Klipsmontage mit Industrierobotern

یک روش برنامه ریزی سیستماتیک برای مونتاژ خودکار اتصال دهنده های سریع با روبات های صنعتی ارائه شده است. انواع قابل تصور برای یک سلول مونتاژ را می توان به روشی منظم با کمک ساختارهای عملکردی ارائه کرد و می توان با استفاده از تجزیه و تحلیل سود به چند راه حل معقول کاهش داد. برای ساختارهای باقیمانده، مفاهیم مربوط به عناصر منفرد یک سلول مونتاژ با استفاده از گیره‌ها به عنوان مثال توسعه می‌یابد. ترکیب مفاهیم منجر به پیش‌نویس‌هایی برای تامین کلیپ‌ها و افکتور می‌شود. قبل از اینکه یک سلول مونتاژ راه اندازی شود، نیروهای پیوسته مورد انتظار باید تعیین شوند. برای این منظور فرآیند اتصال با استفاده از روش FEM محاسبه می شود. بر اساس این محاسبات، پیشنهادهایی برای طراحی بهتر کلیپ ها نیز قابل انجام است. نتایج محاسبه شده با نتایج تجربی، که بر روی پایه آزمایشی با استفاده از سنسور نیرو-گشتاور اندازه‌گیری شدند، مقایسه می‌شوند. ادغام یک سیستم کامل، فشارهای وارده بر شرکای اتصال را کاهش می‌دهد، به‌ویژه زمانی که یک موقعیت افست وجود دارد. مقایسه نتایج اندازه گیری با محاسبات نشان می دهد که محاسبات مبتنی بر روش FEM تا حد زیادی با اندازه گیری ها مطابقت دارد. تجزیه و تحلیل نقطه ضعف در یک سلول مونتاژ نشان می دهد که مونتاژ خودکار سریع و قابل اعتماد گیره ها امکان پذیر است. رابط های مکانیکی بین عناصر منفرد عامل اصلی خرابی سیستم هستند. پس از بهینه سازی، بدون در نظر گرفتن خرابی های احتمالی ربات، مونتاژ می تواند با 99.25٪ در دسترس بودن انجام شود.

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.