Direktmontage Von Leitungen Mit Industrierobotern

ISBN-13: 9783540582243 / Niemiecki / Miękka / 1994 / 116 str.

Stefan Koller

Opis

Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut fur Produktionstechnik und Automatisierung (IPA), Stuttgart. Mein besonderer Dank gilt Herrn Prof. Dr. -Ing. Warnecke fUr die groBzugige Unter stutzung und F6rderung, die zum erfolgreichen Gelingen der Arbeit beigetragen haben. Herrn Prof. Dipl. -Ing. Jung danke ich fur die Obernahme des Mitberichtes sowie fUr die wertvollen Hinweise, die sich daraus ergeben haben. Fur die vielen Anregungen und die konstruktive Kritik bei der Ausarbeitung der Ar beit danke ich aus dem groBen Kreis der Kollegen und Kolleginnen des Institutes in besonderem MaBe Herrn Dr. -Ing. H. Emmerich, Herrn Dipl. -Ing. A. Cramer, Herrn Dr. -Ing. M. Schweizer sowie Herrn Prof. Dr. -Ing. A. D. Schraft. Die Zusammenarbeit mit Herrn Dr. -Ing. U. Schweigert war fur mich sehr wertvoll. Ihnen allen, ebenso wie den Studenten und Praktikanten, die an dieser Arbeit mitgewirkt haben, gilt mein herzlicher Dank. Stuttgart, im April 1994 Stefan Koller INHALTSVERZEICHNIS Seite 0 Abkurzungen und Formelzeichen 13 Einleitung 16 1. 1 Problemstellung 16 1. 2 Zielsetzung und Vorgehensweise 17 2 Ausgangssituation 18 2. 1 Begriffe und Definitionen 18 2. 2 Stand der Technik 19 2. 2. 1 Istzustand bei der Verdrahtung von Produkten 19 2. 2. 2 Forschungs-und Entwicklungsaktivitaten 21 3 24 An l se de Istz , st nde bei der m nuellen Vgrgraht , ng von Prod , kten , nd Ableit , ng von Anforderunggn an flexible S steme zur Direktmontagg von Leitungen Produktspektrum 3. 1 24 3. 1. 1 Eingesetzte Leitungen 24 3. 1. 2 Analyse der AnschluBtechniken 26 3. 1.

