Im Bereich Forschung und Entwicklung arbeiten wir an Förderprojekten des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (ZIM).
Hier werden im Rahmen des zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) Einzelprojekte und auch Kooperationsprojekte mit anderen mittelständischen Firmen gefördert.
Wir sind ständig auf der Suche nach neuen Partnern, um in Kooperationsprojekten neue Ideen zu entwickeln und neue Märkte zu erschließen.
Für Fragen und weiter Informationen nehmen Sie bitte über das Kontaktformular Kontakt mit uns auf, einer unserer Mitarbeiter wird sich umgehend mit Ihnen in Verbindung setzen.
Hier ein kurzer Überblick über die bisherigen Themengebiete und Projekte:
Entwicklung eines innovativen Werkzeugmaschinen-Robotersystems, das in der Lage ist, durch ein sich selbst anpassendes Bildverarbeitungsprogramm unterschiedliche Halbstücke und bearbeitete Teile in einem rauen Werkstattumfeld mit Schmutz, Ölen, Bohremulsionen und Spänen zu erkennen, zu separieren und zu greifen, um sie dem weiteren Fertigungsprozess zuzuführen, zu messen und/oder zu palettieren. Dies übertrift die bisherigen Systeme deutlich.
Die bisher auf dem Markt befindlichen Werkzeugmaschinen, hauptsächlich handelt es sich hier um Dreh- und Schleifautomaten, schleusen die fertig bearbeiteten Teile über eine Fertigteilschublade, ein kleines Transportband oder eine Falltüre aus. Die Hauptproblematik besteht darin, die Teile die durch Öl und Späne verschmutzt sind aus dieser Fördereinrichtung einer Fertigungsmaschine lagerichtig zu entnehmen und von den störenden Bestandteilen zu befreien.
Entwickelt und gefertigt wird dazu das innovative Greifsystem des Roboters, welches in der Lage ist, diese unterschiedlichen Halbzeuge und Fertigteile - die auch noch in beliebiger Orientierung in einer Produktionsbox liegen - zu erkennen, zugreifen und an die nächste Werkzeugmaschine weiterzuleiten, bzw. zu säubern und zu palettieren. Auch dies ist eine deutliche Verbesserung gegenüber dem internationalen Stand der Technik.
Die innovative Entwicklung besteht aus 2 Modulen, die aber nur in der Kombination sinnvoll sind und als ein Produkt angeboten werden.
Das eine Modul ist ein GPS-Mess-Fahrroboter (Bild 1), ein fahrerloses Gerät der Länge von ca. 50 cm bei einer Breite von ca. 30 cm und einer Höhe von ca. 20 cm. Das Gerät hat ein Kettenfahrgestell mit Elektromotoren zum Antrieb mit einer Leistung von ca. 200 bis 300 Watt und einen LiIonen-Akkumulator.
Dieser Mess-Fahrroboter transportiert einen hochauflösenden GPS-Empfänger und einen frei programmierbaren Rechner zur Steuerung und zur Datenspeicherung.
Die Basis des zweiten Moduls besteht aus einer handelsüblichen Hydraulikramme, die aber umgerüstet wird mit GPS-Empfänger, Steuerrechner und einem Servosystem zu einer rechnergesteuerten GPS-Selbstfahrramme (Bild 2). Das komplette Automatisierungssystem wird vom Antragsteller konzipiert, entwickelt, gefertigt und angepasst und auch getestet.
Dieses hier beantragte System ist für verschiedenen Anwendungen einsetzbar (siehe Nutzen). Beschrieben wird es hier in der Anwendung zum messen und setzten der Pfosten für Solarfarmen. Selbst fahren wird dieses Gerät natürlich nur auf der abgesperrten Freifläche, auf der es Pfosten setzten soll und nur mit vmax. von ca. 15 km/h.
Leistungsdaten einer solchen Ramme sind üblicherweise ein 30 kW Dieselmotor für die Hydraulik der Ramme und ein ca. 10 kW starker Elektromotor für das Fahrgestell des 3 – 4 Tonnen schweren Gerätes. Das Dieselaggregat sorgt auch für die Stromversorgung des Bordnetzes.
Die Entwicklung eines weitestgehend automatisierten und standardisierten Erfassungssystems für archäologische (und andere kultur- und naturhistorische) Sammlungsbestände stellt ein internationales Desiderat ersten Ranges dar. Es ist also ein Werkzeug, das in der archäologischen Forschung und Denkmalpflege fehlt aber dringend benötigt wird, um die damit verbunden Probleme effizient in den Griff zu bekommen.
Allein in Deutschland warten mindestens 150 Millionen archäologische Fundobjekte in den Depots der Museen und Landesdenkmalämter auf ihre wissenschaftliche Erschließung in Form eines dem Erfassungssystem hinterlegten digitalen Meta-Archivs.
Mit diesem System können im Sinne des Daten-Mining standardisierte Objektinformationen für Forschung und Lehre, für das museale und denkmalpflegerische Sammlungsmanagement sowie die Projekt- und Ausstellungsplanung nicht nur für den Themenbereich Archäologie gewonnen und digital bereitgestellt werden - sie stellt gemäß dem gesetzlichen Auftrag zum Schutz des nationalen (und Welt-) Kulturgutes die Grundlage für überregionale und internationale Kooperationsprojekte (vgl. das EUROPEANA-Projekt der EU) dar.
Die Entwicklung dieses Systems, welches nur interdisziplinär angegangen werden kann, stellt einen wirklichen "Meilenstein" des Kulturgutschutzes dar und wird einen Markt erschließen, der weit über Deutschland hinausreicht.
