QualiLack - Automatisierung händischer Lackierprozesse unter Berücksichtigung besonders hoher Qualitätsansprüche

Abstract

Derzeitiger Stand von Wissenschaft und Technik Automatisierung und Sensorik in der Lackiertechnologie sind fortgeschritten, jedoch gibt es speziell in der Lackierung von Kleinstserien und spezialisierten Anwendungen wie dem Musikinstrumentenbau noch Herausforderungen. Die Integration von KI und fortgeschrittenen Messsystemen in die Lackierprozesse ist ein aktuelles Forschungsfeld. Begründung/Zielsetzung der Untersuchung Ziel war es, die Lackierprozesse durch Automatisierung effizienter und reproduzierbarer zu gestalten, die Materialausnutzung zu verbessern und die Belastung für die Mitarbeiter zu reduzieren. Dies sollte durch den Einsatz von fortschrittlicher Sensorik und intelligenten Endeffektoren erreicht werden, um die Qualität und Nachhaltigkeit der Lackierprozesse zu erhöhen. Methode Entwicklung eines Regelalgorithmus zur Klassifizierung von Sprühergebnissen basierend auf triangulierten Oberflächendaten und simulierten Daten. Einsatz von Photometric Stereo zur genauen Erfassung der Oberflächenbeschaffenheit und Integration verschiedener Sensoren in den intelligenten Endeffektor. Aufbau eines Demonstrators zur praktischen Erprobung der entwickelten Technologien und Methoden in einer realen Produktionsumgebung. Ergebnis Erfolgreiche Entwicklung und Implementierung eines Fertigungsplanungssystems (GANTTPLAN) und eines intelligenten Endeffektors, der verbesserte Lackierergebnisse ermöglicht. Nachweis der Material- und VOC-Einsparungen durch optimierte Lackierprozesse, was zu wirtschaftlichen und umweltfreundlichen Produktionsbedingungen führt. Gewinnung wertvoller Erkenntnisse für die Weiterentwicklung der Technologie und die Anpassung der Prozesse. Schlussfolgerung/Anwendungsmöglichkeiten Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Automatisierung und den Einsatz spezialisierter Sensorik die Qualität und Effizienz von Lackierprozessen signifikant verbessert werden kann. Die entwickelten Technologien und Methoden haben das Potenzial, in verschiedenen Bereichen der Produktion, insbesondere in der Fertigung von Musikinstrumenten und anderen spezialisierten Kleinserien, angewendet zu werden. Weiterhin bieten die Ergebnisse eine gute Grundlage für zukünftige Forschungs- und Entwicklungsprojekte in diesem Bereich. Datei-Upload durch TIB

1 Current state of science and technology Automation and sensor technology in painting technology are advanced, but there are still challenges, especially in the painting of very small series and specialized applications such as musical instrument manufacturing. The integration of AI and advanced measuring systems into painting processes is a current field of research. 2. Justification/objective of the study The aim was to make painting processes more efficient and reproducible through automation, to improve material utilization and to reduce the burden on employees. This was to be achieved through the use of advanced sensor technology and intelligent end effectors in order to increase the quality and sustainability of the painting processes. 3. Method Development of a control algorithm to classify spray results based on triangulated surface data and simulated data. Use of photometric stereo for precise recording of the surface condition and integration of various sensors in the intelligent end effector. Construction of a demonstrator for practical testing of the developed technologies and methods in a real production environment. 4. Result Successful development and implementation of a production planning system (GANTTPLAN) and an intelligent end effector that enables improved painting results.Proof of material and VOC savings through optimized painting processes, leading to economical and environmentally friendly production conditions.Gain valuable insights for the further development of the technology and the adaptation of processes. 5. conclusion/possible applications The results show that the quality and efficiency of painting processes can be significantly improved through automation and the use of specialized sensor technology.The technologies and methods developed have the potential to be applied in various areas of production, particularly in the manufacture of musical instruments and other specialized small series.Furthermore, the results provide a good basis for future research and development projects in this area.