Robotergestütztes manuelles mechanisches Fügen

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K-2021_LWF


Kernthesen:

  • Entwicklung einer Handführung zur intuitiven Bedienung von Leichtbaurobotern
  • Optimierung der Fehlererkennbarkeit von Setzgerät-Systemen für das Clinchen und Blindnieten durch den Einsatz von roboterinhärenter Sensorik
  • Fehlervermeidung durch automatisierte Bewegungen des Robotersystems

Zusammenfassung:

Die Bedeutung der Prozessdokumentation steigt für manuell durchgeführte Arbeitsprozesse zunehmend. Es werden innovative Digitalisierungslösungen im Sinne der Industrie 4.0 benötigt um die verwendeten Prozessdaten einfach zu erschließen und verfügbar zu machen. Insbesondere die Verknüpfung von Systemen, welche einen hohen Anteil an manueller Tätigkeit aufweisen (bspw. in der Montage individueller Baugruppen), stellt eine große Herausforderung dar.

Mechanische Fügeverfahren, wie bspw. das Blindnieten oder Clinchen, sind hierbei für das produzierende Gewerbe von großer Bedeutung. In Verbindung mit kollaborierenden Robotern eröffnen sich neue Möglichkeiten zur Unterstützung bis hin zur Teilautomatisierung der manuellen Fügeprozesse.

Im Rahmen dieses Forschungsprojekts wurde die Fehlererkennbarkeit manueller Setzprozesse durch den Einsatz eines kollaborierenden Roboters und zusätzlicher Sensorik untersucht. Hierzu wurde eine intuitive Bedienung durch die Entwicklung einer Handführungseinrichtung und eines entsprechenden Algorithmus ermöglicht. Die entwickelte Lösung wurde mit einer Ergonomiebewertung für verschiedene Lastfälle validiert. Die Fehlererkennbarkeit des Gesamtsystems, bestehend aus einem Handsetzgerät, einem Kraft-Momenten-Sensor und einem kollaborierenden Leichtbauroboter zeigt im Vergleich zur internen Prozessüberwachung eine signifikant gesteigert Fehlererkennbarkeit beim Clinchen und Blindnieten. Darüber hinaus wurden Bewegungsroutinen entwickelt, die vom Roboter vor dem Fügen automatisiert durchgeführt werden, um auftretende Fehler zu vermeiden.


Projekt

Projekt Fördernummer AiF 20058BG

Referent: Stefan Neumann, M. Sc.,LWF Paderborn


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