Ultraschall-Strömungsgreifer für die Handhabung textiler Halbzeuge bei der automatisierten Fertigung von RTM-Bauteilen

Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung eines Greifers, welcher die Automatisierbarkeit der manuell geprägten Handhabungsschritte bei der Herstellung von EFVK-Bauteilen im RTM-Verfahren ermöglicht. Dazu werden zunächst die Anforderungen an ein solches Produkt ermittelt, bevor der Stand der Technik dahingehend analysiert und daraus das Defizit bestehender Technologien abgeleitet wird. Bei der Umsetzung werden die Vorteile adhäsiver Systeme mit denen der Vakuumtechnik zu einem neuen Greifelement kombiniert. Die Basis der neuen Technologie bildet die Kombination aus adhäsivem Greifen und schwingungsunterstütztem Lösen, welche in Verbindung mit dem klassischen Strömungsgreifen (Niederdruckprinzip) zu einem neuen Greifer weiterentwickelt wird. Beim schwingungsunterstützten Lösen werden gezielt eingebrachte piezoelektrisch erzeugte Ultraschallschwingungen zum Lösen des adhäsiven Kontaktes beim Ablegen des Bauteils genutzt. Zur Überwindung der wirkenden Adhäsionskräfte wird der Effekt der Massenträgheit des anhaftenden und in Schwingung versetzten Bauteils ausgenutzt. Das Lösen eines adhäsiven Kontaktes auf diese Weise stellt einen neuen Ansatz dar, weshalb zunächst ein grundlegendes Prozessverständnis des schwingungsunterstützten Lösens bezüglich Schwingverhalten und erzielbarer Kräfte mittels Analogiebildung zur Schwingungstechnik erarbeitet wird. Der Nachweis der Funktionsfähigkeit des Greifers sowie der erarbeiteten theoretischen Grundlagen erfolgt am Beispiel des prototypisch umgesetzten Greifelements. Anschließend wird ein Vergleich des realisierten Greifers mit dem Stand der Technik durchgeführt, bevor abschließend eine Einordnung in die RTM-Prozesskette vorgenommen wird.