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 technischen Lösungen für eine Automatisierung der Produktionsprozesse in der Fertigung und Montage von Stacks und Elektrolyseuren für die Wasserstoff Produktion. Ziel des Teilvorhabens der Automation W+R GmbH war die Entwicklung optischer Inspektionssysteme und roboterbasierter Prüfassistenzsysteme zur Qualitätssicherung in der Elektrolyseurproduktion. Zunächst wurden mit den Konsortialpartnern ein Prozessverständnis für alle Prozesse zur Elektrolyseurfertigung aufgebaut. Darauf aufbauend wurden in einer umfangreichen Anforderungs- und Bauteilanalyse geeignete Bauteile für die automatisierte Fertigung und Qualitätssicherung identifiziert. Mögliche Bereiche für die Prüfaufgaben sieht die Automation W+R vor allem bei Bipolarplatten und geschweißten Systemkomponenten. Im Verlauf des Projektes wurden Konzepte für unterschiedlichste Prüfsysteme erstellt. Diese reichten von assistierten cobotbasierten Konzepten über teilautomatisierte Konzepte bis hin zu vollautomatisierten Prüfsystemen. Der Schwerpunkt der Arbeiten lag auf der Entwicklung notwendiger Auswertealgorithmen mit speziell auf Elektrolyseure abgestimmten Funktionalitäten wie einer Erkennung von Verformungen auf stark gekrümmten Bipolarplattenoberflächen. Zudem war der Test sowie der Weiterentwicklung unterschiedlicher Sensorsysteme ein zentraler Bestandteil des Projektes. Hierbei wurden unter anderem Laserliniensensoren, Shape-from-Shading Systeme, Deflektometriesysteme und 2D Kameras untersucht. Die Untersuchungen beinhalteten Tests zur Defekterkennung unterschiedlichster Defektarten sowie dem Einfluss der Fertigungstechnik an sich. Als Beispiel sei hier eine verminderte Oberflächenqualität durch den Einsatz von Greiftechnik zu nennen. Die Erprobung der virtuellen Inbetriebnahme von Prüfsystemen stellte einen weiteren Arbeitsbereich im Projekt dar.