Tobias Glück, Andreas Kugi und Stefan Flixeder erhalten den Mechatronics Paper Prize Award 2020
Handhabungssysteme für flexible Materialien
Flexible Materialien wie Stoff, Leder, Klebefolien u.ä. finden vielseitige Anwendungen. In den Produktionsprozessen erfolgt ihre Verarbeitung meist manuell oder semiautomatisiert, da Maschinen das flexible Material noch nicht richtig handhaben können.
Tobias Glück (Competence Unit Complex Dynamical Systems/VAC), Andreas Kugi (VAC und ACIN/TU Wien) und Stefan Flixeder (ehemaliger Doktorand ACIN/TU Wien) entwickeln Handhabungssysteme, die hier ansetzen und den maschinellen Umgang mit flexiblen Materialien optimieren und automatisieren wie z.B. für den Bereich automatisiertes Nähen.
Im speziellen Anwendungsfall geht es darum, Prozesse in der Verarbeitung von glasfaserverstärkten Kunststoffen (GFK) zu automatisieren. Entscheidende Aspekte für die Unternehmen, um wettbewerbsfähig zu sein, sind hohe Präzision, Reproduzierbarkeit und kurze Zykluszeiten in der Produktion. Diese Anforderungen unterstützen eine Automatisierung auch für geringe Produktionsmengen. Schlüsselmärkte für die GFK-Komponenten sind z.B. die Luftfahrt- und Automobilindustrie. Mit ihrem Beitrag über "Force-based cooperative handling and lay-up of deformable materials: Mechatronic design, modeling, and control of a demonstrator" haben die drei Wissenschaftler die Jury überzeugt.
Demonstrator Design – Handhabungssystem für flexible Materialien
Der Mechatronics Paper Prize Award
Der Mechatronics Paper Prize Award wird für herausragende Abhandlungen auf dem Gebiet der Mechatronik vergeben. Alle 3 Jahre findet der IFAC World Congress (International Federation of Automatic Control) statt. Er bringt internationale Expert*innen aus Forschung und Anwendung von Automatisierungssystemen zusammen. Bei jedem IFAC World Congress werden die Autoren von drei ausgewählten Artikeln des Journals Mechatronics ausgezeichnet. Bedingt durch die Entwicklungen rund um die Corona-Pandemie wird der diesjährige IFAC World Congress in Berlin – erstmalig in seiner 63-jährigen Geschichte – online abgehalten.
Abstract
This work presents a cooperative, force-based handling approach for the lay-up of highly deformable materials on a mold, a scenario, e. g., encountered during the manufacturing of fiber reinforced plastics. A two-dimensional preforming demonstrator is designed which reflects the basic functionality of the process under consideration. Suitable mathematical models of the demonstrator and the deformable material provide a basis for the controller design and a force-based motion planning framework for the lay-up process. The framework proves to be most flexible as it does not rely on preplanned position trajectories but calculates the movements of all manipulators on-line and can promptly react to external disturbances. Experimental results on the demonstrator underline the feasibility and performance of the presented approach for the lay-up of a deformable fabric on a double-curvature mold.
Wir danken der Firma Festo AG & Co. KG. für ihre finanzielle Unterstützung.
Hier finden Sie den Artikel
Mechatronics, Volume 47, 2017, Seite 246–261
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Der 21. IFAC 2020 – online – vom 12.-17. Juli 2020
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