Anbindung des Baukastens an die Montagemaschine

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 Positioniermodul/ Fügehilfemodul/ Fügesensorikmodul Positioniermodul/ Fügehilfemodul/ Fügesensorikmodul Optisches Sensormodul Aktorsteuerung/ Sensorsignalverarbeitung 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 Wirksystem Wirksystem Greifsensorik-modul

Normenausschuß Feinmechanik und Optik (NAFuO) AA (Arbeitsausschuß) „Fertigungsmittel für Mikrosysteme“ Aktive Projekte 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“

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

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!

Vorschlag für Normung: Lagefixierung Montagemaschine Wechselkopf „Schwertstift“ Rot. Z Plananlage Pos. Z Einführhilfen Adapter Zylindrische Paßfläche Pos. X,Y Rot. X,Y Werkzeug

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

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

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

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

Entwurf Werkzeugwechselsystem für die MST: Verriegelungsmechanik Entriegelungskugel Verriegelungskugel Schieber Feder

Entwurf Werkzeugwechselsystem für die MST: Vorteile Große Mittenbohrung verfügbar Verriegelung in einzelne Kreissegmente unterteilt: 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

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

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