Maya, die griechen mesoamerikas

                  Handhabungseinrichtungen und Industrie-Roboter 1 HANDHABUNGSEINRICHTUNGEN UND INDUSTRIE-ROBOTER 1 1.1 Einleitung 3 1.1.1 Handhabungsfunktionen 4 1.2 Arten und Einsatz von Handhabungseinrichtungen 5 1.2.

1 Überblick 5 1.2.2 Einssatzgebiete (zu obiger Skizze) 5 1.3 Handhabungseinrichtungen mit fester Hauptfunktion 6 1.3.1 Stückgut 6 1.

3.2 Fließgut 6 1.4 Handhabungseinrichtungen mit veränderbarer Hauptfunktion 6 1.4.1 Werkzeugwechsel 6 1.4.

2 Werkstückwechsel 7 1.5 Freiprogrammierbare Handhabungsautomaten (Industrieroboter) 8 1.5.1 Baugruppen eines Robotersystems 8 1.5.2 Steuerungsarten: 8 1.

6Transport (mit Paletten) 9      Einleitung Moderne Schneidstoffe, steife Maschinen und verbesserte Antriebe haben die Hauptnutzungszeiten derart gesenkt, daß die je Auftrag anfallenden Rüstzeiten, vor allem aber die je Werkzeug immer wiederkehrenden Nebenzeiten, den größten Teil der Fertigungskosten ausmachen. Die Rüstzeiten können durch Lagerhaltung bereits eingstellter Werkzeuge und dazugehörende Schnellspanneinrichtungen , Bereitstellung von auf das Werkstück abgestimmten Spannvorrichtungen und durch einfache Programmierberkeit der Maschninen gesenkt werden. Der Abbau der Nebenzeiten für den Werkzeug- und Werkstückwechsel verlangt konstruktive Eingriffe in den Arbeitsraum der Maschine. Die dafür erforderlichen Einrichtungen müssen deshalb schon vor der Maschinenbeschaffung eingeplant werden.   Der Materialfluß bei der Fertigung setzt sich aus Fördern, Lagern (Speichern) und Handhaben. Durch Werkstück-Handhabungseinrichtungen werden Fertigunsanlangen in ihrem Arbeitstakt vom Bedienungsmann unabhängig, so daß dieser mehrere Maschinen bedienen kann.

Bei shr kurzen Stückfertigungszahlen und bei schweren werkstücken ist das Ein- und Ausgeben von Hand oft nicht möglich oder zumutbar und muß deshalb von Handhabungseinrichtungen übernommen werden.   Handhabungseinrichtungen sind meist Einzweck-Anlagen, sie sind Sonderanfertigungen, was sich nachteilig auf den Anschaffungspreis auswirkt. Trotzdem sprechen Wirtschaftlichkeitsberechnungen oft für Handhabungseinrichtungen. Handhabungsfunktionen Arten und Einsatz von Handhabungseinrichtungen Überblick Hanhabungseinrichtungen          Handhabungseinrichtungen mit veränderbarer Hauptf. Handhabungseinrichtungen mit fester Hauptfunktion            Manuell gesteuerte Handhabungs-einrichtungen Programm-gesteuerte Handhabungs-automaten                    Festprogrammierte Handhabungsautomaten (Wechselsysteme) Festprogrammierbare Handhabungsautomaten (Industrieroboter)          Anmerkungen: Wechselsysteme werden unterteilt in  Ohne selbsttätige Programm-beeinflussung Mit selbsttätiger Programm-anpassung Mit selbsttätiger Programm-auswahl    Werkzeuge starre Systeme lose Systeme Werkstücke Ladeportale Übergabegeräte Einlegegeräte        Mit einem oder mehreren manuell auswählbaren Programmen Mit mehreren Programmen die über externe Signale angewählt werden Mit einem oder mehreren Grund-programmen, die durch Sensor-informationen selbststätig verändert werden             Einssatzgebiete (zu obiger Skizze)   Revolver Linearwechsler Tellermagazine Kettenmagazine Lineareinheiten Drehtische Drehgreifer Bestücken einer Leiterplatte Eingeben in Maschine 1 und Weitergeben an Maschine 2 Folge- und Lagerrichtiges Fügen von Teilen, Lage und Position werden überwacht (Sensoren) und gegebenfalls korrigiert Handhabungseinrichtungen mit fester Hauptfunktion Stückgut Will man die Handhabung der Werkstücke und bzw. oder Werkzeuge automatisieren, so müssen sämtliche Einzelfunnktionen (wie z.

B. Speichern, Zuteilen, Verschieben, Drehen, Spannen ...) von selbsttätig wirkenden mechanischen Handhabungseinrichtungen übernommen werden.   Handhabungseinrichtungen sind um so einfacher, je eindeutiger das Verhalten des Werkstückes in freie Bewegung ist.

Freie Bewegungen sind das Fallen, Rollen oder Gleiten des Werkstückes in Bearbeitungsstellung. Jede erzwungene Bewegung erfordert höheren Konstruktions- und Fertigungsaufwand. Die Zuverlässigkeit einer Handhabungeeinrichtung liegt in der geringstmöglichen Anzahl der für die Handhabung erforderlichen Bewegungen und in der zweckmäßigen Konstruktion.   Fließgut Fließgutfertigung ist auf jeden Fall der Stückgutfertigung vorzuziehen. Die Behandlung von Fließgut ist wesentlich einfacher, da das Magazinieren, Ordnen, Vereinzeln und Postitonieren entfällt. Bsp.

