Automatisierte Demontageprozesse für eine kreislauffähige Automobilindustrie

Schlüsseltechnologie für eine zukunftsfähige Mobilität­

Ein orangefarbener Roboterarm arbeitet an einer Reihe von grauen, rechteckigen Bauteilen in einer geschlossenen Produktionsumgebung.  Die Szene zeigt einen orangefarbenen Roboterarm, der über einer Reihe von grauen, rechteckigen Komponenten positioniert ist. Der Arm ist in der Mitte des Bildes und führt Präzisionsbewegungen aus, während er verschiedene Bauteile in einer geschlossenen Umgebung bearbeitet.  Die Komponenten sind in einem rechteckigen, abgetrennten Bereich angeordnet, der von einem metallenen Rahmen umgeben ist. Es sind sichtbare Drähte und Verbindungen, die die Komponenten miteinander verbinden. Die Umgebung ist hell und ohne Ablenkungen, was auf eine kontrollierte Produktionsumgebung schließen lässt.  Der Roboterarm ist in der Nähe eines oberen Rahmens positioniert, und ein Teil der Beleuchtung oder Infrastruktur ist ebenfalls sichtbar.  Der Hauptgegenstand ist der Roboterarm, der sich in einer orangefarbenen Farbe befindet und aus mehreren beweglichen Elementen besteht. Die Komponenten, die bearbeitet werden, sind graue, rechteckige Bauteile in verschiedenen Positionen. Sie scheinen in einem Raster angeordnet zu sein, und der Arm bewegt sich durch den Raum, um auf die einzelnen Teile zuzugreifen.  Das Bild zeigt die Ausführung in einer Produktionsumgebung, die mit klaren Formen und Linien dargestellt wird. Die Farbe ist klar und prägnant, was eine professionelle Bearbeitung suggeriert. Die technischen Details des Roboters und der Bauteile sind hervorgehoben und geben Auskunft über die Produktionsumgebung.  Der Raum ist weiß mit einem hellen und neutralen Hintergrund, der den Arbeitsbereich des Roboterarms gut hervorhebt.  Die Beleuchtung in der Produktionsumgebung ist gleichmäßig und scheint nicht direkt auf den Roboter oder die Bauteile gerichtet zu sein, was auf eine allgemeine, nicht auf spezifische Lichtquellen abzielende Beleuchtung schließen lässt. Der Fokus liegt auf der Präzision und Funktionalität der Aufgabe. Es ist eine saubere Umgebung und die Beleuchtung ist einfach, was es einfach macht, die Aufgabe zu erkennen und zu verstehen.
© Fraunhofer IST
Roboterzelle für das automatisierte Demontieren von Steckern.

Angesichts der globalen ökologischen Herausforderungen und Ressourcenknappheit gewinnt die Etablierung einer Kreislaufwirtschaft in der Automobilindustrie zunehmend an Bedeutung. Insbesondere die Vielzahl an Fahrzeugvarianten und der oft unbekannte Zustand von Altfahrzeugen erschweren die Demontage und das Recycling. Dadurch wird die manuelle Demontage ineffizient und erfolgt meist nur für ausgewählte Komponenten. Um eine effiziente Kreislaufwirtschaft mit einer sortenreinen Materialrückgewinnung zu erreichen, konzentriert sich das Fraunhofer IST auf die Automatisierung von Demontageprozessen. 

 

Effizienzsteigerung durch automatisierte Demontage von Gesamtfahrzeugen

Ein zentraler Fokus liegt auf der Entwicklung einer automatisierten Gesamtfahrzeugdemontage, bei der zunächst Bauteilgruppen vom Fahrzeug getrennt werden. Dazu werden Demontagestrategien ausgearbeitet, die eine ökonomische, ökologische und technische Tiefe der Demontage berücksichtigen – abhängig von Fahrzeugart, Ausstattung und Zustand. Das Ziel ist es, eine automatisierte Demontagezelle zu entwickeln, die flexibel auf diese Strategien reagieren kann.  Zu diesem Zweck wurde zunächst eine Roboterzelle aufgebaut, mit der das Lösen von Fügeverbindungen und das Erkennen von Bauteilen und deren Zustand erprobt werden. 

Innovative Robotertechnik zur sicheren Demontage von Hochvoltbatterien

Ein weiterer Schwerpunkt ist die automatisierte Demontage von Hochvoltbatterien aus Elektrofahrzeugen. Hierbei bestehen Herausforderungen, die über die klassischen Demontageprobleme hinausgehen, insbesondere bei nicht demontagegerechten Bauteilen wie z. B. Steckern mit Einrastmechanismus. Das Fraunhofer IST hat eine Roboterzelle für das sichere und effiziente Demontieren solcher Stecker entwickelt. Diese verfügt über einen Endeffektor mit einem auf die Steckergeometrie angepassten Greifer sowie über eine Bauteilerkennung mittels Computer Vision.

Ein industrieller Roboterarm mit einer Kameraeinheit untersucht ein Autoreifen.  Der Roboterarm ist im Vordergrund abgebildet und konzentriert sich auf die Inspektion des Autoreifens. Der Roboterarm ist orange und grau, und die Kamera ist weiß und befindet sich am Ende des Arms. Die Kamera ist eng an den Reifen angelehnt.    Der Reifen ist im Fokus und hat eine silbergraue Farbe. Die Oberfläche des Reifens ist sichtbar und zeigt feine Details und Muster.   Die Aufnahmetechnik ist eine Nahansicht und der Fokus liegt auf dem Detail der Kamera und des Reifens. Die Farbe und Helligkeit sind typisch für industrielle Umgebungen. Es scheint sich um eine Nahaufnahme eines Inspektionsvorgangs zu handeln.   Das Bild zeigt ein industrielles Umfeld, es ist hell und gut beleuchtet. Der Hintergrund ist etwas unscharf und zeigt nur Teile des Raums, in dem die Inspektion stattfindet.  Es dominieren die Farben Grau und Orange, die an die Roboterindustrie erinnern.
© Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften, Foto: Andree Königsbrück
Bauteilerkennung mittels Computer Vision.

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Innovative Oberflächentechnik als Schlüssel zur Circular Economy

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