Bahnplanungsalgorithmen für das robotergestützte Remote-Laserstrahlschweißen:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München
Utz
2010
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| Schriftenreihe: | Forschungsberichte IWB
234 |
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
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INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS.......»............»»»* » .....».......»»I
ABBILDUNGSVERZEICHNIS..... *****»»»....».. V
FORMELZEICHEN UND ABKUERZUNGEN
»».».........»»»..»»»..»»»........***»».»»»»*..XI
FORMELZEICHEN XI
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS XIII
1
EINLEITUNG».»..».».........»»...................»»»...»...........»..».»...............»........!
1.1 LASERSTRAHLSCHWEISSEN IN DER INDUSTRIELLEN FERTIGUNG 1
1.2 STEIGERUNG DER ANLAGENPRODUKTIVITAET DURCH ERHOEHUNG DER BRENNWEITE .
3
1.3 PROBLEMATIK DER ZEITOPTIMALEN PROGRAMMIERUNG 4
1.4 ZIELSETZUNG UND VORGEHENSWEISE 6
2 FREIHEITSGRADE ZUR STRAHLPOSITIONIERUNG BEIM RLS 9
2.1 KAPITELUEBERSICHT 9
2.2 DEFINITION DES REDUNDANZBEGRIFFS 9
2.3 MANIPULATORISCHE FREIHEITSGRADE ZUR STRAHLPOSITIONIERUNG 10
2.3.1 KOMPONENTENUEBERBLICK 10
2.3.2 STRAHLPOSITIONIERSYSTEME ROBOTERBASIERTER REMOTE-ANLAGEN 12
2.4 DIMENSION DES ERGEBNISRAUMS BEIM LASERSTRAHLSCHWEISSEN 15
2.4.1 PROZESSPARAMETER UND KENNGROESSEN DES SCHWEISSPROZESSES 15
2.4.2 ABWEICHUNGEN DER LAGE UND ORIENTIERUNG DES BRENNFLECKS 16
2.4.2.1 VORBEMERKUNGEN 16
2.4.2.2 TRANSLATORISCHE ABWEICHUNGEN 18
2.4.2.3 ROTATORISCHE ABWEICHUNGEN 23
2.5 ZUSAMMENFASSUNG 25
3 STAND DER TECHNIK ZUR PROGRAMMIERUNG VON ROBOTERSYSTEMEN .... .. 27
3.1 KAPITELUEBERSICHT 27
I
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1003460429
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
3.2 GRUNDLAGEN DER INDUSTRIEROBOTIK 27
3.2.1 DEFINITION UND BAUFORMEN VON INDUSTRIEROBOTERN 27
3.2.2 STEUERUNGSTECHNISCHER AUFBAU 28
3.2.3 LAGEBESCHREIBUNG VON MANIPULATOREN 30
3.2.3.1 KOORDINATENSYSTEME UND BESCHREIBUNGSRAEUME 30
3.2.3.2 VORWAERTSTRANSFORMATION 31
3.2.3.3 RUECKWAERTSTRANSFORMATION 34
3.3 PROGRAMMIERUNG VON INDUSTRIEROBOTERN 40
3.3.1 ZIELE UND INHALTE DER PROGRAMMIERUNG 40
3.3.2 KONVENTIONELLE PROGRAMMIERUNG UND BEWEGUNGSOPTIMIERUNG 42
3.3.3 AUTOMATISCHE BAHNPLANUNG UND -OPTIMIERUNG 44
3.3.3.1 VORBEMERKUNGEN 44
3.3.3.2 GLOBALE BAHNPLANUNG 45
3.3.3.3 LOKALE BAHNPLANUNG 46
3.4 FAZIT UND HANDLUNGSBEDARF 48
4 BAHNPLANUNGSALGORITHMEN FUER REMOTE-ANLAGEN MIT OPTIKEN FESTER
BRENNWEITE ..»..*»*».»*»*»»***.».».*»*.»»...»».»..»..»»*.»».»»
