Verbundvorhaben QT 4.2 - FertiRob - Fertigung und Robotik (FertiRob); Teilvorhaben Entwicklung optischer Inspektionssysteme und roboterbasierter Prüfassistenzsystem zur Qualitätssicherung in der Elektrolyseurproduktion

Abstract

Die Zielstellung von FertiRob war die Entwicklung von Lösungen für eine Automatisierung der Produktionsprozesse in der Fertigung und Montage von Stacks und Elektrolyseuren für die Wasserstoff Produktion. Ziel des Teilvorhabens der Boll Automation war die Evaluierung und Realisierung eines kollaborativen Robotersystems das flexible insbesondere in der Qualitätssicherung eingesetzt werden kann. Zunächst wurden mit den Konsortialpartnern ein Prozessverständnis für alle Prozesse zur Elektrolyseurfertigung aufgebaut. Darauf aufbauend wurden in einer Anforderungs- und Bauteilanalyse geeignete Bauteile identifiziert. Mögliche Bereiche für die kollaborative Robotik im Bereich der Qualitätssicherung sind die Überprüfung von Geometrien und Oberflächen. Weitere Prüfmöglichkeiten sind Eingangsprüfungen (Stückzahl, Anwesenheit, Dichtigkeit), Inline-Prüfungen (Oberflächen, Anzugsmomente) und End-of-Line Prüfungen (Dichtigkeit, Performance). Im Projektverlauf wurde ein cobotbasierter Demonstrator für die Lokalisation von Prüfstellen für die Dichtigkeitsprüfung entwickelt, der im End-of-Line Test eines montierten Elektrolyseurs eingesetzt werden kann. Das cobotbasierte Prüfsystem besteht aus einer mobilen Plattform mit integrierter Steuerungstechnik und einem IPC, einem Cobot und dem Endeffektor der aus notwendigen Kameratechnik, der Nachbildung der Leckagesuchtechnik und einem Halter für diese Technik besteht. Im Projekt konnte gezeigt werden, dass Verbindungsstellen an endmontierten Elektrolyseuren mittels Vision-Technik lokalisiert und mit dem Roboter angefahren werden können. Auf Grund der Verrohrungen zwischen den Komponenten die manuell installiert werden muss ist von Abweichungen bezüglich des Ortes der Prüfstelle von bis zu 35 mm auszugehen. Daher kann keine hartprogrammierte Prüfstelle angefahren werden. Die Automatisierung kann die Kosten für die Qualitätssicherung bei Elektrolyseuren vermindern, da kein Personal für diese Aufgabe eingesetzt werden muss.