Lehrstuhl für Fertigungstechnologie, Universität Erlangen-Nürnberg



Algorithmen und Bewertungsmethoden zur Optimierung von Aktorsystemen für die Mikrosystemtechnik



Projektstatus: abgeschlossen

Mitarbeiter


Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines computerunterstützten Systems für den Entwurf von Aktorsystemen für die Mikrojustage durch Laserstrahlumformen. Dieses System soll den herkömmlichen, langwierigen Entwurfsprozess beschleunigen. Mittels eines leistungsfähigen, evolutionären Algorithmus wird ein Aktorsystem automatisch nach mehreren Qualitätsmaßen optimiert. Dabei werden die Eignung für die Justageaufgabe, Vereinfachung des Aktorsystems und geometrische Randbedingungen berücksichtigt. Eine schnelle Simulation der Effekte des Laserstrahlumformens am Aktorsystem ist für die Abschätzung der Eignung für die Justageaufgabe nötig. Einfache Aktorsysteme können als kleine Roboter mit Hilfe der inversen Kinematik berechnet werden. Für komplexe Aktorsysteme wurde ein maßgeschneidertes schnelles Finite-Elemente Simulationssystem entwickelt, das die Auswertung von Laserstrahlumformen auf ein Aktorsystem in der erforderlichen Geschwindigkeit berechnet. Da die meisten eingesetzten Aktorsysteme aufgrund der hohen Anforderung an die Justierbarkeit komplex sind, ist es wichtig, die bei diesen Aktorsystemen in den Vordergrund tretenden Effekte von elastischer Biegung und Stauchung berücksichtigen zu können. Das System erzeugt eine pareto-optimale Menge der besten Kompromisse zwischen den Kriterien und ermöglicht es dem Konstrukteur, aus den vorgeschlagenen Alternativen auszuwählen.


Veröffentlichungen

    2010

    • Plettke, R.:
      Application of a genetic algorithm for the assessment of the capabilities of actuator systems for laser micro adjustment.
      International Journal of Material Forming 3(2010)0, S. 17-20

    2008

    • Hagenah, H.; Plettke, R.; Geiger, M.:
      Algorithms for Planning and Control of Laser Forming.
      In: Vollertsen, F. (Hrsg.): Proceedings of the IWOTE 08, BIAS Verlag, 2008, S. 191-203

    • Plettke, R.; Hagenah, H.; Geiger, M.:
      Developing a computer aided design system for actuator design for laser micro adjustment.
      In: (Hrsg.): Proceedings of the 18th CIRP International Design Seminar (March 2008), 2008, S. 1-5

    • Hagenah, H.; Plettke, R.; Klämpfl, F.:
      Fast, problem specific approaches for the evaluation of laser beam propagation in process planning.
      In: Teti, R. (Hrsg.): Proceedings of the 6th CIRP International Conference on Intelligent Computation in Manufacturing Engineering, Edizioni Zino, 2008, S. 413-418

    2007

    • Plettke, R.; Hagenah, H.; Geiger, M.:
      Rechnergestützter Entwurf von Aktorsystemen für die lasergebundene Mikrojustage.
      In: Schulze, T.; Preim, B.; Schumann, H. (Hrsg.): Simulation und Visualisierung 2007. Proceedings of the 18th Conference on Simulation and Visualization (SimVis), SCS Publishing House e.V., 2007, S. 43-54

    • Plettke, R.; Hagenah, H.; Geiger, M.:
      Computer assisted design of actuator systems for laser micro adjustment.
      Key Eng. Mater. 344(2007), S. 807-814

    • Plettke, R.; Hagenah, H.; Geiger, M.:
      Computer assisted design of complex actuator systems for laser micro adjustment.
      In: Geiger, M.; Otto, A.; Schmidt, M. (Hrsg.): Proceedings of the LANE 2007, Meisenbach, 2007, S. 533-544

    • Plettke, R.; Hagenah, H.; Geiger, M.:
      Application of genetic algorithms for the optimization of actuator systems for laser micro adjustment.
      In: Kuzman, K. (Hrsg.): Proceedings of the 6th International Conference on Industrial Tools and Material Processing Technologies 2007 (ICIT&MPT 2007), 2007, S. 297-302

    2006

    • Hagenah, H.; Plettke, R.; Geiger, M.:
      Planning and Control of Laser Forming Applications.
      In: Butala, P.; Hlebanja, G (Hrsg.): Proceedings of the 39th CIRP International Seminar on Manufacturing Systems, Dept. of Control and Manufacturing Systems, Faculty of Mechanical Engineering, Univ. of Ljubljana, 2006, S. 359 - 367

    1994

    • Geiger, M.; Pucher, H.; Glasmacher, M.; Hutfless, J.; Kickelhain, J.:
      Konzepte zur laserstrahlunterstützten, strukturierten Metallisierung von 3-D.
      In: Bürkner, G. Et. Al. (Hrsg.): Berichtsband zum 1. Int. Kongreß MID 94 - Molded Interconnect Devices, 1994, S. 229-242

    Letztes Update: 03.05.2010