Diplomarbeit (*.pdf - 5,3MB) - Faculty of Computer Science ...

Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung ................................................................................................. 8
1.1 Das Fraunhofer „Institut für Werkstoff- und Strahlentechnik“........ 9
1.2 Problemstellung.............................................................................. 10
1.3 Zielstellung..................................................................................... 11
1.4 Gliederung der Arbeit..................................................................... 12
2 Analyse ................................................................................................... 13
2.1 Beschreibung der vorhandenen Situation am IWS ........................ 13
2.1.1 Einführung Laserstrahlschweißen......................................... 13
2.1.2 Beispiel 1: XXL- Anlage...................................................... 14
2.1.3 Einführung Laserstrahl- Auftragschweißen .......................... 15
2.1.4 Beispiel 2: Modulares Pulverdüsensystem zum
Auftragschweißen Lasertechnik (COAXn).......................... 18
2.1.5 Simulationsumgebungen ....................................................... 19
2.2 Anforderungsermittlung................................................................. 23
2.2.1 Vorbetrachtung...................................................................... 23
2.2.2 Konstruktionswerkzeug......................................................... 24
2.2.3 Simulation ............................................................................. 29
2.2.4 Kollisionserkennung.............................................................. 29
2.3 Zusammenfassung.......................................................................... 30
3 Design ..................................................................................................... 32
3.1 Konstruktion / Spiegelung der Kinematik...................................... 32
3.2 Simulation ...................................................................................... 36
3.3 Kollisionskontrolle......................................................................... 40
3.3.1 Vorbetrachtung...................................................................... 40
3.3.2 Analyse vorhandener Verfahren............................................ 41
3.3.3 Broad Phase (Strukturanalyse).............................................. 42
3.3.4 Narrow Phase ........................................................................ 47
3.3.5 Oriented Bounding Box Trees (OBB-Trees) ........................ 51
3.3.6 OBB Überlappungstest.......................................................... 60
3.3.7 Primitivtest ............................................................................ 61
3.3.8 Integration in die Simulation................................................. 64
3.3.9 Kontinuierliche Kollisionserkennung ................................... 66
4 Implementierung ................................................................................... 70
4.1 Konstruktion................................................................................... 70
4.1.1 Berechnung der Transformationen........................................ 75
4.1.2 Wiederverwendung von Komponenten................................. 77
4.2 Simulation ...................................................................................... 79
4.2.1 Ablaufsteuerung .................................................................... 79
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