Fließgut    Handhabungseinrichtungen mit veränderbarer Hauptfunktion   Werkzeugwechsel Beim Werkzeugwechsel muß das zuletzt benutzte Werkzeug aus dem Arbeitsbereich herausgenommen und das für den neuen Arbeitsgang vorgesehene Werkzeug lagegenau aus einem Magazin vor die Arbeitsspindel gebracht werden.   Es gibt im wesentlichen 3 Systeme:   Starre Systeme Das Werkzeug bleibt hier mit seiner Spanneinrichtung ständig im Magazin. Es wird meist durch eine Drehbewegung positioniert: Revolver. Meist müssen die Werkzeuge der Arbeitsfolge entsprechend gespannt werden.   Lose Systeme Das Werkzeug wird aus einem Magazin geholt, und nach gebrauch dort wieder abgeliefert. Da die Magazine außerhalb des Arbeitsraumes der Maschine liegen, können fast immer so viele Werkzeuge (30.

..50...100 Stück) ungergebracht werden, wie es die Vielfältigkeit der zu fertigenden Werkstücke verlangt.

Der zum Werkzeugwechsel erforderliche Greifer kann (zum Ausheben und Eingeben) verfahren und (zum Postitionieren vor die Arbeitsspindel bzw. das Werkzeugmagazin) gedreht werden. Bei Systemen ohne Greifer: müssen die erforderliche Bewegungen vom Magazin vorgenommen werden.   Für den Werkzeugsuchlauf müssen entsprechende Kodierungen vorhanden sein.   Schaltcodierung Werkzeuge in Reihenfolge des Gebrauches (vgl. Starre Systeme) Platzcodierung Jeder Magazinplatz ist einem Werkzeug zugeordnet.

Mechano-elektische Kodierung Werkzeug selber ist Kodiert (somit egal wo abgelegt) Elektronische Kodierung Werkzeug mit Chip kodiert. Chip enthält alle Werkzeugdaten.(Optimal)   Modulare Werkzeugsysteme Bei einem modularen Werkzeugsystem sind die Werkzeugteile (Schaft, Spannteil, Schneidteil,...) so zusammengesetzt, daß sie jeweils gegen ein anderes entsprechendes Teil ausgetauscht werden können.

Die Übergangsstelle zwischen Werkszeugmaschine und Werkzeug wird Schnittstelle, die werkzeuginternen Übergänge werden Trennstellen genannt.   Werkstückwechsel Beim Werkstückwechsel muß das Fertigteil aus dem Arbeitrsraum entfernt und der Rohling in die bearbeitungspostion gebracht werden. Beim automatischen Werkstückwechsel muß der Rohling nach dem Spannvorgang eine reproduzierbare Lage eingenommen haben. Beim Bearbeiten von Stangen, z. B. auf einer Drehmaschine oder Säge, ist der Vorgang bekannt: Vorschubzange schließt sich, das Spannzeug öffnet, die Vorschubzange schiebt,.

..   Einzelteile müssen vor das Spannzeug gebracht werden. Im einfachsten Fall kann das durch Rollen (bei Drehteilen) oder Rutschen in Schienen geschehen. Die Rohlinge werden oft in Tellermagazinen zwischengespeichert und bei Bedarf über Greifer in das Spannzeug gegeben.   Freiprogrammierbare Handhabungsautomaten (Industrieroboter)   Industrieroboter sind universell einsetzbar Handhabungsautomaten mit mehreren Achsen, deren Bewegung (Bewegungsfolge, Wege, Winkel) frei programmierbar und gegebenenfalls sensorgeführt sind.

Sie sind mit Greifern, Werkzeugen oder anderen Fertigungsmitteln ausrüstbar und können Handhabungs- und/oder Fertigungsaufgaben ausführen. Die Bauform und die Steuerung eines Industrieroboters bestimmen seine Einsatzfähigkeit.   Baugruppen eines Robotersystems Kinematik: Arm: Herstellen der räumlichen Zuordung zwischen Werkstück/Werkzeug und Fertigungseinrichtung, Greifer: Werkstück/Werkzeug greifen Steuerung: Programmablauf speichern, steuern, überwachen, logische Verknüpfungen mit Fertigungs- und Ordnungeinrichtungen herstellen Antriebe: Umwandeln und Übertragen der erforderlichen Energie zu allen Bewegungsachsen Meßsystem: Messen der Lage und der Geschwindigkeit der einzelnen Bewegungsachsen Sensoren: Messen physikalischer Größen, Form- und Lageerkennung, Erfassen von Umwelt- und Systemeinflüssen   Steuerungsarten: Punktsteuerung (PTP Point to Point) Anfang- und Endpunkt einer Bewegung sind Gespeichert. Die Bewegung zwischen den beiden Punkten erfolgt auf einer vorher nicht definierten Bahn und ist abhängig von der Lage des Anfangs- und des Endpunktes, der Kinematik des Roboters, der Belastung und der Geschwindigkeit. Multipunktsteuerungs (MP Multipoint) Diese Steuerung kann viele Raumpunkte speichern. Liegen diese Punkte dicht beieinander, so kann angenähert das Verhalten einer Bahnsteuerung erreicht werden.

Bahnsteuerung (CP = Continuous Path) Die Bahn zwischen zwei Raumpunkten ist durch einen Vorgegebenen Funktionszusammenhang (linear und/oder zirkular) festgelegt.

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