Automation

• Fabrikautomatisierung

  • Werkzeugmaschinen

  • Handhabungstechnik

  • Montagetechnik

• Prozessautomatisierung

  • Fahrer-Assistens-Systeme

  • Verfahrenstechnik

• Gebäudeautomatisierung

  • Klimatechnik

  • Personalbeförderung

• Automatiseren

  • Das Ausrüsten einer Anlage, damit ein Vorgang selbstständig abläuft

• Mechanisierung

  • Ist der Substitutionsprozess mechnaischer und menschlicher Leistungen durch technische Hilfsmittel

• Rationaliseriung

  • Ist die ständige Bemühung durch Erkentnisse oder Methoden die Leistung in Technik, Wirtschaft und Organisation zu verbessern.

Automatiserungungsgrad:

• Beschreibt den Anteil der Automatiserten Funktionen bezogen auf die Gesamtfunktionen einer Anlage.

• Er kann nur für ein System mit bekannten Grenzen angegeben werden.

• Automatiseriungsgrad=Summe Entscheidung Maschine/Summe aller Entscheidungen

• Automat

  • Ein künstliches System welches selbstständig ein Programm befolgt

  • Aufgrund eines Programms trifft das System eine Entscheidung (Verknüpfungen von Eingaben)

• Vollautomat

  • Maschine erledigt den Fertigungsprozess selbstständig

  • Zuführung und Startimpuls ist Automatisiert

• Halbautomat

  • Maschine erledigt Fertigungsprozess selbsständig, aber Zuführfunktion und Startimpuls muss gegeben werden

Verfügbarkeit: Ist die Warscheinlichkeit, ein System zu einem vorgegebenen Zeitpukt in einem funktionsfähigen Zustand anzutreffen.

T0 = (mitlere) störungsfreie Laufzeit

TA = (mittlere) Ausfalldauer

• Die Geasmtverfügbarkeit wird zusätzlich durch Faktoren wie Auftragsmangel, Sonn- und Ferietage Instandhaltung, usw. beeinflusst

• Produktivität

  • Ist das Verhältnis der erbrachten Leistung bezogen auf die in den Prozess eingebrachte Faktoreneinsatzmenge

• Wirtschaftlichkeit

  • WIrschaftlichkeit ist Nutzen durch Aufwand

• Durchsatz

  • Die Effizinz einer ANlage wird durch den Durchsatz beschreiben (Ausbringung durch Herstellzeitraum)

• Flexibilität

  • Flexibilität ist die Fähigkeit eines Systems, innerhalb einer bestimmten Zeit für verschidene Aufgaben einsatzbereit zu sein. Je größer das Aufgabenspecktrum und je kleiner der Umstellaufwand, desto höher die Flexibilität

• Umrüstflexibilität

  • Umrüstem auf ein fast identisches Produkt, daher kein Werkzeug oder Spannmittel wechsel (sehr kurzfristig)

• Umbauflexibilität

  • Umbau eines Systems auf ein komplett anderes Produkt (langfristiger)

• Kosten

  • Materialkosten

  • Lohnkosten

  • Maschinenkosten

• Qualität

  • Reproduzierbarkeit

  • Maßhaltigkeit

  • Oberflächengüte

• Arbeitsbedingungen

  • Senken der Unfallgefahr

  • Erweitern der Arbeitsinhalte

  • Senken der Arbeitsbelastung

• Auswirkung auf den Menschen

  • ständig höhere Qualifikationen nötig

  • Entstehung neuer Tätigkeitsfelder

  • Sicherung der Produktion in Hochlohnländern

• Auswirkung auf den Betrieb

  • Verlust an Flexibilität

  • Zunahme von Planungs-, Instandhaltungs- und Überwachungsaufwand

  • Hohe Fixkosten bei der Anschaffung

• Höhere Planungsaufwand

  • Layout udn Infrastruktur

  • 100% Prozesssichere Einzelprozesse

• Höhere Vorbereitungszeit

  • Änderung Personalstruktur (Qualifizierungen)

