Logistics Journal: Proceedings
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Eigenfrequenzbestimmung von Wafern
Get PDFWafer werden in modernen Halbleiterfabriken mit automatisierten, schienengebundenen Deckenfahrzeugen (OHT) durch die Fertigungslinien transportiert. Die dabei entstehenden Schwingungen, z. B. durch Schienenstöße oder durch Hub- und Senkvorgänge, werden auf den Transportbehälter und schließlich auf die Wafer übertragen. Stimmt die Betriebsfrequenz aus dem Transport mit der Eigenschwingung des jeweiligen Wafers überein, entsteht eine Resonanz, die zum Bruch der Wafer und hohen wirtschaftlichen Schaden führen können. Um dies zu vermeiden, müssen die Eigenfrequenzen der beteiligten Systemelemente untersucht werden. In einem Schwingprüfstand wurden die Eigenfrequenzen von Wafern separat und in Verbindung mit ihrer Transportbox, dem Front Opening Unified Pod (FOUP) bestimmt. Dabei wurde der FOUP wie im Betrieb hängend an der dafür vorgesehenen Halterung befestigt und mit einem Schwingerreger erregt. Mithilfe einer Modalanalyse im FE-Modell konnten die Eigenfrequenzen und Frequenzverläufe ermittelt sowie die Schwingformen an den jeweiligen Messpositionen reproduziert werden. Weiterhin wurden simulativ wie auch experimentell schwingungsmindernde Maßnahmen durchgeführt. Die Ergebnisse sehen eine Versteifung der Halterung des FOUP als wirksamste Lösung.Wafers are transported through the manufacturing lines in modern semiconductor factories with automated, rail mounted and ceiling mounted vehicles (OHT). The resulting vibrations, for example, by shaving or lifting and lowering operations, are transferred to the transport container and finally to the wafers. If the operating frequency from the transport and the natural frequency of the respective wafer is accord, a resonance is formed, which can lead to the breakage of the wafers and high economic damage. In order to avoid this, the natural frequencies of the involved system elements have to be investigated. In a vibration test bench, the natural frequencies of wafers were determined separately and in conjunction with their transport box, the Front Opening Unified Pod (FOUP). As in operation, the FOUP was hanging mounted on the provided fixture and excited with a shaker. By means of a modal analysis in the FE simulation, the natural frequencies and frequency profiles were determined and the vibration forms were reproduced at the respective measuring positions. Furthermore, simulations as well as experimentally vibration reducing measures were carried out. The results see a stiffening of the fixture of the FOUP as the most effective solution
Beitrag zur Entwicklung und Herstellungstechnologie hybrider Förderketten
Get PDFZur Erhöhung der Steifigkeit und Festigkeit von Multiflexgleitketten wurde ein hybrider Gestaltungsgrundsatz verfolgt. Die Übertragung der betriebsbedingten Kräfte in den Kettengliedern übernimmt eine druckgegossene Verstärkungsstruktur, während eine thermoplastische Außenhaut für optimale tribologische Eigenschaften in den Kontaktflächen zwischen den Zugelementen und den umliegenden Bauteilen wie bspw. Führungsprofile, Kettenräder, Gleitbögen, etc. sorgt. Die Entwicklung der hybriden Förderkette wird in folgender Abhandlung erläutert.In order to increase the stiffness and strength of a multiflex conveyor chain, a hybrid design principle has been used. A die casted reinforcement structure is responsible for the transmission of operating forces, while a thermoplastic layer provides optimum tribological properties in the contact areas between the chain links and surrounding components, such as guide profiles, chain wheels and curves. The development of the hybrid conveyor chain is explained in the following paper
Neural Network-Based Genetic Job Assignment for Automated Guided Vehicles
Get PDFFahrerlose Transportsysteme werden häufig für den innerbetrieblichen Materialtransport im Produktions- und Lagerumfeld genutzt. Die Be- und Entladung mit Material findet an bestimmten Stationen, den Quellen und Senken, statt. Transportaufträge führen immer von einer Quelle zu einer Senke. Diese werden den Fahrzeugen, die die begrenzte Ressource im System darstellen, zugeordnet. Dafür gibt es unterschiedliche Verfahren. In dieser Veröffentlichung wird ein neues Verfahren vorgestellt und evaluiert, das auf von genetischen Algorithmen trainierten neuronalen Netzen basiert. Die Versuche zeigen, dass das vorgestellte Verfahren bessere Ergebnisse liefert als ein Verfahren, das eine Kombination aus „First Come First Served“- und dem „Nearest Vehicle First“-Verfahren darstellt.Automated guided vehicles are designed to autonomously transport material in production and warehouse environments. The loading/unloading process of the material on the vehicles occurs at dedicated stations, called material sources and destinations. Every time a vehicle is idle, a new transportation job, i.e. the transportation of some goods from a material source to a material destination, can be assigned to one of the vehicles, which represents the limiting resource. The policies, which are used for the job assignment, are several. In this paper, a new policy based on neural networks which were trained by genetic algorithms is proposed and evaluated. The results show that this new policy outperforms a policy which is a combination of the so called “First Come First Served” and the “Nearest Vehicle First” policy
