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Verfahren zum qualitätsoptimierten automatischen Fügen von Fliesen in der Vorfertigung

 
: Laier, P.

Heimsheim: Jost-Jetter Verlag, 2001, 162 S.
Stuttgart, Univ., Diss., 2001
IPA-IAO Forschung und Praxis, 335
ISBN: 3-931388-60-3
Deutsch
Dissertation
Fraunhofer IPA ()
Fliesen; Fliesenverlegung; Automatisierung; Fertigung; Fügen; Fügemaschine

Abstract
Im Rahmen der Dissertation wurde ein Verfahren zum qualitätsoptimierten, automatischen Fügen von Fliesen in der Vorfertigung entwickelt. Dabei wurde folgende Vorgehensweise gewählt: Ausgehend von einer Analyse des gegenwärtigen Standes der Technik und Forschung wurde bei ausgewählten Herstellern von Sanitärzellen die Ausgangssituation bei der Automatisierung des Fügens von Fliesen hinsichtlich des verwendeten Produktspektrums, der eingesetzten Verfahren und Techniken, der Fügeaufgabe sowie der Qualitätsanforderungen der Vorfertigung, insbesondere hinsichtlich des Fügeprozesses und optischer Kriterien, in der Vorfertigung analysiert und bestehende Automatisierungshemmnisse aufgezeigt. Die aus den Analyseergebnissen abgeleiteten Untersuchungs- und Entwicklungsschwerpunkte waren die Untersuchung des Klebevorgangs zur Ermittlung und Optimierung der wichtigsten Fügeprozeßparameter, die Entwicklung einer Positionierstrategie zur Herstellung eines der geforderten visuellen Oberflächenqualität entsprechenden Fügebildes sowie die Entwicklung von Werkzeugen und die Integration der entwickelten Werkzeuge und Verfahren zu einem Gesamtsystem.
Im Rahmen der Untersuchung des Klebevorgangs wurden die die Haftzugfestigkeit des Verbundsystems Fliese/Kleber/Untergrund beeinflußenden Eingangs- und Prozeßparameter ermittelt und hinsichtlich der Anforderungen optimiert. Somit wurde die für den automatischen Fügeprozeß geeignete Kleberkontur und -struktur als Eingangsparameter festgelegt und eine Optimierung der die Prozeßzeit beeinflußenden Anpreßdauer in Abhängigkeit in der Anpreßhöhe und der Soforthaftung abgeleitet. Anschließend wurden die theoretischen Ergebnisse anhand experimenteller Untersuchungen überprüft.
Bei der Entwicklung der Strategie zur Bestimmung der optimalen Fügeposition jeder Fliese wurden zunächst unterschiedliche Entwicklungsansätze anhand theoretischer Überlegungen und Simulationen hinsichtlich der Anforderungen gegenübergestellt und der für den Anwendungsfall geeignete, auf der Theorie der neuronalen Netze basierenden Lösungsansatz ausgewählt und somit eine den Anforderungen entsprechende Positionierstrategie unter Berücksichtigung der geeigneten Abkühlstrategie für das neuronale Netz ausgearbeitet.
Auf Basis der entwickelten Verfahren wurden Werkzeugkonzepte für ein Fügewerkzeug, ein Kleberauftragswerkzeug sowie ein Fliesenbereitstellungsmagazin entwickelt und prototypisch umgesetzt. Die entwickelten Verfahren und Werkzeuge wurden in einer Pilotanlage anhand von Versuchsreihen überprüft. Beim Fügen mit den ermittelten Eingangs- und Prozeßparametern sowie mit der entwickelten Positionierstrategie konnte eine sehr gute Übereinstimmung mit den in der Analyse ermittelten Qualitätsforderungen erzielt werden.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-5758.html