Reinigung mit festem CO2

Bild: Fraunhofer IPK

Strahlen mit festem Kohlendioxid Schmutzerkennung und -beseitigung mit KI und Robotern

12.10.2022

Instandhaltung ist am Anfang ein dreckiges Geschäft: Die Verschmutzung von Bauteilen muss überwacht, bei einem bestimmten „Schmutzlevel“ muss eingegriffen, also gereinigt werden. Forschende am Fraunhofer IPK haben eine Technologie entwickelt, die mithilfe von Methoden der KI, wie Maschinellem Lernen und Deep Learning, den Verschmutzungsgrad von Bauteilen automatisiert überwacht und bestimmt.

Welchen Beitrag kann intelligente Bildverarbeitung zur Instandhaltung von Investitionsgütern leisten? Auf der Parts2Clean 2022 zeigte das Fraunhofer IPK KI-basierte Bauteil- und Schmutzerkennung in Verbindung mit Robotik und CO2-Reinigungstechnologien. Dies ermöglicht die Automatisierung von Prozessketten zur Instandhaltung.

Eine pixelgenaue Segmentierung von Bilddaten ermöglicht, das Ausmaß der Verunreinigung von Oberflächen zu ermitteln und die Reinigung zielgerichtet zu planen. Dabei entscheidet der Verschmutzungsgrad nicht nur über den Zeitpunkt der Reinigung. Auch Prozessparameter wie Menge und Art der eingesetzten Reinigungsmittel können optimiert werden.

Umweltneutrale Alternative

Für die Automatisierung des eigentlichen Reinigungsprozesses setzt das Fraunhofer IPK auf CO2-basierte Reinigungstechnologien sowie roboterunterstützte Bearbeitung. Das Strahlen mit festem Kohlendioxid ist eine umweltneutrale Alternative zu konventionellen Reinigungsverfahren. Festes CO2 wird mit hoher Geschwindigkeit auf die zu reinigende Oberfläche gestrahlt. Dabei wird der Reinigungseffekt nicht nur mechanisch erzeugt, sondern durch niedrige Temperaturen auch thermisch verstärkt.

Um den Strahlvorgang zu führen, verwenden die Forschenden am Fraunhofer IPK Industrieroboter. Roboter haben in den letzten Jahren viel „dazugelernt“: Moderne Kraftregelung und neue Lösungen zur Mensch-Roboter-Kooperation machen sie zu universell und sogar mobil einsetzbaren Bearbeitungs- und Montagemaschinen. Damit werden Ergebnisse besser reproduzierbar und Mitarbeitende entlastet.

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