Elektrostatischer Greifer kann textile Halbzeuge handhaben

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Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

Zudem führt die schlechte Wiederholgenauigkeit der manuellen Produktion zu einer vergleichbar geringen Ablagepräzision. Dadurch fällt die manuelle Fertigung in der Reproduzierbarkeit und damit in der erreichbaren Qualität deutlich hinter die automatisierte Fertigung zurück.

Handhabung von textilen FVK-Halbzeugen automatisiert abbilden

Es ist daher nötig, eine Lösung zu finden, mit der die komplette Prozesskette der FVK-Herstellung abgebildet werden kann. Das ist bei der Verarbeitung konventioneller Werkstoffe bereits gang und gäbe – und erfordert, die Handhabung von textilen Halbzeugen automatisiert abzubilden.

Die bisher entwickelten Ansätze haben jeweils signifikante Nachteile. Sie sind daher für den Einsatz in der Serienproduktion nur bedingt geeignet. Die aktuell meist genutzte Lösung der Aufnahme des Halbzeugs durch Nadelgreifer führt aufgrund der Durchdringung des Gewebes unweigerlich zu Beschädigungen und Verschiebungen der Fasern. Dadurch werden wiederum die Eigenschaften des konsolidierten Bauteils negativ beeinflusst.

Das Problem der Verschiebung der Faseranordnung besteht auch bei der Anwendung eines Bernoulli-Greifers oder eines Klemmgreifers. Der Einsatz eines Vakuumflächengreifers ist aufgrund der hohen Durchströmbarkeit der Halbzeuge energetisch höchst ineffizient und birgt zudem die Gefahr des Beulens des gehaltenen Halbzeugs. Aus den Anforderungen des zu handhabenden textilen Halbzeugs ergibt sich der Bedarf für einen flächigen Greifer mit absolut gleichmäßiger Krafteinleitung.

Adaptive Greiferkinematiken passen sich der Oberflächenkontur an

Darüber hinaus müssen textile Halbzeuge auch beim Ablegen an die Werkzeugkontur geführt und abgelegt werden. Hierfür ist es nötig, dass sich der Greifer an die Oberflächenkontur anpasst, ohne durch ungewollt eingebrachte Kräfte das textile Halbzeug zu verzerren und somit eine Vorschädigung zu induzieren.

Dazu sind adaptive Greifkinematiken erforderlich, die diesen erweiterten Anforderungen an die Handhabung gerecht werden und eine optimale Adaption an die Werkzeugoberfläche ermöglichen. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie (IPT), Aachen, entwickelt dafür Kinematiken, die durch intelligente Anpassung an gekrümmte Oberflächen ein schädigungsfreies Ablegen ermöglichen.

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