PENTAPOD: Optimierung eines Parallelmanipulators zum Einsatz als Führungsgetriebe in einer Nähanlage

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Die herausragenden Eigenschaften von Parallelstrukturen hängen sehr stark von ihrer Geometrie ab. Ein optimaler und erfolgreicher Einsatz dieser Strukturen ist nur dann möglich, wenn die geometrischen Parametern so festgelegt werden, dass sie möglichst alle Anforderungen der Handhabungsaufgabe erfüllen. Das Volumen des Arbeitsraumes, die Genauigkeit und die Steifigkeit des Werkzeuges spielen hierbei eine sehr große Rolle.

Der am Institut für Getriebetechnik, Maschinendynamik und Robotik bestehende Prototyp eines Parallelmanipulators wird im Rahmen eines Forschungsprojektes als Führungsgetriebe zur Handhabung eines hochdynamischen Nähkopfes mit einer neuartigen Nähtechnologie eingesetzt. Hierzu muss der Roboter hinsichtlich mehrerer Kriterien optimiert werden. Ausgehend von den Anforderungen der Handhabungsaufgabe, wie zum Beispiel die Größe der zu vernähenden Werkstücke und Stichgeschwindigkeiten können Anforderungen hinsichtlich des Arbeitsraumes, Steifigkeit und Genauigkeit des Roboters abgeleitet werden. So müssen die zu realisierenden Nähte im Arbeitsraum des Roboters liegen. Darüber hinaus muss die Struktur steif genug sein, damit die auftretenden hochfrequenten Prozesskräfte keine Abweichungen vom Sollverlauf der Naht hervorrufen, die größer sind, als die zulässigen Grenzen.