Spis treści

1 Einleitung.- 1.1 Problemstellung.- 1.2 Zielsetzung und Vorgehensweise.- 2 Ausgangssituation.- 2.1 Begriffe und Definitionen.- 2.2 Stand der Technik.- 2.2.1 Istzustand bei der Verdrahtung von Produkten.- 2.2.2 Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten.- 3 Analyse des Istzustandes bei der manuellen Verdrahtung von Produkten und Ableitung von Anforderungen an flexible Systeme zur Direktmontage von Leitungen.- 3.1 Produktspektrum.- 3.1.1 Eingesetzte Leitungen.- 3.1.2 Analyse der Anschlußtechniken.- 3.1.3 Automatisierungshemmnisse.- 3.2 Produktionstechnische Randbedingungen.- 3.2.1 Analyse der Produktionsstruktur.- 3.2.2 Montageablauf.- 3.2.3 Montagezeiten.- 3.3 Folgerungen aus den Analyseergebnissen.- 3.4 Anforderungen an flexibel automatisierte Systeme zur Direktmontage von Leitungen.- 3.4.1 Gesamtsystem und Teilsysteme.- 3.4.2 Anforderungen an Gesamtsysteme.- 3.4.3 Anforderungen an Teilsysteme.- 3.4.3.1 Handhabungssystem.- 3.4.3.2 Fügesysteme.- 3.4.3.3 Toleranzausgleichssystem.- 3.5 Anforderungen an den Produktaufbau und die Auslegung der Anschlußstellen.- 4 Konzeption von Gesamt- und Teilsystemen zur flexiblen Direktmontage von Leitungen und Auslegung von Anschlußzonen.- 4.1 Randbedingungen bei der Systemkonzeption.- 4.2 Lösungskonzepte zu Gesamtsystemen.- 4.2.1 Konzeption eines Verdrahtungssystems zur flexiblen Direktmontage von Leitungen.- 4.2.2 Integration in Mehrplatzsysteme.- 4.3 Lösungskonzepte zu den Teilaufgaben.- 4.3.1 Anschlußtechnikübergreifende Teilsysteme.- 4.3.2 Anschlußtechnikspezifische Teilsysteme.- 4.3.2.1 Löttechnik.- 4.3.2.2 Schneidklemmtechnik.- 4.4 Lösungskonzepte für die Auslegung von Anschlußzonen für die Direktmontage von Leitungen in Schneidklemmtechnik.- 5 Entwicklung eines Verdrillverfahrens zur Direktmontage von Leitungen in Löttechnik.- 5.1 Alternative Funktionsabläufe.- 5.2 Alternative Lösungsvarianten.- 5.3 Theoretische Betrachtung des Verdrillvorganges.- 5.3.1 Mathematische Beschreibung.- 5.3.2 Verdrillwinkel und Verdrillfaktor.- 5.3.3 Maximale Verdrillung.- 5.3.4 Verdrillgrad.- 5.3.5 Verdrillwirkungsgrad.- 5.4 Entwicklung eines Funktionsmusters zur Verdrillung.- 5.4.1 Funktionsprinzip.- 5.4.2 Konstruktive Gestaltung der Verdrilleinheit.- 5.5 Experimentelle Untersuchungen.- 5.5.1 Versuchsergebnisse.- 5.5.2 Ermittlung der experimentellen Verdrillwinkel.- 5.5.3 Bestimmung des Verdrillwirkungsgrades.- 6 Konzeption und Entwicklung eines Kontaktier- und Verlegewerkzeuges zur Direktmontage von - Leitungen in Schneidklemmtechnik.- 6.1 Phasen des Kontaktiervorganges.- 6.2 Werkzeugkonzeption und Verfahrensentwicklung.- 6.2.1 Schematisches Werkzeugkonzept.- 6.2.2 Alternative Kontaktierverfahren.- 6.2.3 Alternative Stempelformen.- 6.3 Entwicklung eines Versuchswerkzeuges.- 6.4 Experimentelle Untersuchungen.- 6.4.1 Ermittlung des Fügekraftverlaufes.- 6.4.2 Synchronisation des Leitungsvorschubes.- 6.4.2.1 Optimierung der Leitungsveriegung bei geradlinigen Verlegebahnen.- 6.4.2.2 Optimierung der Leitungsverlegung bei abgewinkelten Verlegebahnen.- 7 Versuchsaufbau zur flexibel automatisierten Direktmontage von Leitungen in Löttechnik.- 7.1 Ausgewähltes Produktspektrum.- 7.2 Aufbau des Gesamtsystems.- 7.3 Löt-/Verlegewerkzeug.- 7.4 Steuerungsstruktur.- 7.5 Erprobung des Gesamtsystems.- 7.5.1 Montageablauf und Montagezeiten.- 7.5.2 Notwendige Weiterentwicklungen.- 8 Realisiertes Pilotsystem zur flexibel automatisierten Direktmontage von Leitungen in Schneidklemmtechnik.- 8.1 Ausgewähltes Produktspektrum und technische Randbedingungen.- 8.2 Gesamtaufbau des Pilotsystems.- 8.3 Kontaktier-/Verlegewerkzeug.- 8.4 Steuerungsstruktur.- 8.5 Erprobung des Gesamtsystems.- 8.5.1 Montageablauf.- 8.5.2 Montagezeiten.- 8.5.3 Störverhalten.- 8.5.4 Fazit aus den Versuchen.- 9 Zusammenfassung und Ausblick.- 10 Literaturverzeichnis.