EU Forschungsprojekt SOFTMANBOT – Projekt-Update Zimmer Group

In den vergangenen 12 Monaten hat sich im Rahmen des Forschungsprojekts SOFTMANBOT trotz der schwierigen Rahmenbedingungen aufgrund der Corona Pandemie bei der Zimmer Group so einiges getan. So konnten noch vor der Pandemie die Besuche bei den Projektpartnern JUEMA (Alicante, Spanien), PLASTINHER URBAN S.L (Elche, Spanien) und DECATHLON (Tirana, Albanien) absolviert werden. Nur der Besuch bei MICHELIN (Clermont-Ferrand) steht noch aus. Neben eines persönlichen Austausches waren die Vor-Ort-Termine wichtig, um die Anwendungsfälle besser erfassen zu können. Dabei erfolgte eine Analyse der durchzuführenden Arbeiten und eine Überführung dieser in Fähigkeitsbeschreibungen sogenannte Skills, welche z.B. das zukünftige Handhabungssystem erfüllen soll. Zudem wurden die benötigten Sensorinformationen zur Erfassung der Bauteilzustände identifiziert. Dieser Schritt war besonders wichtig, da die Entwicklungen später anhand dieser Anwendungsfälle getestet und erprobt werden sollen.

Da sich viele Forschungsthemen in SoftManBot mit der Manipulation biegeschlaffer Komponenten befassen und dies mit verschiedenen Simulationsmodellen untersucht wird, werden parallel virtuelle Beschreibungsmodelle der Manipulatoren (z.B. Greifer) erstellt. Diese digitalen Zwillingen dienen dazu die Arbeitsschritte des Robotersystems vorab simulieren zu können.

Im Folgenden wollen wir unsere Entwicklungen anhand der ersten zwei (von insgesamt vier) Anwendungsfälle näher erläutern.

Anwendungsfall bei JUEMA  (Juema ist ein Unternehmen mit mehr als 30 Jahren Erfahrung in der Herstellung qualitativ hochwertiger Puppen)

In einem ersten Arbeitsschritt müssen die einzelnen Puppenteile aus der Gussform herausgezogen werden. Bisher wird dies von einem Werker mit einer einfachen Zange durchgeführt. Für diesen Arbeitsschritt plant die Zimmer Group die Entwicklung eines pneumatischen Greifers mit integrierten (elektrisch gesteuerten) Ventilen, der vor positionierbar ist und bei Bedarf die Kraft nachjustieren kann. Den Entwicklern ist besonders wichtig, dass die erforderliche Sensibilität erreicht wird, damit die Bauteile nicht beschädigt werden. Durch das Erzeugen von Unterdruck kann dabei das Bauteil einfacher von der Form-Wand abgelöst werden. Beim Zusammenbau der Puppe ist eine intelligente Roboterprogrammierung in Verbindung mit der benötigen Sensorik von hoher Priorität. Hier plant die Zimmer Group einen taktil arbeitenden, elektrischen Großhubgreifer zu entwickeln, womit ein möglichst breites Anwendungsspektrum erreicht werden kann. Für die Manipulation der Teile ist es nötig sowohl die Kontaktpunkte als auch die Kontaktkraft exakt zu detektieren.

Anwendungsfall Decathlon (bei Decathlon in Albanien werden unter anderem Radlerhosen gefertigt)

Bei Decathlon müssen zwei getrennte Systeme zusammenarbeiten, da das Sitzpolster (türkis) der Radlerhose während des Nähens einzeln (auf einer gekrümmten Negativform) platziert und in Position gehalten werden muss. Hier soll ein Nadelgreifer zum Einsatz kommen, der auf einem biegbaren Träger (gelb) befestigt ist.

Um das Gewebe faltenfrei drapieren zu können, muss ein System entwickelt werden, das sich dehnen kann. Für anfängliche kleine Voruntersuchungen und zur besseren Erläuterung unseres Handhabungsansatzes hat die Zimmer Group einige erste Prototypenteile konstruiert und gefertigt. Diese sollen sehr bald getestet werden. Die Idee der Experten der Zimmer Group ist es, Greiffinger zu verwenden, die sich beim Herunterdrücken spreizen, so dass das Gewebe gedehnt wird. Der eingesetzte Greifer verfügt über einen großen Hub und dient zur Vor-Positionierung.

Im zweiten Projektjahr sollen die ersten Prototypen dieser Entwicklungen bei den Projektpartnern erprobt werden. Die Fertigungsstätten wurden dazu in vereinfachter Form nachgebildet. Neben den Funktionstests können mit diesen Mockup‘s auch die Schnittstellen aller beteiligen Systeme getestet werden.

Decathlon: Die Idee der Experten der Zimmer Group ist es, Greiffinger zu verwenden, die sich beim Herunterdrücken spreizen, so dass das Gewebe gedehnt wird.