Studentische Projekte 2019

Laser-Gravierstation für die Industrie 4.0 Modellfabrik

Das Wort "Industrie 4.0" ist heute weitläufig bekannt. Viele Fabriken auf der ganzen Welt sind dabei, die zugrundeliegenden Konzept umzusetzen, um ihre Produktions- und Fertigungsprozesse zu automatisieren. Die Idee hinter Industry 4.0 ist der Aufbau einer "Smart Factory", in der alle Stationen über das Internet verbunden sind, sodass die Fertigungsprozesse aus der Ferne beobachtet und sogar gesteuert werden können. Diese vierte industrielle Revolution kommt den Unternehmen zugute, da sie die Effizienz und Produktivität ihrer Produktionslinien steigern können.

Die FH Aachen arbeitet derzeit am Ausbau ihrer Industrie 4.0 Modellfabrik in der Aachener-Münchener-Allee 1 im Fachbereich Maschinenbau und Mechatronik. Eines der Produkte, die produziert werden, ist ein kundenspezifisches E-Longboard, ein Longboard, das nicht manuell, sondern von Elektromotoren angetrieben wird. Im Mittelpunkt dieses Studentenprojektes steht der Bau einer Laser-Gravierstation, welche die Oberfläche des E-Longboards mit einem QR-Code versieht. Die Funktion dieses QR-Codes besteht darin, jedem E-Longboard eine Teilenummer und somit einen Digitalen Zwilling zuzuordnen, um den Überblick über alle produzierten Teile zu behalten, da es sich um eine automatisierte Fertigungslinie handelt. Darüber hinaus hat der Kunde auch die Möglichkeit, ein individuelles Bild auf der Oberfläche des E-Longboards zu haben, um es zu verschönern.

Zur Steuerung der Laser-Gravierstation werden eine Arduino-Mikrosteuerung und eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) eingesetzt. Open-Source-Bibliotheken werden verwendet, um den Arduino in eine CNC-Steuerung zu verwandeln. Diese Bibliotheken werden auch von einigen kommerziellen CNC-Maschinen, 3D-Druckern, Laserschneidemaschinen usw. verwendet. Die Herausforderung in diesem Projekt besteht darin, den Laser so anzupassen, dass er auf einer unebenen Oberfläche gravieren kann, da die Oberfläche des E-Longboards uneben ist. Daher ist eine z-Achsenbewegung erforderlich, um die Position des Lasermoduls zu steuern, um einen konstanten Abstand zwischen dem Lasermodul und der Oberfläche einzuhalten.

Betreuender Professor

Prof. Dr.-Ing. Jörg Wollert
Goethestr. 1
52064 Aachen
Raum 02303
wollert(at)fh-aachen.de
T: +49.241.6009 52503
F: +49.241.6009 52681

Studentischer Projektleiter

Christian Strieffler

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