Lehrstuhl für Fertigungstechnologie, Universität Erlangen-Nürnberg

Technologieorientierte Bahnplanung für die 3D-Laserstrahlbearbeitung



Datum: 11.08.1997


Autor


Berichterstatter

  • Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. M. Geiger
  • Prof. Dr.-Ing. G. Reinhart, TU München

Ziel der Arbeit war die Entwicklung eines Algorithmus zur technologieorientierten Bahnplanung für die 3D-Laserstrahl-bearbeitung. Der Algorithmus erlaubt die automatisierte offline-Erstellung von NC-/RC-Programmen für die Verfahren Laserstrahlschneiden und -schweißen. Neben einem CAD-Modell des Bauteils wird dabei ein Modell der jeweiligen Fertigungseinrichung verwendet, in welchem die Geometrie und die kinematischen Eigenschaften der Anlage abgebildet sind. Dabei können Portalanlagen mit 5 Achsen und Knickarmroboter mit 6 Achsen berücksichtigt werden. Durch Anwendung von speziell auf die 3D-Laserstrahl-bearbeitung abgestimmten Bahnplanungsstrategien können bereits auf Rechnerebene optimierte Steuerungsprogramme im Hinblick auf die Bahngeschwindigkeit und das Bewegungsverhalten der Führungsmaschine generiert werden. Die in die Bahnplanung integrierte Simulation der Führungsmaschine ermöglicht die Sicherstellung einer kollisionsfreien Bearbeitung sowie eine hinreichend genaue Abschätzung der erzielbaren Bahngeschwindigkeit. Der Einsatz des Algorithmus zur Bahnplanung führt zu einer Reduzierung der Programmierzeit sowie zu einer erhöhten Anlagenauslastung, da auf das unwirtschaftliche Teach-In-Verfahren verzichtet werden kann. Die Leistungsfähigkeit des Algorithmus wurde anhand einer Reihe von Bearbeitungsaufgaben verifiziert. Ein Beispiel dazu ist das Besäumen von Ziehteilen für den Prototypenbau.