Entwicklung eines Lineardirektantriebs für Transportbänder
Get PDFTransportbandsyteme werden im Bereich der Intralogistik zur Förderung von Stück- sowie leichten Schüttgütern eingesetzt. Der Antrieb der Transportbänder erfolgt dabei üblicherweise kraftschlüssig über die Antriebstrommel. Der Einsatz von Lineardirektantrieben ermöglicht als Antriebsalternative die Erzeugung der Vorschubkräfte und die Krafteinleitung in das Transportband über der Länge des Lineardirektantriebs verteilt. Dadurch lässt sich die Transportbandvorspannung erheblich reduzieren und damit auch ein leichteres und kostengünstigeres Transportband im Vergleich zu konventionellen Antriebskonzepten verwenden. Basierend auf vorherigen Untersuchungen wurde ein Lineardirektantrieb auf Basis eines Hybridmotors entwickelt, welcher die Vorteile permanentmagneterregter Maschinen mit denen der Reluktanzmotorprinzipien vereint. Auf Grundlage der durch Simulation ermittelten Kraftentfaltkungscharakteristik des Linearmotors auf die Läuferelemente wurden verschiedene Konzepte zur Befestigung dieser Läuferelemente entwickelt, untersucht und erprobt. Aufgrund der Elastizität von Transportbändern sind zudem alternative Führungskonzepte erforderlich, da geometrische Abweichungen der am Transportband befestigten Läuferelemente zu hohen Verlusten durch Reibung führen. Unterschiedliche Führungskonzepte, belegt durch Messungen, geben einen Ausblick auf den linearmotorischen Antrieb.In the field of warehousing belt conveyor systems are used to transport single piece goods and light bulk material. When using conventional drive systems the feed force has to be transmitted by frictional force over the driven pulley to the conveyor belt. As alternative drive principle, linear direct drives are characterized by direct force transmission from the motor to the conveyor belt instead of through the driven pulley. Thus, the belt tension and the belt stress from the motional resistance can be reduced significantly, which allows the usage of lighter and cost-efficient belts compared to conventional drive concepts. Based on previous investigations a linear direct drive system was developed which combines the advantages of the permanent magnet synchronous motor principle with those of reluctance motors. Simulation results with focus on the force progression from the motor to the secondary elements lead to the development and investigation of different mounting concepts for the secondary elements on the conveyor belt. Due to the high elongation characteristic of conveyor belts, alternative guidance concepts are necessary, because even slight geometrical deviation on the alignment of the mounted secondary elements lead to high frictional loss. Different guidance concepts were investigated and proven by measurements, which allow an estimation concerning the suitability of linear direct drive systems for conveyor belts
Führungsbauteile aus faserverstärkten Kunststoffen in intralogistischen
Get PDFIn vielen Anwendungen der Intralogistik lassen sich Führungssysteme mit Stützrollen finden, die hohen Belastungen ausgesetzt sind. Hierbei werden oftmals Profilträger aus Stahlwerkstoffen als führende Bauteile eingesetzt. Deren Bewegung erfordert aufgrund der hohen Eigenmassen einen erheblichen Energiebedarf. Im vorliegenden Artikel wird die Entwicklung von derartigen Komponenten aus faserverstärkten Kunststoffen beschrieben. Der Fokus liegt auf der Eintragung hoher Kontaktkräfte in das Bauteil. Es werden die notwendigen Anforderungen dargestellt sowie die Entwicklung eines speziellen Rollenprüfstandes erläutert. Zudem beinhaltet der Artikel die systematische Entwicklung neuer Funktionselemente und die Herleitung einer Methodik zur Untersuchung der Belastbarkeit des faserverstärkten Kunststoffes beim Einwirken einer Rolle als Teilergebnisse des Forschungsvorhabens.Guidance systems with supporting rollers can be found in many applications in intralogistics that are exposed to high loads. Profiled beams made of steel materials are often used as main components. Their movement requires a significant energy amount because of the high dead load. The present article describes the development of these components made of fiber-reinforced plastics. It focuses the transmission of high contact forces into the beams. Essential requirements are described as well as the development of a purpose-built roller test bench. The article furthermore includes a methodic concept design and the derivation of a test methodology that can be used to analyze material strength under the influence of a roller
Hinderniserkennung für mobile Arbeitsmaschinen durch Fusion von Radar- und Videodaten
Get PDFIn diesem Artikel wird ein Verfahren zur automatischen Hinderniserkennung für mobile Arbeitsmaschinen vorgestellt. Das Verfahren basiert auf der Fusion von Daten eines Radarsensors und einer Monokamera. Die Hinderniserkennung erfolgt dabei, indem im Kamerabild die für das Fahrzeug befahrbare Fläche segmentiert wird. Die Segmentierung basiert auf der sogenannten Wasserscheidentransformation. Die Koordinaten der vom Radarsensor erkannten Hindernisse, werden in das Kamerabild transformiert und dienen der Wasserscheidentransformation als Hintergrundmarker.This article introduces an automatic obstacle detection method based on radar and mono-camera fusion. The obstacle detection is carried out by segmenting the traversable ground plane in the camera image. The segmentation is based on the so-called watershed transformation. The coordinates of obstacles detected by the radar sensor, are transformed to image coordinates and used by the watershed transformation as background markers
