Minimierung von Schwingungen in der Transferbewegung mittels autoadaptiver Sollkinematik-Vorgabe

Motivation

Die Herstellung komplexer Blechwerkstücke mit hohem Umformgrad erfolgt in der Regel auf Stufenpressen in mehreren aufeinanderfolgenden Umformvorgängen. Um die gewünschte Geometrie zu erreichen, durchläuft das Werkstück verschiedene Operationen wie bspw. Schneiden und Tiefziehen. Um Stillstandszeiten zwischen den Umformvorgängen zu minimieren, erfolgt ein automatisierter Transport der Werkstücke von einer Umformstufe zur nächsten mittels mehrachsiger Transfersysteme. Zur Steigerung der Produktivität, werden Umformanlagen bei möglichst hohen Hubzahlen betrieben, sodass Transfersysteme mit gesteigerter Geschwindigkeit verfahren werden müssen. Da es sich bei Transfersystemen um schwingungsanfällige Strukturen handelt, führen ruckartige Beschleunigungs- und Bremsvorgänge zu Schwingungen der Transferbalken, welche ungedämpft an die zu transportierenden Werkstücke übertragen werden. Dies kann zu Positionierungenauigkeiten oder zu einem Herausfallen der Werkstücke aus der Transportvorrichtung führen, was eine erhöhte Ausschussproduktion bzw. Maschinenausfälle zur Folge hat.

Ziel und Lösungsschritte

Im Forschungsvorhaben wird ein Verfahren zur autoadaptiven Schwingungsminimierung mittels eines evolutionären Optimierungsalgorithmus entwickelt. Die Entwicklung der Regelung erfolgt zunächst an einem Mehrkörpersimulationsmodell des Transfersystems. Zur Validierung des Simulationsmodells werden experimentelle Messungen an einem Transferdemonstrator durchgeführt. Nach erfolgreicher Schwingungsreduktion am Simulationsmodell wird die Regelung auf den Transferdemonstrator übertragen und erprobt.