Potenziale zur Genauigkeitssteigerung aus der direkten Wegmessung bei Parallelkinematiken

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Jürgen Fleischer
• Fachliche Zuordnung: Produktionssystematik, Betriebswissenschaften, Qualitätsmanagement und Fabrikplanung
• Förderung: Förderung von 2004 bis 2007
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5436711

Die Erhöhung der statischen Positioniergenauigkeit, der Bahngenauigkeit und die Steigerung des Beschleunigungsvermögens gehören zu den wesentlichen Forderungen an heutige und zukünftige Werkzeugmaschinenkonzepte. Parallelkinematiken erfüllen die dynamischen Anforderungen wegen geringer bewegter Massen sehr gut, bringen aber auf der anderen Seite den Nachteil einer mangelnden geometrischen Genauigkeit mit sich. Dies verhindert momentan die weite Verbreitung paralleler Konzepte in der Praxis. Um diesem Problem Abhilfe zu leisten wird derzeit versucht die Genauigkeit von Paralleikinematiken durch geeignete Kompensations- und Kalibrierstrategien zu steigern. Dem gegenüber möchte das geplante Vorhaben Potentiale zur Genauigkeitssteigerung durch eine direkte Positionsmessung am Endeffektor mit den Methoden der Simulation umfassend untersuchen. Im Fokus der Arbeiten steht dabei die Entwicklung einer Methodik zur Vorhersage der erzielbaren Genauigkeit und Dynamik bei der direkten Positionsmessung und die Ableitung von Konstruktionsprinzipien und Ausiegungsrichtlinien für die erforderlichen Anpassungsmaßnahmen bei gegebenen Kinematikkonzepten. Im Rahmen der Arbeiten sollen dazu zwei bereits als Mehrkörpermodelle inklusive Antriebsstrang und Regelungstechnik abgebildete Kinematikstrukturen weiter detailliert und anschließend analysiert werden. Auf den Ergebnissen aufbauend, wird zum Abschluss des Vorhabens eine der Kinematikstrukturen heraus gegriffen und konstruktiv ausgearbeitet. Im Anschluss an das geplante Vorhaben soll diese Kinematikstruktur in Zusammenarbeit mit verschiedenen Werkzeugmaschinenherstellern umgesetzt werden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1099: Fertigungsmaschinen mit Parallelkinematiken