........»...»» 51
4.1 KONZEPT DER OPTIMIERUNG 51
4.1.1 VORUEBERIEGUNG UND OPTIMIERUNGSANSATZ 51
4.1.2 UEBERBLICK ZU DEN TEILVERFAHREN 53
4.2 DATENMODELLE 54
4.2.1 MODELL DER SCHWEISSAUFGABE 54
4.2.2 MODELL DES SCHWEISSROBOTERS 57
4.2.3 WERKZEUGMODELL 59
4.3 ERMITTLUNG EINER GEEIGNETEN STARTLOESUNG 59
4.3.1 ALLGEMEINES 59
4.3.2 PROBLEMATIK BEI DER ERMITTLUNG EINER STARTLOESUNG 59
4.3.3 BESTIMMUNG DER BAHN DES TCPF 61
4.3.3.1 EINORDNUNG UND KOMPLEXITAET DER FRAGESTELLUNG 61
4.3.3.2 METHODIK ZUR APPROXIMATION DES KUERZESTEN TCPF- PFADES 63
II
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
4.3.3.3 LEISTUNGSFAEHIGKEIT DES VERFAHRENS 65
4.3.4 ZUWEISUNG DER EINSTRAHLWINKEL 68
4.3.4.1 VORUEBERLEGUNG 68
4.3.4.2 PRINZIP DES VERFAHRENS 68
4.4 VERFAHREN ZUR VERKUERZUNG UND GLAETTUNG DES OPTIKPFADES 71
4.4.1 ALLGEMEINES 71
4.4.2 VERKUERZUNG DES OPTIKPFADES 72
4.4.2.1 BEURTEILUNG DES BISHERIGEN ERGEBNISSES 72
4.4.2.2 PRINZIP DES VERFAHRENS 72
4.4.3 GLAETTUNG DES OPTIKPFADES 75
4.4.3.1 BEURTEILUNG DES BISHERIGEN ERGEBNISSES 75
4.4.3.2 PRINZIP DES VERFAHRENS 76
4.5 STRAHLORIENTIERUNG UND GESCHWINDIGKEITSGLAETTUNG 78
4.5.1 BESTIMMUNG DER OPTIKORIENTIERUNG UM DIE STRAHLACHSE 78
4.5.1.1 BEURTEILUNG DES BISHERIGEN ERGEBNISSES 78
4.5.1.2 PRINZIP DES VERFAHRENS 80
4.5.2 ANPASSUNG DER OPTIKGESCHWINDIGKEIT 81
4.5.2.1 BEURTEILUNG DES BISHERIGEN BAHNVERLAUFS 81
4.5.2.2 PRINZIP DES VERFAHRENS 81
4.6 LEISTUNGSFAEHIGKEIT DER ALGORITHMEN 85
5 BAHNPLANUNGSALGORITHMEN FUER ANLAGENKONZEPTE MIT ZOOMOPTIKEN - 89
5.1 UEBERTRAGBARKEIT DER ALGORITHMEN 89
5.2 KONZEPT DER OPTIMIERUNG 90
5.2.1 OPTIMIERUNGSANSATZ 90
5.2.2 UEBERBLICK ZU DEN TEILVERFAHREN 91
5.3 GENERIERUNG EINES INITIALEN HANDWURZELPUNKTPFADES 93
5.4 BAHN- UND GESCHWINDIGKEITSGLAETTUNG DES HANDWURZELPUNKTPFADES 95
5.5 LEISTUNGSFAEHIGKEIT DES GESAMTVERFAHRENS 98
6 BESCHREIBUNG DES EINSATZES DER ALGORITHMEN ............... 101
6.1 KAPITELUEBERSICHT 101
III
IMAGE 4
INHALTSVERZEICHNIS
6.2 KONZEPTION EINES AUFGABENORIENTIEREN PROGRAMMIERSYSTEMS 101
6.3 ANWENDUNGSBEISPIEL: VERGLEICH VON MASCHINENKONZEPTEN 104
6.3.1 CHARAKTERISIERUNG DES ANWENDUNGSBEISPIELS 104
6.3.2 AUFGABENBESCHREIBUNG INNERHALB EINER 3D-UMGEBUNG 106
6.3.3 ERGEBNISSE 108
6.4 ANWENDUNGSBEISPIEL: PROGRAMMIERUNG EINER REMOTE-ANLAGE 110
6.4.1 CHARAKTERISIERUNG DES ANWENDUNGSBEISPIELS 110
6.4.2 AUFGABENBESCHREIBUNG AM REALEN BAUTEIL 112
6.4.3 ERGEBNISSE 114
7 TECHNISCHE UND WIRTSCHAFTLICHE BEWERTUNG 117
7.1 KAPITELUEBERSICHT 117
7.2 TECHNISCHE BEWERTUNG 117
7.3 WIRTSCHAFTLICHE BEWERTUNG 120
8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 123
9 LITERATURVERZEICHNIS 127
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