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Digitales Toolkit mit intelligent gesteuerter Robotik

Forschungsprojekt zur Herstellung elektronischer Komponenten und Knotenpunkte mithilfe digitaler Fertigungstechnologien

Kunde
Fraunhofer ENAS,
Foschung & Entwicklung

Jahr
2023

Die Highlights auf einen Blick
Entfall von Halb- und Werkzeugen, Unabhängigkeit von Geometrie und Volumen durch geringe Fixkosten und optimierte Lagerhaltung, digitale Prozesskette mit schneller Reaktionsfähigkeit und kurzen Vertriebswegen, Veredelung „Just-in-Sequence“
Kooperation zwischen Forschungsinstituten, Universitäten sowie KMUs
Weiterentwicklung von gedruckter Elektronik für funktionalisierte Robotergreifer
Ziel: intelligentere, agilere und effizientere Produktionslinien
Intelligente Software-Tools und adaptive Inkjet-Druckmodule
Erprobung des Roboter-Set-ups auf verschiedene Anwendungsszenarien und Prozessschritte (Drucken, Aushärten)
Gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung
Icon Druckkopf
Das Projekt
Die Herausforderung

Die Demonstration einer Inline-Implementierung von Sensoren und für gedruckte Elektronik in ein bestehendes Produktionsökosystem, wie es bei der Montage elektronischer Geräte (OLEDs, Konsolen im Automobil- oder Luftfahrtbereich) Anwendung findet. Dabei soll die in der Produktionslinie implementierte Robotik selbst die erforderliche Steuerung für die Handhabung der mechanischen Pick-and-Place-Sequenzen übernehmen.

Die Lösung

Sensoren (z. B. für Druck, Feuchtigkeit oder Temperatur) und individuelle Greifflächen werden direkt in die „künstliche Hand“ eines Pick-and-Place-Roboters integriert. Gepaart mit einer intelligenten Software können Produkte somit flexibel gehandhabt werden. Ein zweiter Roboter druckt elektronische Sensorkomponenten zusammen mit funktionalen 3D-Oberflächenmerkmalen direkt auf die „Künstliche Hand“ des Roboterarms. Das Ergebnis: Sensoren und funktionale Oberflächen können mit einem hohen Freiheitsgrad auf 3D-Objekte gedruckt werden. Die Kombination aus Inkjet-Drucktechnologie und Robotik ermöglicht die nahtlose Integration in bestehende Fertigungslinien.

Als Technologieunternehmen unterstützen wir beratend mit unserem Know-how aus über 2000 erfolgreichen Automatisierungsprojekten. Neben der Entwicklung, Erprobung und Implementierung des digitalen Toolkits ist die industrielle Validierung unser übergeordnetes Ziel. Hierzu nehmen wir die Rolle des Endnutzers ein, um das Roboter-Set-up auf verschiedene Anwendungsszenarien, Prozessschritte (Drucken, Aushärten) und Vertriebspotenziale zu untersuchen.

© Fraunhofer ENAS

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Andreas Braun, Teamleiter Digitale Oberflächentechnik, im Porträt
Andreas Braun
Business Development – Digitale Oberflächentechnik
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