Sprachen

Geometrische Modellierung und Simulation in der Fertigungstechnik

Gegenstand des Interesses sind vor allem bahnbezogene Fertigungsprozesse wie das Fräsen, das Schleifen und das Beschichten. Dabei wird ein Werkzeug über ein Werkstück bewegt, so dass durch deren Interaktion ausgehend von einem Rohwerkstück ein gewünschtes Werkstück generiert wird.

Ein Schwerpunkt der Arbeiten liegt auf dem Fräsprozess und dem Schleifprozess. Ein Themenbereich ist hier die Simulation der Veränderung von Werkstücken während der Fräs- beziehungsweise Schleifbearbeitung. Hierfür wurden im Projekt „Fertigung von Freiformflächen" und Automatische Generierung von nebenläufigen Algorithmen zur Generierung von Fräsbahnen für 3-Achs-Fräsmaschinen bei dentalen Implantaten und in Dissertationen und Diplomarbeiten effiziente geometrische Algorithmen und Datenstrukturen entwickelt [Ren, Kuhlenkötter et al., 2006] [Ren, Müller et al., 2006]. Ein weiterer Themenbereich hierzu war die Planung von Fertigungsbahnen für das Werkzeug. Diese bezog sich auf Fräsmaschinen und Industrieroboter. Zu nennen sind hier etwa die Diplomarbeiten, die Projektgruppe [RoSi-3D] [RoSi-3D] und die Publikationen [Weinert et al., 2006] [Zabel et al., 2006] [Bollweg et al., 2006], [Otten et al. 2006].

Ein weiterer Schwerpunkt ist die Modellierung und Simulation von Beschichtungsprozessen durch Spritzen. Das Interesse liegt dabei auf dem thermischen Spritzen, aber auch das Lackieren weist Ähnlichkeiten auf. Näheres hierzu ist in den Projekten B1 „Geometrieverarbeitung für die virtuelle Realisierung produktionstechnischer Prozesse“; und B4 „Bahnplanung in dynamischen Umgebungen“ des DFG-Sonderforschungsbereichs 708 zu finden.

Ferner wurden auch Forschungsarbeiten im Bereich der Umformtechnik durchgeführt. Zu erwähnen ist hier das Promotionsprojekt „Algorithmische Analyse von rohrförmigen Flächen für das Reverse Engineering“. Ferner wurde eine Diplomarbeit [DA Wang] zum inkrementellen Umformen mittels Robotern betreut.

Unabhängig von speziellen Fertigungstechniken sind einige Arbeiten zur Robotik entstanden, siehe Diplomarbeiten [DA Wagner], [DA Scheele], [DA Kintzel], [DA Seidel], [DA Khalid].

Projekte:

Geometrieverarbeitung für die virtuelle Realisierung produktionstechnischer Prozesse&ldquo

Bahnplanung in dynamischen Umgebungen

Automatische Generierung von nebenläufigen Algorithmen zur Generierung von Fräsbahnen für 3-Achs-Fräsmaschinen bei dentalen Implantaten

Algorithmische Analyse von rohrförmigen Flächen für das Reverse Engineering

Fertigung von Freiformflächen

Publikationen (weitere bei den Projektbeschreibungen):

Peter Bollweg, Dino Hasanbegovic, H. Müller, Mattias Stöneberg, Surface-adaptive and Collision-avoiding Path Planning for Five-axis Milling, Research Report No. 808, 2006, Fachbereich Informatik, Universität Dortmund, 44221 Dortmund

Martin Otten, H. Müller, Automatic Tracking of Interactive Virtual Players by Cameras Using a Voronoi Freespace Representation, Research Report 2006, Fachbereich Informatik, Universität Dortmund, 44221 Dortmund

X. Ren, H. Müller, Bernd Kuhlenkötter, Surfel-based Surface modeling for robotic belt grinding simulation Journal of Zhejiang University - Science A 7(7) 2006, 1215 - 1224 Publisher: Zhejiang University Press, co-published with Springer-Verlag GmbH

X. Ren, B. Kuhlenkötter, H. Müller, Simulation and verification of belt grinding with industrial robots International Journal of Machine Tools & Manufacture 46 (2006) 708-716

K. Weinert, A. Zabel, H. Müller und P. Kersting, Optimizing NC Tool Paths for Five-Axis Milling using Evolutionary Algorithms on Wavelets, GECCO 2006:1809-1816

A. Zabel, H. Müller, M. Stautner und P. Kersting Improvement of Machine Tool Movements for Simultaneous Five-Axes Milling 5th CIRP International Seminar on Intelligent Computation in Manufacturing Engineering, July 25-28, 2006, Ischia, Italy

Diplomarbeiten (weitere bei den Projekten):

Christian Kintzel, 2007, Entwurf und Implementierung eines Stereo-Kamerasystems zur präzisen merkmalsbasierten Lagemessung, angefertigt am Institut für Roboterforschung, Universität Dortmund

Masood Khalid, 2000, Entwicklung eines Verfahrens zum visuellen Führen eines Roboterarms, angefertigt am Institut für Neuroinformatik, Ruhr-Universität Bochum

Carsten Scheele, 2004, Bewegungsanalyse eines Roboters auf Basis einer RRS-Simulation, angefertigt am Lehrstuhl für Maschinengestaltung und Handhabungstechnik

Frank E. Seidel, 2002, Entwicklung und Implementierung eines Verfahrens zur statischen, kartesischen Kalibrierung von Robotern unter Verwendung gemessener räumlicher Abweichungen, angefertigt am IRF, Universität Dortmund

Christopher Wagner, 2006, Aufbau eines Systems zur visuellen Lokalisierung und Kartenerstellung mobiler Roboter, angefertigt bei Siemens AG, München

Kai Wang, 2007, Generierung der Roboterbahndaten aus CAD-Modellen für die roboterbasierte Blechumformung, angefertigt am Lehrstuhl für Produktionssysteme, Ruhr-Universität Bochum

Projektgruppen:

[PG 500] Interaktive Visualisierung und interaktive Auswertung von Paretomengen

[RoSi-3D] Entwicklung und praktische Realisierung von Bahnplanungsalgorithmen für industrierobotergestützte Bearbeitungsprozesse für 3D-Freiformflächen