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Die zunehmende Integration elektromechanischer Mikrosysteme erfordert kleinste Funktionsträger, um z. B. den Lese/-Schreibkopf eines DAT-Bandgeräts exakt zu positionieren. Als Trägerelement werden zunehmend Aktorsysteme eingesetzt, die den Funktionsträger aufnehmen und darüber hinaus durch gezielte Laserstrahlbiegung dessen geometrische Lage positionieren können. Der Lehrstuhl für Fertigungstechnologie von Prof. Dr. Manfred Geiger an der Universität Erlangen-Nürnberg befaßt sich auf einer grundlegenden Ebene mit den Miniatur-Automaten. Es sollen allgemeine Gestaltungsregeln für Aktorsysteme aufgestellt und ein modulares, auf Einzel-Bauteile zurückgreifendes Entwicklungssystem zu ihrer Gestaltung und Berechnung konzipiert und implementiert werden. Die DFG fördert das Projekt im Schwerpunktprogramm "Innovative rechnerunterstützte Konstruktionsprozesse: Integration von Gestaltung und Berechnung".
Die Projektidee baut gezielt auf die Ausschöpfung von Synergien zwischen dem prozeßtechnischen Know-how am Lehrstuhl für Fertigungstechnologie und den Methoden der geometrischen Modellierung und Informationstechnologie auf. Das Projekt "Integrierte Gestaltung und Berechnung komplexer Aktorsysteme in der Mikrotechnik" setzt bereits in einer frühen Phase des Konstruktionsprozesses an.
Kinematische Kette
Das Aktorsystem wird als kinematische Kette - als Reihenfolge von ineinandergreifenden mechanischen Prozessen - modelliert. Deren Gestaltung soll exemplarisch in einem CAD-System realisiert werden. Bei der Ermittlung der kinematischen Kette sollen Optimierungsverfahren (z. B. genetische Algorithmen) eingesetzt werden. Die Kommunikation zwischen Gestaltungssystem und Berechnungsmodul soll in beiden Richtungen gleichermaßen möglich sein. Auf der Grundlage einer Wissensakquisition und Klassifikation verfügbarer Aktortypen wird eine Datenbasis geschaffen, die beiden Systemen als Bauteilkatalog dient.
Die geplante kinematische Kette soll abschließend durch Simulation überprüft werden. In unterschiedlichen geometrischen Szenarien wird dabei versucht, den Fehllagenraum, der sich aus Fertigungstoleranzen ergibt, auf die geforderte Ziellage abzubilden. Die Funktionsweise des bauteilintegrierten Aktorsystems wird abschließend in einem kommerziellen FEM (Finite-Elemente-Methode)-System überprüft.
* Kontakt:
Dipl.-Inf. Thomas Menzel, Lehrstuhl für Fertigungstechnologie
Egerlandstraße 11, 91058 Erlangen, Tel.: 09131/85 -27954, Fax: 09131/3 64 03
E-Mail: T.Menzel@lft.uni-erlangen.de
Criteria of this press release:
Electrical engineering, Energy, Information technology, Mechanical engineering
transregional, national
Research projects
German
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