abgeschlossene Projekte

Forschungsschwerpunkt „Intelligente Technologien für Nachhaltige Entwicklung“

ITNE

Im Forschungsbereich „Umweltgerechte Produktionssysteme“ des IBT beschäftigt sich die Arbeitsgruppe „Robotik und Regelung“ mit der Anwendung und Weiterentwicklung von kollaborativen Robotersystemen. Ein Schwerpunkt der Forschungsarbeiten liegt dabei in der Planung und Steuerung der Abläufe in komplexen Mensch-Roboter Arbeitsplätzen. Als Anwendungsbeispiel wird die industrielle Demontage technischer Produkte, wie z.B. Elektromotoren, zum Zweck der Wiedereinführung von Bauteilen in den Produktionsablauf (Remanufacturing) genutzt. Mehrere kooperative Demonstratoren für Roboter-Mensch Arbeitsplätze wurden bereits in Zusammenarbeit mit Unternehmen entwickelt.

Projektträger: Land Rheinland-Pfalz

Laufzeit: vor. 1.1.2011-31.12.2018

Ressourceneffiziente Fertigung mechatronischer Antriebe durch Refabrikation mit Hilfe von Assistenzrobotern

SEW

Das Projekt befasst sich mit dem Remanufacturing. Es sollen Strategien und Verfahren entwickelt werden mit deren Hilfe Elektromotoren automatisiert zerlegt werden können. Darüber hinaus werden die demontierten Komponenten getestet und inspiziert. Falls die Motoren mit  Hochenergiemagneten ausgestattet sind und Elemente der seltenen Erden, wie z.B. Neodym enthalten werden spezielle Demontage und Prüftechniken entwickelt um die Magnete zu separieren und auf Wiederverwendbarkeit zu prüfen. Damit die Demontage wirtschaftlich erfolgt, werden Service Roboter eingesetzt, die den Arbeitsablauf nach Vormachen durch den Benutzer erlernen können.  Es sollen vornehmlich recyclinggerecht konstruierte mechatronische Antriebe in die Betrachtungen einbezogen werden, da diese Systeme automatisiert zerlegt werden können.  Insbesondere werden in einer ersten Stufe mechatronische Motoren der Firma SEW Eurodrive, Bruchsal  untersucht und Demontagestrategien entwickelt. In einem Laborversuch wird ein Demontageroboter mit geeigneten Demontage-Werkzeugen ausgestattet und ein Roboterprogramm zur automatischen Demontage entwickelt. Die Firma hat ein Rücknahmesystem für ihre Motoren geplant. Dadurch kann die Typenvielfalt eingeschränkt werden. In einer Kooperationvereinbarung mit der Firma SEW wird die Zusammenarbeit beschrieben.

Projekträger: Firma SEW Eurodrive, Bruchsal

Laufzeit: 1.1.2014-31.12.2017

Entwicklung und Simulation einer adaptiven und modellbasierten Temperatur-Regelung für Kochtöpfe und Pfannen

Die Firma Fissler entwickelt eine automatische Kochregelung. Die regelungstechnischen Entwicklungen werden vom IBT durchgeführt. Dazu wurde ein Kooperationsvertrag geschlossen. Das Projekt befasst sich mit der Temperaturregelung zum Garen von Speisen. Dazu wurde eine Temperatur Sensorik entwickelt mit der die Topftemperatur an zwei Topfpositionen ermittelt und kabellos an eine elektronische Regelung übertragen werden kann. Es wurden verschiedene Übertragungstechniken wie RFID und Ultraschall geprüft.  Die Regelung arbeitet mit einem Modell für das Gargut, da dessen Temperatur nicht gemessen werden kann. Es wurden strukturumschaltende Regel Algorithmen entwickelt und  an verschiedenen Gerichten erprobt (z.B. Steak, Spargelcremesuppe, Kochen von Kartoffeln) getestet.  Die Auslegung der Regler erfolgte mit dem Wurzelortskurvenverfahren. Die optimalen Temperaturverläufe z.B. zum Braten von Steaks können dem System durch eigene Kochversuche eingelernt werden. Es regelt  bei weiteren Kochvorgängen dann die Temperatur automatisch nach den vorgegebenen Soll-Temperaturverläufen.

Projektträger:             Firma Fissler, Idar- Oberstein

Laufzeit:                     1. 8 2011 bis 30. 1 2012

Optimierung der Prozessführung einer 3D Roboterfräsanlage

Das IBT beschäftigt sich bereits seit 5 Jahren mit der Roboter Fräsbearbeitung. Die Firma ThyssenKrupp System Engineering in Wadern entwickelt einen Bearbeitungsroboter der mit einer 3D Sensorik ausgestattet ist und Freiformflächen an Schweiß Vorrichtungen bearbeiten soll. Es wurde ein Kooperationsvertrag mit der Firma vereinbart, der die Fortführung der Entwicklungen gemeinsam mit dem IBT vorsieht. Über ein Jahr arbeitet ein studentischer Mitarbeiter des IBT bei der Firma und unterstützt die Fachabteilungen

Projektträger:             Firma Fissler, Idar- Oberstein

Laufzeit:                     1. 12 2011 bis 30. 11 2013

Adaptive Serviceroboter zur Demontage von Elektromotoren

Das Projekt befasst sich mit der Recyclingtechnik. Es sollen Strategien und Verfahren entwickelt werden mit deren Hilfe die Elektromotoren automatisiert zerlegt werden können. Darüber hinaus werden die demontierten Komponenten getestet und inspiziert. Falls die Motoren mit  Hochenergiemagneten ausgestattet sind und Elemente der seltenen Erden, wie z.B. Neodym enthalten werden spezielle Demontage und Prüftechniken entwickelt um die Magnete zu separieren und auf Wiederverwendbarkeit zu prüfen. Damit die Demontage wirtschaftlich erfolgt, werden Service Roboter eingesetzt, die den Arbeitsablauf nach Vormachen durch den Benutzer erlernen können.  Es sollen vornehmlich recyclinggerecht konstruierte mechatronische Antriebe in die Betrachtungen einbezogen werden, da diese Systeme automatisiert zerlegt werden können.  Insbesondere werden in einer ersten Stufe mechatronische Motoren der Firma SEW Eurodrive, Bruchsal  untersucht und Demontagestrategien entwickelt. In einem Laborversuch wird ein Demontageroboter mit geeigneten Demontage-Werkzeugen ausgestattet und ein Roboterprogramm zur automatischen Demontage entwickelt. Die Firma hat ein Rücknahmesystem für ihre Motoren geplant. Dadurch kann die Typenvielfalt eingeschränkt werden. In einer Kooperationvereinbarung mit der Firma SEW wird die Zusammenarbeit beschrieben.

Projektträger:             Firma SEW-Eurodrive, Bruchsal

Laufzeit:                     1. 5 2012 bis 30. 4.2014

Umweltfreundliche Reinigungsverfahren für Gießkokillen

Das Projekt befasst sich mit der Automatisierung eines Reinigungsprozesses bei der Produktion von Waschtischarmaturen. Die Armaturen aus Messing werden in einer Gießerei, die für hohe Stückzahlen und seltenes Umrüsten der Fertigungsmittel ausgelegt wurde, gegossen. Doch mittlerweile haben sich die Anforderungen an die Fertigung erheblich verändert. Die Produkte müssen in vielen verschiedenen Bauformen bei zum Teil geringer Herstellungsstückzahl gefertigt werden. Außerdem gibt es manuelle Arbeitsplätze für komplizierte Produkte, die den Werker durch aufzubringende Kräfte, Staub- und Hitzebildung sowie Lärm stark belasten. Die manuellen Arbeitsplätze sind im Bereich des Gießens, der Schleifbearbeitung, in der Kontrolle und der Montage vorhanden. Um zukünftig die Wettbewerbsfähigkeit zu erhalten und Anforderungen an die Umweltverträglichkeit der Verfahren zu erfüllen, müssen die Produktionsmittel flexibler und umweltgerechter werden. In diesem Projektabschnitt soll die konventionelle manuelle Reinigungstechnik, bei der eine Person mit einer Bürste die Kokillen reinigt, durch einen Roboter ersetzt werden. In einem Laboraufbau im Technikum in Birkenfeld werden sowohl die automatisierungstechnischen Anforderungen festgelegt als auch die Roboterprogrammierung durchgeführt. Weiterhin werden alternative Reinigungstechniken, wie das Reinigen mit Trockeneis und das Schneestrahlreinigen getestet und deren Wirtschaftlichkeit bezogen Energieeinsatz, Materialeinsatz und Emissionsverhalten geprüft.

Projektträger:             Firma Ideal Standard, Wittlich

Laufzeit:                     1. September 2009 bis 30. Juni 2010

Herstellung eines Styropormodells für ein Elektrofahrzeug

Die Firma E-Mobile baut Elektrofahrzeuge und stellte dem Umwelt-Campus bereits 2007 ein TWIKE Fahrzeug für Versuche zur Verfügung. Die Firma beauftragte das IBT ein 1:1 Styropor Modell für ein neu entwickeltes Fahrzeug zu bauen. Das Modell dient der Abformung zur Erstellung der Außenhaut. Das IBT und plante den Bau des Modells aus 6 einzelnen Styropor-Rohblöcken mit den zur Verfügung gestellten 3D Konstruktionsdaten. Die Blöcke wurden über eine entwickelte Spannvorrichtung gehalten. Die Fräsbahnen für einen Industrieroboter wurden mit dem selbst entwickelten Programm RoboMill off –line programmiert. Das fertige Modell wurde ausgeliefert und vom Kunden bereits weiterverarbeitet.

Projektträger:             Firma E-Mobile,Kassel

Laufzeit:                     1. September 2009 bis 30. Juni 2010

Abgeschlossene Forschungsprojekte 1998 – 2010

Forschungsprojekte die schon längere Zeit zurückliegen

  • Entwicklung eines Sägeroboters mit Bildverarbeitung sowie einer 3D Vermessung von Waschtisch-Armaturen
    Projektträger:             Firma Ideal Standard, Wittlich
    Laufzeit:                     1. September 2005 bis 30. Juni 2007
  • Entwicklung eines Roboters mit Bildverarbeitung zur Handhabung von Sandkernen für LKW Bremsscheiben in einer Gießerei
    Projektträger:             Firma Küttner, Trier
    Laufzeit:                     1. Mai 2006 bis 30. 8.2006
  • Recycling von Blutzuckermessgeräten
    Projektträger:             Firma SAT Recyclingtechnik, Worms                                Beteiligung am Aif/Pro Inno II Projekt mit Ifas und Firma SAT
    Laufzeit:                     1. Mai 2005 bis 30. 8.2007
  • BMBF Projekt SALSA – Selbstadaptierende leistungselektronische Subsysteme im Auto
    Projektträger:             BMBF
    IBT war Unterauftragnehmer der Firma Bosch im Konsortium mit Fa. Atmel Heilbronn, ein weiterer Unterauftragnehmer war das FhG in Dresden
    Laufzeit:                     1. 1. 2003 bis 30. 1.2006
  • Entwicklung eines Antriebsdemonstrator für Hybridfahrzeuge
    Projektträger:             Firma Daimler-Chryser, Stuttgart-Untertürkheim
    Laufzeit:                     1. 1. 2003 bis 30. 11.2006
  • Entwicklung eines Hochtemperaturmesssystems für Kokereimaschinen
    Projektträger:             Firma Thyssenkrupp Uhde, Dortmund
    Laufzeit:                     1998-2002
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