Overview

Für die automatische Montage von Schnellbefestigungselementen mit Industrierobotern wird eine systematische Planungsmethode vorgestellt. Die denkbaren Varianten für eine Montagezelle lassen sich mit Hilfe von Funktionsstrukturen geordnet darstellen und durch eine Nutzwertanalyse auf wenige sinnvolle Lösungen reduzieren. Für die verbleibenden Strukturen werden Konzepte für die einzelnen Elemente einer Montagezelle am Beispiel von Klipsen erarbeitet. Aus den Kombinationen der Konzepte ergeben sich Entwürfe für die Zuführung der Klipse und den Effektor. Bevor eine Montagezelle aufgebaut werden kann, müssen die zu erwartenden Fügekräfte ermittelt werden. Dafür wird der Fügevorgang mit Hilfe der FEM-Methode berechnet. Aufgrund dieser Berechnungen lassen sich auch Vorschläge für eine bessere Gestaltung der Klipse erarbeiten. Die rechnerischen Ergebnisse werden mit experimentellen Ergebnissen verglichen, die an einem Versuchsstand mittels eines Kraft-Momenten-Sensors gemessen wurden. Durch die Integration eines komplienten Systems reduzieren sich die Belastungen der Fügepartner vor allem bei Positionsversatz. Der Vergleich der Meßergebnisse mit den Berechnungen zeigt, daß die Berechnungen nach der FEM-Methode weitgehend mit den Messungen übereinstimmen. Eine Schwachstellenanalyse an einer Montagezelle zeigt, daß eine schnelle und zuverlässige automatisierte Montage von Klipsen möglich ist. Dabei bilden die mechanischen Schnittstellen zwischen den einzelnen Elementen die Hauptursache für einen Ausfall der Anlage. Nach einer Optimierung kann, ohne mögliche Ausfälle des Roboters zu berücksichtigen, mit 99,25% Verfügbarkeit montiert werden.

Full Product Details

Author:   Klaus Riese
Publisher:   Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. KG
Imprint:   Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. K
Volume:   15
Dimensions:   Width: 14.80cm , Height: 0.90cm , Length: 21.00cm
Weight:   0.218kg
ISBN:  

9783540191834

ISBN 10:   3540191836
Pages:   141
Publication Date:   31 March 1988
Audience:   Professional and scholarly ,  Professional & Vocational
Format:   Paperback
Publisher's Status:   Active
Availability:   Out of stock  
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Language:   German

Table of Contents

1 Einleitung.- 1.1 Allgemeines.- 1.2 Flexible Automatisierung der Montage.- 1.3 Anwendung und Eigenschaften von Klipsen.- 2 Stand der Technik.- 2.1 Untersuchungen zur automatischen Klipsmontage.- 2.2 Anforderungen an eine umfassende Analyse des Klipsens.- 2.3 Ziel der Arbeit.- 3 Planung einer Montagezelle fur Sehnellbefestiger.- 3.1 Vorgehensweise.- 3.2 Abgrenzen der Randbedingungen.- 3.3 Alternative Funktionsstrukturen.- 3.3.1 Definition der Teilfunktionen.- 3.3.2 Darstellung der Funktionsstrukturen.- 3.3.3 Bewertung der Funktionsstrukturen mit Hilfe von Sektortafeln.- 3.3.4 Analyse und Bewertung der Funktionsstrukturen der Tafel III.- 3.4 Wirkprinzipien.- 4 Entwurf einer Montagezelle fur Schnellbefestiger.- 4.1 UEbersicht.- 4.2 Entwerfen von Zufuhrungen.- 4.2.1 Schlauchzufuhrung.- 4.2.2 Zufuhrung durch Effektor und Industrieroboter.- 4.3 Entwerfen von Effektoren.- 4.3.1 Fugen.- 4.3.2 Halten.- 4.3.3 Positionieren.- 4.3.4 Vereinzeln.- 4.4 Auswahl der Entwurfe.- 4.4.1 Rundschlauchzufuhrung.- 4.4.2 Profilschlauchzufuhrung.- 4.4.3 Effektor - Roboter - Zufuhrung.- 4.5 Zusammenfassung und Bewertung am Fallbeispiel.- 5 Theoretische Analyse des Fugevorgangs beim Klipsen.- 5.1 Einleitung.- 5.2 Materialeigenschaften von Klipsen.- 5.3 Theoretische Ermittlung der Fugekrafte und -momente bei zentrischem Fugen.- 5.4 Berechnung des Fugevorgangs nach der Methode der Finiten Elemente (FEM).- 5.4.1 Grundlagen.- 5.4.2 Grundkonzept der Finite-Elemente-Methode.- 5.4.3 Erstellung eines Eingabe-Files.- 5.5 Darstellung der Berechnungen.- 5.5.1 Ausgabemoeglichkeiten.- 5.5.2 Berechnung typischer Fugeverlaufe.- 5.6 Vorschlage zur montagegerechten Klipsgestaltung.- 6 Experimentelle Analyse des Fugevorgangs beim Klipsen.- 6.1 Messung der Fugekrafte und -momente.- 6.1.1 Versuchsaufbau.- 6.1.2 Verwendete Gerate.- 6.1.3 Versuchsablauf.- 6.2 Darstellung der Messergebnisse.- 6.2.1 Photographische Analyse des Fugevorganges.- 6.2.2 Darstellung der Kraftverlaufe uber der Zeit.- 6.2.3 Darstellung der Kraftverlaufe uber dem Weg.- 6.3 Auswertung der Messergebnisse.- 6.3.1 Zusammenfassung.- 6.3.2 Diskussion des Fugevorganges.- 6.3.3 Einfluss der Klips-Einspannung und des Versatzes.- 6.3.4 Fugen bei komplienter Einspannung des Klipses.- 6.3.5 Vergleich der Messergebnisse mit den Berechnungen.- 7 Versuche zum automatischen Klipsen.- 7.1 Einfuhrung und Zielsetzung.- 7.2 Versuchsaufbau: flexibel automatisierte Klipsstation.- 7.2.1 Konzept des Aufbaus.- 7.2.2 Effektor zur Klipsmontage.- 7.2.3 Zufuhrsystem.- 7.3 Schwachstellenanalyse an den einzelnen Komponenten der Anlage.- 7.4 Einfluss von Positioniertoleranzen.- 7.4.1 Positioniergenauigkeit des Roboters.- 7.4.2 Zulassige Toleranzen fur den Fugevorgang.- 7.4.3 Experimentelle Ermittlung der zulassigen Toleranzen.- 7.5 Integration eines komplienten Systems in den Effektor.- 7.5.1 Anforderungen an ein komplientes System.- 7.5.2 Entwurf eines komplienten Systems.- 7.5.3 Optimierung des komplienten Systems.- 8 Zusammenfassung.

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