Montage- und Handhabungstechnik
Montage- und Handhabungstechnik
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Aktive bildbasierte Zuführung von Kleinteilen mithilfe aerodynamischer SchikanenEin entscheidender Baustein der automatisierten Montage ist die Zuführeinrichtung, welche dem Handhabungsgerät (z.B. Industrieroboter) die zu montierenden Bauteile in einer definierten Position und Orientierung zur Verfügung stellt. In diesem Projekt werden Methoden zur flexiblen und effizienten Zuführung von Bauteilen mithilfe von Bildverarbeitung, KI-Methoden und aerodynamischen Orientierungsmodulen erforscht.Team:Jahr: 2024Förderung: DFG
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Zukunftslabor: Digitalisierung in der Circular EconomyDas match wird in diesem Forschungsverbund an der automatisierten Demontage forschen, damit die nachfolgenden Prozessschritte wie Remanufacturing oder Recycling optimal vorbereitet werden können. Dafür müssen neben den benötigten Komponenten für die Demontageanlage auch Verfahren für die Zustandserfassung der Produkte sowie Verfahren zur darauf basierenden Demontageplanung entwickelt werden. Die demontierten Komponenten werden anschließend Projektpartnern für das die Überarbeitung oder Reparatur zugeführt, sodass diese in neue Produkte integriert werden können.Team:Jahr: 2024Förderung: MW und VolkswagenStiftung
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Strategien für die piezoaktorisch unterstützte Demontage von SchraubverbindungenDer Sonderforschungsbereich (SFB) 871 „Regeneration komplexer Investitionsgüter“ erforscht seit 2010 am Beispiel von zivilen Flugzeugtriebwerken die wissenschaftlichen Grundlagen der Regeneration. Die Motivation ist dabei, wie komplexe Bauteile effizient und ressourcenschonend erhalten und repariert werden können. Das match fokussiert und entwickelt im Transferprojekt T16 neuartige Strategien zur schonenden Demontage am Beispiel von Schraubverbindungen.Team:Jahr: 2023Förderung: DFG
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SFB 1153: Flexible Prozesskette zur ressourceneffizienten Fertigung von Tailored-Forming-BauteilenIm Rahmen des Sonderforschungsbereichs 1153 wurden neuartige Auslegungs-, Füge-, Umform-, Nachbearbeitungs- und Prüfverfahren für die Herstellung hybrider massiver Hochleistungsbauteile entwickelt und realisiert. Diese Einzelprozesse gilt es in diesem Teilprojekt zu einem automatisierten Gesamtprozess zu verketten, um die Funktionalität der Prozesse in einer durchgehenden Prozesskette zu validieren sowie reproduzierbare Proben herzustellen.Team:Jahr: 2023Förderung: DFG
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SFB 1368: Klebstoffbasierte Montageprozesse in XHV-adäquater AtmosphäreDas match befasst sich im Rahmen des Sonderforschungsbereiches 1368 „Sauerstofffreie Produktion“ mit der klebstoffbasierten Montagetechnik in technisch sauerstofffreier Atmosphäre. Das Ziel des Teilprojekts ist ein Erkenntnisgewinn über technische Eigenschaften von Klebverbindungen, die in sauerstofffreier Atmosphäre und mit desoxidierten Fügepartnern hergestellt wurden.Team:Jahr: 2020Förderung: DFG
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Formvariable Handhabung schmiedewarmer Hybridbauteile im Rahmen des Tailored FormingDer SFB 1153 „Tailored Forming“ setzt sich zum Ziel, die Potentiale für hybride Massivbauteile auf Basis einer neuartigen Prozesskette zu erschließen und die dafür notwendigen fertigungstechnischen Verfahren zu entwickeln. Das match fokussiert sich dabei auf die Bereitstellung von Funktionsmodulen zur formvariablen und funktionsintegrierten Handhabung von Bauteilen mit Temperaturen von bis zu 1250 °C.Team:Jahr: 2019Förderung: DFG
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Methoden zur Automatisierung von Handhabungsprozessen unter kryogenen UmgebungsbedingungenIm Rahmen des von der DFG geförderten Projektes „Methoden zur Automatisierung von Handhabungsprozessen unter kryogenen Umgebungsbedingungen“ werden am match in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik (IBMT, Sulzbach/Saar) Ansätze zur Automatisierung der Handhabungsprozesse in Biobanken für die Kryokonservierung im Temperaturbereich unterhalb von -130°C erforscht.Team:Jahr: 2017Förderung: DFG
