Hochdynamische Strahllagekorrektursysteme zur Erhöhung der by Bernd Renz

By Bernd Renz

Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaftlicher Mit arbeiter am Institiut fur Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungs einrichtungen (ISW) der Universitat Stuttgart. Dem Direktor des Instituts, Herrn Professor Dr.-Ing. Dr. h.c. G. Pritschow gilt mein besonderer Dank fur seine Unterstutzung und Forderung der zu Grunde liegenden Forschungsarbeiten sowie fur die Ubernahme des Hauptberichts. Fur die Erstellung des Mitberichts danke ich sehr herzlich Herrn Professor Dr.-Ing. habil. H. Hugel. Herrn Dr.-Ing. K.-H. Wurst danke ich in besonderem Masse fur die sorgfliltige Durch sicht der Arbeit und seine wertvollen Vorschlaile. Das kollegiale Umfeld am Institut und die Vielzahl von Diskussionen mit meinen Kolleginnen, Kollegen und Studenten haben wesentlich zum Gelingen dieser Arbeit bei getragen. Hierfur mochte ich mich bei allen, insbesondere den Kollegen aus der Abtei lung four, sehr herzlich bedanken. Ich machte mich an dieser Stelle auch bei den Mitarbeitern der mechanischen und der elektrischen Werstatt fur die gute Zusammenarbeit bedanken. Dieser Dank gilt ebenso den Damen im Sekretariat, in der Bibliothek und im technischen Buro. Mein ganz besonderer Dank gebuhrt meiner Frau Birgit, die mir wahrend der Entstehung dieser Arbeit den notwendigen Ruckhalt gegeben hat

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Die Arbeitnehmer und Arbeitnehmerinnen sollen zukünftig länger erwerbstätig sein. Die gesetzliche Anhebung der Altersgrenze zum Renteneintritt und finanzielle Verschlechterung bei einem frühzeitigen Berufsausstieg bewirken jedoch nicht, daß die Beschäftigten auch länger arbeiten können. Die Arbeits- und Beschäftigungsbedingungen, die Erwerbsverläufe, die Arbeitszeit und die Arbeitsanforderungen müßten auch entsprechend "altersgerecht" organisiert und gestaltet werden.

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Angesichts der vielen dermatologischen Lehrbiicher, die schon bestehen, ist meines Erachtens ein Wort der Entschuldigung am Platze, wenn guy ihre Anzahl weiter vermehrt. Die Entschuldigung kann nur darin liegen, daB das neue Lehrbuch sich von den bisherigen wesentlich unterscheidet, in erster Linie durch eine besondere didaktische Idee, die ihm zugrunde liegt.

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Zur Behebung dieses Problems können Vorfilter zur Geschwindigkeits- und Beschleunigungsvorsteuerung eingesetzt werden. Vorfilter erfüllen die Aufgabe, neben den Lagesollwerten auch die mit Faktoren gewichteten Geschwindigkeits- und Beschleunigungssollwerte dem Lageregier aufzuschalten. ). Die verbleibenden Schleppabstände sind dabei umso geringer, je geringer die Parameterschwankungen der Regelstrecke sind. Der Einsatz von Vorfiltern bringt somit bei elektromechanischen Antrieben, die naturgemäß nur relativ geringe Parameterschwankungen aufweisen, große Voneile.

Laserbearbeitungsmaschinen kann somit gleichzeitig drei verschiedene Funktionen erf~llen: - die on-line-Korrektur von Strahlübertragungsfehlem, - die Messung von mechanischen Verformungen und - die hochdynamische Positionierung des Fokus. 5 Zusammenfassung und Bewertung der Einsatzmöglichkeiten von hochdynamischen Strahllagekorrektursystemen In den vorangegangenen Abschnitten wurden die wichtigsten Fehlerquellen, die sich auf die Bahngenauigkeit von Laserbearbeitungsmaschinen auswirken, sowie einige Möglichkeiten zur Erhöhung der Bahngenauigkeit aufgezeigt.

1 zeigt, ist dabei zur Reduzierung sämtlicher Fehlereinflüsse neben dein' Einsatz eines Strahllagekorrektursystems und direkter Meßsysteme an den Maschinen~,' achsen auch eine Berücksichtigung der realen Kinematikparameter bei der Koordinaten~' transformation erforderlich. 60 Die Anforderungen, die an den Aufbau und die Eigenschaften hierfür geeigneter Strahllagekorrektursysteme und deren Komponenten gestellt werden müssen, werden im folgenden Abschnitt 4 behandelt. 1 dargestellt sind. 1 zentral dargestellten Grundfunktionen des Strahllagekorrektursystems sind die Funktionen - Strahllage messen und - Strahllage korrigieren.

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