  • Änderung von Werkezugen und Vorrichtungen

• Höherer Organisationsaufwand

  • Fertigungsabläufe

  • Fertigungsplanung/-steuerung

• Höherer Kapitalaufwand

  • hohe Investitionsksoten

  • Risiko der Marktnachfrage

• Handhaben

  • Speichern

  • Menge verändern

  • Bewegen

  • Sichern

  • Kontrolieren

• Körpereigenes Koordinatensystem

  • beschreibt den zu handhabenden Körper und wird mit diesem mitbewegt

  • Koordinatenursprung und richtung ist an jedem Punkt des Körpers frei wählbar

• Bezugskoordinatensystem

  • beschreibt einen Körper im umgebenden System

  • Koordiantenursprung und Richtung sind entsprchend der Aufgabe wählbar (Fertigungseinrichtung, Handhabungseinrichtung oder Gebäude)

• Fließgut

  • z.B. Stange, Draht, Band

• Stückgut

  • einzelne Teile

• Quasifließgut

  • Tackernadeln (mehrere Stückgüter miteinander verbunden)

• Werkstückeigenschaften

  • Geometische Daten

    • z.B. Form

  • Kennzeichende Formelemente

    • z.B. Bohrung

  • Physikalische Eigenschaften

    • z.B. Werkstoff

• Werkstückverhalten

  • Ruheverhalten

    • z.B. Standsicherheit

  • Förderverhalten

    • z.B. Gleitfähigkeit

• Minimierung der Anzahl von Einzelteilen

• Ausbildung von Formelementen zur Orientierung

• Bilde parallele Griffflächen zum Greifen durch Roboter aus

• Gestalte Bauteile so, dass sie sich gut maganizieren lassen

• Anstatt normaler Feder Gummifeder oder Feder mit parallelen Enden

• Stückgut in Quasifließgut verwandeln

• mehrere Elemente zu einem Multifunktionselement kombinieren

• Beschickungsspeicher

  • Versorgung der Einzelmaschinen

• Ausgleichsspeicher

  • Zeitweiliger ausgleich von Taktschwankungen

• Störungsspeicher

  • Vermeidung von Abschaltungen bei einer losen Verkettung

• Zwischenspeicher

  • Technologisch bedingte Werkstücksammlung

• Sammelspeicher

  • Vorratsbildung von fertigen Teilen

• Translatorisch

  • geradlinige Bewegung in eine Richtung (Förderband mit Mitnehmern

• Rotatorisch

  • Drehbewegung in eine Richtung Mitnehmner an Scheibe

• Automatisches Vereinzeln mit pneumatischen Schiebern

• Bewegungsrichtung

  • Translation

  • Rotation

• Bewegungsform

  • starre Verkettung (verbundene Förderkette)

  • lose Verkettung (loses Stückgut)

• Bewegungshilfe

  • mit Werkstückträger

  • ohne Werktückträger

• Rotatorisch

  • Rundtakttisch

• Translatorisch

  • Förderband

  • Werkstückträger

• mit Werkstückträger

  • Beschädigungsfreier Transport

  • Für Bearbeitetete Teile

  • Codierung möglich

  • Leichtere Handhabung

• ohne Werkstückträger

  • Rohlinge

  • Beschädigung z.B. Kratzer

  • Große Werkstückzahlen

• Lineareinheit

  • z.B. pneumatischer Zylinder

• Dreh- und Schwenkeinheit

  • pneumatisch angetriebener Drehflügel

• Positioniertische

  • elektrisch angetriebene zweiachsige Tische

Pick and Place Gerät

• Bewegung folgt fest vorgegebenen Programm (ohne Mechansichen eingriff nicht veränderbar)

• meistens Greifer

• Ordnen durch Gleichrichten

• Ordnen durch Auslesen

Unter Positionierung versteht man das Bewegen und Festlegen eienes Objekts in eine definierte Position im Raum. Die Orientierung des Körpers bleibt dabei außer Betracht.

Positionieren kann man z.B. über Baieren, Zentrierprismen

• Diskontinuierlich

  • Bei diskontinuierlicher Weitergabe wird das Arbeitsgut mittels im Takt arbeitetenden Eichrichtungen bewegt

  • z.B. Hubrechentransport, Wanderbalkensystem oder Multigreifer-Umsetzer

• Kontinuierlich

  • Bei der kontinuierlichen Weitergbae wird das Arbeitsgut stätig weitertransportiert

  • z.B. Förderband oder Mehrrichtungsketten

• Elektromagnetische Schwingförderer sind ein Feder-Masse-System, das den Gesetzten der Schwingungsmechanik gehorcht

• Sparsamer Energieverbrauch und reibungsfreie Bauteile

• Einfache Sterung/Regelung und Robuster aufbau

• Unterscheidung in Multiwurfförderung und Gleitförderung

• mechanische Greifer

  • Parallelbewegunbg

  • Kreisbewegung

• Magnetgreifer

• Vakuumgreifer

Endeffektor:

• Vorrichtung, die speziell zum Anbringen an die mechanschie Schnittstelle eines Roboters konzipiert ist.

• Zum verrichten bestimmter Arbeiten

• z.B. Greifer, Schweißzange oder Lackierpistole

• Koordinantensysteme

  • Roboterkoordinatensystem

  • Werkstückkoordinatensystem

  • Werkzeugkoordinatensystem

• TCP - Tool Center Point

  • Der TCP ist die Werkzeugspitze und er Punkt, der mit dem WErkstück in berührung kommt.

  • Er muss im Roboter eingelernt werden, damit dieser das Werkzeug aus versichdenen Winkeln auf die selbe Position bringen kann.

• Portalroboter

  • 3 Linarachsen

• Horizontalschwenkarmroboter

  • 2 Drehachsen

  • 1 vertikale Linearachse

• Vertikal Knickarmroboter

  • 3 Drehachsen

• Nutzlast

  • Werktück, Prozesskräfte

• Nennlast

  • Nutzlast+Effektorlast+Anbauteile+Kabel

• Maximallast

  • Nennlast bei reduzierten Geschwindigkeiten und / oder eingeschränktem Arbeitsraum

• Zusatzlast

  • Zusätzliche Last auf einem beistimmten Roboterarm (z.B. Schweißstromquelle)

• Absolutgenauigkeit

  • Abwichung des Mittelwert der Ist-Werte zum Soll-Zielwert

  • Systematische und nicht systematische Abweichungen

• Wiederholgenauigkeit

  • Genauigkeit bei mehrfachem Anfahren eines Aktors (Streuung)

  • Hohe Wiederholgenauigkeit kann leicht korrigiert werden

Hauptanforderungen:

• Kompakt und leicht

• Hohe Steifigkeit

• Hohe Übersetzung

• Spielfrei

• Riemengetriebe

  • Vorteile: Versatzausgleich, leichte Wartung Günstig, Dämpfung durch Riemen

  • Nachteile: Altern Schnell, großer Platzbeadrf

• Planetengetriebe

  • Besteht aus Sonnenrad, Planetenräder und Innenverzahntes Holrad

  • Vorteile: kleiner Bauraum, geliche Drehrichtung, An- und Abtriebswelle fluchten

  • Nachteile: Begrenzte übersetzung (Verkettung möglich), kein Versatzausgleich

• Cyclo-Getriebe

  • Vorteile: große Übersetzung, hohe Momente übertragbar, wenig spiel

  • Nachteile: Teuer, kein Versatzausgleich, hohes Gewicht

• Hamonic Drive

  • BEsteht aus: Wave Generator, Flexspline, Circular Spline

  • Vorteile: große Übersetzung, hohe Momente übertragbar, wenig spiel

  • Nachteile: Teuer, kein Versatzausgleich, hohes Gewicht

• Die Montage muss flexibler werden

• Mehrfachverwendung von Komponenten muss erhöht werden

• Durch viele Varinaten und Just in Time wird verbesserte Teilebereitstellung nötig

