Toleranzausgleichssysteme für Industrieroboter am Beispiel des feinwerktechnischen Bolzen-Loch-Problems

1. 1 Problemstellung Mehrere Untersuchungen und Studien weisen den Montagebereich als einen Schwerpunkt zukunftiger Technologieentwicklungen und RationalisierungsmaB- nahmen in der Produktion aus /1,2/. Der verstarkte Trend zu kurzeren Durchlauf- zeiten, verbunden mit kleineren LosgroBen, stellt ebenso wie kurzere Produkt- lebensdauern erhohte Anforderungen an die Flexibilitat von Montagesystemen. Dieser Entwicklung wird durch einen zunehmenden Einsatz von Industrierobotern in flexibel automatisierten Montagesystemen Rechnung getragen /3/. Fur eine durchgangige Automatisierung der Montage werden neben den am Markt verfug- baren Standardkomponenten flexible Greifsysteme, Werkzeuge mit ProzeBintegra- tion (z. B. Loten, Kleben), Toleranzausgleichssysteme, Fugestrategien und Kompo- nenten fUr eine Sicherstellung der Werkzeugfunktionen und Oberwachung des Montageprozesses benotigt. Entsprechende Systeme erfordern einen verstarkten Einsatz von Sensoren, der durch die jungsten Entwicklungen auf diesem Gebiet ermoglicht wird /4/. Ein groBes Rationalisierungspotential existiert in der feinwerktechnischen Industrie mit insgesamt 58. 282 Betriebsstatten und 1. 676. 271 Beschaftigten in der Bundes- republik Deutschland 1987 /5/. Die unterschiedlichen Branchen der Feinwerk- technik (Bild 1) zeichnen sich gemeinsam, verglichen mit anderen Industriezwei- gen, durch den weitaus hochsten Anteil der Montagekosten an den Herstellkosten ihrer Produkte aus /V GegenOber der Kleinteilemontage mit den bisher meisten in der Feinwerktechnik hochste monta- Industrieroboteranwendungen bestehen getechnische Anforderungen und QualitatsansprOche, die eine extreme Genauig- keit der Gerate bedingen. Automatisierte Losungen existieren daher nur im Bereich der Massenfertigung (Uhrenindustrie, Elektronikfertigung) mit starren Montage- automaten und geringer Flexibilitat. Der geringe Automatisierungsgrad bei der Montage kleiner und mittlerer Serien hat u. a.