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Projektplenum: 04-V07-STP-2630 Entwicklung und Umsetzung eines robotergestützten 3D-Drucksystems mit einem Knickarmroboter (B.Sc. SysEng) - Details

Projektplenum: 04-V07-STP-2630 Entwicklung und Umsetzung eines robotergestützten 3D-Drucksystems mit einem Knickarmroboter (B.Sc. SysEng) - Details

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Allgemeine Informationen

Veranstaltungsname Projektplenum: 04-V07-STP-2630 Entwicklung und Umsetzung eines robotergestützten 3D-Drucksystems mit einem Knickarmroboter (B.Sc. SysEng)
Untertitel
Veranstaltungsnummer 04-V07-STP-2630
Semester SoSe 2026 - WiSe 2026/2027
Aktuelle Anzahl der Teilnehmenden 0
erwartete Teilnehmendenanzahl 5
Heimat-Einrichtung B.Sc. Systems Engineering
Veranstaltungstyp Projektplenum in der Kategorie Lehre
Art/Form Lehrprojekt
Englischsprachige Veranstaltung Nein
ECTS-Punkte 15, 17 je nach Modul

Räume und Zeiten

Kommentar/Beschreibung

Projektauftakt am: 01.04.2026 bzw. jederzeit sofort
Ansprechpersonen:
Michael Vogel, mvogel@uni-bremen.de
Leonard Schröder, lschroeder@uni-bremen.de

Die rasante Entwicklung im Bereich des 3D-Drucks revolutioniert die Fertigungstechnik und ermöglicht die Herstellung komplexer, individueller Objekte. Zu den Vorteilen von 3D-Druckern zählen Kosteneffizienz, Designfreiheit, schnelles Prototyping und Nachhaltigkeit durch effiziente Materialnutzung und minimierten Abfall. Ziel ist es, mithilfe eines Knickarmroboters (Universal Robots UR10e) 3D-Druckteile zu fertigen, die auch Druckbahnen außerhalb eines horizontalen Bereichs ermöglichen. Zudem eröffnen sich durch den Roboter Möglichkeiten für den Multi-Material-Druck, bei dem verschiedene Materialien in einem einzigen Prozess kombiniert werden können.

Im ersten Schritt erfolgt eine umfassende Literaturrecherche zum Thema robotergestützter 3D-Druck. Der Fokus liegt dabei insbesondere auf bestehenden Ansätzen zur Bahnplanung und zum Slicen von Bauteilen für mehrachsige Robotersysteme sowie auf aktuellen industriellen und wissenschaftlichen Anwendungen. Darauf aufbauend wird untersucht, welcher Slicer sich für den 3D-Druck mit einem Industrieroboter eignet. Hierbei werden Aspekte wie Bauteilabmessungen, Freiheitsgrade, Druckgeschwindigkeit, Bahnorientierung und die Möglichkeit zur Generierung robotergeeigneter Trajektorien betrachtet und bewertet. Anschließend werden geeignete Slicer-Parameter festgelegt, die speziell auf den Einsatz mit dem UR10e abgestimmt sind. Dazu zählen unter anderem Schichtdicke, Bahngeschwindigkeit, Extrusionsrate, Bahnüberlappung sowie Strategien für nicht-planare Druckpfade. Ein weiterer Projektschritt ist die Schnittstellenanalyse zwischen Slicer und Robotersteuerung. Dabei wird untersucht, wie die vom Slicer erzeugten Daten (z. B. G-Code oder Trajektoriendaten) in roboterverständliche Bewegungsbefehle übersetzt und zuverlässig übertragen werden können. Darauf folgt das Programmieren der Robotersteuerung, einschließlich der Implementierung der Bewegungsabläufe, der Synchronisation von Extruder und Roboterbewegung sowie der Integration sicherheitsrelevanter Aspekte. Abschließend erfolgt das Testen und die Validierung des Gesamtsystems durch den praktischen 3D-Druck von Bauteilen mit dem Roboter. Die Ergebnisse werden hinsichtlich Maßhaltigkeit, Oberflächenqualität, Prozessstabilität und Reproduzierbarkeit bewertet, um das Potenzial und die Grenzen des robotergestützten 3D-Drucks aufzuzeigen.

Anmeldemodus

Die Auswahl der Teilnehmenden wird nach der Eintragung manuell vorgenommen.

Nutzer/-innen, die sich für diese Veranstaltung eintragen möchten, erhalten nähere Hinweise und können sich dann noch gegen eine Teilnahme entscheiden.