Raumfahrt
DLR GSOC
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Institute Raumflugbetrieb & Astronautentraining sowie Robotik & Mechatronik in Oberpfaffenhofen
European Proximity Operations Simulator:
EPOS ist eine Anlage zur Simulation von Annäherungs- und Ankoppelungsmanövern im Weltraum, dem so genannten "Rendezvous and Docking". Sie besteht im Wesentlichen aus zwei Robotern mit jeweils sechs Freiheitsgraden und einer Linearachse, die einen Verfahrbereich von 25 Metern ermöglicht. Die Positionsvorgabe erfolgt entweder asynchron oder synchron mit Hilfe einer eigens für diese Anlage entwickelten Echtzeit-Steuerung über MATLAB/Simulink.
PDF: Hardware in the Loop Simulator für Rendezvous und Docking Manöver
Video: EPOS - Abschleppdienst im All
Beyond Gravity (ehemals RUAG Space)
Beyond Gravity in Emmen (CH)
Ultraschall-Prüfung der Nutzlastverkleidungen für Ariane 5 und Vega Orbitalraketen mit zwei hochgenau dynamisch synchronisierten Robotern:
Diese bisher größte Prüfanlage für 5.4 m-Halbschalen mittels luftgekoppeltem Ultraschall weist ein Prüfvolumen von 20 x 6 x 3 m³ auf. Zwei Linearschienen bewegen ein ungleiches Paar von Robotern entlang des Prüflings. Auf der Bauteil-Innenseite fährt ein Stäubli RX170BL Roboter, dessen Reichweite durch einen neuen CFK-Unterarm auf 2500 mm erhöht wurde. Für die Aussenseite wurde ein Roboterarm mit 5150 mm Reichweite entwickelt, dessen Unter- und Oberarm aus hochoptimierten CFK Verbundbauteilen bestehen. Das dreiachsige Handgelenk verwendet hochintegrierte Leichtbau-Servosysteme und lasergesinterte Strukturteile. Beide Roboter erreichen eine Absolutgenauigkeit von besser als 400 µm (RMS) im gesamten Arbeitsraum. Die vollautomatische C-Bild-Erstellung ist bei einer Scangeschwindigkeiten von bis zu 1 m/s möglich, was eine Scanzeit von 20 min/m² erlaubt. Sensorgeführte Anpassung der Prüfbahn an die tatsächliche Oberflächengeometrie und mehrstufige Kollisionsschutzsysteme schützen das wertvolle Bauteil vor Beschädigungen.
PDF: CADFEM Journal Februar 2017
PDF: Präsentation der Ultraschall-Prüfanlage
Video: RUAG Space Composite Center Emmen (Beitrag über unsere Anlage startet bei 1:59 min)
Beyond Gravity (ehemals RUAG Space)
Beyond Gravity in Zürich (CH)
Zerstörungsfreie Bauteilprüfung:
Dieser vollautomatische zehnachs Scanner unterstützt Ultraschallspezialisten bei der zerstörungsfreien Prüfung von Raketenstrukturen wie Nutzlastverkleidungen und Interstage-Adaptern. Mittels luftgekoppelter Ultraschall-Durchschallung liefert er vollautomatisch komplette C-Bilder des Bauteils, die eine bequeme und zuverlässige Fehleranalyse ermöglichen. Der Scanner wurde in einem Gemeinschaftsprojekt mit den Firmen RUAG Space, Eugen Ostertag, Ing.-Büro Dr. Hillger und Robo-Technology entwickelt.
Merkmale:
- Luftgekoppelte Ultraschall-Durchschallung, kein Koppelwasser erforderlich
- Vollautomatische Scans für gekrümmte oder komplex geformte Sandwichbauteile
- grosses Scanvolumen von nahezu 60 m³
- Lasergeführte Trajektoriekorrektur für höchste Positioniergenauigkeit in Relation zum Bauteil
- Mehrstufige Kollisionserkennung und -Vermeidung
Luftfahrt
Airbus Helicopters
Airbus Helicopters (früher Eurocopter)
Doppelroboter Wasserultraschall Prüfanlage für Kohlefaser- und andere Composite-Luftfahrtbauteile:
Zwei Standard-Industrieroboter in einem Portal mit 6 m Verfahrweg prüfen vollautomatisch über 200 verschiedene Bauteile. Mittels Wasserankopplung sind die Prüfverfahren Durchschallung, Puls-Echo und Phased Array mit 64 Elementen möglich. Die Absolutgenauigkeit beider Roboter ist besser als 0.5 mm im gesamten Arbeitsraum von 7 x 2 x 4 m³. Seit 2004 ist die Anlage in Dauerbetrieb und wird regelmäßig für autonome Nachtschichten genutzt.
