Verfügbarkeit: Messdatengestütztes Produktionssystem zur automatisierten Montage von CFK-Großstrukturen

Messdatengestütztes Produktionssystem zur automatisierten Montage von CFK-Großstrukturen:

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Ehmke, Fabian 1988- (VerfasserIn)
Format:	Abschlussarbeit Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Stuttgart Fraunhofer Verlag 2018
Schriftenreihe:	Forschung für die Produktionstechnik von morgen Band 2
Schlagworte:	Spalt Montageroboter Fügen Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff Automation Füllstoff Montageanlage Faserverbundbauteil Flugzeugbau Prozesskette TG Robotik Automatisierte Montage Faserverbundkunststoffe Luftfahrt Industrie 4.0 Wandlungsfähige Produktion Produktionsingenieure Maschinenbauingenieure Automatisierungstechniker Hochschulschrift
Online-Zugang:	Inhaltstext Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	188 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm
ISBN:	9783839613887

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adam_text	I NHALTSVERZEICH N IS 1 EINLEITUNG 5 1.1 AUSGANGSSITUATION UND PROBLEMSTELLUNG.................................................................. 5 1.2 ZIELSETZUNG UND VORGEHENSWEISE............................................................................. 7 2 STAND DER TECHNIK 9 2.1 FASERVERBUND IM F LU G ZEU G B AU ................................................................................ 9 2.1.1 AUFBAU FASERVERBUNDKUNSTSTOFFE.................................................................. 9 2.1.2 HERSTELLUNGSVERFAHREN................................................................................... 10 2.1.3 BAUWEISEN VON FLUGZEUGSTRUKTUREN............................................................ 11 2.1.4 TOLERANZEN....................................................................................................... 15 2.2 SERIENPROZESSE ZUM KLEBTECHNISCHEN FUEGEN VON FLUGZEUGSTRUKTUREN ................. 19 2.2.1 SPALTM ESSUNG................................................................................................. 21 2.2.2 SPALTFUELLUNG.................................................................................................... 24 2.2.3 FUEGEN ............................................................................................................ 27 2.2.4 OPTIMIERUNGSPOTENTIAL/ZUSAMMENFASSUNG................................................. 27 2.3 DIGITALISIERUNG VON PRODUKTIONSPROZESSEN IN DER LUFTFAHRTINDUSTRIE .................... 27 2.3.1 INDUSTRIE 4 .0 .................................................................................................... 28 2.3.2 AUTOMATISIERTE MONTAGEPROZESSE MITTELS INDUSTRIEROBOTERN .................... 29 2.3.3 RAPID MANUFACTURING ................................................................................... 36 3 MATHEMATISCHE GRUNDLAGEN 37 3.1 AFFINE ABBILDUNGEN UND K OORDINATENSYSTEM E ...................................................... 37 3.1.1 HOMOGENE M A TR IX ........................................................................................ 38 3.1.2 INVERSE HOMOGENE M A TRIX ............................................................................. 39 3.1.3 ROTATIONEN IM R3 4 5........................................................................................... 39 3.1.4 RIGIDE AFFINE TRANSFORMATIONEN .................................................................... 41 3.2 HAUPTKOMPONENTENANALYSE...................................................................................... 43 3.3 PUNKTWOLKEN ............................................................................................................ 44 3.3.1 METRISCHER R A U M ........................................................................................... 45 3.3.2 K-NAECHSTE-NACHBARN PROBLEM ....................................................................... 45 3.3.3 DATENSTRUKTUREN ........................................................................................... 46 3.3.4 GREEDY SURFACE TRIAN G U LATIO N ....................................................................... 49 4 HANDLUNGSBEDARF 51 5 VIRTUELLE REKONSTRUKTION DER MONTAGEZELLE 53 5.1 PRODUKTIONSMESSTECHNIK........................................................................................... 53 5.1.1 POSEM ESSTECHNIK........................................................................................... 54 5.1.2 STATISCHE POSEMESSTECHNIK............................................................................. 55 5.2 BAUTEILREFERENZIERUNG................................................................................................. 57 5.2.1 VORRICHTUNG ZUR AUFNAHME GROSSER S TRU K TU RE N ........................................... 57 5.2.2 ROBOTERGREIFER................................................................................................. 59 5.3 ANLAGENREFERENZIERUNG.............................................................................................. 61 5.3.1 INDUSTRIEROBOTER ........................................................................................... 62 5.3.2 ROBOTERWERKZEUGE UND -GREIFER..................................................................... 