Optimale Dimensionierung von Parallelkinematiken für Fertigungsmaschinen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Jürgen Hesselbach
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung von 2001 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5346631

Die optimale Dimensionierung der Konstruktionsparameter ist ein entscheidendes Kriterium für den Einsatz paralleler Strukturen im Bereich der Fertigungsmaschinen. Im Gegensatz zu der Optimierung in der Robotertechnik ergibt sich hier ein viel breiteres Anforderungsprofil, welches in gewählten Vorzugsrichtungen bzw. fast im gesamten Arbeitsraum erfüllt werden muss. In diesem Forschungsprojekt soll ein schematisches Verfahren zur Maßsynthese entwickelt werden, das es erlaubt, die geometrischen Parameter der Strukturen hinsichtlich gegebener Zielgrößen optimal anzupassen. Es existieren bereits einige Ansätze zur aufgabenspezifischen Optimierung von Parallelstrukturen, die sich allerdings entweder auf einzelne Strukturen oder eine geringe Anzahl von Zielgrößen beschränken. Dieses Ansätze werden aufgegriffen und entsprechend erweitert. Die angestrebte Vorgehensweise setzt sich aus insgesamt vier Schritten zusammen: Erstellung anforderungsspezifischer Zielgrößen, Parametrierung und Kinematik, Aufstellen von Abhängigkeitsverhältnissen zwischen den Zielgrößen und den geometrischen Parametern. Gerade im Hinblick auf das geforderte gleichmäßig hohe Niveau der Anforderungen/Zielgrößen im gesamten Arbeitsraum besteht hier noch erhebliches Handlungspotential. Das Maßsyntheseverfahren soll nicht nur für die gängigen Parallelstrukturen (z.B. TRIPOD, HEXAPOD) anwendbar sein, sondern auch die Optimierung neuartiger Strukturansätze, wie z. B. hybrider, redundanter oder zwangsgeführter Strukturen, ermöglichen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1099: Fertigungsmaschinen mit Parallelkinematiken
• Internationaler Bezug: Kanada, Rumänien
• Beteiligte Personen: Professor Dr. Jorge Angeles; Dr.-Ing. Hanfried Kerle; Professor Dr.-Ing. N. Plitea