Untersuchung des Einsatzes von Augmented Reality im Verpackungsprozess unter Berücksichtigung spezifischer Anforderungen an die Informationsdarstellung sowie die ergonomische Einbindung des Menschen in den Prozess
Get PDFDurch den stetig wachsenden Automatisierungsgrad in der Produktion und Logistik steigen die Anforderungen an die Integration des Menschen in die Arbeitsprozesse. Steigendes Informationsaufkommen und erhöhte Dynamik erfordern, dass der Mitarbeiter flexibel mit den umgebenden Systemen interagieren kann. Um diese Voraussetzung zu erfüllen, müssen neue Konzepte für die Mensch-Computer-Interaktion geschaffen werden, die auf moderne und intuitive Methoden der Informationsbereitstellung zurückgreifen. Im Zuge dieser Fragestellung hat das Fraunhofer IML eine Studie durchgeführt, die untersucht, wie der Verpackungsprozess durch den Einsatz von Augmented Reality über Datenbrillen verbessert werden kann.Due to the increasing degree of automation in the field of production and logistics the demand to integrate humans into the work process is continuously growing. High volume of information and greater dynamics require a flexible interaction of the employee with systems in his surrounding environment. To fulfill this requirement new concepts for the humanmachine-interaction have to be created. These concepts have to be guided by modern and intuitive methods for visualization of information. Concerning this issue the Fraunhofer IML has conducted a study to investigate how the packaging process can be improved by applying Augmented Reality using smart glasses
Camera-assisted Pick-by-feel
Get PDFIn diesem Beitrag wird ein neuartiges System zur Unterstützung des manuellen Kommissionierprozesses vorgestellt. Im Gegensatz zu existierenden Systemen wird taktiles Feedback genutzt um den Einfluss auf die audio-visuellen Sinne zu reduzieren. Eine vom Kommissionierer getragene Smartwatch und eine kostengünstige Kamera werden kombiniert mit Methoden der Aktivitätserkennung und der visuellen Objekterkennung, die den Kommissionierprozess überwachen. Zuerst wird mit Hilfe der Aktivitätserkennung bestimmt ob ein Gut vom Kommissionierer gegriffen wird. Im Folgenden werden eine Barcode-Erkennung und eine visuelle Objektklassifikation durch ein tiefes Faltungsnetz genutzt um zu erkennen ob das korrekte Gut gegriffen wurde. Neben der konzeptionellen Ausarbeitung werden Umsetzungsdetails erläutert und abschließend wird eine Auswertung unter realistischen Bedingungen sowie auf einem öffentlich verfügbaren Datensatz vorgestellt.In this contribution a novel system to support order pickers in warehouses is introduced. In contrast to existing solutions it utilizes the tactile perception in order to reduce the systems impact on the visual and auditive senses. Therefore, a smartwatch and a low-cost camera which are both worn by the picker are combined with activity and object recognition methods for surveying the picking process. The activity recognition is used in order to determine whether an object is picked. Then, barcode detection and a CNN (Convolutional Neural Network) based object recognition approach are employed for recognizing whether the correct item is chosen. Beside the conceptional work, implementation details and evaluation results under realistic conditions and on a publicly available dataset are presented
Mechanische Eigenschaften dichtemodifizierter sinuswabenförmiger Pappwerkstoffe (SWP)
Get PDFSinuswabenförmige Pappwerkstoffe eignen sich als Kernelement für tragende Verbundstrukturen. Ihre absolut niedrige Druckfestigkeit und -steifigkeit verhindern jedoch die technisch zuverlässige Verwendung von gleitfest vorgespannten Schraubverbindungen. Es wird eine Methode zur Erhöhung der Beanspruchbarkeit der Pappwerkstoffe unter Druck dargestellt sowie deren Auswirkungen auf gleitfest vorgespannten Schraubverbindungen beschrieben.Sinus honeycomb cardboard materials are suitable as core element for load-bearing composite structures. Their absolutely low compressive strength/stiffness prevent the introduction of high-strength friction bolting. Hereinafter, a method for increasing the stressability as well as the effects of the use of threaded con-nections is described
Einsatz hochmodularer Faserseile in fördertechnischen Anwendungen
Get PDFHochmodulare Faserseile bieten dem Anwender gegenüber Drahtseilen eine Reihe von Vorteilen, die einen Einsatz in fördertechnischen Anwendungen sinnvoll erscheinen lassen. Um die Einsatzmöglichkeiten hochmodularer Faserseile zu erforschen hat das Institut für Fördertechnik und Logistik (IFT) mehrere Forschungsprojekte im Bereich der laufenden hochmodularen Faserseile und Endverbindung durchgeführt.High-modulus fibre ropes offer a variety of advantages for the user. These advantages can be used in machines of the logistics sector such as storage and retrieval (S/R) machines. To determine possible applications the Institute for mechanical handling and logistics (IFT) performed several research projects in the field of running high-modulus fibre ropes and end connection