63 5.3.3 M ESSSYSTEM E................................................................................................. 67 6 AUTOMATISIERTER MESSPROZESS 69 6.1 M ESSDATENAUFNAHM E................................................................................................. 69 6.1.1 GEOMETRIEMESSTECHNIK................................................................................... 69 6.1.2 M ESSGENAUIGKEIT........................................................................................... 71 6.1.3 PROZESSABLAUF................................................................................................. 74 6.2 M ESSDATENSTRUKTURIERUNG ........................................................................................ 75 6.2.1 UEBERWACHTE M ETHODEN................................................................................... 75 6.2.2 UNUEBERWACHTE M ETH O D EN ............................................................................. 76 7 VIRTUELLE MONTAGE 83 7.1 BAUTEILAUSRICHTUNG.................................................................................................... 84 7.1.1 VORAUSRICHTUNG.............................................................................................. 84 7.1.2 1. KONTAKTPUNKT.............................................................................................. 85 7.1.3 2. KONTAKTPUNKT.............................................................................................. 87 7.1.4 3. KONTAKTPUNKT.............................................................................................. 88 7.2 BERECHNUNG UND VISUALISIERUNG DES S P ALTM ASS E S ................................................... 89 7.3 VERGLEICH DER ZEITKOMPLEXITAET DES NAIVEN UND OPTIMIERTEN ANSATZES .................... 89 7.3.1 ZEITKOMPLEXITAET DES NAIVEN A N S A TZ E S ......................................................... 90 7.3.2 ZEITKOMPLEXITAET DES ENTWICKELTEN ALGORITHMUS........................................... 91 8 ADAPTIVE SPALTFUELLMASSENAPPLIKATION 95 8.1 AUTOMATISIERTE SPALTFUELLUNG MIT F LUIDEN.................................................................. 95 8.1.1 AUTOMATISIERTE ERZEUGUNG KLEBSPALTABHAENGIGER APPLIKATIONSPOSEN .... 96 8.1.2 UNTERSUCHUNGEN DES KLEBSTOFFVERDRAENGUNGSVERHALTENS BEIM FUEGEN . . . . 97 8.1.3 BERECHNUNG DER APPLIKATIONSPOSEN FUER VARIABLE S P A LTE ............................... 107 8.1.4 ALGORITHMUS ZUR AUTOMATISIERTEN TRAJEKTORIENPLANUNG ............................... 109 8.1.5 EINBINDUNG DER DOSIERANLAGENSPEZIFISCHEN PARAMETER .................................. 114 8.2 AUTOMATISIERTE SPALTFUELLUNG MITTELS RAPID MANUFACTURING .....................................115 8.2.1 RANDBEDINGUNGEN UND A NFORDERUNGEN.........................................................116 8.2.2 PROZESS ZUR GENERIERUNG VON SPALT-VOLUMENMODELLEN FUER DIE ADDITIVE F E RTIG U N G ......................................................................................................... 116 9 9 ROBOTISCHES FUEGEN 125 9.1 BERECHNUNG UND UEBERGABE DER F UE G E P O SE ................................................................. 125 9.2 F UEGEPROZESS..................................................................................................................126 9.2.1 POSEKORREKTUR ZUR GENAUIGKEITSSTEIGERUNG DES FUEGEPROZESSES....................126 9.2.2 GEGENUEBERSTELLUNG DER SOLL-IST-POSENABWEICHUNG EINES ROBOTERGREIFERS IN DER ZWEITEN F UEGEVORPOSE ............................................................................... 127 9.2.3 KRAFTEINFLUSS BEIM F UE G E N ................................................................................128 10 UMSETZUNG GESAMT PROZESSKETTE 131 10.1 PROZESSVALIDIERUNG AM M ONTAGEDEM ONSTRATOR.........................................................131 10.1.1 M ONTAGEDEMONSTRATOR ..................................................................................... 131 10.1.2 VERGLEICH DER WIEDERHOLGENAUIGKEIT DER ZWEI REFERENZIERUNGSPRINZIPIEN 132 10.1.3 M ESSPROZESS.......................................................................................................133 10.1.4 VIRTUELLE MONTAGE DES D EM ONSTRATORS............................................................138 10.1.5 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN ZUR FLUESSIGEN FUELLMASSENAPPLIKATION . . 141 10.1.6 RAPID MANUFACTURING VON SHIM SPALTEN.........................................................147 10.2 DEMONSTRATION AUTOMATISIERTE SEITENLEITWERKSMONTAGE...........................................152 10.2.1 PROZESSABLAUF....................................................................................................152 10.2.2 VERKNUEPFUNG ZU EINEM G ESAM TPROZESS.........................................................155 11 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 159 ANHANG 161 ANHANG A: VERWENDETES E Q U IP M E N T .................................................................................. 161 ABBILDUNGSVERZEICHNIS 163 GLOSSAR 169 ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 171 SYMBOLVERZEICHNIS 173 LITERATUR 179
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