Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb Moderne Fabrik- und Produktionsprozesse sind ohne flexiblem Materialhandling nicht denkbar. Um Produktionsabläufe effizient und flüssig zu gestalten, müssen Halbzeuge, Produktteile, Baugruppen und Komponenten reibungslos gehandhabt, montiert und demontiert werden. Vorbild ist der Mensch mit seinen außerordentlichen Fähigkeiten mit der Hand bzw. Fingern in Verbindung zu den kognitiven Fähigkeiten und dem Erfahrungswissen. Diese Fähigkeiten zumindest teilweise auf die Robotik zu übertragen ist unser Forschungsschwerpunkt.
Handhabung in diesem Kontext umfasst das Greifen, Bewegen, Platzieren und Manipulieren von Objekten, einschließlich einfacher Pick-and-Place Prozesse wie Maschinenbestückung, Vereinzeln und Sortieren von Schüttgütern und Palettieren. Aufbauend auf diesen grundlegenden Handhabungskompetenzen kommt der Montage eine zentrale Rolle zu. Sie ist ein spezifischer Teilprozess der Handhabung, der sich auf das Zusammenfügen von Einzelteilen zu kompletten Baugruppen oder Endprodukten konzentriert.
Montageprozesse stellen oftmals höhere Anforderungen als Handhabungstätigkeiten, insbesondere hinsichtlich der Genauigkeit und der Positionierung der zu fügenden Bauteile und der korrekten Einstellung und Überwachung der Prozesskräfte. Montageprozesse erfordern zudem oftmals Prozesswissen, um ein korrekte Montage zu gewährleisten.
Die Demontage ist eine weitere spezialisierte Form der Handhabung, die sich auf das sichere und effiziente Zerlegen von Baugruppen oder Produkten in ihre Einzelteile konzentriert. Dabei gilt die Demontage nicht als einfache Umkehr der ursprünglichen Produktionsprozesse, insbesondere durch Abnutzen und Verschleiß der Produkte und im Gegensatz zur Montage oftmals ohne präzise Daten zu den zu demontierenden Objekten und deren Geometrie.
Wir forschen an neue Technologien für eine effiziente, robotergestützte Handhabung, Montage und Demontage in ihrer Produktion. Unser Portfolio umfasst Hardwarelösungen wie neuartige Greifer für in-hand Manipulation, taktile Sensoren zur Integration in Greifer zur Erkennung der Lage des Objektes im Greifer und Erkennung von Schlupf, optische Sensorenverfahren für die Objekterkennung sowie Software und KI-Verfahren für die Erkennung von varianzreichen Bauteilen und zur Bewegungsgenerierung von komplexen Roboterhandlungen, die mit herkömmlichen Programmierverfahren nicht umsetzbar sind.
Wir verfügen in unseren Laboren und Technika über eine große Auswahl an Roboter und Greif- und Sensortechnik, um die Machbarkeit ihres Handhabungs- oder Montageprozesses zu evaluieren. Unsere Technologien und unser Know-How zur Automatisierung von Handhabung- und Montageaufgaben durch Roboter erhöhen die Produktivität und verbessern die Ergonomie und Qualität ihrer Prozesse.
