Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Der Hexapod aus Dresden

18.04.2001


TU Dresden mit insgesamt fünf Exponaten auf der Hannover Messe (23. bis 28. April 2001):
Neues aus dem Maschinenwesen - Der Hexapod aus Dresden

Sechsfüßig ist er und "Felix" heißt er. Entwickelt haben diesen Hexapod (griech.: Sechsfüßer) Wissenschaftler vom Institut für Werkzeugmaschinen und Steuerungstechnik der TUD; gebaut wurde er von der Dr. Mader Maschinenbau GmbH Coswig, einem kleinen sächsischen Unternehmen des Sondermaschinenbaus. "Mit Felix ist uns eine Lösung gelungen, die in sich Vorteile einer herkömmlichen Sondermaschine und eines Gelenkroboters vereint," so Projektleiter Professor Knut Großmann. "Felix arbeitet so genau wie die Sondermaschine, kann aber zudem Werkstücke greifen, bewegen und ablegen wie ein Roboter." Das Geheimnis seiner Fähigkeiten liegt in der Parallelkinematik. Bei konventionellen Werkzeugmaschinen sind die Bewegungsachsen in ihrer funktionellen Wirkungskette in Reihe, also "seriell" angeordnet. Hingegen wird bei "Felix" die gewünschte Bewegung durch die Längenänderungen der gleichwertig nebeneinander, funktionell also parallel angeordneten Teleskopbeine erzeugt - daher wird diese Bauart als Parallelkinematik bezeichnet.
"Die Hexapodstruktur von Felix besteht aus den sechs Teleskopbeinen, die beide Plattformen miteinander verbinden. An ihren Enden sind die baugleichen Stabachsen mit Gelenken ausgestattet, die mit dem Grundgestell verbunden werden," erläutert Professor Großmann. Die Stabmechanik wurde so konstruiert, dass jeweils Dreiecke entstehen, die als stabilste geometrische Struktur gelten. Während die untere, größere Plattform feststehend verankert wurde, ist die obere Plattform dreh- und kippbar gelagert. An ihr ist eine Halterung angebracht, mit deren Hilfe Werkzeuge bzw. Werkstücke - durch Ein- und Ausfahren der Teleskopbeine - auf fast beliebigen Bahnen durch den Arbeitsraum bewegt werden. Ein Computer berechnet und koordiniert die Bewegungen.

Konzeptioneller Schwerpunkt für die Dresdner Wissenschaftler war, einen Prototypen zu entwickeln, der robust, einfach und sicher beherrschbar, vielseitig einsetzbar und vor allem kostengünstig ist. "Wir haben von Anfang an konsequent unter Kostengesichtspunkten konstruiert. Unser Hexapod sollte die Kostengröße eines Roboters besitzen (etwa ein Drittel des Preises einer vergleichbaren 5-Achs-Werkzeugmaschine). Wirtschaftlich interessant ist auch, dass er nicht nur prozessbedingte Bewegungsabläufe zum Bearbeiten ausführt, sondern wegen der relativ langen Verstellwege und der Winkelbeweglichkeit ohne größere Zusatzaufwendungen sich selbst am Rande des Arbeitsraums gespeicherte Werkzeuge oder Werkstücke holen und nach der Bearbeitung wieder ablegen kann. Das ist ein Ergebnis von Eigenschaften der parallelkinematischen Konstruktion," so Großmann.
Realisiert wird das Ganze durch eine anspruchsvolle PC-Steuerung, deren spezifische Software für den Hexapoden die Dresdner selbst entwickelten. Des weiteren ist es möglich, damit Simulationsmodelle aufzubauen, mit denen prozeßaktuell die Statik, Thermik oder die Eigengewichtsverlagerung korrigiert werden. "Man kann sagen, dass die Software, die außer Intelligenz nichts kostet, direkt den Wert der Maschine erhöht. Viele der Aufwendungen, die bei konventionellen Maschinen für die mechanische Genauigkeit getrieben werden müssen, kann in unserem Fall die Software ersetzen, da hier prinzipbedingt stets alle sechs Freiheitsgrade einer Korrektur zugängig sind", erläutert der Professor.
Mit dem Hexapod Felix wurde ein flexibel einsetzbarer Prototyp konstruiert. Mit geringen Aufwendungen kann er modifiziert werden; da keine Antriebe überstehen, kann er auf dem Fußboden, an der Wand oder sogar an der Decke befestigt werden. Er besteht aus relativ einfachen mechanischen Komponenten, die überwiegend als Kaufteile erhältlich sind. Diese Profile, Gewindespindeln und Gelenke sind preiswert, schnell montiert, robust und wartungsarm. Durch die spezifische Konstruktion entstehen zudem aus den statischen Belastungen nur Zug- und Druckspannungen, aber keine Biegemomente.
Felix’ Einsatzmöglichkeiten reichen von Laserbearbeitung über das Entgraten von Guss-Rohlingen bis zur Formbearbeitung von Holz- und Kunststoffteilen, wo er auch bei hohen Bahngeschwindigkeiten Genauigkeiten von 0,1 Millimeter erreicht. Der Hexapod legte symbolisch am 30. Mai 2000 den Grundstein zur Chipfabrik von Infineon Technologies Dresden.