MTU Aero Engines
MTU Aero Engines in München, Abteilung für zerstörungsfreie Prüfverfahren
Charon XRD (X-ray diffractometer):
Röntgendiffraktometrie ermöglicht die Messung der mechanischen Eigenspannungen in oberflächennahen Bereichen von metallischen Werkstücken. Das Diffraktometer "Charon XRD" wurde in Kooperation mit General Electric Inspection Technologies entwickelt und dient zur Prüfung von großen Bauteilen mit komplexer Geometrie. Dabei werden Röntgenröhre und –Detektor von jeweils einem Sechsachsroboter getragen. Die seitens der Röntgentechnik geforderte Positioniergenauigkeit beider Roboter relativ zueinander und relativ zum Bauteil wird durch zusätzliche Messsysteme gewährleistet. Zum Einsatz kommt ein von uns entwickeltes und patentiertes Messverfahren mit einer Auflösung von 1/1000 mm und 1/10000 Grad.
PDF: A New Twin Robot X-ray Diffractometer for Surface Analysis of Complex Aircraft Components
Airbus Helicopters
Airbus Helicopters (früher Eurocopter)
Luftultraschallprüfanlage Heckausleger:
Die automatisierte Luftultraschallprüfung von rohrförmigen CFK-Sandwichstrukturen wird mittels einer eigens hierfür entwickelten Zehnachskinematik durchgeführt. Geschlossene Röhren mit Durchmessern ab 300 mm bis 1100 mm können so mit Scangeschwindigkeiten von bis zu 500 mm/s geprüft werden. Seit 2012 wird auf diese Weise der Heckausleger des Airbus Helicopters Modells EC145 T2 in Serie geprüft.
PDF: Herausforderungen an die ZfP bei Ihrer Anwendung an Faserverbundbauteilen
PDF: Luftultraschallprüfung in der Luftfahrt
Halbleiter und Elektronik
Evatec
Evatec Process Systems (CH)
Wafer Handling:
Dieses roboterbasierte Handlingmodul ergänzt das flexible Sputter-System LLS EVO II von Evatec durch eine vollautomatische Beschickung mit Wafern direkt aus der Kassette. Es ist für unterschiedliche Wafergrößen bis zu 8 Zoll erhältlich und bietet verschiedene Optionen, wie etwa Wafer-Maskierung, Flat- / Notch Ausrichtung oder Barcode-Leser.
Merkmale:
- Vollautomatische Beschickung aus der Kassette heraus
- Roboter der Reinraumklasse 10
- Sehr kleiner Footprint
PDF: Produktbeschreibung LLS EVO 2
Rohde & Schwarz
Rohde & Schwarz in Teisnach
Leiterplattenprüfung:
Direkt in Leiterplatten integrierte Elemente für Hoch- und Höchstfrequenzschaltungen dringen in immer höhere Frequenzbereiche vor. Die Prüfung dieser Elemente ist ein wesentlicher Bestandteil des anspruchsvollen Herstellprozesses. Der robotergeführte Leiterplattentester kann Schaltungselemente für Frequenzen von bis zu 67 GHz automatisiert prüfen.
Merkmale:
- Kontaktiergenauigkeit < 10 µm in Relation zur Leiterplatte
- Lasergeführte Positionierung der Prüfspitzen
- Einfaches Anlernen neuer Platinen mittels grafischer Bedienerschnittstelle
- Anbindung an Fertigungsleitsystem
Evatec
Evatec Process Systems (CH)
SDS 231 Wafer Handling:
Für die flexible Cassette-to-Cassette Beschickung eines SDS 231 Sputtersystems wurde dieses Doppelroboter-Handling entwickelt. Es erlaubt die gemischte Beschickung des Sputtersystems mit 6- und 8-Zoll Wafern, die sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite beschichtet werden können. Zudem ist eine Maskierung der Wafer enthalten, die eine „Edge Exclusion“ beim Beschichten ermöglicht.
Merkmale:
- Vollautomatische Beschickung aus der Kassette heraus
- Mischbetrieb 6“ und 8“ Wafer möglich
- Maskierung der Wafer für Edge-Exclusion
- Mischbetrieb mit Frontside- und Backside Metallisierung möglich
Oerlikon Systems
Oerlikon Systems in Balzers (FL)
Racetrack Disk Handling:
Für die Beschickung einer Hochleistungs-Beschichtungsanlage für Festplatten wurde dieses roboterbasierte Cassette-to-Cassette Handling entwickelt. Es basiert auf einem leistungsfähigem Sechsachsroboter Typ Adept Viper s650 CR und verfügt über ein modulares servobasiertes Kassetten-Transportsystem.
