Monitoring und Simulation von Roboterkinematik basierend auf digitalen Zwillingen für den Lehmdruck

Die additive Fertigung auf Lehmbasis, auch bekannt als Lehmdruck, hat das Potenzial, den Lehmbau effizienter zu gestalten, als es mit bisherigen Verfahren möglich ist. Allerdings sind die Probleme, die sich aus nicht berücksichtigten kinematischen Effekten (z. B. Ruckbewegungen) von Lehmdruckrobotern, auch bekannt als Lehmdrucker, ergeben, nach wie vor ungelöst und beeinträchtigen die Qualität der gedruckten Bauteile. Um den Lehmdruck zu verbessern, muss die Roboterkinematik im Druckprozess untersucht werden. In diesem Beitrag wird ein auf digitalen Zwillingen basierendes Framework zum Monitoring und zur Simulation von Druckprozessen vorgestellt, um den Einfluss der Roboterkinematik auf Druckprozesse zu untersuchen. Das Framework basiert auf einer substanzwissenschaflich abgesicherten Referenzarchitektur für digitale Zwillinge und wird prototypisch für einen Lehmdrucker implementiert, der aus einem horizontalen Gelenkarmroboter und einem linearen Ram-Extruder besteht. Das Framework wird über das Monitoring und die Simulation von Druckprozessen einer mit Lehm gedruckten Wand validiert. Die Ergebnisse zeigen, dass die ungewollten kinematischen Effekte, die während des Druckprozesses auftreten, durch das Framework abgeschwächt werden können und das Framework als Grundlage für das autonome Drucken von Lehm dienen kann.

Subjects

Additive Fertigung (AM)

digitale Zwillinge (DT)

Lehmdruck

Roboterkinematik

DDC Class

620: Engineering

630: Agriculture and Related Technologies

Funding(s)

I³-Junior-Project – Digitalization of earth printing to advance climate-informed engineering

Lizenz

https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Name

Monitoring und Simulation von Roboterkinematik basierend auf digitalen Zwillingen für den Lehmdruck.pdf

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Format

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Monitoring und Simulation von Roboterkinematik basierend auf digitalen Zwillingen für den Lehmdruck