Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU
Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU

Montagetechnik und Robotik

Im Bereich der Montagetechnik setzen wir der zunehmenden Variantenvielfalt neuartige und wirtschaftliche Technologien entgegen. Ein Kernanliegen unserer Forschung ist die Entwicklung von Produktionssystemen, die ein hohes Maß an Flexibilität und Autonomie aufweisen. Mit der Forschungsfabrik »Ressourceneffiziente Produktion« sind wir in der Lage, wesentliche Fertigungseinheiten der Karosserieproduktion abzubilden und Lösungen für den Automobilbau von morgen in ihrer Gesamtheit zu analysieren und unter realistischen Produktionsbedingungen zu testen.

  • sensitive Robotik für komplexe Montageaufgaben
  • Systeme zur Mensch-Roboter-Kooperation
  • wissensbasierte Prozessregelung auf Basis der Künstlichen Intelligenz
  • flexible Handhabe-, Vorrichtungs- und Fügetechnik
  • anwendungsspezifische und kostenoptimierte Robotersysteme
  • Software zur intelligenten Automatisierung von Planungs- und Entwicklungsaufgaben und deren Optimierung
  • bionischer Leichtbau von Fügeanlagen
Alle ausklappen Alle einklappen

Flexibilität und Wandelbarkeit

Mensch-Roboter-Kooperation

Intelligente Helfer

  • Feinjustage im Karosseriebau - Neuer Qualitätsregelkreis
  • Softwareentwicklung für Planungs-, Konstruktions- und Optimierungsaufgaben
  • Schwarmintelligente Optimierungsmethoden für den Leichtbau von Betriebsmitteln
  • Eigenschaftsanalyse von Bewertungsmethoden für Betriebsmittel
  • Energiezertifikat von Robotern (AIDA)

  • Flexibilität und Wandlungsfähigkeit 
  • Beherrschung gesamter Prozessketten – von der Entwicklung bis hin zur Produktion
  • Sensibilität
  • Steigerung von Effizienz und Qualität durch kraftgeregelte Robotersysteme für die Regelung von Handhabe-, Füge- oder Prüfprozessen
  • Reduzierung der Arbeitsbelastung des Menschen durch Systeme der Mensch-Roboter-Kooperation
  • Intelligenz
  • Reduzierung des Planungs- und Konstruktionsaufwands (z. B. durch automatisierte Konstruktion)
  • Optimierung von Betriebsmitteln (z. B. Leichtbau) und Prozesskennzahlen (z. B. Taktzeit)
  • Entwicklung von Bewertungsmethoden

Prozesskettenentwicklung

  • Marktanalyse
  • Prozesskettenuntersuchung
  • Prozessoptimierung
  • Kosten-Nutzen-Rechnung
  • Entwicklung von Fertigungskonzepten
  • Planung und technologische Dimensionierung von Verfahren, Werkzeug und Maschine
  • Empfehlungen zu Maschinen- und Technologieinvestitionen

Entwicklung und Bewertung

  • Marktanalyse
  • Machbarkeitsstudie
  • Benchmarking
  • Technologieentwicklung
  • Systementwicklung (Roboter, Handhabetechnik, Vorrichtungen, Fügetechnik etc.)
  • numerische Simulation
  • Prototypenfertigung
  • kundenspezifische Softwareentwicklung (C/C++; C#; Matlab; Phyton; Java) 

Qualitätssicherung

  • Qualitätskonzepte (z. B. auf Basis nachgiebiger Roboter)
  • In-Prozess-Regelungen
  • Software zur Einhaltung von Normen und Vorschriften

Maschinentechnik

  • Flexible Vorrichtungsplattform (1,8 m x 3,6 m)
  • 6-Achs-Industrieroboter KR 240-2 (KUKA)
  • Servopneumatische Roboterschweißzange C50 (Düring)
  • Profi-Net-Zellensteuerung (PhoenixContact)
  • Tryout-Vorrichtung: Baukastensystem zur Nachbildung beliebiger Karosseriebauvorrichtungen
  • Karosseriebauanlage für den Zusammenbau einer Autotür
  • Spannvorrichtung mit automatisch justierbaren Spannstellen per Tabletbedienung und KI-Software

Software

  • CATIA V5
  • Process Designer
  • PTC Creo
  • ANSYS Workbench 15
  • SimulationX
  • Mathcad 15
  • EPLAN Electric P8
  • Kuka WorkVisual
  • Visual Studio
  • LabVIEW
  • MATLAB
  • Autodesk Inventor

Prüftechnik

  • Modularer Komponentenprüfstand mit 20 frei positionier- und programmierbaren Aktoren zur Zug-Druck-Beaufschlagung am Prüfteil incl. Kraft- und Verformungsermittlung
  • Lasertriangulationssystem Steinbichler T-Scan CS in Verbindung mit Streifenlichtprojektionssystem Comet 6 mit Photogrammetrie
  • Romer Koordinatenmessarm (Hexagon)
  • Optisches 3D-Messsystem von ISRA VISION (SGS 3D)
  • DEWETRON-Energiemessgerät DEWE 2600 mit 32 Kanälen
  • Safety Eye der Fa. Pilz
  • HBM MGCplus Vielstellenmessgerät (64 Kanäle, erweiterbar) für z. B. Dehnungsmessung, Kraftermittlung, Wegmessung

Demonstratoren

  • Spannvorrichtung mit automatisch justierbaren Spannstellen per Tabletbedienung und KI-Software
  • Prüfstand Automatisierte Gewindelehrung mit KUKA LBR 4+, Steuerung KR C2 lr
  • Fügezange (servoelektrisch, kraft-weg-geregelt) inkl. Beckhoff-Steuerung (Nietstempel bis 50 kN Vorschubkraft und 100 Nm bzw. 500 U/min Rotation; 50 kN Niederhalter)
  • Innenraumroboter in den Maßen 1000 x 1000 x 3000mm (L/B/H)
  • MRK-Experimentierplattform inkl. KUKA Roboter KR 150 R2700 extra und KR 180, Sensorik zur Menscherkennung und -überwachung und Roboterkraftregelung zur Kollisionsvermeidung und Bahnanpassung