Piezohydraulisches Mikrostellsystem als Einrichthilfe für Großbauteile

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Berend Denkena
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 246721852

Im Rahmen des vorangegangenen Forschungsvorhabens wurde ein piezohydraulisches Mikrostellsys-tem für große Lasten entwickelt und erforscht. Piezokeramische Hochvoltaktoren wurden dabei für die Funktion einer Kolbenpumpe sowie für die Aktuierung schnellschaltender Ventile eingesetzt. Durch die Auslegung und simulative Analyse verschiedener Konzepte ließ sich eine Systemvariante für die pro-totypische Realisierung des Mikrostellsystems identifizieren. Um die hohe Genauigkeit der Stellbewe-gung zu gewährleisten ist die Ansteuerung untersucht und eine Regelungsstrategie entwickelt worden. Durch die experimentelle Analyse des Mikrostellsystems integriert in einen aktiven Spanntisch wurde die Funktionsfähigkeit zur hochgenauen Positionierung großer Lasten bis 314 kg in einem Freiheits-grad (FHG) nachgewiesen. Die Untersuchungen liefern grundlegende Erkenntnisse zu Leistungspo-tential, Leistungsgrenzen und Auslegungskriterien eines piezohydraulischen Mikrostellsystems für den Einsatz innerhalb einer Werkzeugmaschine.In dem beantragten Erkenntnistransferprojekt sollen die gewonnenen Erkenntnisse in einem praxisna-hen Anwendungsszenario in die industrielle Praxis übertragen werden. Ziel ist es, ein prototypisches Positioniersystem zu entwickeln, dass zur Kompensation des Taumelfehlers beim Einrichten von Großzahnrädern für das Profilschleifen eingesetzt werden kann. Zur Anwendbarkeit ist die funktionale Erweiterung des Mikrostellsystems zu einem 2-FHG-Positioniersystem notwendig. Hierzu wird ein Konzept für die Realisierung ausgewählt. Weiterhin werden erforderliche, optimierte Positionierzylinder entwickelt und konstruktive Anpassungen der Piezopumpe durchgeführt. Darüber hinaus wird für den Betrieb des Pumpmoduls die Verwendung von Niedervoltaktoren erforscht und die entsprechende Anpassung der Steuergrößen und Regelparameter untersucht. Zum Projektende hin soll eine experi-mentelle Validierung eines Prototyps des entwickelten und untersuchten Positioniersystems durch den Betrieb unter industriellen Einsatzbedingungen erfolgen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen (Transferprojekt)
• Beteiligte Institution: Römheld GmbH Friedrichshütte; Siemens AG