Von den zahlreichen Projekten, die ich regelmäßig durchführe, möchte ich einige vorstellen, bei denen wir alles von Grund auf neu entwickelt haben, von der Konzeption bis zur Fertigung, und einige der wichtigsten Projekte hervorheben.

Projekte

Parallel Kinematik

Es ist mehr als nur ein Projekt, ich betrachte es als eine bedeutende Leistung. Auch wenn es schwierig war, sehe ich es als meine beste Arbeit an, denn niemand hatte es zuvor getan, und die Erfolgschancen waren fast gleich Null, als ich anfing. Die Entwicklung der Simulation für eine 5-Achsen-Pentapod-Maschine war eine unglaublich komplizierte Aufgabe. Um die Bewegung dieser Stangen durch programmierten G-Code zu ermöglichen, war die Entwicklung einer inversen Kinematik zur Steuerung aller Stangen und Komponenten erforderlich.

Ich bin folgendermaßen vorgegangen: Ich konstruierte die Kinematik der Maschine in NX, indem ich die komplexe geschlossene kinematische Kette in mehrere offene kinematische Ketten zerlegte. Die mathematischen Aspekte der inversen Kinematik der Stangen wurden mit Python entwickelt. Während des Betriebs der Maschine in der CAM-Umgebung wurden die Ausgabewerte dieser Python-Berechnungen mithilfe von NX CSE für jede G-Codezeile in NX integriert. Folglich bewegte sich jedes Bauteil gemäß den von Python generierten Ausgabewerten, was zu einer nahtlosen Synchronisierung der Maschine durch die Synergie von Python, NX-Konstruktion und NX CSE Simulation führte.

RoKoPro

Funktionsintegrierte Roboter-Maschinen-Werkzeugsteuerung für die kooperative Produktion

Die ständig wachsende Nachfrage nach kosteneffizienter Bearbeitung hat uns dazu veranlasst, innovative Lösungen zu suchen. Mit der zunehmenden Integration von Robotern in der Industrie stellt ihr Einsatz für Bearbeitungsaufgaben eine bedeutende Möglichkeit zur Senkung der Herstellungskosten dar, da sie relativ kostengünstig sind. Das RokoPro-Projekt erforscht aktiv das Konzept der gleichzeitigen Zusammenarbeit zwischen Werkzeugmaschinen und Robotern. Dieses umfangreiche Projekt, das sich über zwei Jahre erstreckt und an dem die Professur für Werkzeugmaschinen und Fertigungsverfahren der TU Chemnitz sowie verschiedene Chemnitzer Unternehmen beteiligt sind, ist eines der bedeutendsten Projekte, an denen ich mitgewirkt habe. Die Ergebnisse haben das Potenzial, schnell praktische Anwendungen in der realen Welt zu finden.

Mobile Reparatur CNC

Die Reparatur von großen Komponenten wie Windturbinenflügeln und Wasserturbinenteilen stellt eine große Herausforderung dar, die oft zu längeren Ausfallzeiten und hohen Reparaturkosten führt, da das Teil zu einem CNC-Zentrum transportiert werden muss. Um dieses Problem zu lösen, hat METROM mit seiner innovativen 5-Achsen-Pentapod-Maschine ein mobiles Reparaturgerät entwickelt, das in einem Container transportiert werden kann und Reparaturen vor Ort ermöglicht. Unsere Zusammenarbeit mit GEFERTEC und der BTU Cottbus konzentrierte sich auf die Umsetzung dieser Lösung und die Integration der Maschine für additive Fertigungszwecke. Unser Team war für die Entwicklung der erforderlichen Postprozessoren und digitalen Zwillinge verantwortlich, die zur Verifizierung der Lösung mit Hilfe der NX-Software eingesetzt wurden.

Oboe maschine

Jeder, der sich mit Musik auskennt, erkennt das angezeigte Bild, bei dem es sich um ein Mundstück handelt. Die Mundstücke werden, wie im Video gezeigt, mit einer Vorrichtung manuell profiliert. Um diesen Prozess zu automatisieren, haben wir in Zusammenarbeit mit dem Institut für strukturellen Leichtbau der TU Chemnitz eine kompakte Maschine für diesen Zweck entwickelt. Unser Team war für die Erstellung der wesentlichen Komponenten, die CAM-Programmierung und die digitalen Modelle verantwortlich. Umfangreiche Tests wurden an der Universität durchgeführt. Leider kann ich aufgrund einer Geheimhaltungsvereinbarung (Non-Disclosure Agreement, NDA) hier keine Bilder der Maschine zeigen.

Flugzeug Scanner

Um eine beschädigte oder verschlissene Flugzeugkomponente schnell zu ersetzen, ist oft ein Reverse Engineering des betreffenden Teils erforderlich. Blitzeinschläge können erhebliche Auswirkungen auf den Flugbetrieb haben und zu kostspieligen Verspätungen und Betriebsunterbrechungen führen. Genaue Modelle der beschädigten Struktur sind für computergestützte Planungen und Simulationen unerlässlich. Zur Computerisierung realer Geometrien ist das 3D-Scannen eine weit verbreitete Methode. Führende CAD-Systeme wie CATIA und NX bieten Funktionen zum Import und zur Bearbeitung von 3D-Scandaten. In Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IWU haben wir eine Lösung konzipiert und entwickelt, bei der ein mit einem Scanner ausgestatteter Roboter das Flugzeugteil schnell scannt und die gescannten Teileinformationen erfasst. Anschließend werden diese Informationen für ein schnelles Reverse Engineering verwendet, das eine effiziente Reparatur durch Bearbeitung oder 3D-Druck ermöglicht.