Use Case: Intelligente Demontage im Forschungsprojekt ZirkulEA
Gemeinsam mit namhaften Partnern gestalten wir im Forschungsprojekt ZirkulEA die „Kreislauffähigkeit des Elektro-Antriebsstrangs durch intelligente Demontage und Nachverfolgung“. Ziel ist es, wertvolle Rohstoffe, Komponenten oder ganze Baugruppen aus Elektrofahrzeug-Akkus und -Antriebssträngen zurückzuführen und erneut in hochwertigen Produkten einzusetzen.
Dazu entwickeln wir in exemplarischen Use Cases modulare Demontagesysteme und etablieren einen unternehmensübergreifenden Informationsaustausch, der technische und wirtschaftliche Herausforderungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette adressiert.
Die Herausforderungen bei der Demontage
Bei der Demontage von Hochvoltbatterien und Antriebssträngen stehen mehrere komplexe Anforderungen im Fokus:
- Vielfältige Schraubverbindungen: unterschiedliche Schraubentypen, Werkstoffe und Zustände erfordern flexible Werkzeuge und Adapter.
- Sicherheitsanforderungen: Hochvoltschutz, Isolation und sichere Handhabung sind essenziell, um elektrische sowie mechanische Risiken zu minimieren.
- Taktzeitoptimierung: In Serie benötigte Demontageprozesse müssen so schnell wie Montageprozesse ablaufen, um wirtschaftlich zu sein.
- Datenqualität und Nachverfolgbarkeit: Zur Bewertung der Wiederverwendbarkeit ist ein hochaufgelöstes Monitoring von Drehmoment, Winkel und weiteren Prozessdaten unerlässlich.
- Automatisierungskomplexität: Die Integration von Greifsystemen, Vakuum-Ansaugung und Wechselvorrichtungen in eine Roboterzelle stellt besondere Anforderungen an Software und Steuerung.
Unsere Lösung: Souveräne Automatisierung der Entschraubung
Für den Use Case im Projekt ZirkulEA haben wir ein maßgeschneidertes Prozessmodul zur intelligenten und taktzeitoptimierten Demontage entwickelt. Die robotergesteuerte Demontageeinheit vereint unsere jahrelange Expertise im Sondermaschinenbau und der Schraubtechnik.
1. Hochvolt-taugliches Schraubfunktionsmodul (e-SFM)
Das modulare Schraubsystem wurde speziell für Anwendungen im Hochvoltbereich angepasst. Zum Einsatz kamen unter anderem:
- nichtleitende Isolatoren und belastbare Keramikteile
- Lichtleiter zur Prozessüberwachung
2. Intelligente Prozessdatenerfassung
Das Modul erhebt hochaufgelöste Prozessdaten wie Drehmoment, Drehwinkel, Position der E-Achse und Vakuumwerte der Ansaugung. Diese Daten ermöglichen Rückschlüsse auf den Zustand der Verschraubung – ein entscheidender Faktor für die Bewertung der Wiederverwendbarkeit einzelner Komponenten.
3. Automatischer Werkzeugwechsel
Für die Demontage der fünf Verbindungselemente sind vier verschiedene Steckschlüssel erforderlich. Diese werden automatisch gewechselt – schnell, präzise und ohne manuelles Eingreifen. Das spart Zeit, erhöht die Anlagenverfügbarkeit und erlaubt ein breites Teilespektrum.
4. Vakuum-Ansaug- und Fördertechnik
Nach dem Lösen der Schrauben werden die Verbindungselemente automatisiert angesaugt, sicher aufgenommen und über eine geschlossene Abführvorrichtung kontrolliert abgeführt. Das schützt vor Verlust, sorgt für Sauberkeit und unterstützt eine sortenreine Sammlung – ein wichtiger Beitrag zur Kreislaufwirtschaft.
5. Nahtlose Integration in Traceability-Systeme
Alle Prozessschritte lassen sich vollständig dokumentieren und rückverfolgen. Die strukturierte Datenerfassung ermöglicht eine fundierte Bewertung über den Zustand und die Wiederverwendbarkeit von Bauteilen und schafft die Grundlage für einen unternehmensübergreifenden Informationsaustausch.
