Der Einsatz von großen thermoplastischen Faserverbundstrukturen in der Luft- und Raumfahrt gewinnt zunehmend an Bedeutung. Heutzutage werden klassische Metallstrukturen durch leichtere Composite Bauteile ersetzt, um einen maximalen Performancegewinn zu realisieren. Mit steigenden Anforderungen für diese Bauteile werden innovative Fertigungsmethoden benötigt.

Das automatisierte Tapelegen („Automated Fiber Placement“) ist ein sehr vielversprechender Prozess. Dabei werden Faserverbundwerkstoffe mit Hilfe eines Roboters mit hoher Geschwindigkeit abgelegt und zu einem Bauteil aufgebaut.

Bislang müssen Roboterprogramme in zeitintensiver Vorarbeit im langsamen Testbetrieb abgefahren werden, um mögliche Kollisionen mit Komponenten der Tapelegezelle auszuschließen. Um diesen Prozess ohne erhöhtes Risiko für die Anlage zu beschleunigen, sollen die Programme zukünftig simulativ hinsichtlich Erreichbarkeit und möglicher Kollisionen getestet werden. Auch Prozesszeitabschätzungen sollen die Prozesskette des thermoplastischen Tapelegens effizienter gestalten. Im Rahmen der Abschlussarbeit soll eine Robotersimulationssoftware ausgewählt und für Erreichbarkeits- und Kollisionsprüfungen auf die thermoplastische Tapelgeanlage an unserem Standort in Stuttgart konfiguriert werden.

Aufgaben: 

• Literaturrecherche und Einarbeitung in den thermoplastischen Tapelegeprozess und Robotersimulationssoftware
• Vergleich und Auswahl von Robotersimulationssoftware
• Validierung der Methodik zur Kollisionsprüfung, Erreichbarkeitsuntersuchungen und Prozesszeitabschätzungen