Automatisierte Bahnplanung für Industrieroboter und Scanneroptiken bei der Remote-Laserstrahlbearbeitung:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München
Utz
2014
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| Schriftenreihe: | Forschungsberichte / IWB
289 |
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Datensatz im Suchindex
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS I
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS V
SYMBOLVERZEICHNIS IX
1 EINLEITUNG 1
1.1 LASERSTRAHLFERTIGUNGSVERFAHREN AM STANDORT DEUTSCHLAND 2
1.2 UEBERBLICK UEBER INDUSTRIEROBOTER 3
1.3 MOTIVATION 4
1.4 AUFBAU DER ARBEIT 6
2 GRUNDLAGEN UND STAND DER TECHNIK 7
2.1 LASERSTRAHLPROZESSE 7
2.1.1 EINORDNUNG VON LASERSTRAHLPROZESSEN ANHAND VON
LASERSTRAHLPOSITIONIERKONZEPTEN 8
2.1.2 DAS LASERSTRAHLSCHWEISSEN 11
2.1.2.1 LASERSTRAHLSCHWEISSEN MIT KURZEN BRENN
WEITEN 14
2.1.2.2 REMOTE-LASERSTRAHLSCHWEISSEN 14
2.1.2.3 REMOTE-LASERSTRAHL-WOBBELSCHWEISSEN . . 16
2.1.3 DAS LASERSTRAHLSCHNEIDEN 18
2.1.3.1 LASERSTRAHLSCHNEIDEN MIT KURZEN BRENN
WEITEN 18
2.1.3.2 REMOTE-LASERSTRAHL-SCHMELZDRUCK-
SCHNEIDEN 19
2.1.3.3 REMOTE-LASERSTRAHL-ABTRAGSSCHNEIDEN . . 20
2.2 LASERSTRAHLQUELLE UND -FUEHRUNG 22
2.3 VERGLEICH DER LASERSTRAHLPROZESSE 26
2.4 FLEXIBLE FERTIGUNGSZELLEN MIT MEHREREN PROZESSEN .... 28
2.5 LASERSICHERHEIT 30
2.6 SYSTEME ZUR LASERSTRAHLFOKUSSIERUNG 31
I
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INHALTSVERZEICHNIS
2.7 INDUSTRIEROBOTER 35
2.7.1 BEGRIFFE UND GRUNDLAGEN 35
2.7.2 KINEMATISCH REDUNDANTE SYSTEME 38
2.7.3 PROGRAMMIERARTEN 40
2.7.3.1 AUFGABENORIENTIERTES PROGRAMMIEREN ... 42
2.7.3.2 AUTOMATISIERTE PROGRAMMIERUNG 44
2.8 REIHENFOLGEOPTIMIERUNG VON SCHWEISSNAEHTEN UND
SCHNITTKANTEN 45
2.9 BAHNPLANUNGSMETHODEN BEI DER ROBOTERGEFUEHRTEN LASER
STRAHLBEARBEITUNG 46
2.9.1 SENSORGEFUEHRTE LASERSTRAHLBEARBEITUNG 47
2.9.2 LASERSTRAHLBEARBEITUNG MIT KURZEN BRENNWEITEN . 48
2.9.3 REMOTE-LASERSTRAHLBEARBEITUNG 48
2.9.3.1 SCANNERLOSE BEARBEITUNG 49
2.9.3.2 POINT&SHOOT BEARBEITUNG 50
2.9.3.3 FLIEGENDE BEARBEITUNG MIT SCANNEROPTIKEN 50
3 AUSGANGSSITUATION UND ZIELBESCHREIBUNG 51
3.1 AUSGANGSSITUATION 51
3.2 HANDLUNGSBEDARF 53
3.3 ZIELBESCHREIBUNG 53
3.4 VORGEHENSWEISE 54
4 PROGRAMMIERSYSTEM FUER DIE ROBOTERGEFIIHRTE REMOTE-
LASERSTRAHLBEARBEITUNG 57
4.1 PHASE 1: ERSTELLEN DER AUFGABENDEFINITION 59
4.1.1 BESCHREIBUNG DES UMWELTMODELLS 59
4.1.1.1 DIE FERTIGUNGSZELLE 60
4.1.1.2 DIE SPANNVORRICHTUNG 61
4.1.1.3 DIE HANDHABUNGSKINEMATIK 62
4.1.1.4 DIE SCANNEROPTIK 64
4.1.2 BESCHREIBUNG DES AUFGABENMODELLS 65