Eingesetzte DEPRAG-Komponenten im Überblick
Unsere Demontagelösung im Forschungsprojekt ZirkulEA zeigt eindrucksvoll, wie vielseitig und leistungsfähig unsere Technologien auch außerhalb klassischer Montageaufgaben einsetzbar sind. Auf Basis bewährter DEPRAG-Komponenten haben wir eine hochflexible Roboterzelle zur intelligenten Entschraubung entwickelt. Dabei kam ein ganzes Spektrum an Schraub- und Automationsmodulen zum Einsatz – zum Teil in speziell modifizierter Ausführung für die Anforderungen im Hochvoltbereich.
Das Ergebnis: eine automatisierte, sichere und nachvollziehbare Demontagelösung – mit maximalem Anspruch an Qualität, Flexibilität und Datentransparenz. Das Zusammenspiel aus Mechanik, Sensorik und Software ermöglicht eine sichere und taktzeitoptimierte Entschraubung – mit hoher Relevanz für die industrielle Kreislaufwirtschaft.
| Komponente | Funktion & Besonderheiten |
|---|---|
| E-Achse | Bewegt den Schrauber präzise im Schraubfunktionsmodul und erzeugt die notwendige Andruckkraft. Kraftgeregelter Ablauf für kontrolliertes Entschrauben. |
| E-SFM | Das Herzstück der Anlage - wurde durch Spezialisolatoren und Keramikbauteile speziell an Schraubprozesse im Hochvoltbereich angepasst. Zur Prozessüberwachung sind Lichtleiter im Einsatz. |
| Tool Changer | Der Werkzeug-Bahnhof - automatischer Wechsel zwischen vier verschiedenen Steckschlüsseln. Der Tausch erfolgt vollautomatisch, präzise und ohne Taktzeitverlust – ideal für komplexe und variantenreiche Demontageaufgaben. |
| Vakuum-Ansaugung | Sichere Aufnahme gelöster Verbindungselemente direkt nach dem Entschrauben. Ermöglicht das Abtransportieren der Verbindungselemente selbst an engsten Schraubstellen. |
| Fördermodul | Ein spezielles Mundstück für den kontrollierten und schnellen Abtransport der gelösten Schrauben über eine Abführvorrichtung. Ermöglicht sortenreine Sammlung und Rückführung in den Materialkreislauf. |
| Traceability Interface | Sensorik zur Prozessdatenerfassung - Echtzeit-Erfassung hochaufgelöster Daten wie Drehmomentverläufe, Drehwinkel, E-Achsen-Position und Vakuumwerte. Basis für Traceability, Zustandsbewertung und Wiederverwendung. |
| Schraubsteuerung AST12 | Steuert und überwacht alle Schraubparameter inklusive Ansteuerung des Antriebs. |
Was wir mit ZirkulEA gelernt haben
Unsere Automatisierungskompetenz im Verschrauben bewährt sich auch beim Entschrauben anspruchsvollster Baugruppen – ganz gleich, ob es sich um Hochvoltbatterien oder komplexe Antriebsstränge handelt. Dank modularer Schnittstellen und automatischem Werkzeugwechsel passt sich die Anlage flexibel an unterschiedliche Verbindungselemente an und wächst mühelos mit Ihren Anforderungen. Echtzeit-Überwachung und Traceability gewährleisten konstant hohe Prozesssicherheit: Abweichungen werden sofort erkannt und ausgewertet, sodass wir Qualität und Rückführbarkeit der Komponenten stets im Griff haben.
Durch die drastische Reduzierung manueller Eingriffe und optimierte Taktzeiten amortisiert sich das System schnell, während die Betriebskosten spürbar sinken. Gleichzeitig fördern wir mit der intelligent gesteuerten Demontage aktiv die Kreislaufwirtschaft – für nachhaltiges Ressourcenmanagement und ein starkes Green-Energy-Profil.
Ein starker Partner: Verschrauben und Entschrauben aus einer Hand
Mit unserer Sondermaschinenlösung für die automatisierte Entschraubung im Projekt ZirkulEA beweisen wir eindrucksvoll, dass DEPRAG weit mehr kann als Verschrauben: Wir lösen komplexe Automatisierungsaufgaben entlang der gesamten Wertschöpfungskette und ebnen den Weg zu Industrie 5.0 und nachhaltiger Kreislaufwirtschaft.
Kontaktieren Sie uns, wenn Sie Ihr Recycling- und Nachverwendungs-Potenzial voll ausschöpfen möchten – wir gestalten auch Ihre Demontageprozesse effizient, sicher und zukunftsorientiert.
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