Realisierung hochdynamischer rastbehafteter Bewegungen für eine parallelkinematische Nähanlage (PARASEW 1000)

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Das robotergestützte Fügen von Verstärkungstextilien zu komplexen dreidimensionalen Strukturen durch Nähköpfe mit einseitigem Nähgutzugriff gewinnt sowohl im Bereich des Flugzeugbaus als auch im Bereich der Automobil- und Schienenfahrzeugindustrie zunehmend an Bedeutung und wird in Zukunft eine Schlüsseltechnologie für die Herstellung von Faserverbundwerkstoffen sein. Bestehende Industrieroboter-Nähanlagen erreichen Stichgeschwindigkeiten von ca. 500 Stichen/Minute. Eine zukunftorientierte Nähanlage sollte aus wirtschaftlichen Gründen mindestens die doppelte Stichgeschwindigkeit bei ausreichender Nahtqualität realisieren können. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen die prozessbedingten, schwingungsanregenden hochdynamischen Belastungen während des Nähvorganges untersucht und durch eine Bewegungssynchronisation kompensiert werden. Im vorliegenden Forschungsvorhaben wird eine parallelkinematische Nähanlage (PARASEW 1000) entwickelt, die aus einem Parallelroboter, einer Ausgleichseinheit und einem Nähkopf besteht. Bei der Auslegung der parallelkinematischen Nähanlage stehen Anforderungen hinsichtlich hoher Steifigkeit, großer Reichweite, hoher Nähgeschwindigkeit sowie guter Produktqualität im Vordergrund. Hierzu soll ein modulares Simulationsmodell der gesamten Nähanlage erarbeitet werden, so dass die Übertragbarkeit der Untersuchungen auf andere Handhabungsgeräte und alle relevanten Nähköpfe sowie der Einsatz verschiedener Ausgleichmechanismen möglich wird. Für eine gesicherte Nahtqualität wird ein geeignetes Regelungskonzept erarbeitet, das mit Hilfe des Simulationsmodells und durch begleitende Nähversuche optimiert wird. Durch diese grundlegenden Arbeiten wird ein zentrales Problem bei der wirtschaftlichen Herstellung vorkonfektionierter textiler Halbzeuge gelöst.