Merkmale:
- Beschickung von 1200 Festplattensubstraten pro Stunde
- In vollautomatische Festplatten-Produktionssysteme verkettbar
- Entwickelt für den Einsatz in Reinräumen Klasse 10
- Sehr kleiner Footprint: 800 x 1200 mm²
Forschung
Ferdinand-Braun-Institut (FBH) in Berlin
Ferdinand-Braun-Institut gGmbH
Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik
Mikromontage:
Das Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz Institut für Höchstfrequenztechnik in Berlin entwickelt mit seinem Joint Lab Quantum Photonic Components hochintegrierte miniaturisierte Lasermodule für Anwendungen in den Quantentechnologien – insbesondere auch für den Betrieb in rauen Umgebungen wie dem Weltraum. Bei dem Assembly der Module werden sehr kleine optische und optoelektronische Komponenten mittels Mikromanipulation in einem Gehäuse justiert, wobei Genauigkeiten von unter 100 nm erreicht werden müssen. Das Assembly eines Modules besteht aus einer Vielzahl von sehr komplexen Prozessen zur Justage, Kalibrierung und Charakterisierung.
Um eine Industrialisierung der vom FBH entwickelten Technologie zu ermöglichen, muss die Reproduzierbarkeit, die Dokumentierbarkeit sowie die technische Zuverlässigkeit der einzelnen Montageschritte und des Workflows insgesamt industriekompatibel sichergestellt werden. Eine effiziente Fertigung erfordert außerdem eine Teilautomatisierung von Arbeitsschritten.
Durch die von Robo-Technology gelieferte robotische Anlage wird der Mensch bei den manuellen Aufgaben durch hochgenaue Industrieroboter unterstützt. Zudem erlaubt der Einsatz fortschrittlicher HMI-Methoden und Bedienkonzepte eine intuitive Bedienung. Durch diese Art der Kollaboration zwischen dem Menschen und der robotischen Umgebung wird eine extrem versatile (unterschiedlichste Produkte) und agile (schneller Wechsel zwischen Produkten ohne Rüstzeit) Fertigungsumgebung bereitgestellt. Eine produktspezifische Programmierung der Anlage entfällt.
Video FBH: Labtour Integrated Quantum Technology - a look behind the scenes
DLR Raumfahrtmanagement
DLR Raumfahrtmanagement
mm Radar4Space:
In einem Forschungsprojekt zusammen mit der Goethe-Universität Frankfurt, dem Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik in Berlin und der Friedrich-Alexander-Universität in Erlangen wurde eine auf Millimeterwellen basierende Radar-Technologie entwickelt. Service-Satelliten können damit andere Satelliten oder Weltraumschrott lokalisieren und vermessen.
Die Universität Frankfurt entwickelt derzeit eine modulare Architektur, mit der die Radar-Sensoren flexibel an verschiedenen Seiten eines Service-Satelliten angebracht werden können. Antennen und Front-End-Elektronik sind in extrem kompakten Modulen integriert, lediglich die bildgebende Datenverarbeitung erfolgt außerhalb der Antennen-Module an einer zentralen Stelle. Das System kann andere Objekte aus einer Entfernung von etwa 1000 m erfassen. Im Nahbereich (unter 20 m) können sogar 3D Bilder in Echtzeit erzeugt werden.
PDF: Real-Time Data Acquisition and Signal Processing of a Multistatic mm-Wave Radar System
DLR KN
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Institut für Kommunikation und Navigation in Oberpfaffenhofen
ARGOS / VABENE Coarse Pointing Assembly:
Hochgenaue und hochdynamische zweiachsige Nachführung eines Laserstrahles für optische Datenübertragung von einem Flugzeug aus. Erfolgreich in mehreren Experimenten eingesetzt, u.a. an einer Do 228.
PDF: Optical Data Downlinks from Earth Observation Platforms
DLR KN
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Institut für Kommunikation und Navigation in Oberpfaffenhofen
Transportable Optical Ground Station TOGS:
Mobile Bodenplattform für optische Up- und Downlinks mit hoher Bandbreite (10 GBit/s). Das Gerät kann innerhalb von Minuten aufgebaut werden und eine optische Datenverbindung zu einem Satelliten, einer stratosphärischen Plattform oder einem Flugzeug in über 100 km Entfernung herstellen. TOGS wurde bereits erfolgreich in mehreren Forschungsprojekten eingesetzt, unter anderem ARGOS, VABENE und DODfast.
DLR KN
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Institut für Kommunikation und Navigation in Oberpfaffenhofen
CAPANINA Coarse Pointing Assembly:
Hochgenaue zweiachsige Nachführung eines Laserstrahles für optische Datenübertragung mit hoher Bandbreite (1.25 GBit/s) von einem Fluggerät in der Stratosphäre. Erfolgreicher Erstflug im Jahr 2004 an einem Forschungsballon in einer Höhe von 23 km und einer Gesamtdistanz von bis zu 64 km.
Fraunhofer IIS
Fraunhofer Institut für integrierte Schaltungen in Fürth
mobile Röntgen-CT (Computertomographie) mit zwei Standard Industrierobotern:
Sehr große Objekte (z.B. Flügel oder Leitwerke) können vor Ort durch mobile CT untersucht werden. Ein Roboter trägt die Quelle, ein zweiter richtet den Detektor darauf aus. Genaue Positionierung und Synchronisierung der Roboter ist für qualitativ hochwertige CT Ergebnisse erforderlich.