Kategorie: ‘Entwicklung und Konstruktion’
Cross section group: Application Dynamics
The Application Dynamics team is made up of members from all IGMR research areas. This allows the skills in vibration analysis and machine dynamics to be optimally combined with the expertise and many years of experience in power transmission and robotics. This fusion of the Institute’s internal research priorities enables solutions to be found to problems that require both technical knowledge of dynamics and application-specific expertise. This cross section of knowledge is applied, for example, in the form of a needs-based investigation and exploitation of the dynamic effects of a system. The focus is on applications in robotics and gearing, but also covers all types of mechanical motion systems. The current research horizon ranges from kinematic redundancy and high-speed trajectories to the use of neural networks to extend the workspace through innovative object manipulation.
Contact: Johannes Bolk
Presentation of the “ErgoFli” project at the KT Colloquium 2022
The aim of the ZIM-funded project “ErgoFli” is to develop an intelligent, semi-automatic tiling aid. Its intuitive user interface, automated handling of tiles and tile adhesive, and intelligent control system are expected to reduce non-ergonomic postures by up to 66%. The ErgoFli can be moved with a motorised drive and uses linear laying kinematics to lay tiles without direct wall contact using the buttering-floating method. Tiles in two formats, 30x60 cm or 60x60 cm, can be laid in a cross bond. The robot is equipped with a tile and tile adhesive reservoir so that it can be used for at least 30 minutes without refilling and can lay 12 m2 per hour while maintaining the required standard flatness tolerances.
Using a digital twin, an early prototype has already been tested in various scenarios. While the prototype is being designed in standard CAD software, the actual model is being integrated into the Gazebo simulation environment in parallel. This enables continuous integration and testing of control system software packages in application-related scenarios. For example, real test data can be transferred to the digital twin via a closed-loop simulation. The three laser profile sensors of the tile gripper are attached to a prototype gripper and mounted on a UR10 robot arm. The measured values from the sensors can then be transferred to the digital twin in the simulation, despite the different kinematics. In this way, the position control of the gripper can be integrated into the overall system at an early stage by measuring the joint widths.
Contacts:
Jan Wiartalla
Marius Gürtler
Integrated AI task planning and screw recognition in a production scenario
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The video is also available on our YouTube channel.
Contact:
Daniel Gossen
IGOR – our in-house robot
Markus Schmitz
Kunststoff Cyclo-Getriebe
Am IGMR entwickeln wir performante Kunststoff-Getriebe für den Einsatz in Robotern.
In Zusammenarbeit mit der BAM GmbH arbeiten wir im Rahmen eines ZIM Projekts an der Realisierung und Optimierung eines Cyclo-Getriebes aus Kunststoff. Herausforderungen sind die schlechten Fertigungsgenauigkeiten in der additiven Fertigung und das daraus resultierenden Umkehrspiels und die Drehmomentschwankungen im Getriebe.
Mit einem am IGMR entwickelten Prüfstand sind wir in der Lage die Performance zu analysieren und kontinuierlich zu verbessern. Die Getriebe werden in Zusammenarbeit mit der TU München in einem modularen Robotersystem eingesetzt.
Ansprechpartner:
IGOR – Concept of an In-House 6-Axis Robot
At IGMR, we have designed an In-House Robot to assist us in the Future with Virtual Renderings and Simulations for Applications and Research Projects.
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Contact:
Entwicklung, Konstruktion und Anwendung von Prüfständen am IGMR
Das IGMR betreibt seit vielen Jahren eine eigene mechanische Werkstatt zur Fertigung von Prototypen im Bereich von Forschungs- und Entwicklungsprojekten sowie der Lehre.
Zu den Stärken des Teams zählen, die jahrelange Erfahrung der qualifizierten Mitarbeiter im Bereich der Prototypenfertigung und Montage von Baugruppen sowie die anschließende finale Installation und Inbetriebnahme der Versuchseinrichtungen und Prüfstände.
Zudem findet am IGMR innerhalb des Teams eine stetige Kommunikation zwischen der Entwicklung, Konstruktion und Produktion sowie der Integration von Elektro-, Mess- und steuerungstechnischen Komponenten statt. In der Herstellung von robotischen Systemen, Handhabungsgeräten und Bewegungsgeinrichtungen ist eine hochgenaue Fertigung, iterative Arbeitsweise und fachübergreifende Kommunikation von großer Bedeutung. Die Komponenten müssen präzise aufeinander abgestimmt werden und unterliegen einer ständigen Überprüfung innerhalb des Produktentwicklungsprozesses. Neben den herkömmlichen Zerspanungsverfahren wird in unserer Werkstatt das Verfahren des 3D-Drucks (additive Fertigung) angewendet, um je nach Anwendungsfall und Ausführbarkeit ein erstes Funktionsmuster schnell und kostengünstig zu erstellen. Die Anwendung von CAD-Systemen im Bereich der Fertigung ist selbstverständlich.
