Page 16 - ITM Jahresbericht 2020

Jahresbericht 2020

Robotik am ITM

Robotics at ITM
A. Nocke, L. Hahn, P. Schegner, R. Brünler, Ch. Cherif

Abstract schungsgruppe Sensor-, Mess- und Aktortechnik.
Für die Forschungsarbeiten steht den Mitarbeite-
In the course of the cross-sector digital transforma- rinnen und Mitarbeitern der moderne Robotikpark
tion in industry, automated technologies based on des ITM zur Verfügung, der aktuellen Industriestan-
robot-assisted applications are playing an increas- dards entspricht und durch eigene Neuentwicklun-
ingly important role in making existing processes gen sogar darüber hinausgeht. Hierzu gehören u. a.
more efficient. The relevance of using such tech- drei 6-Achsen-Industrieroboter der Firma KUKA AG
nologies is also growing in the ITM’s research activ- mit unterschiedlichen Traglasten und maximalen
ities, as shown by the increase in research projects Reichweiten von 0,9 m – 2,7 m (KR6, KR60, KR90).
at the ITM with a thematic connection to robotics. Der Roboter mit der größten Reichweite und Trag-
For the research work, the employees have access last (KR90) ist auf einer Fahrbahn des Typs KUKA KL
to the modern robotics park of the ITM, which cor- 4000 montiert. Diese wird als Zusatzachse zur Ver-
responds to current industry standards and even größerung des Arbeitsraums genutzt. Als Zusatzag-
exceeds them with its own new developments. gregat wurde ein neuartiges Inline-Tränkmodul ent-
These include three 6-axis industrial robots from wickelt und umgesetzt. Die Anlage bestehend aus
KUKA AG with different payloads and maximum dem KR90 inklusive Fahrbahn und der Inline-Trän-
ranges of 0.9 m – 2.7 m (KR6, KR60, KR90) as well as kung wurden erfolgreich zur Herstellung verschnitt-
a high-performance scara robot from Stäubli Robot- freier, textiler Bewehrungsmatten (3 m x 1,5 m) mit
ics. The robot with the longest reach and payload Tür- und Fensteraussparung für Bauanwendungen
(KR90) is mounted on a KUKA KL 4000 track. This eingesetzt. Weiterhin steht dem ITM ein Hochleis-
is used as an additional axis to increase the work- tungs-Scara-Roboter von Stäubli Robotics zur Ver-
ing space. A new type of inline impregnation mod- fügung. Mit bis zu 100 Picks pro Minute und einer
ule was developed and implemented as an addi- Vielzahl an Anschluss- und Integrationsmöglichkei-
tional unit. The technology, consisting of the KR90 ten kann der Roboter für eine Vielzahl von Aufgaben
including the track and the inline impregnation, has mit Traglasten bis 8 kg flexibel eingesetzt werden.
been successfully used to produce cut-free textile
reinforcement (3 m x 1.5 m) with door and window Die Robotik kommt auch in anderen Forschungsge-
recesses for construction applications. bieten des ITM zur Anwendung. Im Weiteren erfolgt
die Vorstellung einer Auswahl von F&E-Aktivitäten
Other R&D priorities related to robotics include (i) des ITM mit Bezug zu robotergestützten Techno-
generative processes for the production of complex logien. Neben diesen aufgeführten Schwerpunk-
3D FRP-structures, in part with functional integra- ten wird auch die robotergeführte zerstörungsfreie
tion, (ii) cooperating textile machine-robot systems Prüftechnik von Faserverbundbauteilen und zugehö-
for single thread manipulation, (iii) automated pro- rigen Preforms am ITM vertieft beforscht.
cesses for the production of structurally hybrid
fibre-based cell carrier structures for tissue engi- Gevotop
neering, and (iv) robot-guided non-destructive test-
ing technology of fibre composite components and Im Projekt „Entwicklung eines generativen Verfah-
associated preforms. In the following, selected R&D rens zur Herstellung räumlicher Strukturen mit
activities of the ITM related to robot-assisted tech- Funktionsintegration zur Realisierung vordefinier-
nologies are presented. ter Topologien – GeVoTop“ im Rahmen des Leis-
tungszentrums „Smart Production and Materials“
Einleitung wurden hochkomplexe adaptive 3D-FKV-Strukturen
entwickelt und durch eine gezielte räumliche, robo-
Im Zuge der branchenübergreifenden digitalen tergestützte Ablage von Formgedächtnislegierun-
Transformation in der Industrie spielen automa- gen (FGL) und inline getränkten Verstärkungsfasern
tisierte Technologien auf Basis robotergestützter umgesetzt. Motiviert wurden diese F&E-Aktivitäten
Anwendungen für die effiziente Gestaltung beste- durch den Ansatz, konventionelle aktorische Mecha-
hender und neuer Prozesse zunehmend eine bedeu- nismen, bestehend aus vielteiligen, potentiell fehler-
tende Rolle. Auch in den Forschungsaktivitäten des anfälligen Einzelelementen in Differenzialbauwei-
ITM wächst die Relevanz zum Einsatz derartige Tech- se, durch neuartige adaptive 3D-FKV-Strukturen in
nologien, was sich im Anstieg von Forschungspro- Integralbauweise zu substituieren, die ein anforde-
jekten mit thematischem Bezug zur Robotik zeigt. rungsoptimiertes Eigenschaftsprofil (robuster, leich-
Maßgeblich involviert sind die Forschungsgruppen ter und/oder kostengünstiger) aufweisen. Es wurden
Bio- und Medizintextilien, Flächenbildungstechnik, komplexe geometrische Topologien (vorzugsweise
Multiaxialgelege und textiles Bauen sowie die For- als Fachwerksstruktur) und Bewegungsmuster simu-

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