Parallelkinematische Nähanlage

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Bild 1: Parallelkinematik versus Industrieroboter im Einsatz für das Vernähen von FVW

Bestehende Industrieroboter-Nähanlagen erreichen Stichgeschwindigkeiten von ca. 500 Stichen pro Minute. Im Rahmen dieses Forschungsprojekts soll aus wirtschaftlichen Gründen eine Maschine entwickelt werden, die mindestens die doppelte Stichgeschwindigkeit bei ausreichender Nahtqualität erreicht. Hierfür ist die Entwicklung einer entsprechend schnellen Nähtechnik notwendig. Gleichzeitig müssen die prozessbedingten, schwingungsanregenden hochdynamischen Belastungen während des Nähvorganges kompensiert werden.

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Im vorliegenden Forschungsprojekt wird in Zusammenarbeit mit dem Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH-Aachen eine parallelkinematische Nähanlage (PARASEW 1000) entwickelt, gebaut und untersucht. Diese besteht aus einem Parallelroboter, einer Ausgleichseinheit und einem Nähkopf. Der Parallelroboter wird so ausgelegt, dass der gegebene Arbeitsraum erfüllt wird. Außerdem soll er eine hohe Steifigkeit aufweisen, damit die auftretenden dynamischen Belastungen die Bewegungsgenauigkeit und damit auch die Nahtqualität nicht negativ beeinflussen. Die Ausgleichseinheit soll eine Bewegungssynchronisation zwischen der rastbehafteten Bewegung des Nähkopfes und der kontinuierlichen Roboterbewegung gewährleisten. Weiterhin soll sie den erforderlichen Massenkraftausgleich realisieren. Die Modellierung des Ausgleichmechanismus, der Parallelstruktur und des Nähkopfes ist allgemein zu formulieren, so dass die Übertragbarkeit der Untersuchungen auf andere Nähköpfe und der Einsatz verschiedener Ausgleichmechanismen gewährleistet wird. Der Nähkopf soll so entwickelt werden, dass Nähte mit der geforderten Qualität und Nähgeschwindigkeit erzeugt werden. Für eine gesicherte Nahtqualität soll ein Überwachungssystem am Nähkopf angebracht werden. Ein dafür geeignetes Regelungskonzept soll durch Modellsimulation sowie durch begleitende Nähversuche ermittelt und optimiert werden.


Veröffentlichung zum Thema:

[1] Kordi, M.; Schulz, H.; Mbarek, T; .Corves, B.; Gries, T.: Getriebetechnische Entwicklungen beim einseitigen ITA-Nähverfahren. In: 10. Chemnitzer Textilmaschinen-Tagung. Förderverein Cetex Chemnitzer Textilmaschinenentwicklung e.V. [u.a.], Chemnitz 26./27. Oktober 2005

[2] Kordi, M.; Mbarek, T.; Corves, B.: Synthesis of a new mechanism for needle guidance in a sewing machine with single-sided sewing technique. In: Proceedings of EuCoMeS, the first, European Conference on Mechanism Science; Obergurgl (Austria), February 21–26 2006

[3] Mbarek, T.; Kordi, M.; Hüsing, M.; Corves, B.: Robot-supported one-sided stiching technique for fibre reinforced composites materials. In:CIFMA01 IFCAM01, 1st International Francophone Congress for Advanced Mechanics; Aleppo (Syria); MAY 02–04 2006

[4] Mbarek, T.; Kordi, M.; Hüsing, M.; Corves, B.: Realization of high-dynamic sewing plant for fibre-reinforced composite based on parallel manipulator. In: ISR 2006, 37th International Symposium on Robotics and Robotic 2006, 4th German Conference on Robotics; May 15 – 17, 2006

[5] Mbarek, T.; Nefzi, M.; Kordi, M.; Corves, B.: Kinematics and Kinetics of a High-Dynamic Sewing Plant for FRC-Material Based on Parallel Manipulator. In: CMSM2007, 2nd World Congress Design and Modelling of Mechanical Systems 2007; Monastir (Tunisia); Marsh 19 – 21, 2006

[6] Kordi, M.; Mbarek, T.; Hüsing, M.; Corves, B.: Systematical Development of a one-sided Sewing Machine for Robot-supported 3D-Sewing by automated Manufacture of Fibre reinforced Composite Structures. To appear in: Mechatronik 2007, Wiesloch, 23. und 24. Mai 2007


Danksagung

Das Institut für Getriebetechnik, Maschinendynamik und Robotik sowie das Institut für Textiltechnik danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) zur Förderung des Forschungsprojektes "PARASEW1000" (Co 282/4-1; Gr 1311/5-1)

 

KONTAKT


Institut für Getriebetechnik, Maschinendynamik und Robotik

RWTH Aachen

Eilfschornsteinstraße 18

52062 Aachen

 

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