Konzeption einer roboterbasierten Demontage von PC-Geräten

Die Menge des Elektronikschrotts nimmt ständig zu und ein großer Teil dieses Abfalls entfällt auf alte Computer. Die Verwertung von Computerabfällen ist jedoch mit viel Handarbeit verbunden, welche teuer ist. Nun sind Roboter bereits ein unverzichtbares Werkzeug in vielen Bereichen der Industrie geworden. Ihre Genauigkeit, Schnelligkeit und Zuverlässigkeit in der Produktion ermöglichen eine hohe Wirtschaftlichkeit und Qualität. Entsprechend ist das Thema Roboter auch für die Demontage von ausrangierten Produkten von Interesse. Das Ziel des Forschungsprojekt „SmartDis“ (www.smartdis.org) ist die Entwicklung und Implementierung eines automatisierten Demontagesystems mittels Industrieroboter. Dabei fokussiert sich das Projekt auf verschiedene Herausforderungen bei der Demontage von Elektronikschrott und hierbei vor allem der Manipulation von Komponenten. Außerdem werden im Rahmen des Forschungsprojekts mittels einer 3D-Engine Maschine, Mensch, zu demontierendes Produkt und Arbeitsraum realistisch visualisiert und auftretende Aktivitäten oder Fehler dargestellt.

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• Analyse der notwendigen Handhabungs- und Demontageoperationen für die Realisierung einer automatisierten PC-Demontage: Die Analyse soll notwendige Eigenschaften und Funktionen des Roboter-Systems erfassen. Dafür sollen die PC-Komponenten und der mögliche Demontage-Ablauf analysiert werden, um die notwendigen Handhabungs- und Demotageoperationen zu spezifizieren. Unter Berücksichtigung verschiedener PC-Varianten sollen konkrete Demontageprozesse analysiert und ihre notwendigen Arbeitsschritte definiert werden.
• Konzeptentwicklung für ein Robotersystem und Spezifikation der Demontageabläufe: Ausgehend von der Definition der notwendigen Demontage-Arbeitsschritte für verschiedene PC-Varianten, sollen mögliche Robotersysteme für ein Demontagesystem konzipiert werden. Hierbei ist es notwendig, sowohl Reihenfolge (was wird zuerst und was danach demontiert) als auch Parallelitäten der Prozesse zu berücksichtigen und abzubilden. Dabei sollte festgestellt werden, welche Operationen von einem Menschen und welche vom Roboter ausgeführt werden sollen. Es sollte angestrebt werden, möglichst viele Operationen automatisiert mit dem Robotersystem erledigen zu können und nur wenige vom Menschen, um den Demontageprozess möglichst effizient zu gestalten.

• Choux, M.; Marti Bigorra,E.; Tyapin, I. Task Planner for Robotic Disassembly of Electric Vehicle Battery Pack. Metals 2021, 11, 387.https://doi.org/10.3390/met11030387
• Liu, Q., Liu, Z., Xu, W., Tang, Q., Zhou, Z., & Pham, D. T. (2019). Human-robot collaboration in disassembly for sustainable manufacturing. International Journal of Production Research, 57(12), 4027–4044. doi.org/10.1080/00207543.2019.1578906
• Hjorth, S. & Chrysostomou, D. (2022). Human–robot collaboration in industrial environments: A literature review on non-destructive disassembly. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, 73, 102208. doi.org/10.1016/j.rcim.2021.102208
• Supachai Vongbunyong Sami Kara Maurice Pagnucco, (2013),"Basic behaviour control of the vision-based cognitive robotic disassembly automation", Assembly Automation, Vol. 33 Iss 1 pp. 38 – 56
• Wegener K, Chen W, Dietrich F, Dröder K (2015) Robot assisted disassembly for the recycling of electric vehicle batteries. Procedia CIRP 29:716-721