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Unteraktuierte HandhabungssystemeIm Bereich „Unteraktuierte mechatronische Systeme“ werden Montagesysteme erforscht, die weniger Stellantriebe als Bewegungsfreiheiten besitzen. Der grundlegende Gedanke ist, u.a. den konstruktiven Aufwand sowie die Kosten einer konventionellen vollständigen Aktuierung gleichwertiger Systeme zu umgehen. Zwei grundlegende Themen sind hierbei die strukturellen Anforderungen an die Unteraktuierung sowie die Regelung des typischerweise stark nichtlinearen Systemverhaltens.Team:Jahr: 2017
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Kollaborative Montage von Mensch und MaschineDie Montage stellt in der Prozesskette den letzten Schritt der Wertschöpfung dar und spielt somit eine wesentliche Rolle in der Wertschöpfungskette. Die hohen Kosten- und Zeitanteile der Montage an der gesamten Produktion lassen ein erhebliches Rationalisierungspotenzial von der Montageplanung und -vorbereitung bis zur Ausführung der Montage erkennen. Aus diesem Grund entwickelt das match kollaborative Montagesysteme und -prozesse.Team:Jahr: 2015
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Robotergestützte kooperative Handhabung und MontageDie Handhabung und Montage von nachgiebigen und großskaligen Bauteilen ist gerade mit Blick auf die Faserverbundwerkstoffproduktion ein wichtiger Schritt in der Prozesskette. Die Probleme, die beim Handhaben von flexiblen Bauteilen auftreten können, sind ihre Formveränderung, die zu einer undefinierten Ablageposition führen können. Des Weiteren ist oftmals ein Greifen mit herkömmlichen Greifern nicht möglich.Team:Jahr: 2015
Mobile Robotik und robotergestützte Prozesse
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Digitale Planung und automatisierte Produktion von gebäudeintegrierter Photovoltaik (DIGI-PV)Das Ziel des Projektes DIGI-PV ist die Reduktion von Hemmnissen für einen großflächigen Einsatz der PV-Technologie zur Erschließung von deutlich mehr Fassadenflächen für die energetische Nutzung. Hierfür werden automatisierte Prozesse und Werkzeuge entwickelt, die Planende, Produzierende und Nutzende befähigen, effiziente und kostengünstige Prozesse umzusetzen und entlang mehrerer Phasen der Produktlebensdauer zu unterstützen.Team:Jahr: 2023Förderung: BMWK
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Aktive softrobotische Saugvorrichtung für den TiefseeeinsatzDas match forscht in einer Kollaboration mit dem GEOMAR (Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel) an der Entwicklung eines softrobotischen Systems, das in der Tiefsee zur Entnahme von Sedimentproben zum Einsatz kommt. Um den aktuell verwendeten, hydraulisch aktuierten, Manipulator aus Titan zu ersetzten, soll ein möglichst leichgewichtiges, kostengünstiges und druckneutrales Aktuierungssystem entwickelt werden.Team:Jahr: 2022Förderung: DFG
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Montagestation auf Basis eines magnetischen LevitationssystemsUm eine kosteneffiziente Fertigung optischer Komponenten bzw. integrierter optischer Systeme zu ermöglichen, verfolgt PhoenixD den Ansatz eine Produktionsmatrix auf Basis eines Levitations-Transportsystems umzusetzen. Ziel ist es, die Mover neben dem Transport zwischen den Fertigungsstationen ebenfalls als funktionale Einheit innerhalb der Stationen zu nutzen. Das match erforscht und entwickelt hierfür eine integrierte Montagestation.Team:Jahr: 2021Förderung: DFG (PhoenixD)
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TRR 277 Additive Manufacturing in ConstructionWährend die Produktivität in der Fertigungsindustrie in den meisten Bereichen einen linearen Zuwachs verweisen kann, stagniert dieser Wert im Bauwesen seit etwa 50 Jahren. Die Ursache liegt im hohen manuellen Aufwand zur Erzeugung komplexer Schalungselemente. Ziel des TRR 277 ist es, dies durch den Einsatz additiver Fertigungsverfahren zu vermeiden. Dabei wird ein übergreifender Ansatz unter Berücksichtigung von Planung, Fertigung und Montage verfolgt.Team:Jahr: 2020Förderung: DFG
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Formvariable Handhabung schmiedewarmer Hybridbauteile im Rahmen des Tailored FormingDer SFB 1153 „Tailored Forming“ setzt sich zum Ziel, die Potentiale für hybride Massivbauteile auf Basis einer neuartigen Prozesskette zu erschließen und die dafür notwendigen fertigungstechnischen Verfahren zu entwickeln. Das match fokussiert sich dabei auf die Bereitstellung von Funktionsmodulen zur formvariablen und funktionsintegrierten Handhabung von Bauteilen mit Temperaturen von bis zu 1250 °C.Team:Jahr: 2019Förderung: DFG
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Autonome mobile RobotikAktuell erfordert die Montage großer Produkte und Anlagen den Einsatz komplexer und sperriger Montagegeräte, die nur an zentralen Produktionsstandorten installiert und betrieben werden können. Die Zukunftsvision ist der Einsatz eines Verbundes autonomer mobiler Roboter, die direkt am Zielort die Montage oder Fertigung übernehmen. Diese Lösung erfordert eine koordinierte Zusammenarbeit verschieden großer Roboter.Team:Jahr: 2018
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Methoden zur Automatisierung von Handhabungsprozessen unter kryogenen UmgebungsbedingungenIm Rahmen des von der DFG geförderten Projektes „Methoden zur Automatisierung von Handhabungsprozessen unter kryogenen Umgebungsbedingungen“ werden am match in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik (IBMT, Sulzbach/Saar) Ansätze zur Automatisierung der Handhabungsprozesse in Biobanken für die Kryokonservierung im Temperaturbereich unterhalb von -130°C erforscht.Team:Jahr: 2017Förderung: DFG
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Unteraktuierte HandhabungssystemeIm Bereich „Unteraktuierte mechatronische Systeme“ werden Montagesysteme erforscht, die weniger Stellantriebe als Bewegungsfreiheiten besitzen. Der grundlegende Gedanke ist, u.a. den konstruktiven Aufwand sowie die Kosten einer konventionellen vollständigen Aktuierung gleichwertiger Systeme zu umgehen. Zwei grundlegende Themen sind hierbei die strukturellen Anforderungen an die Unteraktuierung sowie die Regelung des typischerweise stark nichtlinearen Systemverhaltens.Team:Jahr: 2017
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Robotergestützte kooperative Handhabung und MontageDie Handhabung und Montage von nachgiebigen und großskaligen Bauteilen ist gerade mit Blick auf die Faserverbundwerkstoffproduktion ein wichtiger Schritt in der Prozesskette. Die Probleme, die beim Handhaben von flexiblen Bauteilen auftreten können, sind ihre Formveränderung, die zu einer undefinierten Ablageposition führen können. Des Weiteren ist oftmals ein Greifen mit herkömmlichen Greifern nicht möglich.Team:Jahr: 2015
Präzisionsmontage
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Montage photonisch integrierter SystemeDer Forschungszusammenschluss des Exzellenzclusters PhoenixD verfolgt das Ziel, konventionelle und komplexe Hochleistungsoptiken in intelligenten, miniaturisierten und adaptiven optischen Systemen zu integrieren. Hierbei forscht das match an neuartigen Konzepten und Prozessen zur Präzisionsmontage von optischen Systemen.Team:Jahr: 2021Förderung: DFG (PhoenixD)
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Montagestation auf Basis eines magnetischen LevitationssystemsUm eine kosteneffiziente Fertigung optischer Komponenten bzw. integrierter optischer Systeme zu ermöglichen, verfolgt PhoenixD den Ansatz eine Produktionsmatrix auf Basis eines Levitations-Transportsystems umzusetzen. Ziel ist es, die Mover neben dem Transport zwischen den Fertigungsstationen ebenfalls als funktionale Einheit innerhalb der Stationen zu nutzen. Das match erforscht und entwickelt hierfür eine integrierte Montagestation.Team:Jahr: 2021Förderung: DFG (PhoenixD)
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Self-AssemblyDer Forschungsbereich Self-Assembly befasst sich mit der Entwicklung von selbst montierenden bzw. selbst positionierenden Systemen. Durch das spezifische Design entsteht ein energetisches Potentialfeld, das auf die Bauteile einwirkt und an die Montageposition zieht. Eine Handhabung der einzelnen Komponenten ist nicht mehr zwingend erforderlich, was neue Anwendungsfälle, wie z.B. berührungslose Montage, ermöglicht.Team:Jahr: 2019Förderung: DFG (PhoenixD)
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PhoenixDDas Exzellenzcluster PhoenixD vereint verschiedene Fachbereiche aus Optikdesign, Optiksimulation und der Optikfertigung, mit dem Ziel, intelligente, kompakte und adaptive optische Systeme zu entwickelt. Das match übernimmt in diesem Zusammenhang Präzisionsmontageaufgaben und befasst sich intensiver mit der voll prozessintegrierten Bauteilausrichtung via Self-Assembly sowie der Entwicklung neuartiger Montagekonzepte.Team:Jahr: 2019Förderung: DFG
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PräzisionsmontageEgal ob Sensoren, Herzschrittmacher oder Uhrwerke: Überall wo Teile sehr genau montiert werden müssen, stoßen konventionelle Roboter und entsprechende Peripherie an ihre Grenzen. Das match forscht in diesem Bereich an neuen Lösungen und Strategien, um zuverlässige und wirtschaftliche Präzisionsmontageprozesse umzusetzen.Team:Jahr: 2018Förderung: Grundfinanzierung
