Klipsmontage mit Industrierobotern

Fur die automatische Montage von Schnellbefestigungselementen mit Industrierobotern wird eine systematische Planungsmethode vorgestellt. Die denkbaren Varianten fur eine Montagezelle lassen sich mit Hilfe von Funktionsstrukturen geordnet darstellen und durch eine Nutzwertanalyse auf wenige sinnvolle Loesungen reduzieren. Fur die verbleibenden Strukturen werden Konzepte fur die einzelnen Elemente einer Montagezelle am Beispiel von Klipsen erarbeitet. Aus den Kombinationen der Konzepte ergeben sich Entwurfe fur die Zufuhrung der Klipse und den Effektor. Bevor eine Montagezelle aufgebaut werden kann, mussen die zu erwartenden Fugekrafte ermittelt werden. Dafur wird der Fugevorgang mit Hilfe der FEM-Methode berechnet. Aufgrund dieser Berechnungen lassen sich auch Vorschlage fur 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 Fugepartner vor allem bei Positionsversatz. Der Vergleich der Messergebnisse mit den Berechnungen zeigt, dass die Berechnungen nach der FEM-Methode weitgehend mit den Messungen ubereinstimmen. Eine Schwachstellenanalyse an einer Montagezelle zeigt, dass eine schnelle und zuverlassige automatisierte Montage von Klipsen moeglich ist. Dabei bilden die mechanischen Schnittstellen zwischen den einzelnen Elementen die Hauptursache fur einen Ausfall der Anlage. Nach einer Optimierung kann, ohne moegliche Ausfalle des Roboters zu berucksichtigen, mit 99,25% Verfugbarkeit montiert werden.