Studienprojekt ISW-Slicer

Studienprojekt
ISW-Slicer
Stuttgart, den 13. Juli 2015
Dipl.-Ing. Daniel Coupek
Mechatronische Systeme
Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen
und Fertigungseinrichtungen ISW - Universität Stuttgart
Seidenstraße 36
70174 Stuttgart
Telefon +49 711 685-84523 | Fax +49 711 685-74523
[email protected]
ISW-Slicer
Projekthintergrund
Am Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW) werden
Anlagen zur additiven Fertigung (3D-Druck) betrieben und erforscht
Industrielle Stabkinematik als 3D-Drucker (ISW)
Detailansicht Druckkopf (ISW)
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ISW-Slicer
ISW Universität Stuttgart
Dipl.-Ing. Daniel Coupek
ISW-Slicer
Projekthintergrund
Vorgehen bei additiver Fertigung vom Modell
zum fertigen Bauteil:
1.
3D Modell erstellen (CAD Software)
2.
Bauteil auf dem Druckbett positionieren
und ausrichten
3.
Slicing des Bauteils in einzelne
Schichten, Ausgabe als G-Code
4.
Überprüfung des G-Codes
5.
Fertigungsprozess auf der Maschine
► kommerzielle und Freeware-Tools sind an
bestimmte Drucker gebunden
► Erweiterungen und Anpassungen nur
bedingt möglich
► ISW benötigt eigene Software-Lösung
► Entwicklung des ISW-Slicers
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ISW-Slicer
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Dipl.-Ing. Daniel Coupek
ISW-Slicer
Projekthintergrund
Anforderungen:
•
Erstellung eines Frameworks
•
Integration von Funktionsmodulen
•
Bereitstellung von Schnittstellen zu externer Software (z.B. Slic3r, Matlab dll, …)
ISW-Slicer Framework
Modul 1:
Viewer
Laden verschiedener
CAD Modelle
(Dateiformate)
Modul 2:
Slicer
Schnittstellen zu
kommerzieller
Software
Grafische
Darstellung
Positionierung im
Druckbereich
Zerlegung des
Bauteils in Schichten
Modul 3:
Bahngenerierung
Modul 4:
Code-Generator
Schnittstellen zu
kommerzieller
Software
Maschinenspezifischer G-Code
Pfadplanung
Spezielle M-Befehle
Bahnoptimierung
G-Code Validierung
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ISW-Slicer
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ISW-Slicer
Aufgabenstellung
Vorprojekt:
•
zwei Gruppen, welche sich um den Auftrag des Kunden bewerben
•
Erstellung eines Angebots sowie eines Oberflächenprototyps
Hauptprojekt:
•
Umsetzung des ISW-Slicer
•
Funktionalität existierender Slicer erweitern und modular aufgebaut sein:
•
•
Modul 1 - Viewer: grafische Darstellung der CAD-Modelle
•
Modul 2 - Slicer: Bahngenerierung, soll um Optionen erweitert werden, die heute nicht den Stand
der Technik darstellen
•
Modul 3 - Bahngenerierung: Erstellung und Optimierung der Pfade
•
Modul 4 – Code-Generator: G-Code Erzeugung, frei einstellbare Formatierung (unabhängig vom
verwendeten Drucker)
Testen der Software am ISW: verschiedene 3D-Drucker mit industriellen Steuerungen
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ISW-Slicer
ISW Universität Stuttgart
Dipl.-Ing. Daniel Coupek
ISW-Slicer
Organisatorisches
Vorkenntnisse
•
Kenntnisse in objektorientierter Programmierung und ein Interesse an der Steuerungstechnik sind
vorteilhaft, aber nicht Voraussetzungen. Grundlagenkenntnisse zum Design von Bedienoberflächen
sind ebenso vorteilhaft. Das Anwendungsfach Steuerungstechnik ist nicht Pflicht.
Zeitplan und Teilnehmerzahl
•
Projektstart 10/2015, Abschlussvortrag 08/2016
•
6-12 Studenten
Lehrveranstaltungen und Seminare
•
Vorlesung: Steuerungstechnik mit Antriebstechnik zzgl. Zusätzliche Übungen zur Steuerungstechnik
und Praktikum Steuerungstechnik, Prof. Dr.-Ing. Peter Klemm, WS2015/2016, 4 SWS
•
Projektbegleitendes Seminar: Seminar zur Steuerungstechnik und additiver Fertigung (industrielle
Steuerungssysteme, Additive Fertigungssysteme)
•
Prüfung: Steuerungstechnik mit Antriebstechnik
Infrastruktur
•
Räumlichkeiten: Studentischer Arbeitsraum des ISW zzgl. StuPro-Arbeitszimmer
•
Software- und Rechnerausstattung am ISW vorhanden, additive Fertigungssysteme in der
Maschinenhalle zum Fertigen von Testbauteilen
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ISW-Slicer
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Dipl.-Ing. Daniel Coupek
ISW-Slicer
Ansprechpartner
Institut für Steuerungstechnik
der Werkzeugmaschinen
und Fertigungseinrichtungen
Prüfer:
Prof. Dr.-Ing. Peter Klemm, [email protected], 0711-685-82410
Kunde:
Dipl.-Ing. Philipp Eberspächer, [email protected], 0711-685-82407
Ansprechpartner und Betreuer:
Dipl.-Ing. Daniel Coupek, [email protected], 0711-685-84523
Dipl.-Ing. Stefan Scheifele, [email protected], 0711-685-82354
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Institut für Steuerungstechnik
der Werkzeugmaschinen
und Fertigungseinrichtungen
Vielen Dank!
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