addFlex - Additive Fertigung zum Leichtbau flexibler Greifer

 

Aufgrund des steigenden Automatisierungsgrades in vielen Industriebereichen, rücken Industrieroboter als Verursacher von CO2-Emissionen in den Fokus. Endeffektoren wie beispielsweise Greifer sind ein wesentlicher Einflussfaktor für den Energiebedarf eines Roboters. Der Einsatz von flexiblen, additiv gefertigten Leichtbaugreifern verspricht hierbei Optimierungspotentiale. Dies ist Inhalt des durch das BMWK geförderten Forschungsprojekts “addFlex - Additive Fertigung zum Leichtbau flexibler Greifer”. Das Projekt wird im Rahmen des Technologietransfer-Programm Leichtbau gefördert. Das Ziel besteht darin den Einsatz von Topologieoptimierung, Greifsimulation sowie additiver Fertigung in einer digitalen und automatisierten Prozesskette zu erschließen und dabei Potentiale zur Steigerung der Nachhaltigkeit zu heben.

Aktuell fehlt eine solche Prozesskette, die es industriellen Anwendern erlaubt, Leichtbaugreifer intuitiv und selbstständig zu entwickeln und zu fertigen. Den Fokus des Gesamtvorhabens stellt daher die digitalisierte Prozesskette als Standardisierungslösung der automatisierten Konstruktion von Greiffingern zur Anbindung an ein Basisgreifermodul dar.

Das Projekt adressiert zwei Forschungsschwerpunkte: Zum einen wird mittels einer rechnergestützten Simulation der Handhabungsprozess virtuell validiert. Beim Einsatz dieser Technologie werden Trajektorien der Roboter und Prozesskräfte ermitteln, anhand derer Fertigungs- und Konstruktionsparameter geprüft werden können. Ein zuvor automatisiert konstruierte Greifer kann hierdurch virtuell getestet werden, bevor er hergestellt und im realen Prozess eingesetzt wird. Zum anderen werden durch die Durchführung einer ausführlichen Parameterstudie mögliche Technologien und inhärente Prozessparameter zur additiven Fertigung von Greiffingern analysiert und für die avisierten Anwendungsfälle auswählt. Zusätzlich wird dabei eine Einbindung von Re-X Strategien zur Realisierung einer Kreislauffähigkeit der Greifer erforscht. Dadurch soll die Möglichkeit des Recyclings der Greiffinger und des Re-Use des Basisgreifermoduls ermöglicht werden. Das zu erzeugende Rezyklat der Greiffinger kann für die Herstellung von neuen Greiferelementen zur Integration an den Basisgreifer eingesetzt werden.