4.1.2.1 GEOMETRIE-INFORMATIONEN 66
4.1.2.2 PROZESS-INFORMATIONEN 68
4.2 PHASE 2: VERARBEITUNG DER AUFGABENDEFINITION 69
4.3 PHASE 3: AUSGABE DER ROBOTER- UND SCANNERBAHNEN ... 69
4.3.1 SIMULATION 69
4.3.2 FERTIGUNG 70
4.3.3 OFFLINE-NACHTEACHEN 71
II
INHALTSVERZEICHNIS
4.4 BEISPIELHAFTE VERSUCHSAUFGABENSTELLUNG 72
4.4.1 BESCHREIBUNG EINES VERSUCHSBAUTEILS 73
4.4.2 BESCHREIBUNG EINER FERTIGUNGSZELLE 74
5 BAHNPLANUNG FUER DIE ROBOTERGEFUEHRTE REMOTE-LASER-
STRAHLBEARBEITUNG 77
5.1 SCHRITT 1: ANALYSE DER AUFGABE 77
5.1.1 VERARBEITUNG DES AUFGABENMODELLS 77
5.1.2 BERECHNUNG DER AUFGABENUMKREISE 81
5.1.3 ZUSAMMENFASSUNG UND ANWENDUNG VON SCHRITT 1 83
5.2 SCHRITT 2: AUSWAHL DER SYSTEMKOMPONENTEN- 83
5.2.1 RELATIVBEWEGUNG ZWISCHEN WERKSTUECK UND
SCANNEROPTIK 84
5.2.2 WAHL DER HANDHABUNGSKINEMATIK 87
5.2.3 REIHENFOLGEOPTIMIERUNG 87
5.2.4 ZUSAMMENFASSUNG UND ANWENDUNG VON SCHRITT 2 89
5.3 SCHRITT 3: BERECHNUNG DER BAHN DER
HANDHABUNGSKINEMATIK 90
5.3.1 BAHNEN BEIM RAC 90
5.3.1.1 VORWAERTSPLANUNG 91
5.3.1.2 RUECKWAERTSPLANUNG 96
5.3.1.3 LAENGENOPTIMIERUNG 97
5.3.1.4 GESCHWINDIGKEITSOPTIMIERUNG 98
5.3.1.5 FINALISIERUNG DER BAHN DER
HANDHABUNGSKINEMATIK 100
5.3.1.6 ANPASSUNG DER BAHNEN AUF 3D-AUFGABEN
TEILE 100
5.3.2 BAHNEN BEIM RFC UND RLW 101
5.3.2.1 SKALIERUNG 102
5.3.2.2 FILTERUNG MITTELS TIEFPASS 104
5.3.2.3 BAHNINTERPOLATION 105
5.3.2.4 GESCHWINDIGKEITSBERECHNUNG 105
5.3.2.5 ITERATIVE BAHNOPTIMIERUNG 106
5.3.2.6 ANPASSUNG DER BAHNEN AUF 3D-
AUFGABEN
TEILE 107
5.3.2.7 ABGLEICH MIT DER REALEN BAHN 108
5.3.3 ZUSAMMENFASSUNG UND ANWENDUNG VON SCHRITT 3 109
5.4 SCHRITT 4: BERECHNUNG DER BAHNEN FUER DIE SCANNEROPTIK . 110
5.4.1 SCANNERBAHN FUER DAS RAC 111
5.4.2 SCANNERBAHN FUER DAS RFC UND RLW 111
III
INHALTSVERZEICHNIS
5.4.3 ZUSAMMENFASSUNG UND ANWENDUNG VON SCHRITT 4 116
5.5 SCHRITT 5: STEUERUNGSTECHNISCHE UMSETZUNG 116
5.5.1 LASERSICHERHEITSASPEKTE 117
5.5.2 POSTPROZESSOREN 118
5.5.3 ZUSAMMENFASSUNG UND ANWENDUNG VON SCHRITT 5 118
6 TECHNISCHE UND WIRTSCHAFTLICHE BETRACHTUNG 119
6.1 TECHNISCHE BETRACHTUNG 119
6.1.1 FUNKTIONSMUSTER 1: EBENES BLECH/ABGASANLAGEN
DICHTUNGEN 119
6.1.2 FUNKTIONSMUSTER 2: FVK-STRUKTURBAUTEIL 124
6.1.3 FUNKTIONSMUSTER 3: WAERMETAUSCHER 126
6.2 WIRTSCHAFTLICHE BETRACHTUNG DES FUNKTIONSMUSTERS 3 . . 132
6.3 TECHNISCHE UND WIRTSCHAFTLICHE BEWERTUNG 137
7 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 139
7.1 ZUSAMMENFASSUNG 139
7.2 AUSBLICK 141
LITERATURVERZEICHNIS 143
VERZEICHNIS BETREUTER STUDIENARBEITEN 165
IV
|
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