Flexible Demontage mit dem Industrieroboter am Beispiel von Fernsprech-Endgeräten

Der Automatisierungsgrad der Demontage für das Produktrecycling ist zur Zeit minimal. Die bestehenden Anlagen sind gekennzeichnet durch einen überwiegend unstrukturierten Einsatz manueller Verrichtungen zur Schadstoffentfrachtung und Materialtrennung. Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Schaffung wissenschaftlicher Grundlagen für die flexible Automatisierung der Demontage als Beitrag zur Einführung wirtschaftlicher Lösungen für die Demontage. Ausgehend von einer Untersuchung des Standes der Technik bei der Gerätedemontage werden anhand einer Analyse des Ist-Zustandes der Aufarbeitung und Aufbereitung elektrischer Geräte auf der Basis einer Repräsentativerhebung die Anforderungen an flexible Systeme zur Automatisierung der Demontage abgeleitet. Daraufhin werden alternative Gesamtsysteme für die Demontage konzipiert und Grundlagen für die Auslegung der Systeme erarbeitet. Darüberhinaus werden für die Teilsysteme zur Bereitstellung, Handhabung, Trennung und Demontagesteuerung alternative Konzepte entwickelt und anhand von Vorversuchen im Hinblick auf die gestellten Anforderungen bewertet. Im nächsten Schritt werden auf der Basis theoretischer und experimenteller Untersuchungen flexible Verfahren und Werkzeuge für den anhand der Analyse ausgewählten Trennprozeß Lösen von Schraubverbindungen entwickelt. Dazu werden die Einflüsse auf den Trennprozeß theoretisch und experimentell untersucht und Funktionsmodule für die entwickelten Teilsysteme Formschlußerstellung und Prozeßüberwachung realisiert. Für das Teilsystem zur Formschlußerstellung wird in Erweiterung der aus der Montagetechnik bekannten Lösungen für das Bolzen-Loch-Problem das Verfahren der drehenden Linearschwingung entwickelt. Mittels theoretischen und experimentellen Untersuchungen mit Hilfe eines Werkzeugprototypen werden die wesentlichen Parameter des Teilsystems entsprechend den analysierten Einflußfaktoren optimiert. Für die Überwachung des Zerlegeprozesses wird anhand der durchgeführten Untersuchungen ein Verfahren auf der Basis von Prozeßtoleranzfenstern für das Lösemoment und den Schrauberrnckhub entwickelt und implementiert. Die entwickelten Teilsysteme werden zu einer flexiblen Pilotzelle zur Demontage von Fernsprech- Endgeräten zusammengefaßt und in systematischen Versuchen experimentell anhand zweier repräsentativer Produktbeispiele überprüft. Die Versuche lassen aufgrund der hohen Verfügbarkeit des Gesamtsystems eine sehr gute Wirtschaftlichkeit bei der Umsetzung der entwickelten Verfahren und Methoden in die industrielle Praxis des Produktrecycling erwarten.