Das Projekt "Passive Bauelemente, GK TK 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik durchgeführt. Transiente Dehnungsvorgaenge piezoelektrischer Keramiken fuer Aktoranwendungen. Piezoelektrische Werkstoffe auf Basis von Bleizirkonat-Titanat (PZT) werden als Wandler zur Umsetzung von elektrischer in mechanische Energie eingesetzt. Bei piezoelektrischen Keramiken wird, bedingt durch die Aufspaltung in Domaenen, ein Teil der makroskopischen Laengenaenderung beim Anlegen hoher Feldstaerken in Groessenordnung der Polarisationsfeldstaerke (Grosssignalbetrieb) nicht nur durch die Gitterverzerrung sondern auch durch Domaenenprozesse (Verschiebung von Domaenenwaenden oder 'umklappen' der Polarisation ganzer Bereiche) verursacht. Waehrend die Gittereffekte sehr schnell ablaufen, geht die durch Domaenenprozesse verursachte Laengenaenderung deutlich langsamer vor sich. In diesem Projekt soll das transiente Verhalten im Grosssignalbetrieb (Betriebszustand der Aktoren bei Verwendung in Einspritzanlagen im KFZ) von piezoelektrischen Vielschicht-Aktoren charakterisiert und modelliert werden. Durch den Einsatz von piezoelektrischen Vielschicht-Aktoren fuer Ventilsteuerungen in Dieselmotoren soll eine genauere Steuerung des Einspritzzeitpunktes und damit eine deutliche Kraftstoffersparnis ermoeglicht werden.
Das Projekt "Bewertung und Testung fortgeschrittener Energiespeichersysteme fuer den Antrieb und andere elektrische Systeme von Personenkraftwagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Volkswagen AG, Konzernforschung durchgeführt. The ASTOR project concentrates specifically on a single key area of technology that can have a very significant influence on clean vehicles of the future - the Electrical Energy Storage System. The successful development of competitively priced systems will enable a whole range of vehicle products from electric-only, through all configurations of hybrid electric, particular fuel cell applications and onto 42 V systems on more conventional vehicles. The energy storage issue is probably the biggest obstacle to the widespread application of a step change in clean vehicle technology. ASTOR will provide an independent specification, test and evaluation activity to any potential systems available from suppliers within Europe and some worldwide suppliers, too. In this way the technology developers and suppliers will be given a clear direction and encouragement from the project partners, who represent almost the whole European vehicle manufacturing industry.
Das Projekt "Teilvorhaben: Projektierung des Roboters" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von KUKA Laboratories GmbH durchgeführt. Das Vorhaben hat zum Ziel, selbstadaptierende Bauteilstrukturen für den Einsatz energieeffizienter Robotersysteme zur spanenden Bearbeitung zu entwickeln. Konkret soll ein robotergeführtes Bearbeitungssystem mit einem systemintegrierten Schwingungs- und Lastausgleichssystem kombiniert werden, das seinerseits aus multifunktionalen Leichtbaukomponenten mit werkstofflich integrierten Sensor-Aktor-Netzwerken und zugehöriger Leistungs- und Echtzeit-Steuerungselektronik besteht. Das Ziel von KUKA ist es, leistungsfähige Robotersysteme zur Bearbeitung von Werkstoffverbunden als Produkt anbieten zu können. Es soll die technische Lücke zw. den existierenden Steuerungsverfahren und den neuen Anforderungen aus dem Bereich der Bearb. der inhomogenen Werkstoffverbunde geschlossen werden. Damit kann auch der Markt der Bearbeitung von CFK- und GFK-Bauteilen (u.a. Einsatz in Luftfahrt-, Windkraftindustrie) erschlossen werden. Das Projekt ist in 5 Phasen gegliedert: 1. Beschreibung aktueller Roboterbearbeitungsprozesse und experimentelle Analyse des dynamischen Systemverhaltens, 2. Konzeption und Konstruktion eines schwingungsgedämpften Bearbeitungsroboters, 3. Entwicklung von Berechnungsmodellen zur kinetischen und dynamischen Analyse und Vorauslegung des Gesamtsystems, 4. Erarbeitung und Umsetzung geeigneter Steuerungs- und Regelkonzepte zur aktiven Schwingungsdämpfung, 5. Umsetzung und Erprobung einer Pilotanlage. Das DLR erhält einen FuE-Unterauftrag zur Unterstützung mit neuesten wissenschaftlichen Methoden.
