Anbindung des Baukastens an die Montagemaschine

1. Anbindung des Baukastens an die Montagemaschine

2. Einordnung in Greiferbaukasten Übergeordnetes System(Montagemaschine mit globalem Positioniersystem) Direkte Verbindung (externe Ansteuerung/externe Versorgung) Schnittstelle 1.1 Justiermodul/Trägermodul Schnittstelle 2.1 Schnittstelle 2.1 Schnittstelle 2.2 Schnittstelle 2.3 Aktorsteuerung/Sensorsignalverarbeitung Optisches Sensormodul Positioniermodul/Fügehilfemodul/Fügesensorikmodul Positioniermodul/Fügehilfemodul/Fügesensorikmodul Schnittstelle 2.1 Schnittstelle 2.1 Positioniermodul/Fügehilfemodul/Fügesensorikmodul Positioniermodul/Fügehilfemodul/Fügesensorikmodul Schnittstelle 1.2 . . . . . . Schnittstelle 2.1 Schnittstelle 2.1 Greifantriebsmodul Greifantriebsmodul Schnittstelle 3 Schnittstelle 3 Greifkinematik-modul Greifkinematik-modul Greifsensorik-modul Schnittstelle 4 Schnittstelle 4 Greifsensorik-modul Wirksystem Wirksystem

3. Normenausschuß Feinmechanik und Optik (NAFuO)AA (Arbeitsausschuß) „Fertigungsmittel für Mikrosysteme“ • DIN 32561 „- Werkstückträger - Anschlussmaße und Toleranzen“ • DIN 32563 „- Klassifizierungssystem für Mikrobauteile“ • DIN 32564 „- Begriffe und Definitionen“ • Teil 1: Allgemeine Begriffe der Mikrosystemtechnik • Teil 2: Basistechnologien und Herstellung • Teil 3: Handhabung, Lagerung und Transport • DIN 32565 „- Anforderungen an die Schnittstellen zwischen Endeffektor und Handhabungsgerät“ Aktive Projekte

4. Anforderungen Werkzeugwechselsystem • Baugröße • 3 Größen mit Außendurchmesser 10, 20 und 30mm • Fluidische Durchführungen • Medium: Druckluft, Stickstoff, Vakuum; (ferner Alkohol, Wasser, Lösemittel, Kleber, Adhäsive) • Druckbereich >0.2 bar, < 8 bar • Volumenstrom Druckluft: 10 - 20 l/min (< 45 l/min), Vakuum: 50 l/min • Elektrische Durchführungen • Spannung max. 24V, Frequenz bis 20kHz, Strom max. 1A; • Sonstige Anforderungen • Temperaturbereich: RT bis 60°C • optional Mittenöffnung für Strahlengang einer Optik • manuelle oder automatische Betätigung der Verriegelung

5. Beispiel eines Werkzeugwechselsystems: Schunk SWS • 12 Baugrößen von Außen- 47mm bis  243mm • Elektromodul ankoppelbar mit bis zu 30 Kontakten • je nach Baugröße 6 bis 10 fluidische Übertragungen integriert • Selbsthemmung in verriegeltem Zustand • Automatische Ver- und Entriegelung (pneumatisch) • Wartungsfrei bis 2 Mio. Zyklen!

6. Vorschlag für Normung: Lagefixierung Montagemaschine Wechselkopf „Schwertstift“Rot. Z PlananlagePos. Z Einführhilfen Adapter Zylindrische PaßflächePos. X,Y Rot. X,Y Werkzeug

7. Plananlage Paßfläche (zylindrisch) Verdrehfixierung (optional) Verriegelung Verriegelung innenbetätigt Verriegelung außenbetätigt Befestigung Durchführungen Mittenbohrung (optional) Vorschlag für Normung: Aufteilung der Zonen 0° 330° 30° 300° 60° 270° 90° 120° 240° 210° 150° 180°

8. Vorschlag für Normung: Beispiel Verriegelungsmechanismus Kolbenraum 6bar Verriegelung Unterdruck zurEntriegelung Wechselkopf Verriegelungskugel Bohrung als Einrückraum für Kugel Raum für Dichtung Umlaufende Nut Adapter Kolben

9. Vorschlag für Normung: Befestigung Kopf und Adapter 3 Zylinderschrauben DIN EN ISO 4762M3, Teilkreis 24mmPaßfläche: 18mm, Höhe 6.25mm Größe 30 3 Zylinderschrauben DIN EN ISO 4762M2.5, Teilkreis 15mmPaßfläche; 11.6mm, Höhe 5mm Größe 20 Größe 10 3 GewindebohrungenM2, Teilkreis 7.6mmPaßfläche: 5.5mm, Höhe 3.75mm

10. Vorschlag für Normung: Durchführungen 6 Bohrungen, je 60° versetztfür beliebiges Einfügen vonelektrischen und fluidischen Durchführungen 3.1mm, Teilkreis 24mmMittenbohrung max.  15mm Größe 30  2.6mm, Teilkreis  16mmMittenbohrung max.  9mm Größe 20  1.6, Teilkreis  8mm Mittenbohrung max.  3.5mm Größe 10

11. Entriegelungskugel Verriegelungskugel Schieber Feder Entwurf Werkzeugwechselsystem für die MST:Verriegelungsmechanik

12. Entwurf Werkzeugwechselsystem für die MST: Vorteile • Große Mittenbohrung verfügbar • Verriegelung in einzelne Kreissegmenteunterteilt: Zwischenraum für Durchführungen • Betätigung der Verriegelung in externer Station: Geringere bewegte Massen • Radiale Krafteinleitung beim Verriegeln: Kräfte kompensieren sich, daher minimale Belastung der Handhabungsachsen • Wechselstation: Preiswerter Standardgreifer auch mit Greifkraftsicherung bei Druckausfall erhältlich • Geschlossene Oberfläche des Werkzeug-wechselsystems: Einsatz unter reinen Bedingungen möglich

13. Entwurf Werkzeugwechselsystem für die MST:Werkzeugwechselstation Anschlussmodul (Umlenkung von radialenFluidanschlüssen in axiale Durchführungen) Wechselkopf Wechseladapter Greiferfinger zum Entriegelnund Halten des Werkzeuges Anschlussmodul (wenn kein Direktanschluss der Fluiddurchlässe in das Werkzeug möglich) Werkzeug (z.B Kleinteilegreifer MPG) 3 Finger Zentrischgreifer

14. Weitere Vorgehensweise • Diskussion des Normungsvorschlages im AA F3 NaFuO • Anfertigung von Funktionsmuster zur mechanischen Verriegelung • Erprobung und Ermittlung von charakteristischen Werten • Recherche nach kleinen, möglichst gefederten Kontakten ( 1.6mm incl. Isolation) mit hoher Lebensdauer (bis 2Mio Zyklen) • dito Dichtungen • Integration in Prototyp • Dauerversuche