Gravierend effizienzgesteigerte Endverpackungsanlage; Produkt und Taktratenangepasstes Bewegungsdesign der Pick & Place Technik

Für Sortier-, Transport-, Einlege- oder Positionierprozesse in der Verarbeitungsindustrie müssen meist Produkte geringer Trägheit, dafür aber in hoher Anzahl und mit hohen Geschwindigkeiten bewegt werden. Eine Möglichkeit zur konstruktiven Umsetzung stellen dabei Roboter mit parallelkinematischer Struktur dar. Diese besitzen aufgrund ihrer Bauform besonders günstige dynamische Eigenschaften. Eine weit verbreitete Bauform ist dabei der DELTA Roboter, welcher die Realisierung dreidimensionaler Bewegungen ermöglicht. Im Rahmen des Projektes soll eine anwendungsspezifische Optimierung des Systemverhaltens einer Handhabungseinrichtung bestehend aus einem DELTA Roboter mit Sauggreifer erreicht werden. Hierbei gilt es, einen optimalen Kompromiss zwischen der Funktionssicherheit und einer möglichst hohen Prozessgeschwindigkeit zu finden. Dies geschah bisher iterativ und soll nun durch gezielte Simulation unterstützt werden.

Erfahrungsgemäß tritt ab einer bestimmten Prozessgeschwindigkeit ein Kontaktverlust zwischen Produkt und Greifer auf. Ein Schwerpunkt wird daher die Bildung eines validen Kontaktmodells der verwendeten Wirkpaarung sein. Da der Anwendungsraum klar definiert ist, wird auf ein verhaltenserklärendes Modell zurückgegriffen.

Prinzipieller Ablauf der modellbasierten Bewegungsplanung. Abstrahierung des Realen Systems – physikalisch/mathematische Modellbildung – modellbasierte Synthese der Bewegungsbahn.

Basierend auf diesem Modell werden Methoden zur Bewegungsoptimierung untersucht, die zunächst simulativ und anschließend am Versuchsstand hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit hin erforscht werden. Ziel ist eine Verbesserung des Kontaktverhaltens auch bei hohen Prozessgeschwindigkeiten durch gezielte Abstimmung der Bewegungsvorgabe auf die Systemparameter der Wirkpaarung. Durch die Verwendung optimierter Trajektorien wird eine verbesserte maximale Qualitätsausbringung anvisiert, welche bisher durch das Prozessverhalten limitiert war.

Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Integration einer anpassungsfähigen Bewegungssteuerung für die Verpackungsanlage des Projektpartners, welche die zielgerichtete Anwendung optimaler Bewegungsbahnen erlaubt.

Projektfinanzierung:
Das Forschungsprojekt wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) mit dem Förderprogramm: „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand“ (ZIM) gefördert.

Projektfinanzierung