Fertigungsverfahren:
• Drehen
• Fräsen
• Bohren
• Sägen
• Sandstrahlen
• Schweißen (Elektrode)
• 3D-Druck
Ein Beispiel der vielfältigen Fertigungsmöglichkeiten der mechanischen Werkstatt in Kombination mit den messtechnischen Kompetenzen des IGMR zeigt die Entwicklung, Konstruktion und Anwendung eines Prüfstands zur Ermittlung der ertragbaren Lastzyklen filigraner, hochgenauer stoffschlüssiger Gelenke.
Im Rahmen des DFG-Projektes „Grundlegende Untersuchung zu stoffschlüssigen
Gelenken mit Einsatz in hochgenauen parallelkinematischen Mikromanipulatoren“ wurde ein Prüfstand zur Ermittlung der ertragbaren Lastzyklen filigraner Kerbgelenke gebaut und Lebensdaueruntersuchung durchgeführt.
Hierbei wurde die Lebensdauer stoffschlüssiger Gelenke untersucht, da diese zwar in der Feinwerktechnik weit verbreitet , aber kaum experimentellen Untersuchungen zur Lebensdauer dieser Gelenke vorhanden sind.
Der Aufbau des Prüfstandes wird in folgendem Video präsentiert:
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Besondere Herausforderung bei der Prüfstandsentwicklung waren das reproduzierbare Einsetzen der filigranen Strukturen / stoffschlüssigen Gelenke, die eindeutige Detektion der Gelenkermüdung und die automatisierte Erfassung der Messergebnisse sowie die Berücksichtigung der hohen Lastzyklen aufgrund des Dauerbetriebs.
Links:
Technikum, Labore und mechanische Werkstatt am IGMR
Veröffentlichung zum Prüfstand
Ansprechpartner:
Geplanter Umbau des Paragrip
Um für seine neue Aufgabe in der Additiven Fertigung mittels Lichtbogenschweißen (WAAM) optimal gewappnet zu sein, muss der Paragrip einigen konstruktiven Änderungen unterworfen werden.
In einem gemeinsamen Forschungsprojekt des IGMR mit dem ISF der RWTH Aachen wird an der Multidirektionalen Additiven Fertigung (MDAM) metallischer Bauteile geforscht. Durch das Bewegen des Druckbettes mittels eines Manipulators bei gleichzeitig feststehender Schweißpistole kann das zu druckende Bauteil stets so ausgerichtet werden, dass Stützstrukturen vermieden werden können. Um die Bewegung der Druckplatte dabei nicht durch die Kinematik eines seriellen Industrieroboters zu limitieren, soll der am IGMR entwickelte und gebaute Paragrip mit seinem modularen objektintegrativen Handhabungsdesign zum Einsatz kommen. Die Abbildung zeigt ein Rendering des geplanten Umbaus des Paragrips für den Einsatz in der Multidirektionalen Additiven Fertigung mittels Lichtbogenschweißen.
Ansprechpartner:
IGMR Seminar 01. Februar 2021 14:30 Uhr: Veronika Zumpe, Kuka AG
Wir begrüßen Frau Veronika Zumpe von Kuka zum IGMR Seminar. Auch dieser Veranstaltung wird weiterhin virtuell durchgeführt:
How to design a robot. A perspective from corporate research.
For specific handling tasks, there is a need for the development of new robotic systems. It is necessary to develop and design the system with respect to the given task, environment and other constraints. The design process includes finding a suitable kinematic, developing drive concepts for the robot axes, designing the structural parts and finalizing the robot design. For applications with human robot collaboration, more aspects like lightweight design play a significant role and thus should be taken into account. This talk gives a rough overview of the design process of a robot from my corporate research perspective.
Montag, 01. Februar 2021 14:30 Uhr in Zoom
https://rwth.zoom.us/j/98454895570?pwd=NkpiSWkyaTJtdWlralJrSUtnMDdDZz09
Meeting-ID: 984 5489 5570
Kenncode: 186393
Die Datenschutzhinweise zur Nutzung von Zoom und eine Handreichung für Teilnehmer (Studierende) können von den Seiten des CLS der RWTH Aachen University heruntergeladen werden.
Die Veranstaltungen im Wintersemester 2020/2021 werden in Zusammenarbeit mit dem VDI-GPP-Arbeitskreis des Bezirksvereins Aachen durchgeführt.
Ansprechpartner:
