Die Herstellung individualisierter Produkte in geringen Stückzahlen kombiniert mit kurzen Innovationszyklen stellt die Produktionstechnik vor Herausforderungen. Rekonfigurierbare Fertigungsanlagen mit flexibler Funktionalität und Technologie können Teil der Lösung sein. Ein neuartiges Konzept für eine modulare Werkzeugmaschine umfasst austauschbare Prozessmodule und eine flexible Steuerung. Die Anlage wird für Forschung auf den Gebieten der Steuerungs-, Regelungs- und Maschinentechnik genutzt. Beschreibung Die Maschine besteht aus einem festen Grundaufbau für die Positionierung und Ausrichtung des Maschinentischs. Dieser besteht aus einem Schweißgestell, das die Schaltschränke und Antriebstechnik für den Grundaufbau aufnimmt und auf dem die Grundplatte aufliegt. Auf der Grundplatte befindet sich ein X-Y-Achsaufbau mit Maschinentisch, bestehend aus einem verspannten Zahnstange-Ritzel-Antrieb (ZRA) und einem Kugelgewindetrieb (KGT). Auf dem Maschinentisch kann zusätzlich eine Dreh-Schwenkeinheit angebracht werden. Es gibt 3 Prozessmodule für 3D-Druck, Fräsen und Bearbeitung mittels Laserscanner. Vorne rechts ist eine HMI zur Maschinenansteuerung verbaut, links befindet sich ein 32 Zoll Panel zur Darstellung von ZRA-Messwerten und auf der Rückseite ein 70 Zoll Touch-Monitor für die geteilte Präsentation „Additive Fertigung“ und „Mechanische Konstruktion“.
Ziele
- Rekonfigurierbare Werkzeugmaschine mit flexibler Funktionalität.
- Eine offene Forschungsplattform für interdisziplinäre Projekte der Steuerungs-, Regelungs- und Maschinentechnik.
- Hauptziel ist die Vereinigung verschiedener Fertigungstechnologien sowie die Forschung an innovativen Regelungsansätzen für die Lineartechnik. Hierfür wird ein modularer Ansatz verfolgt, welcher in Form von austauschbaren Prozessmodulen realisiert ist.
- Steuerungstechnische Forschungsthemen wie die mehrachsige Bahnplanung bei Laser-, Inkjet- und Fräsprozessen.
- Regelungstechnischer Ansatz zur Steigerung der Genauigkeit von indirekt geregelter, elektrisch verspannter Zahnstange-Ritzel-Antriebe
Ihre Ansprechpartner

Oliver Jud
M.Sc.Wissenschaftlicher Mitarbeiter "Antriebssysteme und -regelung"

Valentin Leipe
M.Sc.Wissenschaftlicher Mitarbeiter "Antriebssysteme und -regelung"

Maximilian Nistler
M.Sc.Gruppenleiter "Mechatronische Systeme und Prozesse"