QualiLack - Automatisierung händischer Lackierprozesse unter Berücksichtigung besonders hoher Qualitätsansprüche

Abstract

1. 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. 2. 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. 3. 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. 4. 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. 5. 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.