Stand der Technik: Automatisiertes Entgraten

## Stand der Technik: Automatisiertes Entgraten mit Roboter, Maschinenintegration und nachgiebigen Werkzeugen

Art der Stelle: Abschlussarbeit (Bachelor- oder Masterarbeit)

Fachrichtung: Maschinenbau, Produktionstechnik, Mechatronik oder ähnlich

Umfang: 3 Moante (Bachelor) / 6 Monate (Master), nach Absprache

Start: Ab sofort / nach Absprache

### Hintergrund

Entgraten ist ein wesentlicher Fertigungsschritt in der spanenden Bearbeitung: An Bohrungen, Kanten und Übergängen entstehen Grate, die Montage, Funktion und Qualität beeinträchtigen können. In vielen Betrieben erfolgt dieser Prozessschritt noch manuell - zeitaufwändig, kostenintensiv und in seiner Qualität stark von der ausführenden Person abhängig. Gleichzeitig hat die Automatisierungstechnik erhebliche Fortschritte gemacht: Industrieroboter mit Kraftregelung, maschinenintegrierte Entgratstrategien sowie nachgiebige (compliant) Werkzeuge eröffnen neue Möglichkeiten für eine reproduzierbare, wirtschaftliche und flexible Automatisierung dieses Prozessschritts.

Ziel dieser Abschlussarbeit ist es, den aktuellen Stand der Technik systematisch aufzuarbeiten, die wesentlichen Verfahren zu klassifizieren und hinsichtlich ihrer Praxistauglichkeit für typische mittelständische Fertigungssituationen zu bewerten.

### Aufgaben und Tätigkeitsschwerpunkte

**Literaturrecherche & Systematisierung **

• Strukturierte Recherche in wissenschaftlichen Datenbanken (Web of Science, Scopus, Google Scholar) sowie Patentdatenbanken
• Klassifizierung der Verfahren nach Automatisierungsgrad, Werkzeugtyp und Anwendungsbereich
• Analyse aktueller Forschungstrends, u. a. KI-gestützte Prozessregelung und kollaborative Roboter (Cobots)

**Technologievergleich & Bewertung **

• Gegenüberstellung von roboterbasiertem, maschinenintegriertem und werkzeugbasiertem Entgraten anhand einheitlicher Kriterien
• Entwicklung eines Bewertungsrahmens (Flexibilität, Genauigkeit, Investitionskosten, Rüstaufwand, Taktzeit)
• Analyse von Stärken und Schwächen je Verfahren anhand realer Anwendungsbeispiele aus Industrie und Literatur

**Handlungsempfehlung & Technologietransfer **

• Ableitung von Anforderungen und Auswahlkriterien für typische Werkstück- und Fertigungssituationen
• Einordnung in den Kontext eines mittelständischen Fertigungsbetriebs (Losgröße, Werkstückspektrum, Investitionsrahmen)
• Erstellung strukturierter Technologiesteckbriefe je Verfahrensklasse als Entscheidungshilfe

### Themenfelder der Arbeit
**Roboterbasiertes Entgraten**
Industrieroboter mit Entgratwerkzeug
(Schleifspindel, Bürste)
Kraftgeregelte / impedanzgeregelte Roboterführung

CAD/CAM-basierte Pfadplanung, OfflineProgrammierung

• Einsatz von Kraft-Momenten-Sensoren
• **Maschinenintegriertes Entgraten**
• Entgraten als NC-Bearbeitungsschritt in der

CNC-Maschine

Chamfer-Fräsen, Dreh-Entgraten,

Werkzeugwechselstrategien

Taktzeit-Optimierung und Prozessketten
Schnittstellenmanagement und Rüstaufwand
**Nachgiebige Werkzeuge (Compliant Tools)**
Pneumatische / federnde Werkzeughalter
Bürstenwerkzeuge, Schleifstifthalter mit Ausgleich
Floating-Tool-Konzepte und Anwendungsgrenzen
Kombinierte Lösungen (Roboter + Compliance-Element)
**Qualitätssicherung & Prozesskontrolle**
Inline-Messung von Grathöhe und Kantenqualität
KI-gestützte Bildverarbeitung zur Gratdetektion
Rückkopplung und adaptive Prozessregelung
Relevante Normen und Standards (DIN, VDA, ISO)
### Anforderungen an Bewerber/innen
**Voraussetzungen (Must-have)**

• Studium im Bereich Maschinenbau, Produktionstechnik, Mechatronik oder vergleichbar
• Gute Kenntnisse in Fertigungstechnik / Zerspantechnik
• Strukturierte, wissenschaftliche Arbeitsweise
• Gute Deutsch- und Englischkenntnisse (Fachliteratur überwiegend englisch)

**Von Vorteil (Nice-to-have)**

• Grundkenntnisse in Robotik oder Automatisierungstechnik
• Erfahrung mit Literaturverwaltung (Zotero, Mendeley, Citavi)
• Praktische Erfahrung aus Praktikum oder Werkstatt
• Kenntnisse in Datenauswertung (Excel, MATLAB oder Python)

**Was wir bieten**

• Einblick in reale Fertigungsaufgaben und laufende Optimierungsprojekte
• Enge, persönliche Betreuung durch erfahrene Ingenieure
• Zugang zu Maschinen und Werkstatt für praktische Einblicke (nach Absprache)
• Flexible Arbeitszeiten, auch teilweise remote möglich
• Möglichkeit zur Weiterführung als HiWi-Tätigkeit oder Festanstellung
• Aufwandsentschädigung nach Absprache

### Bewerbung & Kontakt
Bitte sende uns eine kurze Vorstellung mit Lebenslauf und ggf. einem
kurzen Motivationsschreiben per E-Mail. Vorkenntnisse in der Zerspanungstechnik oder Fertigungsautomatisierung sind willkommen – aber kein Muss.
Kontakt: Geschäftsführer Dr.-Ing. Filippos Tzanetos, <[email hidden]> Beginn jederzeit nach Absprache – wir freuen uns auf deine Bewerbung.