Automatische Montage Von O-Ringen

ISBN-13: 9783540566571 / Niemiecki / Miękka / 1993 / 94 str.

Johannes F. Waaner

Opis

Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaftlicher Mitar beiter am Fraunhofer-Institut fUr Produktionstechnik und Automatisierung (IPA), Stuttgart. Mein besonderer Dank gilt dem Leiter des Instituts, Herrn Professor Dr. h.c. mult. Dr. Ing. H.J. Warnecke, fUr seine groBzugige Unterstutzung und Forderung, die ent scheidend zur erfolgreichen DurchfUhrung dieser Arbeit beigetragen hat. Herrn Professor Dipl.-Ing. A. Jung danke ich fUr die Ubernahme des Mitberichtes, die eingehende Durchsicht und die wertvollen Hinweise, die sich aus der anschlieBenden Diskussion ergaben. Herrn Professor Dr.-Ing. R.-D. Schraft, Herrn Dr.-Ing. M. Schweizer, Herrn Dipl.-Ing. J.e. Spingler, Herrn Dr.-Ing. T. Schmaus und Herrn Dr.-Ing. H. Emmerich danke ich fUr die an regen den Gesprache und die kritischen Diskussionen. Besonders erwahnen mochte ich die wertvolle Unterstutzung durch meinen ehemaligen Kollegen Herrn Dr.-Ing. G. Fischer. Meinen Dank mochte ich auch Frau Dipl. oec. Elke Rahmann fUr ihre Hilfe bei der Reinschrift der vorliegenden Arbeit aussprechen. Ganz besonders danke ich aber meiner Frau Marion, ohne deren tatkraftige UnterstGtzung sowie Ihrer Bereitschaft auf haufige Entbehrungen diese Arbeit nicht gelungen ware."

Spis treści

Inhaltsverzeichnis:.- Abkürzungen und Formelzeichen.- 1 Einleitung.- 1.1 Problemstellung.- 1.2 Zielsetzung.- 1.3 Vorgehensweise.- 2 Ausgangssituation.- 2.1 Einsatzmöglichkeiten von O-Ringen.- 2.2 Stand der Technik.- 2.2.1 Marktgängige Anlagen und Einrichtungen zur Montage von O-Ringen.- 2.2.1.1 O-Ringmontage in außenliegende Nutverläufe.- 2.2.1.2 O-Ringmontage in innenliegende Nutverläufe.- 2.2.1.3 O-Ringmontage in Stirnflächennuten.- 2.2.2 Forschungs- und Entwicklungsarbeiten.- 2.2.2.1 O-Ringmontage in außenliegende Nutverläufe.- 2.2.2.2 O-Ringmontage in innenliegende Nutverläufe.- 2.2.2.3 O-Ringmontage in Stirnflächennuten.- 2.2.3 Festlegung von Entwicklungsschwerpunkten.- 3 Analyse der Montagesituation und Ableitung von Anforderungen an ein automatisches O-Ring-Montagesystem für Stirnflächennuten.- 3.1 Analyse der Montagesituation.- 3.1.1 Analyse der Basisteile.- 3.1.2 Analyse der O-Ringe.- 3.1.3 Produktionsgrößen.- 3.1.4 Automatisierungshemmnisse und Fehlerursachen beim Montagevorgang.- 3.2 Ableitung von Untersuchungs- und Entwicklungsschwerpunkten für die automatisierte Montage von O-Ringen in Stirnflächennuten.- 3.3 Aus der Analyse resultierende Anforderungen an das Gesamtsystem.- 4 Konzeption des Gesamtsystems für die Montage von O-Ringen in Stirnflächennuten.- 4.1 Abgrenzung des Gesamtsystems.- 4.2 Alternative Konzeptvarianten für das Gesamtsystem.- 4.2.1 Einplatzsystem.- 4.2.2 Mehrplatzsysteme.- 4.2.2.1 Parallelsystem.- 4.2.2.2 Liniensystem.- 4.3 Vergleich der Gesamtsystemkonzepte.- 4.4 Auswahl von Teilsystemkonzepten.- 4.4.1 Auswahl eines Verformungsprinzips für O-Ringe.- 4.4.2 Konzepte für die Bereitstellungs- und Zuführsysteme.- 5 Analyse des Fügeprozesses bei der Montage von O-Ringen in Stirnflächennuten.- 5.1 Ermittlung von Einflußfaktoren auf den Fügeprozeß.- 5.2 Experimentelle Untersuchung der wichtigsten Einflußfaktoren auf den Fügeprozeß.- 5.2.1 Positioniergenauigkeit des O-Rings.- 5.2.2 Reibungskoeffizient zwischen Walze und O-Ring.- 5.2.3 Einfluß der Anpreßkraft auf das Fügeverhalten.- 5.2.4 Einfluß der Fügegeschwindigkeit auf die Fügesicherheit.- 5.2.5 Einfluß des O-Ringwerkstoffs auf die Fügestrategie.- 5.3 Erkenntnisse aus den Vorversuchen.- 6 Numerische Berechnung des erforderlichen Walzenschlupfs.- 6.1 Berechnung des Kontaktbereiches zwischen Walze und O-Ring.- 6.2 Mathematische Beschreibung des Nutverlaufs.- 6.3 Berechnung der Biegelinie im ungefügten Teil der O-Ringschnur.- 6.4 Berechnung des Walzenschlupfs.- 6.5 Grenzen der Schlupfberechnung.- 7 Auslegung des Fügesystems.- 7.1 Aufbau des Fügewerkzeugs.- 7.2 Auslegung der Prozeßsteuerung.- 7.2.1 Beschreibung der Steuerungsaufgabe.- 7.2.2 Komponenten der Prozeßsteuerung.- 7.2.3 Steuerungsstrategie für den Fügeablauf.- 8 Aufbau und Test des O-Ring-Montagesystems.- 8.1 Aufbau des O-Ring-Montagesystems.- 8.1.1 Gesamtaufbau.- 8.1.2 Aufbau der Teilsysteme.- 8.1.2.1 Bereitstellen und Zuführen von Basis- und Fügeteilen.- 8.1.2.2 Fügewerkzeug für die automatische Montage von O-Ringen.- 8.1.2.3 Prozeßsteuerung.- 8.2 Funktionsablauf in der Versuchsanlage.- 8.3 Versuche und Ergebnisse.- 8.3.1 Taktzeitanteil wichtiger Funktionen.- 8.3.2 Fügen in Abhängigkeit vorausberechneter Schlupfparameter.- 8.3.3 Fehlerhäufigkeit und Störungen.- 8.4 Folgerungen aus den Versuchen.- 9 Zusammenfassung und Ausblick.- 10 Literaturverzeichnis.