Forschung und Entwicklung im Geschäftsfeld Robotersysteme

Automatisierbare, robotergestützte Bauteilabdichtung zur Integration in die Vorfertigung von Betonfertigteilen und Hausmodulen (PrefabEIast)

Das Bauen wird aktuell und in der Zukunft beeinflusst von Megatrends wie Urbanisierung, Digitalisierung und Ressourceneffizienz. Entsprechend verändern sich die Anforderungen an die Baumaterialien für den Hausbau und den Verkehrswegebau aber auch an das Bauen selbst.

Fertigteile aus Beton können bereits heute in stark automatisierten Umlaufanlagen erstellt werden. Die anschließende Vormontage der Fertigteile zu Modulen und Segmenten, insbeson­dere aber das Abdichten, Dämmen und Streichen erfolgt aber noch in aufwendiger Handarbeit.

Hier setzt das Projekt „PrefabElast“ an, in dem verschiedene Tätigkeiten in der Modul-Vorfertigung durch Einsatz von automationsfähigen Abdichtprodukten und teilautomatisierten Anlagen unterstützt werden sollen. Diese Tätigkeiten umfassen u.a.:

-             das Einbringen von Dämmmaterialien sowie

-             das Abdichten von Fugen.

© Fraunhofer IFF

Innerhalb des Projektes werden Methoden zur einfachen Generierung von Roboterprogrammen entwickelt. Auf Basis von CAD- oder BIM-Daten in Kombination mit einfachen und intuitiven Programmierwerkzeugen lassen sich schnell flexible Robotertrajektorien erzeugen. Mit diesen Programmen wird ein auto­matisches Abdichten der Fugen in der Fertigteilfabrik möglich. Das Roboterprogramm wird auf Basis eines zuvor sensorisch ermittelten Fugenverlaufs optimiert.

Die erforderlichen Maschinenparameter für den Auftragsprozess werden anfangs manuell vom Bediener in ein datenbankähnliches System eingegeben und für nachfolgende Aufgaben abgespeichert. Das selbstlernende System kann somit bei neuen Abdichtvorgängen bereits eingelernte Routinen zur Verwendung vorschlagen und bei abweichenden Fugen­verläufen und -geometrien aktualisierte Parameter hinterlegen.

Die Entwicklungen liefern neue Erkenntnisse und Technologien, die im Anwendungsszenario Beton­fertigteilwerk umgesetzt und erprobt werden. Daneben ist eine Anwendung der Technologien in anderen Bereichen mit großen zu bearbeitenden Bauteilen beabsichtigt (u.a. Möbelindustrie, Windenergie, Luftfahrt, etc.).

 

PrefabElast ist ein durch die Investitionsbank Sachsen-Anhalt gefördertes Projekt (ZWB 2104/0026) mit Projektlaufzeit vom 01.01.2021 – 30.04.2022.