Konzeption, Berechnung und Simulation sowie statische und ermüdungsrelevante Nachweisführung von Stahlaufständerungen für lineare Roboterverfahrachsen - Roman Gebhard (2024)
In dieser Arbeit erfolgt eine vollständige Konzeption von Stahlaufständerungen für lineare Roboterverfahrachsen mit dem Ziel den Anwendungsbereich zu erweitern und Kosten zu sparen. Um Konzepte mit idealen Strukturen zu finden, werden Toplogieoptimierungen durchgeführt. Die Herausforderungen liegen u.a. darin, dass sich die Stahlaufständerungen über einen großen Höhenbereich erstrecken und die Lasten des Roboters in Ihrer Größe selbst, als auch in der Position und Wirkrichtung, variabel verhalten können. Neben der eigentlichen Konzeption erfolgen auch Statik- und Ermüdungsnachweise in Anlehnung an diversen Normen und Richtlinien. Zur Nachweisführung werden diverse FEM-Modelle mithilfe Autodesk Inventor Nastran erstellt, berechnet und simuliert. Die zuvor erstellten Konzepte werden bezüglich Festigkeit, Stabilität und Steifigkeit nachgewiesen. Das finale Konzept wird durch eine praxisnahe Bewertung ausgewählt.
Keywords: Roboter; Stahlbau; FEM; Topologie; FKM; Robots; steel construction; topology