Steigerung der Arbeitsgenauigkeit bei der Fräsbearbeitung metallischer Werkstoffe mit Industrierobotern:
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München
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2015
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS I
VERZEICHNIS DER ABKUERZUNGEN UND FORMELZEICHEN V
1 EINFUEHRUNG 1
2 STAND DER FORSCHUNG UND TECHNIK 3
2.1 KAPITELUEBERBLICK 3
2.2 GRUNDLAGEN 3
2.2.1 DAS FERTIGUNGSVERFAHREN FRAESEN 3
2.2.1.1 KENNZEICHEN UND VERFAHRENSVARIANTEN 3
2.2.1.2 PROZESSGROESSEN 5
2.2.1.3 WECHSELWIRKUNG VON ZERSPANUNGSPROZESS UND MASCHINE 7
2.2.1.4 MASCHINENKONZEPTE ZUR FRAESBEARBEITUNG 10
2.2.2 ARBEITSGENAUIGKEIT VON BEARBEITUNGSROBOTERN 12
2.3 ANSAETZE ZUR STEIGERUNG DER ARBEITSGENAUIGKEIT 16
2.3.1 ZELLENKALIBRIERUNG 16
2.3.2 VERSTEIFUNG DES ROBOTERS 19
2.3.3 PASSIVER TOLERANZAUSGLEICH 21
2.3.4 ANWENDUNGSORIENTIERTE REGELUNGSSTRATEGIEN 22
2.3.4.1 KRAFTREGELUNG 22
2.3.4.2 DIREKTE POSITIONSREGELUNG 23
2.3.4.3 MODELLBASIERTE POSITIONSREGELUNG 24
2.3.4.4 ABTRIEBSSEITIGE ACHSREGELUNG 29
2.3.5 OFFLINE-BAHNKORREKTUR 30
2.4 ZUSAMMENFASSUNG UND HANDLUNGSBEDARF. 32
3 ZIELSETZUNG UND VORGEHENSWEISE 35
4 VORUNTERSUCHUNGEN 37
4.1 KAPITELUEBERBLICK 37
4.2 ROBOTERZELLE ZUR DURCHFUEHRUNG DER VERSUCHE 37
I
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INHALTSVERZEICHNIS
4.3 UNTERSUCHUNG DER GENAUIGKEIT DES UNBELASTETEN ROBOTERSYSTEMS 39
4.3.1 ZELLENKALIBRIERUNG 39
4.3.1.1 WERKZEUGKALIBRIERUNG 39
4.3.1.2 UMGEBUNGSKALIBRIERUNG 41
4.3.2 BAHNVERHALTEN DES UNBELASTETEN ROBOTERSYSTEMS 45
4.4 ZERSPANUNGSVERSUCHE 51
4.4.1 BEARBEITUNG GERADLINIGER BAHNEN 51
4.4.2 BEARBEITUNG PRAXISRELEVANTER KONTUREN 58
4.5 EXPERIMENTELLE MODALANALYSE DES ROBOTERS 60
4.5.1 FUNKTIONSWEISE DES VERWENDETEN MESSSYSTEMS 60
4.5.2 VORGEHEN BEI DER MODALANALYSE 61
4.6 FAZIT DER VORUNTERSUCHUNGEN 67
5 METHODIK ZUR STEIGERUNG DER ARBEITSGENAUIGKEIT 69
5.1 ANFORDERUNGEN AN DIE METHODIK 69
5.2 KONZEPTION DER METHODIK 70
6 MODELLBASIERTE POSITIONSREGELUNG 73
6.1 KAPITELUEBERBLICK 73
6.2 MODELLIERUNG DES NACHGIEBIGKEITSVERHALTENS DES ROBOTERS 73
6.2.1 ANFORDERUNGEN AN DAS MODELL 73
6.2.2 GRUNDLAGEN DER VORWAERTSKINEMATIK 74
6.2.3 AUFBAU DES STEIFIGKEITSMODELLS 78
6.3 VORGEHEN ZUR IDENTIFIKATION DER STEIFIGKEITSPARAMETER DES ROBOTERS
84
6.3.1 ANFORDERUNGEN UND GRUNDPRINZIP 84
6.3.2 AUSWAHL DES MESSSYSTEMS 85
6.3.3 IDENTIFIKATION EINER GEEIGNETEN MESSKONFIGURATION 88
6.3.4 AUFBAU UND DURCHFUEHRUNG DER MESSUNG 91
6.3.5 MESSDATENAUSWERTUNG 95
6.4 VALIDIERUNG DES STEIFIGKEITSMODELLS 103
II
INHALTSVERZEICHNIS
6.5 REGLER ZUR ABDRAENGUNGSKOMPENSATION 106
6.5.1 ANFORDERUNGEN AN DEN REGLER 106
6.5.2 STRUKTUR DES REGLERS 106
6.5.2.1 MITTELUNG UND FILTERUNG DER PROZESSKRAFT 110
6.5.2.2 SCHWINGUNGSERKENNUNG 113
6.5.2.3 AUSTRITTSERKENNUNG 114
6.5.2.4 INFERENZ UND DEFUZZIFIZIERUNG 115
6.5.3 TEST DES FUZZY-REGLERS 116
6.6 FAZIT 120
7 WAHL GEEIGNETER PROZESSPARAMETER 123
7.1 KAPITELUEBERBLICK 123
7.2 EXPERIMENTELLE ERMITTLUNG VON STABILITAETSKARTEN 123
7.3 PROZESSSEITIGE MASSNAHMEN ZUR VERRINGERUNG DER RATTEMEIGUNG 128
7.3.1 AUSNUTZUNG DER DREHZAHLABHAENGIGKEIT DES STABILITAETSVERHALTENS....
128
7.3.1.1 GRUNDLAGEN 128
7.3.1.2 UMSETZUNG 129
7.3.2 EINSATZ VON WERKZEUGEN MIT UNGLEICHER TEILUNG 132
7.3.2.1 GRUNDLAGEN 132
7.3.2.2 UMSETZUNG 135
7.3.3 PERIODISCHE SPINDELDREHZAHLVARIATION 137
7.3.3.1 GRUNDLAGEN 137
7.3.3.2 UMSETZUNG 138
7.4 FAZIT 142
8 VALIDIERUNG UND BEWERTUNG DER METHODIK 143
8.1 KAPITELUEBEIBLICK 143
8.2 VALIDIERUNG DER METHODIK 143
8.3 TECHNISCHE BEWERTUNG 144
8.3.1 MODELLBASIERTE POSITIONSREGELUNG 144
III
INHALTSVERZEICHNIS
8.3.2 REDUKTION DER RATTEMEIGUNG 145
8.4 WIRTSCHAFTLICHE BEWERTUNG 146
9 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 151
10 LITERATURVERZEICHNIS 155
11 ANHANG 171
11.1 IDENTIFIKATION EINER GEEIGNETEN MESSKONFIGURATION 171
11.2 VALIDIERUNG DES STEIFIGKEITSMODELLS 172
11.3 VERZEICHNIS BETREUTER STUDIENARBEITEN 174
11.4 ZUSAMMENSTELLUNG DER IM RAHMEN DER DISSERTATION GENANNTEN
UNTERNEHMEN 175
11.5 ZUSAMMENSTELLUNG DER IM RAHMEN DER DISSERTATION VERWENDETEN
SOFTWARE 177
11.6 ZUSAMMENSTELLUNG DER IM RAHMEN DER DISSERTATION VERWENDETEN
FRAESWERKZEUGE 177
IV
|
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