• Schneller Hochlauf auf Planstückzahl nötig

• Hauptfluss

  • Vorteile: klarer Materialfluss, kurzer Durchlauf

  • Nachteile: monotnote Arbeit, geringe Komunikation

• Nebenfluss

  • Vorteile: Arbeitsberiechheruung durch übernahme von Umfeldaufgaben, Einarbeitung gut möglich

  • Nachteile: hohe Investutionskosten für Verkettung, erhöhter Platzbedarf

• U-Line

  • Vorteile: hohe Mitarbeiterproduktivität, geringer Flächenbedarf

  • Nachteile: schwer zu automatisieren, ind er Regel nur Steharbeitsplätze

Vorteile:

• hohe Flexibilität

• kein Transport

• flexible Flächenplanung

Nachteile:

• Reduzierte Produktivität

• Hohe Durchlaufzeiten

• In U-Form angeortnete Arbeitsplätze, Mitarbeiter bedienen mehrere Stationen, je nach Auftragslage abreiten unterschiedlich viele Mitarbeiter in der Line

• Vorteile: minimale Durchlaufzeit, geringe Bestände und Zwischenpuffer, Mehrmaschinenbedienung

• Nachteile: weniger Flexibilität, One-Pice-Flow bei sehr hohen Stückzahlen uneffektiv

Baustellenmontage:

• Maschine wird an einem Platz gebaut, Mitarbeiter Teile und Werkzeuge werden zur Maschine gebracht

• Vorteile: hohe Flexibilität, geringer Planungs- und Steurungsaufwand, gut für Komplexe Montagearbeit

• Nachteile: hoher Platzbedarf, lage Durchlaufzeiten, aufwendiger Materilafluss

• Elementarsensor

• Integrierter Sensor

  • Elementarsensor + Singnalaufbereitung

• Intelegenter Sensor

  • Elementarsensor + Signalaufbereitung und -verarbeitung

• Auflösung

  • gibt kleinstmögliche Messbare veränderung an

• Linearität

  • Maß der Abweichung der Kennline von einer Geraden

• Ansprechzeit

• Hysterese

  • Abstand der unterschiedlichen Ein- und Ausscahltpunkte

• Rauschen

  • Störgröße bei der SIgnalübertragung

• Drift

  • Abweichung der Ausgabe über der Zeit ohne Veränderung der Eingabe

• Prüft den untersten Platz des Magazins ob Werkstück vorhanden ist

  
  

• Bei matten und nicht reflektierenden Teilen

• 1

• Wird kein Werkstück erkannt, so trifft das Lichtsignal ungehindert auf den Empfenger, dieser schaltet beim Empfangen des Lichtstrahls den Ausgang

• Größe des Objekts, je größer desto bessere Ereknnung

• Objektfarbe, hellere Werkstücke reflektieren mehr Licht

• Der Winkel des Werkstücks, wenn ein Winkel zwischen Werktück und Taster ist, kann der Taster die Reflexion nicht wahrnehmen

• Gerade Oberflächen, bei gebogenen Oberflächen wird das Licht so abgelenkt, dass nur ein kleiner Teil den Empfänger erreicht

• Transparente Gegenstände könnne erkannt werden, solange sie eine glatte und reflektierende Oberfläche aufweisen

• 1 - Rot

• 2 - Silber

• 3 - Schwarz

• Begründung: bessere Refelxion bei helleren Farben

e

b, c, d, g

• a) Abstand Näherungsschalter zum Werkstück

• DaMessing nicht so stark Magnetisch ist und daher eine deutlich geringeren Abstand braucht