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Methoden zur Automatisierung von Handhabungsprozessen unter kryogenen UmgebungsbedingungenIm Rahmen des von der DFG geförderten Projektes „Methoden zur Automatisierung von Handhabungsprozessen unter kryogenen Umgebungsbedingungen“ werden am match in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik (IBMT, Sulzbach/Saar) Ansätze zur Automatisierung der Handhabungsprozesse in Biobanken für die Kryokonservierung im Temperaturbereich unterhalb von -130°C erforscht.Team:Jahr: 2017Förderung: DFG
Soft Robotics
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Aktive softrobotische Saugvorrichtung für den TiefseeeinsatzDas match forscht in einer Kollaboration mit dem GEOMAR (Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel) an der Entwicklung eines softrobotischen Systems, das in der Tiefsee zur Entnahme von Sedimentproben zum Einsatz kommt. Um den aktuell verwendeten, hydraulisch aktuierten, Manipulator aus Titan zu ersetzten, soll ein möglichst leichgewichtiges, kostengünstiges und druckneutrales Aktuierungssystem entwickelt werden.Team:Jahr: 2022Förderung: DFG
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Tumorbiopsie und Ablation der Leber im MRT mithilfe von Soft RoboticsIn Zusammenarbeit mit der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) forscht das match an einem soften Roboter zur Unterstützung bei minimalinvasiven Eingriffen unter Magnetresonanzbildgebung. Dieser soll das medizinische Personal in ihrem täglichen Arbeitsleben unterstützen. Softe Aktoren eignen sich aufgrund ihrer MRT-kompatiblen Materialien und der Aktuierung mittels Druckluft besonders gut für den Einsatz im MRT.Team:Jahr: 2022
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Untersuchung Schaltbarer steifigkeitsvariabler Mechanismen für die Soft RoboticsSoft Roboter zeichnen sich durch ihre Weichheit und damit einhergehende Vorteile wie Anpassungsfähigkeit und inhärente Sicherheit aus. In realen Anwendungsfällen braucht es darüber hinaus jedoch oft auch Präzision und das Aufnehmen von externen Kräften. Am match erforschen wir daher Möglichkeiten die Steifigkeit softer Roboter mittels verschiedener Mechanismen gezielt zu ändern.Team:Jahr: 2021Förderung: DFG
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Taktiler Fahrersitz für kommende Generationen automatisierter FahrzeugeIn Zusammenarbeit mit dem University College London forscht das match an einem haptischen Fahrersitz für teilautomatisierte Fahrzeuge. Dieser soll die fahrende Person über anstehende Kontrollübergaben vorbereiten und so das Situationsbewusstsein steigern. Softe Aktoren sollen dabei für eine besonders angenehme und intuive Kommunikation zwischen Fahrzeug und Mensch dienen.Team:Jahr: 2020Förderung: Engineering and Physical Sciences Research Council
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Kohärente Methodologie zur Modellierung und zum Entwurf weicher Roboter – Die Soft Material Robotics Toolbox (SMaRT)Roboter aus weichen Materialien bieten eine hohe Flexibilität. Die Nachgiebigkeit des Materials führt zu einer hohen Anpassungsfähigkeit, die klassische Robotersysteme nicht bieten. Im Projekt SMaRT („Soft Material Robotics Toolbox“) forscht das match zusammen mit dem Institut für mechatronische Systeme (imes) und dem Institut für Dynamik und Schwingungen (IDS) an einer kohärenten Methodologie zur Modellierung und zum Entwurf weicher Roboter.Team:Jahr: 2019Förderung: DFG
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Origami-Inspired Soft Pneumatic Actuators for Soft RoboticsSoft Robots explore compliant materials and innovative design approaches to address intricate challenges across diverse fields. Typically fabricated from supple and resilient materials such as silicon, these robots can bend, adjust, and interact with their surroundings in ways that traditional robots cannot. Building on the inherent advantages of soft robots, this project aims to address a critical aspect of their design and functionality: the actuation components. This project specifically focuses on advancing the actuation components of soft robots, which are responsible for generating and controlling their movements. By developing soft pneumatic actuators inspired by origami patterns.Team:Jahr: 2019
