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Strukturintegrierte Kraftmessung

Teil 1 – Sensorintegration und Verformungsbetrachtung
  • Christian Friedrich , Bernd Kauschinger , Hubert Höfer , Marcel Merx und Knut Großmann
Veröffentlicht/Copyright: 21. März 2017
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Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb
Aus der Zeitschrift Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb Band 109 Heft 10

Kurzfassung

Strukturintegrierte einachsige Kraftsensorik bietet im Vergleich zur Messung mit 6D-Kraftmessplattformen am Endeffektor Vorteile bei Kosten, Robustheit sowie verfügbarem Arbeitsraum und ist vielfach genauer als eine Kraftschätzung aus den Strömen der Antriebe. Allerdings haben struktur- und prozessbedingte Einflüsse Auswirkungen auf die Messung und müssen bei der Auswertung durch entsprechende Modelle berücksichtigt werden. Dieser Beitrag beschäftigt sich mit der Auslegung geeigneter Stabwerksstrukturen zur Integration der Sensoren sowie der Verformungsbetrachtung dieser Stabwerke. Im zweiten Teil erfolgt die Aufstellung, Parametrierung, Verifikation und Charakterisierung der Modelle für wirkstellennahe Sensorintegration sowie in Teil 3 für wirkstellenferne Sensorintegration.

Abstract

Structure integrated forces measurement using high-precision, cost-efficient and robust one-dimensional sensors has many advantages compared to a measurement using 6 DOF forces plates or estimating forces from drives currents. Although this requires new approaches containing measurement models and strategies. Within this part of the publication the design of supporting frameworks containing force sensors as well as their deformation effects are discussed. In the second part modeling, parameterization, verification and characterization processes of sensor integration close to the TCP are specified. The third part concerns sensor integration far from the TCP.

Prof. Dr.-Ing. habil. Knut Großmann, geb. 1949, studierte, promovierte und habilitierte auf dem Gebiet Werkzeugmaschinen an der TU Dresden. Er ist seit 1994 Inhaber des Lehrstuhls für Werkzeugmaschinen und Direktor des Instituts für Werkzeugmaschinen und Steuerungstechnik (IWM) an der TU Dresden.

Dr.-Ing. Bernd Kauschinger, geb. 1968, studierte Werkzeugmaschinenkonstruktion an der TU Dresden, promovierte 2006 auf dem Gebiet der Parallelkinematiken und arbeitet derzeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am IWM.

Dipl.-Ing. Christian Friedrich, geb. 1984, studierte Mechatronik und arbeitet seit 2009 als wissenschaftlicher Mitarbeiter am IWM der TU Dresden

Dipl.-Ing. Hubert Höfer, geb. 1983, und Dipl.-Ing. Marcel Merx, geb. 1985, studierten Werkzeugmaschinenkonstruktion und arbeiten seit 2009 bzw. 2010 am IWM der TU Dresden.

References

1. Bender, F.: Korrektur räumlicher Bauteilverformungen am Hexapod. Diplomarbeit, TU Dresden, 2013Suche in Google Scholar

2. Großmann, K.; Friedrich, C.: Steuerung einer neuartigen Hexapod-Arbeitsausrüstung für Radlader. Teil 1 – Systembeschreibung, Busauslegung und Steuerungsarchitektur. ZWF107 (2012) 12, S. 897–90210.3139/104.110876Suche in Google Scholar

3. Kauschinger, B.: Verbesserung der Bewegungsgenauigkeit an einer Parallelkinematik einfacher Bauart. Dissertation, TU Dresden, 2006Suche in Google Scholar

Online erschienen: 2017-03-21
Erschienen im Druck: 2014-10-27

© 2014, Carl Hanser Verlag, München

Artikel in diesem Heft

  1. Editorial
  2. Nachhaltige Existenzsicherung
  3. Inhalt/Contents
  4. Inhalt
  5. WiGeP-Mitteilungen
  6. „Design Games“ für die Entwicklung medizinischer Produkte und Umgebungen
  7. Qualifizierung des Arbeitspotenzials
  8. Das Humanpotenzial einer taktunabhängigen Montage
  9. Mitarbeiterqualifizierung
  10. Qualifizierungs- und Eingliederungsmanagement in der Personaldienstleistung
  11. Lean Leadership
  12. Lean Leadership: Auf dem Weg von der Hand- zur Kopfarbeit
  13. Produktionsoptimierung
  14. Störgrößenmanagement-Systematik
  15. 5 Thesen zur organisationalen Kompetenz für Produktionssystemverbesserungen
  16. Einfluss von Planungsparametern auf die logistische Leistungsfähigkeit eines Arbeitssystems
  17. Adaptive Montage
  18. Adaptive Montage für XXL-Produkte
  19. Fertigungseinrichtungen
  20. Strukturintegrierte Kraftmessung
  21. Belastungsstreuung
  22. Einflussfaktoren auf Belastungsstreuungen
  23. Reifegradmodelle
  24. Anwendbarkeit von Reifegradmodellen für eine Schlanke Logistik
  25. Logistik
  26. Entwicklung logistischer Modelle des Transports
  27. Studie
  28. Messverfahren zur Erfassung der Gratbildung beim Bohren von CFK
  29. Digitale Fabrik
  30. Virtuelle Lernfabrik Kaiserslautern
  31. Die Schnittstelle von der Digitalen Fabrik zum Digitalen Fabrikbetrieb
  32. Virtual Prototyping und Simulation
  33. Verbesserung von Virtual Prototyping durch mittelstandsgerechtes Reifegradmanagement
  34. Vorschau/Preview
  35. Vorschau
https://doi.org/10.3139/104.111219

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  1. Editorial
  2. Nachhaltige Existenzsicherung
  3. Inhalt/Contents
  4. Inhalt
  5. WiGeP-Mitteilungen
  6. „Design Games“ für die Entwicklung medizinischer Produkte und Umgebungen
  7. Qualifizierung des Arbeitspotenzials
  8. Das Humanpotenzial einer taktunabhängigen Montage
  9. Mitarbeiterqualifizierung
  10. Qualifizierungs- und Eingliederungsmanagement in der Personaldienstleistung
  11. Lean Leadership
  12. Lean Leadership: Auf dem Weg von der Hand- zur Kopfarbeit
  13. Produktionsoptimierung
  14. Störgrößenmanagement-Systematik
  15. 5 Thesen zur organisationalen Kompetenz für Produktionssystemverbesserungen
  16. Einfluss von Planungsparametern auf die logistische Leistungsfähigkeit eines Arbeitssystems
  17. Adaptive Montage
  18. Adaptive Montage für XXL-Produkte
  19. Fertigungseinrichtungen
  20. Strukturintegrierte Kraftmessung
  21. Belastungsstreuung
  22. Einflussfaktoren auf Belastungsstreuungen
  23. Reifegradmodelle
  24. Anwendbarkeit von Reifegradmodellen für eine Schlanke Logistik
  25. Logistik
  26. Entwicklung logistischer Modelle des Transports
  27. Studie
  28. Messverfahren zur Erfassung der Gratbildung beim Bohren von CFK
  29. Digitale Fabrik
  30. Virtuelle Lernfabrik Kaiserslautern
  31. Die Schnittstelle von der Digitalen Fabrik zum Digitalen Fabrikbetrieb
  32. Virtual Prototyping und Simulation
  33. Verbesserung von Virtual Prototyping durch mittelstandsgerechtes Reifegradmanagement
  34. Vorschau/Preview
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