Projekt
Autobraid – Flechtprozessautomatisierung durch Machine-Vision

 

Autobraid – Flechtprozessautomatisierung durch Machine-Vision

Problemstellung:

Mit der Umflechttechnologie können endkonturnahe textile Verstärkungsstrukturen (textile Preforms) mit nahezu beliebiger Geometrie in einem automatisierten Verfahren hergestellt werden. Die erzeugte textile Struktur wird dabei auf einem konturierten Kern abgelegt, der von einer mehrachsigen Kinematik, z.B. einem Knickarmroboter geführt wird. Die Umflechttechnologie zur Herstellung textiler Preforms für textilverstärkte Kunststoffe (TVK) bietet großes Potenzial für eine Prozessautomatisierung. Hindernisse zur Erzielung einer Serienproduktion mit Stückzahlen über 20.000 Stück pro Jahr sind die manuell ausgeführten Prozessschritte. Das ausschlaggebende Hindernis zur Nutzung der Umflechttechnologie für die Großserienfertigung ist jedoch die fehlende Online-Überwachung der kritischen Qualitätsmerkmale bei der Geflechtbildung (z.B. Ablagewinkel, Gassenbildung, Fadenspannung).



Lösungsansatz:

Durch ein am WZL entwickeltes Machine-Vision-System werden die Qualitätsmerkmale Geometrie und Flechtwinkel online gemessen. Die Messwerte werden zurück in den Prozess gekoppelt – der Regelkreis wird geschlossen. Der geschlossene Regelkreis bildet die Automatisierungsgrundlage für das Umflechtverfahren: Die gemessenen Istwerte werden mit den Sollwerten verglichen und die Differenz als Stellgröße genutzt um die Flechtkernabzugsgeschwindigkeit zu regeln.

Außerdem kann das entwickelte Machine-Vision-System Produktionsfehler frühzeitig erkennen und so eine Weiterveredelung fehlerhafter Bauteile verhindern.