Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Forscher der TU Chemnitz entwickeln Steuerung mit gestickten Sensoren

29.09.2008
Verschleißfrei, kompakt und funktional sind die Steuerungen, die Wissenschaftler der TU Chemnitz entwickeln. Maschinenbauer der Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung sowie Elektrotechniker der Professur Schaltkreis- und Systementwurf kooperieren dabei seit 2006. Mit ihrer Steuerung können sie bereits einen Mehrachsroboter bewegen. Wo bislang viele Einzelteile gebraucht wurden, reicht jetzt ein einziges Bauteil.

Aus einem Konstruktionswerkstoff wird ein Funktionswerkstoff“, erklärt Prof. Dr. Lothar Kroll, Inhaber der Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung, den Trick dabei. Wo aus Bewegungen Signale abgeleitet werden sollen, kommen zurzeit häufig Dehnungsmessstreifen zum Einsatz. Im Leichtbau müssen diese von Hand aufgetragen werden, Massenproduktion ist nicht möglich.

Deshalb suchten die Chemnitzer Forscher eine Lösung, um die Sensorik direkt in ihre Grundmaterialien einzubringen - und entwickelten den weltweit ersten Sticksensor in Leichbauverbundstrukturen. Im Leichtbau werden Textilien, ob Vliese, Gewebe aus Glasfasern oder andere innovative Faserverbundwerkstoffe, als Verstärkungsmaterial eingesetzt.

Sensordraht in Textil eingestickt

Direkt in dieses Textil sticken die Chemnitzer Wissenschaftler einen Draht ein, der als Sensor dient. Er besteht aus dem selben Material, aus dem auch die Dehnungsmessstreifen hergestellt werden – aus Konstantan, das eine Formänderung in eine elektrische Widerstandsänderung umsetzt, die als Signal verwertet werden kann.

Der Sticksensor kann beispielsweise in einem Joystick angewendet werden. Einen solchen haben die Wissenschaftler nun mit der nötigen Elektronik ausgestattet, sodass sich mit ihm ein kleiner Roboter in allen Achsen steuern lässt. „Unser Modell ist die Vorstufe für eine Großserienfertigung. Die Bauteile könnten zukünftig mit einer Spritzgussmaschine im Sekundentakt gefertigt werden“, so Kroll. „Die Steuerung funktioniert mit einem Mikrocontroller. Das Schaltungs- und Leiterplattenlayout ist komplett an der TU Chemnitz entwickelt worden. Es kann jederzeit neu programmiert werden und lässt sich so an jede Anwendung anpassen“, berichtet Peter Wolf, Mitarbeiter an der Professur Schaltkreis- und Systementwurf.

Sticksensors auch für Ex-Schutz-Abwendungen geeignet

Weitere Anwendungen für die so genannte Direct-Material-Control-Systemregelung könnten sich in der Sicherheitstechnik finden sowie in der Maschinensteuerung – etwa bei Baggern oder anderen Baumaschinen. „Auch explosionsgesicherte Schalter lassen sich mit Hilfe unserer Technik sehr preisgünstig realisieren“, schaut Kroll in die Zukunft. Vorteile der Direct-Material-Control-Systemregelungen gegenüber bisherigen, mechanischen Steuerungen: Sie können in Großserie gefertigt werden, was sie kostengünstig macht, außerdem sind sie verschleiß- und wartungsfrei, korrosionsbeständig und hochbelastbar.

„Diese Anlage ist weltweit einmalig“, bewertet Kroll die Steuerung des Mehrachsroboters. Prof. Dr. Göran Herrmann, Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Professur Schaltkreis- und Systementwurf, ergänzt: „Das Forschungsgebiet und unsere fächerübergreifende Arbeit eröffnen eine ganze Reihe neuer Möglichkeiten. Die Forschung mit aktiven Materialien steht weltweit noch ganz am Anfang.“ Bis Ende des Jahres wollen die Wissenschaftler der TU Chemnitz eine Funkübertragung realisieren, sodass Joystick und Roboter nicht mehr über Kabel verbunden werden müssen.

Sticksensor wird auf Fachtagung „Technisches Sticken“ zur Robotersteuerung präsentiert

Die Anwendung der Direct-Material-Control-Systemregelung zur Steuerung eines Roboters präsentieren die Wissenschaftler erstmals bei der Fachtagung „Technisches Sticken“ in Plauen am 29. Oktober 2008. Die fakultätsübergreifende Forschung der beiden Professuren wird auch einfließen in das gerade entstehende „Zentrum Integrative Leichtbautechnologien“, eine Kompetenzeinrichtung für kleinere und mittlere Kunststoff verarbeitende Unternehmen, die unterstützt vom Maschinenbauunternehmen Krauss Maffei auf dem Chemnitzer Uni-Campus entsteht.

„Außerdem möchten wir ein Innovationszentrum mit interdisziplinärem Charakter auf dem Gebiet aktiver Leichtbau-Verbundstrukturen einrichten und dadurch die Zusammenarbeit mit Firmen - vor allem mit kleinen und mittleren Unternehmen in Sachsen - weiter ausbauen. Wir suchen jederzeit neue Kooperationspartner“, so Kroll.

Jürgen Schreier | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/automatisierung/fertigungsautomatisierung/articles/146358/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Satellitengestützte Lasermesstechnik gegen den Klimawandel
17.01.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

nachricht eldec-Technologie im Maschinenbau: Standardisierte Hochleistungsgeneratoren für exzellente Maschinenbaulösungen
15.12.2016 | EMAG eldec Induction GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise