Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.18419/opus-11192
Authors: Defranceski, Aline
Title: Bewertung elektroadhäsiver Greifer für die industrielle Handhabung von Blechteilen
Issue Date: 2020
Publisher: Stuttgart : Fraunhofer Verlag
metadata.ubs.publikation.typ: Dissertation
metadata.ubs.publikation.seiten: XVII, 159
Series/Report no.: Stuttgarter Beiträge zur Produktionsforschung;115
URI: http://elib.uni-stuttgart.de/handle/11682/11209
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:93-opus-ds-112091
http://dx.doi.org/10.18419/opus-11192
ISBN: 978-3-8396-1657-4
Abstract: Die moderne Produktion erfordert eine flexible Reaktion auf die Verbraucherwünsche. In der Fertigungsautomatisierung entsteht so der Bedarf nach hoch dynamischen und an die Produktionserfordernisse anpassbaren Fertigungssystemen. Handhabungssysteme müssen in der Lage sein, eine hohe Varianz an Werkstücken zu fördern. Herkömmlich industriell eingesetzte Greifer sind auf Grund ihrer physikalischen Eigenschaften in ihrer Anwendungsbreite zum Teil stark begrenzt. Die Forderung nach Greifern mit einer höheren Flexibilität führt zu Entwicklungen alternativer Greifprinzipien, wie dem elektroadhäsiven Greifen. In dieser Arbeit wird das elektroadhäsive Greifprinzip für den Einsatz von Pick & Place-Anwendungen von Blechen in (teil-)automatisierten Prozessen auf seine Industrietauglichkeit untersucht. Ziel ist es, insbesondere die Tauglichkeit hinsichtlich Flexibilität und Einsatzbreite zu ermitteln, um so eine Abschätzung treffen zu können, ob elektroadhäsive Greifer als Alternative zu herkömmlich industriell eingesetzten Greifsystemen Anwendung finden können. Dazu werden Rechenmodelle aufgestellt, die die theoretische Einsatzfähigkeit der Technologie ermitteln sollen. Diese werden anschließend um Faktoren erweitert, welche nicht optimale Handhabungsprozesse abbilden, um so eine verbesserte Abschätzung hinsichtlich der Prozesstauglichkeit elektroadhäsiver Greifer treffen zu können. In einem zweistufigen praktischen Experiment wird das Verhalten realer Greifer untersucht. Zuerst werden anhand optimaler Werkstücke die Einflüsse unterschiedlicher Greifer- und Werkstückparameter auf die Haltekraft ermittelt. In einem zweiten Experiment wird die Prozesssicherheit und Anwendungsbreite eines kommerziell erhältlichen Greifers an einem Blechteilsatz erarbeitet, welcher typische Bearbeitungsmerkmale einer Laserschneidanlage aufweist und somit nicht optimale Handhabungseigenschaften hat. Die Experimente werden anschließend den theoretischen Rechenmodellen gegenübergestellt. Die Aussagefähigkeit der jeweiligen Rechenmodelle hinsichtlich des realen Verhaltens des elektroadhäsiven Greifers wird ermittelt und somit eine Abschätzung hinsichtlich der Tauglichkeit für den industriellen Einsatz gegeben.
Modern manufacturing requires flexible response on customers’ demands. Thus, automatization of production lines needs highly dynamical production systems that are adjustable on fabrication requirements. Handling systems have to be able to convey a wide range of workpieces. Partly common industrial installed grippers are highly limited due to their physical characteristics. Current industrial requirements for grippers with increased flexibility of their field of application lead to research of alternative gripping principles as electroadhesive grasping. Within this thesis, the electroadhesive gripping principle is investigated regarding its industrial capability of application in pick & place of metal sheets in (semi-) automated procedures. Main objectives are the determination of their capabilities with focus on flexibility and scope of application. The results are used for making an appraisal comparing electroadhesive grippers as alternative for common industrial gripper systems. Mathematical models for determining theoretical capability are deployed. Subsequently those models are enhanced representing also negative impacts in industrial environment. The final theoretical models enable an estimation of the applicability of these models for handling processes close to industrial requirements. The behaviour of grippers is practically analysed in a two-stage test phase. First, impact of diverse parameters of gripper and workpiece towards holding force are determined by workpieces of optimal conditions. In a second stage, process security and scope of application of a commercially available gripper is tested by gripping a set of sheets that has typical characteristics of laser cutting procedures which are not optimal for conveyance. Finally, test results are contrasted with the theoretical models. Information value of theoretical models regarding predictability of realistic behaviour of electroadhesive grippers is determined. Thus, appraisal of capability of industrial application is made.
Appears in Collections:07 Fakultät Konstruktions-, Produktions- und Fahrzeugtechnik

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