Das Projekt "EFAM - Energieeffiziente Formgedächtnisaktoren für Automobilanwendungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik, Institutsteil Dresden durchgeführt. Das Ziel des geplanten Projekts liegt in der signifikanten Weiterentwicklung einkristalliner magnetischer Formgedächtnislegierungen (MSMA) und den notwendigen Herstellverfahren, um eine großvolumige Produktion und Serienbedingungen zu erreichen. Zwei Materialeigenschaften sind für eine breite Anwendbarkeit von besonderer Bedeutung. Dies sind die Reduzierung des Schaltfeldes, was kompaktere Magnetkreise und damit kleinere Aktoren ermöglicht, sowie die Erhöhung der Einsatztemperatur. Neben dem zentralen Element der Einkristallzüchtung werden außerdem Verfahren zum Abtragen und spanenden Bearbeiten des Materials untersucht. Mit Hilfe von MSMA-Material, das verbesserte Eigenschaften aufweist und gleichzeitig großtechnisch herstellbar ist, und mit dem vorhandenen Know-how der Projektpartner ist geplant, konkrete Aktor-Prototypen aufzubauen, die die erhöhte Energieeffizienz konkret nachweisen und gleichzeitig repräsentativ für relevante Applikationsfälle im Automotive- und Nutzfahrzeugbereich sind.
Das Projekt "Teilvorhaben: Gestaltung eines schwingungsgedämpften Bearbeitungsroboters" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) durchgeführt. 1 Vorhabenziel: Das Verbundvorhaben BOSS beschäftigt sich mit der Entwicklung von konstruktiven, mess- und steuerungstechnischen Grundlagen für die Realisierung effizienter Bearbeitungsroboter mit neuartigen Konzepten für die dynamische Werkzeugstabilisierung und Systemversteifung. Ziel des Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der TU Dresden ist die Entwicklung und Auslegung neuartiger Roboterkomponenten zur aktiven Schwingungsdampfung. Dabei sollen angepasste Sensoren und Aktoren eine gezielte Beeinflussung dynamischer Kraftflüsse erlauben. Ziel vom Institut für Werkzeugmaschinen und Steuerungstechnik (IWM) ist es, die vorhandenen Kompetenzen in der Mehrkörper- und Blocksimulation für die Analyse einer seriellen Roboterkinematik sowie des dynamischen Betriebsverhaltens anzuwenden. Damit soll ein Werkzeug für die ganzheitliche numerische Auslegung und Optimierung des robotergeführten Fräsprozesses erfolgen. 2. Arbeitsplanung: Nach der Erarbeitung von Lösungsansätzen zur Schwingungsdampfung von Robotern sollen am ILK neuartige Kompensatoren mit integrierten Sensor- und Aktornetzwerken entwickelt werden, die nach der experimentellen Verifikation der Simulationsergebnisse zur Technologieerprobung in eine Pilotanlage integriert werden. Am IWM wird das neu zu entwickelnde Verhaltensmodell nach seiner Parametrierung und dem Abgleich mit Messdaten als Werkzeug zur Schwachstellenanalyse der bestehenden Bearbeitungsanlage genutzt. Das erstellte und abgeglichene Systemmodell dient dann der Erprobung und Evaluierung der neuartigen Dampfungskonzepte einschließlich der Steuer - und Regelungsfunktionalitäten.
Das Projekt "Teilvorhaben: Technologie und Werkzeuge" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leichtbau-Systemtechnologien KORROPOL GmbH durchgeführt. Das Ziel des geplanten Vorhabens ist die Entwicklung von konstruktiven, messtechnischen und informationstechnischen Grundlagen für die Bereitstellung einer neuen Generation von effizienten Bearbeitungsrobotern mit neuartigen Konzepten für die dynamische Werkzeugstabilisierung und Systemversteifung. Hierfür sind im Speziellen geeignete Sensor-Aktor-Netzwerke zu entwerfen und zu untersuchen. Die Bearbeitung mit Robotern setzt sich allmählich auch auf dem deutschen Maschinenmarkt durch. Bislang werden die erreichbaren Vorteile dieser Technologie noch nicht hinreichend genutzt. Einflussmöglichkeiten auf Prozesse und Methoden für die Optimierung durch in Werkzeugnähe integrierte Sensoren und Aktoren sind bei der Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen weitestgehend unbekannt. Für uns als Vertragspartner bestehen die Hauptaufgaben zunächst in der Bereitstellung von materialtypischen Prüfkörpern für die Fertigungsuntersuchungen. Darüber hinaus werden wir an der Auswahl geeigneter Bearbeitungswerkzeuge für die unterschiedlichen Materialien mitwirken und unsere Erfahrungen einbringen. In einer späteren Bearbeitungsphase des Themas werden durch uns Sensoren und Aktoren in Bauteile eingebracht und der Schwingungskompensator gefertigt. Die personellen Voraussetzungen sind durch entsprechend erfahrene Fachkräfte gegeben, bei den Sachleistungen handelt es sich um die für die Fertigung der Prototypen erforderlichen Modelle und Formgebungswerkzeuge und die Materialien für den Prototypen.