Remote-Biegezelle
Die Remote-Rohrbiegezelle ermöglicht das teleoperative Biegen von Rohrprofilen. Im Zentrum der Zelle steht eine industrielle Rotationszugbiegemaschine, während der KUKA 6-Achsen-Roboter zusammen mit dem selbst entwickelten Magazinsystem das automatische Probenhandling ermöglicht. Mit Hilfe eines eigens entwickelten Augmented-Reality-Tools zur Messung der Rückfederung, Konturmesstools sowie Standardkraftsensoren können die Studenten die Rückfederung visualisieren und Prozessgrenzen wie Faltenbildung, Risse usw. untersuchen. Auf diese Weise verstehen sie den Einfluss der verschiedenen Prozessparameter auf die Eigenschaften des gebogenen Endprodukts
Aufwand
Implementierung
Obwohl die Biegemaschine von Anfang an, auf dem Papier, in der Lage war, zusammen mit dem Probenhandhabungssystem automatisiert zu arbeiten, erfordert die Umsetzung dieses und insbesondere des sekundären Schrittes, die Remote-Bedienung zu ermöglichen, von der Seite des Laborbetreibers ein hohes Maß an technischen Fachkenntnis. Zu allen Zeitpunkten muss die Sicherheit von Mensch und Maschine gewährleistet sein, was zu Beginn einen erheblichen Zeitaufwand erfordert.
Durchführung
Im Vergleich zu einem regulären, hands-on-Labor kann bei der Umsetzung viel Zeit gespart werden, da die Studierenden keine Sicherheitsunterweisung für die Arbeit im Labor benötigen und zudem keine direkte Betreuung der Studierenden notwendig ist. Dies setzt voraus, dass die Studenten während des Labors nur vordefinierte sichere Parametersätze auswählen können.
Sonstiges
Da sich die Technologien ständig weiterentwickeln, müssen Remote-Rabore gewartet und vor allem aktualisiert werden. Dazu gehört zum Beispiel auch die Auseinandersetzung mit möglichen Sicherheitsproblemen, die sich aus dem Zugriff auf das Labor über das Internet ergeben.
Zielgruppen
Product Owner
Lehrende im Maschinenbau und angrenzender Ingenieurwissenschaften
Target Group
Studierende ingenieurtechnischer Studiengänge, in denen Umformtechnik ein Teil des Curriculums ist
Einsatzszenario
An der TU Dortmund wird die Remote-Rohrbiegezelle in erster Linie als integraler Bestandteil des neu entwickelten (Remote-)Rohrbiege-Labors eingesetzt. Das nach dem Prinzip des problembasierten Lernens konzipierte Labor, wird die Studierenden ein reales Problem in Angriff nehmen lassen, dessen Lösung in Form eines gebogenen Rohres erfolgen wird. Die Studierenden werden das gebogene Rohr konstruieren, die Verarbeitungsschritte planen und die Prozessparameter bestimmen, die für die Herstellung des gebogenen Rohres unter Einhaltung von Toleranzen erforderlich sind. Strategisch platzierte IP-Kameras geben den Studierenden eine viel bessere Sicht auf den Prozess, sogar besser als das, was sie aufgrund von Sicherheitseinschränkungen in der realen Welt beobachten können. Zusätzlich können die Studierenden mit den integrierten AR-Tools die Kontur des Produkts messen. Im Verlauf ihrer Aktionen erfahren somit die Studierenden grundlegende Aspekte des Rohrbiegens wie z.B. Rückfederung, Faltenbildung, Verwendung des Dorns sowie der Abhängigkeit der endgültigen Produkteigenschaften von den gewählten Eingangsprozessparametern.