Das geplante Erfassungssystem soll eine über den heutigen Stand der Technik hinausgehende Erfassung der Eigenschaften der Objekte ermöglichen. Bei der Erfassung der Parameter muss eine Aufwand/Nutzen-Abschätzung erfolgen und geeignete Standards festgelegt werden.
Ziel des vorliegenden Förderprojektes ist es unter anderem auch, die durch Bilderfassung, Scanvorgänge und Hyperspektralanalysen* anfallenden gigantischen Datenmengen gleich bei der Entstehung so zu reduzieren, dass keine wichtigen Eigenschaften verloren gehen und man trotzdem später auch online damit arbeiten kann.
Im vorliegenden FuE-Projekt werden die vier beteiligten Kooperationspartner eine neue Trocknungsanlage so entwickeln, dass sich europäische Hölzer auch akustisch so verhalten wie die viel härteren Holzarten aus den verschiedenen Tropenwäldern.
Systematisch wird die neue Anlage entwickelt und aufgebaut, sodass einheimische Hölzer darin zu Akustikholz modifiziert werden können und die damit gebauten Musikinstrumente den wohlklingenden Ton erzeugen, der auch heute den deutschen Musikinstrumenten einen weltweiten Markt eröffnet.
Die Innovationen sind eine Farbsensorsteuerung der Trocknung, spezifische Rezepturen für jede Holzart und jedes Instrument, digitale Klangmodelle und umfassende Korrelationen zwischen Messwerten und subjektiven Beurteilungen, neuen Verleimungsverfahren und neue Umformtechniken der geschwungenen Instrumententeile.
Der innovative Prototyp wird nach dem Förderprojekt finalisiert und an die einzelnen Instrumentenbauer vermarktet, denn die Bedienung ist erstmals so konzipiert und realisiert, dass kein wissenschaftliche Ausbildung erforderlich ist, sondern Musikverständnis ausreicht, um selbst Akustikholz für den eigenen Instrumentenbau herstellen zu können.
Die Wasserwirtschaft steht vor dem Problem, dass Kläranlagen neuartige Mikroschadstoffe wie Pharmawirkstoffe, Pestizide oder Flammschutzmittel kaum entfernen können, obwohl deren ökologische Risiken – etwa Fischschäden durch endokrine Disruptoren – zunehmend belegt sind. Da diese Spurenstoffe über vielfältige Wege in Gewässer gelangen und sich nicht vollständig vermeiden lassen, sind zusätzliche Reinigungsstufen notwendig, um die gesetzlichen Anforderungen an den ökologischen und chemischen Gewässerzustand zu erfüllen.
Das Projekt entwickelt hierfür ein energieeffizientes Wasseraufbereitungsverfahren auf Basis neuartiger pyroelektrisch modifizierter Hybridphotokatalysatoren, die problematische Spurenstoffe abbauen sollen. Dazu wird ein Pilotreaktor konstruiert, der photochemische und thermische Anregung kombiniert und dessen modulares Design Reparaturen, Anpassungen und Wartung stark erleichtert. Die größte technische Herausforderung besteht darin, eine wirksame thermische Anregung der Katalysatoren bei gleichzeitig hoher Gesamtenergieeffizienz sicherzustellen.
Für die flexible Bestückung von Leiterplatten mittels THT wurde ein neues Greifarmsystem entwickelt, das später durch Reinforcement-Learning-Algorithmen selbstlernend arbeiten soll. Dazu wurden zunächst teilespezifische Greifbacken konstruiert und ein vollständig im CAD modelliertes mechanisches Positioniersystem geschaffen, dessen Bewegungsabläufe simuliert und optimiert wurden. Die Positionierplattform wurde anschließend real gefertigt, aufgebaut und mit einer Steuerung kombiniert, um realitätsnahe Tests zu ermöglichen. Durch die Auslagerung komplexer Bewegungen auf die Positionierplattform konnte der eigentliche Greifer modular und kostengünstig gehalten werden, was die Flexibilität für unterschiedliche Bauteilgruppen erhöht.
Erste Versuchsreihen lieferten wichtige Erkenntnisse zu Bewegungsabläufen und Kraftverläufen, die mithilfe einer prototypischen Kraftsensorik weiter präzisiert und verbessert wurden.
Entwickelt wird erstmals ein Werkzeug, mit dem dreidimensional gebogene Leimbinder hergestellt werden können, wodurch Restauratoren, Architekten und Planern vielfältige, neue Anwendungen ermöglicht werden. Da dieses Werkzeug auf der Baustelle vor Ort betrieben werden kann, kann es hervorragend von mittelständischen holzverarbeitenden Handwerksbetrieben genutzt werden.
Innovationen des Werkzeugs sind schnell abbindende, schäumende Klebstofftaps der Universität Kassel mit integrierten Curie-Partikeln, additiv erhöhter Reaktivität, auf erstmals unter Atmosphärendruck mit Plasmapolymerisation behandelter Holzoberfläche. Prozessbegleitende Messdokumente ermöglichen erstmals eine zerstörungsfreie Zertifizierung der normgerechten Leimverbindung; mit Ultraschallmesser gespaltene Lamellen reduzieren den Materialverlust; die Leimkäfer-Technologie eröffnet durch den Einschluss vorgefertigter Funktionselemente einen wachsenden Nutzen für den Leichtbau. Innovationen sind die mit dem Presswerkzeug mitgeführte Wärmequelle für den Leim und der beidseitige Kantenhobel für dreidimensionale Leimbinder sowie der Antrieb und Transport des Werkzeugs entlang des Werkstücks
Interesse?
Sondermaschinenbau, Automatisierung oder CNC-Zerspanung: Wir entwickeln passgenaue Lösungen, die Ihre Produktionsprozesse effizienter und zuverlässiger machen. Kontaktieren Sie unser Expertenteam und starten Sie Ihr Projekt jetzt!