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Soft Material Robotic SystemsSoft Material Robotic Systems sind flexible Roboter aus weichen Materialien wie Silikon oder Elastomeren. Im Gegensatz zu herkömmlichen Robotern können sie sich an komplexe Umgebungen anpassen und nutzen pneumatische, hydraulische oder chemische Aktuatoren für Bewegungen. Sie finden Anwendung in Bereichen wie medizinischer Rehabilitation, Lebensmittelproduktion und Unterwasserforschung.Team:Jahr: 2019Förderung: DFG Schwerpunktprogramm
Digitale Produktion und autonome Systeme
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IT-Security beim Einsatz von 5G im Ökosystem Produktion (5GProSec)Ziel des Forschungsprojekts ist die systematische Erfassung und Beseitigung von möglichen Angriffsvektoren und unbeabsichtigten Störungen beim Einsatz von 5G speziell in der Produktion. Im Fokus stehen dabei sowohl die technischen als auch die nicht-technischen Aspekte von Angriffsvektoren. Die entwickelten Methoden sollen Hürden für den Einsatz von 5G in Unternehmen senken und Sicherheitsbedenken ausräumen.Team:Jahr: 2023Förderung: BSI
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Digitale Planung und automatisierte Produktion von gebäudeintegrierter Photovoltaik (DIGI-PV)Das Ziel des Projektes DIGI-PV ist die Reduktion von Hemmnissen für einen großflächigen Einsatz der PV-Technologie zur Erschließung von deutlich mehr Fassadenflächen für die energetische Nutzung. Hierfür werden automatisierte Prozesse und Werkzeuge entwickelt, die Planende, Produzierende und Nutzende befähigen, effiziente und kostengünstige Prozesse umzusetzen und entlang mehrerer Phasen der Produktlebensdauer zu unterstützen.Team:Jahr: 2023Förderung: BMWK
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SFB 1153: Flexible Prozesskette zur ressourceneffizienten Fertigung von Tailored-Forming-BauteilenIm Rahmen des Sonderforschungsbereichs 1153 wurden neuartige Auslegungs-, Füge-, Umform-, Nachbearbeitungs- und Prüfverfahren für die Herstellung hybrider massiver Hochleistungsbauteile entwickelt und realisiert. Diese Einzelprozesse gilt es in diesem Teilprojekt zu einem automatisierten Gesamtprozess zu verketten, um die Funktionalität der Prozesse in einer durchgehenden Prozesskette zu validieren sowie reproduzierbare Proben herzustellen.Team:Jahr: 2023Förderung: DFG
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Montage photonisch integrierter SystemeDer Forschungszusammenschluss des Exzellenzclusters PhoenixD verfolgt das Ziel, konventionelle und komplexe Hochleistungsoptiken in intelligenten, miniaturisierten und adaptiven optischen Systemen zu integrieren. Hierbei forscht das match an neuartigen Konzepten und Prozessen zur Präzisionsmontage von optischen Systemen.Team:Jahr: 2021Förderung: DFG (PhoenixD)
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TRR 277 Additive Manufacturing in ConstructionWährend die Produktivität in der Fertigungsindustrie in den meisten Bereichen einen linearen Zuwachs verweisen kann, stagniert dieser Wert im Bauwesen seit etwa 50 Jahren. Die Ursache liegt im hohen manuellen Aufwand zur Erzeugung komplexer Schalungselemente. Ziel des TRR 277 ist es, dies durch den Einsatz additiver Fertigungsverfahren zu vermeiden. Dabei wird ein übergreifender Ansatz unter Berücksichtigung von Planung, Fertigung und Montage verfolgt.Team:Jahr: 2020Förderung: DFG
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PhoenixDDas Exzellenzcluster PhoenixD vereint verschiedene Fachbereiche aus Optikdesign, Optiksimulation und der Optikfertigung, mit dem Ziel, intelligente, kompakte und adaptive optische Systeme zu entwickelt. Das match übernimmt in diesem Zusammenhang Präzisionsmontageaufgaben und befasst sich intensiver mit der voll prozessintegrierten Bauteilausrichtung via Self-Assembly sowie der Entwicklung neuartiger Montagekonzepte.Team:Jahr: 2019Förderung: DFG
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Autonome mobile RobotikAktuell erfordert die Montage großer Produkte und Anlagen den Einsatz komplexer und sperriger Montagegeräte, die nur an zentralen Produktionsstandorten installiert und betrieben werden können. Die Zukunftsvision ist der Einsatz eines Verbundes autonomer mobiler Roboter, die direkt am Zielort die Montage oder Fertigung übernehmen. Diese Lösung erfordert eine koordinierte Zusammenarbeit verschieden großer Roboter.Team:Jahr: 2018