Kontakt: TU Dresden, Institut für Werkzeugmaschinen und Steuerungstechnik, Professor Knut Großmann, 01062 Dresden, Telefon (03 51) 4 63-43 58, Fax: (03 51) 4 63-70 73, E-Mail: grossmann@iwm.mw.tu-dresden.de oder auf der Hannover Messe, Halle 18, I. OG, Stand M16, "Forschungsland Sachsen", Telefon (05 11) 8 94 76 25

Birgit Berg | idw

Weitere Berichte zu: Hexapod Plattform Werkstück Werkzeugmaschine

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Neues, umweltschonendes Laserbeschichtungsverfahren senkt Herstellungskosten elektrischer Kontakte
21.09.2018 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

nachricht Mit Polyphosphat gegen die Plastikberge in den Weltmeeren
03.09.2018 | Fachhochschule Münster

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Neue Therapien bei Gefäßerkrankungen

Auf der Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Angiologie (DGA) vom 12. bis 15. September in Münster stellten Gefäßspezialisten aus ganz Deutschland die neuesten Therapien bei Gefäßerkrankungen vor. Vor allem in den Bereichen periphere arterielle Verschlusskrankheit (pAVK) und venöse Verschlusskrankheiten wie die Tiefe Venenthrombose (TVT) gibt gute Neuigkeiten für die Patienten. Viele der 720 Gefäßspezialisten, die an der Jahrestagung teilnahmen, stellten neueste Studienergebnisse vor.

Millionen Menschen leiden in Deutschland unter Gefäßerkrankungen, allein rund fünf Millionen unter der „Schaufensterkrankheit“, medizinisch periphere...

Im Focus: Wie Magnetismus entsteht: Elektronen stärker verbunden als gedacht

Wieso sind manche Metalle magnetisch? Diese einfache Frage ist wissenschaftlich gar nicht so leicht fundiert zu beantworten. Das zeigt eine aktuelle Arbeit von Wissenschaftlern des Forschungszentrums Jülich und der Universität Halle. Den Forschern ist es zum ersten Mal gelungen, in einem magnetischen Material, in diesem Fall Kobalt, die Wechselwirkung zwischen einzelnen Elektronen sichtbar zu machen, die letztlich zur Ausbildung der magnetischen Eigenschaften führt. Damit sind erstmals genaue Einblicke in den elektronischen Ursprung des Magnetismus möglich, die vorher nur auf theoretischem Weg zugänglich waren.

Für ihre Untersuchung nutzten die Forscher ein spezielles Elektronenmikroskop, das das Forschungszentrum Jülich am Elettra-Speicherring im italienischen Triest...

Im Focus: Erstmals gemessen: Wie lange dauert ein Quantensprung?

Mit Hilfe ausgeklügelter Experimente und Berechnungen der TU Wien ist es erstmals gelungen, die Dauer des berühmten photoelektrischen Effekts zu messen.

Es war eines der entscheidenden Experimente für die Quantenphysik: Wenn Licht auf bestimmte Materialien fällt, werden Elektronen aus der Oberfläche...

Im Focus: Scientists present new observations to understand the phase transition in quantum chromodynamics

The building blocks of matter in our universe were formed in the first 10 microseconds of its existence, according to the currently accepted scientific picture. After the Big Bang about 13.7 billion years ago, matter consisted mainly of quarks and gluons, two types of elementary particles whose interactions are governed by quantum chromodynamics (QCD), the theory of strong interaction. In the early universe, these particles moved (nearly) freely in a quark-gluon plasma.

This is a joint press release of University Muenster and Heidelberg as well as the GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt.

Then, in a phase transition, they combined and formed hadrons, among them the building blocks of atomic nuclei, protons and neutrons. In the current issue of...

Im Focus: Der Truck der Zukunft

Lastkraftwagen (Lkw) sind für den Gütertransport auch in den kommenden Jahrzehnten unverzichtbar. Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen der Technischen Universität München (TUM) und ihre Partner haben ein Konzept für den Truck der Zukunft erarbeitet. Dazu zählen die europaweite Zulassung für Lang-Lkw, der Diesel-Hybrid-Antrieb und eine multifunktionale Fahrerkabine.

Laut der Prognose des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur wird der Lkw-Güterverkehr bis 2030 im Vergleich zu 2010 um 39 Prozent steigen....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

4. BF21-Jahrestagung „Car Data – Telematik – Mobilität – Fahrerassistenzsysteme – Autonomes Fahren – eCall – Connected Car“

21.09.2018 | Veranstaltungen

Forum Additive Fertigung: So gelingt der Einstieg in den 3D-Druck

21.09.2018 | Veranstaltungen

12. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

20.09.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Mit traditionellen Methoden gegen extreme Trockenheit

24.09.2018 | Geowissenschaften

Europäische Spitzenforschung auf der EuMW

24.09.2018 | Messenachrichten

Neue Therapien bei Gefäßerkrankungen

24.09.2018 | Medizintechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics