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EINGANG: 14=WZG2da, ; 2 Finger-Parallel-Greifer 16=WZG3da, ; 3 Finger-Zentrisch-Greife 11=TWPOS ; Meldung von CL300: AUSGANG: 18=SchiebLag,; Ausschieber Kugel- 13=TW_block, ; Meldung an CL300 14=TW_frei ; Meldung an CL300 ; Vom Roboter anzufahrende Raumpunkte: MK_Punkt:@Mont_unt,@Mont_ob,@Mont_zw,@Mo ... ************************************************************ Montage=0 Teile=1 V_PTP=30% ; Geschwindigkeit im PTP-Betrieb
Anfang: WENN TWPOS UND Montage DANN LADEN Sprung Anfang Halt
UP MONTIEREN TW2 ; Aufruf UP Kugellager_1 ; Aufruf UP Unterteil ; Aufruf UP Buchse_1 ; Aufruf UP RSPRUNG UP TW2 ; Arbeitsschritt 1 – 2 TW_block=1 ; Meldung an CL300: TW blockieren hWZG2 ; P-Greifer aus WZG-Ablage 2 holen
1 EINLEITUNG Das Ziel dieses Versuches ist es, exemplarisch in den Einsatz und die Programmierung eines Roboters sowie die Bedienung einer Robotersteuerung einzuführen.
Der in diesem Versuch eingesetzte Roboter ist Teil eines komplexen Robotergestützten Flexiblen Montagesystems (RFM), welches gemeinsam mit dem Fachgebiet Fertigungsautomatisierung (Prof. Conrad) entwickelt wurde.
Der Roboter vom Typ Scara (turboscara SR 800) wird hier als Montageroboter eingesetzt und soll diverse Werkstück- und Werkzeughandhabungen ausführen. In der Arbeitszelle des Roboters werden dazu die Bauteile zur Montage von Zahnradpumpen bereitgestellt; diese werden ihrerseits von einem automatischen Transfersystem (CTS) in die Zelle transportiert bzw. manuell zugeführt.
Die Handhabung der Bauteile erfolgt mittels eines 3-Finger-Zentrisch- bzw. 2-Finger-Parallel-Greifers, die über ein Werkzeug-Wechselsystem programmgesteuert an die Achse 4 des Roboters elektromagnetisch gekoppelt werden können. - Zusätzlich steht zum Verschrauben der Bauteile ein pneumatisch angetriebener Schrauber als Werkzeug zur Verfügung.
Die Montageaufgabe wird im Kapitel 4 ausführlich beschrieben. – Zur Einarbeitung in eine methodische und systematische Vorgehensweise zur Problemlösung wird zuvor im Kapitel 3 ein Beispiel vorgestellt, welche als Übungsaufgabe zu bearbeiten ist. Diese kann in die anschließend zu entwickelnde Lösung der Montageaufgabe integriert werden.
2 VERSUCHSSTAND
2.1 Aufbau Alle Aufbauten sind in der Arbeits-zelle des Roboters untergebracht. Das Bild 2.1 zeigt einen Blick in die Montagezelle des Roboters und das Bild 2.2 zeigt den Arbeitsraum in der Draufsicht.
Die Steuerung der Transportwagen des CTS zur und durch die Montage-zelle zwecks Zu- und Abfuhr von Bauteilen wird im Anhang 9.1 be-schrieben.
Das Bild 2.3 zeigt ergänzend die Bereitstellung der Greifer und das Bild 2.4 die Magazinierung und Bereitstellung der Lager und (Er-satz-) Zahnräder.
Bild 2.2 Arbeitsraum des Roboters in der Draufsicht
Bild 2.3 Greifer-Bereitstellung Bild 2.4 Lager- / Räder-Magazin 2.1.1 Mechanik: Roboter Bosch SR 800 Der Schwenkarmroboter vom Typ SR 800 verfügt über 4 Freiheitsgrade / Achsen (3 rotatorische Achsen, 1 translatorische Achse) mit einem maximalen Arbeitsradius von 800 mm bei einer maximalen Nutzlast von 10 kg.
Weitere technische Daten die Mechanik betreffend finden sich in der nachfolgenden Tabelle 2.1.
Bild 2.5 Mechanischer Aufbau des Roboters Bosch SR 800
Tabelle 2.1 Technische Daten zum Roboter SR 800
2.1.2 Elektrik: Schnittstellen der Aktoren und Sensoren Die Robotersteuerung verfügt über 64 diskrete Eingänge (0/24 V=) und 48 diskrete Ausgänge (0/24 V=). – An diese Ein- / Ausgänge sind die im Roboterarbeitsraum installierten Sensoren und Aktoren mit ihren elektrischen Aus- / Eingängen fest angeschlossen (Tabelle 2.2).
Die Eingangszustände können softwaremäßig abgefragt / eingelesen und die Ausgangszustände entsprechend gesetzt werden.
2.1.3 Pneumatik: Schaltpläne Das Bild 2.6 zeigt den Schaltplan des elektropneumati-schen Antriebes der Greifer bzw. des Schraubers - welche elektromagnetisch an den Werkzeug-Wechselkopf ange-koppelt werden - und den Schaltplan für den Antrieb der Schieber am Zahn-rad- und Lagerma-gazin.
Das Bild 2.7 zeigt entsprechend den Schaltplan (2) zur Schraubenzuführg.
Bild 2.7 Schaltplan (2) zur Elektropneumatik und Sensorik der Schraubenzuführung
2.2 Inbetriebnahme
Wartungseinheit
Pv
E31 E30
A7 A8
Schraubenzuführung
~
Netzanschluß
Vorschubzylinder
CTS EINschalten (s. Anhang 9.1, Seite 22)
Hauptschalter Roboter-Steuerung EIN (Schlüsselschalter Front Steuerschrank)
Steuerung EIN (Taster < I > unter„Steuerung“ (s. Bild 2.8)
Referenzieren (s. Abschn. 6.1 in [3] ): 1. P.99 aufrufen (Programm-Code 99 mit Tasten < + > / < - > einstellen 2. Mit Taste < I > unter Programm Referenzieren starten (s. Bild 2.8)
Funktionen ( s. Abschnitt 6 in [3] ): - Referenzieren des Roboters - Manuelles Verfahren des Roboters - Programmaufruf über Funktionstasten- Teach-In-Betrieb
Programm aufrufen und starten: Alternative A: Aufruf aus EXPROG.DAT (s. hier Abschn. 3.4 und Abschn. 5.3.2 in [3] ) Alternative B: Aufruf über PC bzw. Terminal (s. Abschnitt 3.4 )
Hauptbetriebsart wählen
Handbetrieb Automatik
Wahl einer anderen Betriebsart oder Steuerung AUS ( Taste < 0 > unter Steuerung , s. Bild 2.8)
Roboter-Steuerung Hauptschalter AUS , Druckluftversorgung AUS und CTS-Steuerung AUS
Bild 2.8 Bedien- und Anzeigetafel (Interface) der Roboter-Steuerung
2.3 Programmierung Siehe hierzu J. Rößler: ANLEITUNG zur PROGRAMMIERUNG der Roboter-Steuerung Bosch rho 2
2.3.1 Programmtest Das Testen und Optimieren eines editierten Programmes erfolgt in mehreren Schritten.
1. Schritt Quell-Programm (Name.QLL) in steuerungsspezifischen Maschinencode übersetzen (s. Abschnitt 5.2.2 in [3]).
2. Schritt Positionen im „Teach-In-Verfahren“ definieren (s. Abschn. 5.2.3 in [3]). 3. Schritt: Testen des Programmes im Schrittbetrieb gemäß Abschnitt 5.2.4 in [3]. 4. Schritt Ggf. nach Programmkorrektur und /oder Korrektur von Positionen
Wiederholung der Schritte 1-3. 5. Schritt Nach erfolgreichem Test Freigabe zum Automatikbetrieb
(s. Abschnitt 5.3 in [3]).
ROBOTER-STATION
| HALT | HALT Steuerung | Programm | Satzende | Programmende
3.1 Aufgabenstellung Dieses Beispiel ist Teil der unter Kapitel 4 zu bearbeitenden Aufgabe „Zahnradpumpen-Montage“ und umfasst die folgenden Schritte (s. hierzu Bild 2.2 und Bild 9.1.1ff):
Schritt 1: Transportwagen 2 in Position Stop5 vor dem Lift mit Pumpengehäuseteilen (Bild rechts) beladen. Anschließend CTS starten (Bild 9.1.4 ). Schritt 2: Parallelgreifer holen und TW2 in Position Stop 7 blockieren. Gehäuse- teile im Magazin (Bild 3.0 a-b) ab- legen. Nach dem Entladen TW- Blockade aufheben! Schritt 3: Zentrischgreifer holen, ein Rillen- kugellager aus dem Magazin (Bild 3.0 d) entnehmen und auf Montageplatz richtig ablegen (Bild 3.0 c). Anschließend Zentrisch- greifer zurück in Werkzeug-Ablage 3. Schritt 4: Parallelgreifer holen, Pumpengehäuse- unterteil aus Magazin nehmen (Bild 3.0 b) und auf dem Montageplatz mit Kugellager fügen. Parallelgreifer zurück in WZG- Ablage 2 (s. Kapitel 4, M-Schritt 1-2, S.17). Schritt 5: Zentrischgreifer holen, Gleitlagerbuchse aus Magazin nehmen (Bild 3.0 d) und auf Montageplatz mit Gehäuseunterteil fügen. Zentrischgreifer zurück in WZG-Ablage 3. Schritt 6: Parallelgreifer holen, vormontierte Gehäuseplatte auf TW4 (probeweise) laden, TW4 zur Abfahrt freigeben.
Die Programmierung erfolgt gemäß der bekannten Methode:
3.2 Lösungskonzept Die Entwicklung der Lösung beginnt konzeptionell mit der Bahnplanung für die Roboter-bewegung. Die konzipierten Raumpunkte/Positionen mit ihren Bezeichnungen sind dem Bild 3.1 zu entnehmen.
Bild 3.1 Positionen zur Bahnplanung ( Maschinenkoordinaten s. Anhang 9.2)
8. Gleitlager im Pumpenunterteil montieren 9. Pumpe auf TW2 absetzen
Lag_mag_u
Lag_mag_s Buc_mag_s
Buc_mag_u
Buc_mon_dBuc_mon_uBuc_mon_s
Buc_mon_o
Lag_mon_u
Lag_mon_s
Lag_mon_o
4. Kugellager auf Montageplatz positionieren
Mont_unt
Mont_zw
Mont_ob
6. Pumpenunterteil mit Kugellager fügen 5. Pumpenunterteil aus Magazin holen
7. Buchse aus 3. Kugellager aus Magazin holen Magazin holen
• Programmstruktur Das Programm ist in der Weise strukturiert , dass aus einem Hauptprogramm heraus die Schritte 1-6 der Aufgabenstellung über Unterprogramme zur Aus-führung gebracht werden (Bild 3.2). In den Unter-programmen wird auf einige externe Programme zur Handhabung der Werk-zeuge gemäß Tabelle 3.1 zurückgegriffen. (Programmlistings Anhang 9.3-9.10). Diese Programme können im Steuerungs-Handbetrieb über die Funktionstasten F1-F8 des Handbediengerätes (HBG) aufgerufen und zur Ausführung gebracht werden.
Bild 3.2 Struktur des Programmierbeispiels
Tabelle 3.1: Liste der externen Programme
Programm Funktion HBG hWZG1 aWZG1 hWZG2 aWZG2 hWZG3 aWZG3
AUF ZU
Holen des Schraubers aus WZG-Ablage 1 Ablegen des Schraubers in WZG-Ablage 1 Holen des Parallelgreifers aus WZG-Ablage 2 Ablegen des Parallelgreifers in WZG-Ablage 2 Holen des Zentrischgreifers aus WZG-Ablage 3 Ablegen des Zentrischgreifers in WZG-Ablage 3 Greifer öffnen bzw. Schrauberantrieb einschalten Greifer schließen bzw. Schrauberantrieb abschalten
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8
PROGRAMM BEISP(iel)
.......... Deklarationen Anfang: Montagestartbedingungen abfragen Wenn Bedingungen erfüllt, dann MONTIEREN starten Montageendebedingungen abfragen Wenn Bedingungen erfüllt, dann „LADEN“ Sprung Anfang
Halt; Ende Anweisungsteil
ENDE
UP MONTIEREN TW2 Kugellager_1 Unterteil Buchse_1 RSPRUNG
PROGRAMM BEISP ; Programm zum Übungsbeispiel ; Datum: 04.03.2004 , C. Goehring ; Deklaration: EINGANG: 14=WZG2da, ; 2 Finger-Parallel-Greifer in WZG-Ablage 2 16=WZG3da, ; 3 Finger-Zentrisch-Greifer in WZG-Ablage 3 11=TW2, ; Meldung von CL300: TW2 ist in Montagezelle (Stop7) positioniert 12=TW4 ; Meldung von CL300: TW4 ist in Montagezelle (Stop7) positioniert ; AUSGANG: 18=SchiebLag, ; Ausschieber fuer Kugel-u.Gleitlagerbuchse 13=TW_block, ; Meldung an CL300: TW-Abfahrt blockieren 14=TW_frei ; Meldung an CL300: TW-Abfahrt freigegeben ; ; Vom Roboter anzufahrende Raumpunkte in Maschinenkoordinaten: ; MK_Punkt:@Mont_unt,@Mont_ob,@Mont_zw,@Mont_si,@Lag_zw MK_Punkt:@Lag_mag_u,@Lag_mag_s,@Buc_mag_u,@Buc_mag_s,@Buc_zw MK_punkt:@Buc_mon_o,@Buc_mon_u,@Buc_mon_s,@Buc_mon_d MK_punkt:@Lag_mon_u,@Lag_mon_o,@Lag_mon_s,@Greif2_o,@Greif3_o,@Ref_pos DEF FELD[1..3]MK_Punkt:@TW_sich,@TW_unten,@Mag_sich,@Mag_unten,@Mag_zw GANZ:Teile BINAER:Montage,END ; ;Externe Programme EXTERN:hWZG2,aWZG2,hWZG3,aWZG3,AUF,ZU ; ;Ende Deklarationen ; ;***************************************************************************************************************** ; ;Beginn des Hauptprogramms ; Montage=0 ; Pumpe noch nicht montiert Teile=1 ; 1=Pumpen-Unterteil., 2=P-Mittelteil., 3=P-Oberteil END=0 V_PTP=30% ; Geschwindigkeitsdefinition im PTP-Betrieb ; Anfang:
WENN TW2 UND NICHT Montage DANN MONTIEREN ; TW2 in Position und keine Pumpe montiert
WENN TW4 UND Montage DANN LADEN ; montierte Pumpe auf TW4 laden WENN NICHT TW4 UND END DANN Halt ; Ende Anweisungen im HP
Sprung Anfang ; ; UP MONTIEREN TW2_entladen ; Aufruf UP Kugellager_1 ; Aufruf UP Unterteil ; Aufruf UP Buchse_1 ; Aufruf UP RSPRUNG ; Ruecksprung ins HP ; ;
UP TW2_entladen ; Aufgabenstellung Schritt 1 – 2 TW_block=1 ; Meldung an CL300: TW-Abfahrt blockieren hWZG2 ; P-Greifer ausWZG-Ablage2 holen Fahre nach @Greif2_o AUF WDH 3 mal Fahre ueber @TW_sich[Teile] nach @TW_unten[Teile] ZU Fahre nach @TW_sich[Teile] Fahre ueber @Mag_sich[Teile] nach @Mag_zw[Teile] Fahre mit t=2 nach @Mag_unten[Teile] AUF Fahre nach @Mag_sich[Teile] Teile=Teile+1 WDH_Ende Fahre nach @Greif2_o aWZG2 ; P-Greifer in WZG-Ablage2 ablegen TW_block=0 ; Meldung an CL300: TW2 Blockade aufheben TW_frei=1 ; Meldung an CL300: TW-Abfahrt freigeben WARTE 1.0 TW_frei=0 ; Meldung an CL300: TW-Freigabe rücksetzen END=0 RSPRUNG ; Ruecksprung ins HP ; ; UP Kugellager_1 ; Aufgabenstellung Schritt 3: Kugellager montieren hWZG3 ; Zentrisch-Greifer aus WZG-Ablage3 holen SchiebLag=1 ; Kugellager aus Magazin ausschieben WARTE 2.0 Fahre nach @Lag_zw ; Greifer faehrt ueber Ausschieber AUF ;Greifer oeffnen Fahre mit t=1 nach @Lag_mag_u ; Greifer faehrt in untere Position ZU ; Greifer schließen Fahre ueber @Lag_mag_s Nach @Lag_mon_o,@Lag_mon_s FAHRE mit t=2 nach @Lag_mon_u AUF Fahre ueber @Lag_mon_o nach @Greif3_o aWZG3 ; Z-Greifer in WZG-Ablage3 ablegen RSPRUNG ; Ruecksprung ins HP ; ; UP Unterteil ; Aufgabenstellung Schritt 4 hWZG2 ; Parallel-Greifer aus WZG-Ablage2 holen Fahre ueber @Greif2_o nach @Mag_sich[1] AUF ; Greifer oeffnen Fahre mit t=1 nach @Mag_unten[1] ZU ; Greifer schließen Fahre nach @Mag_sich[1] Fahre ueber @Mont_ob nach @Mont_zw Fahre mit t=4 nach @Mont_unt AUF ; Greifer oeffnen Fahre ueber @Mont_ob nach @Greif2_o aWZG2 ; WZG in Ablage2 ablegen RSPRUNG ; Ruecksprung ins HP ; ;
UP Buchse_1 ; Aufgabenstellung Schritt 5 hWZG3 ; Zentrisch-Greifer aus WZG-Ablage3 holen Fahre nach @Buc_zw Fahre mit t=1 nach @Buc_mag_u ZU Fahre ueber @Buc_mag_s Nach @Mont_ob,@Buc_mon_o FAHRE mit t=4 NACH @Buc_mon_u AUF Fahre mit t=2 nach @Buc_mon_s Fahre mit t=2 nach @Buc_mon_d Fahre ueber @Mont_ob nach @Greif3_o aWZG3 ; Z-Greifer in WZG-Ablage3 ablegen Montage=1 ; Pumpe (vor-) montiert SchiebLag=0 ; Ausschieber Lagermagazin zuruecksetzen RSPRUNG ; Ruecksprung ins HP ; ; UP LADEN ; Aufgabenstellung Schritt 6 TW_block=1 ; TW-Abfahrt blockieren hWZG2 ; Parallel-Greifer aus WZG-Ablage2 holen AUF Fahre nach @Greif2_o Fahre ueber @Mont_ob nach @Mont_unt ZU Fahre mit t=2 nach @Mont_si V_PTP=10% Fahre ueber @TW_sich[1] nach @TW_unten[1] AUF V_PTP=20% Fahre ueber @TW_sich[1] nach @Greif2_o aWZG2 ; WZG in Ablage2 ablegen Fahre nach @Ref_pos TW_block=0 ; TW-Blockade aufheben Montage=0 TW_frei=1 ; Meldung an CL300: TW-Abfahrt freigegeben WARTE 1.0 TW_frei=0 ; TW-Freigabe rücksetzen Teile=1 ; Gehaeuseteile-Parameter rücksetzen END=1 V_PTP=30% RSPRUNG ; Ruecksprung ins HP ; ENDE ; Ende HP
• Test und Optimierung Das Testen des Programms auf formale Korrektheit (Syntax-Prüfung) und Funktion im Sinne der Aufgabenstellung erfolgt gemäß Abschnitt 2.3.1 Programmtest.
3.4.1 Programmaufruf über Terminal Im ersten Schritt soll das getestete Programm über das Terminal aufgerufen werden. - Dazu muss der Programmname in der RBS-Ebene eingegeben werden, womit der Befehl zum automa-tischen Programmaufruf der entsprechenden IRD-Datei gegeben wird. Nach dem Aufruf muss das Programm in der Hauptbetriebsart Automatik extern gestartet werden (Taste < I > unter Programm drücken) !! Die Steuerung kehrt nach dem Aufruf in die RBS-Ebene zurück, so dass während des Programmablaufes weiter am Terminal gearbeitet werden kann. Der Programmablauf kann mit der Taste < O > unter Programm angehalten werden. Fortsetzung durch erneuten externen Start.
3.4.2 Programmaufruf über Interface Im zweiten Schritt soll das Programm über das Bedien- / Anzeigefeld (Interface) der Steuerung aufgerufen und gestartet werden (Bild 3.3).
Dazu muss das zu startende Programm in die Datei EXPROG.DAT namentlich eingetragen werden (s. Abschn. 5.3.2 in [3] ).
Die Vergabe der codierten Programm-Nr. ist mit den übrigen Laborgruppen abzusprechen!
Bild 3.3 Programmablauf starten über Steuerungs-Interface
Hauptbetriebsart Automatik wählen
Code-Nr. eingeben
Übernahmetaste drücken
Externes Startsignal geben mit Taste < I > unter Programm
Ggf. Programmablauf stoppen mit Taste < O > unter Programm
4 AUFGABENSTELLUNG Die Aufgabe umfasst die (vereinfachte) robotergestützte Montage einer Zahnradpumpe. Das Pumpengehäuse (Unter-/ Mittel-/ Oberteil) wird mit dem TW2 in die Montagezelle gebracht, alle weiteren Bauteile werden in der Montagezelle positioniert und - soweit notwendig - auch orientiert bereitgestellt. Die Tabelle 4.1 zeigt die Stückliste der Bauteile, das Bild 4.1 einen Schnitt durch die montierte Pumpe.
Tabelle 4.1 Stückliste für 1 Zahnradpumpe
Bild 4.1 Zusammenbauzeichnung der Zahnradpumpe [1]
Pos. Menge Benennung Werkstoff Bemerkung 1 1 Pumpendeckel (Unterteil) Al-Legierung 120 x 120 2 1 Zahnradgehäuse (Mittelteil) Al-Legierung 120 x 120 3 1 Grundplatte (Oberteil) Al-Legierung 120 x 120 4 1 Pumpenzahnrad Al-Legierung ∅ 37 x 25 5 1 Pumpenzahnrad Al-Legierung ∅ 28 x 25 6 1 Antriebswelle 50CrV4 ∅ 27 x 120 7 1 Welle 16MnCr5 ∅ 20 x 78 8 4 Imbusschraube St 37 Kaufteil 9 2 Passfeder St 60-2K Kaufteil
Die Montage der Pumpe soll nach [1] in 10 Schritten ausgeführt werden. Die Schritte 1-2 sind im Rahmen des Übungsbeispiels bereits beschrieben und das zugehörige Montageprogramm schon entwickelt worden. (s Abschnitt 3.3 , Zeichnungen der Bauteile s. Anhang 9.11 )
Hinweis: Maximale vertikale Fügekraft des SR 800 = 500 N
Montageschritt 1: Ein Rillenkugellager aus dem Magazin entnehmen und auf dem Montage-platz positionieren. Grundplatte aus dem Magazin holen und von oben mit dem Lagersitz auf das Kugellager drücken.
Montageschritt 2: Eine Gleitlagerbuchse aus dem Magazin holen und in die Grundplatte fügen.
Montageschritt 3: Antriebswelle (lang, ohne Passfedern) aus dem Magazin holen und in das Rillenkugellager einsetzen.
Montageschritt 7: Rillenkugellager aus dem Magazin nehmen und in den noch auf dem Maga-zinplatz liegenden Pumpendeckel eindrücken.
Montageschritt 8: Zweite Lagerbuchse aus dem Magazin nehmen und in den noch auf dem
Magazinplatz liegenden Pumpendeckel eindrücken. Montageschritt 9: Den vormontierten Pumpendeckel aus dem Magazin nehmen und auf das
Zahnradgehäuse aufsetzen. Montageschritt 10: Nacheinander 4 Imbusschrauben aus dem Magazin holen und damit Pum-
pengehäuseteile verschrauben. - Anschließend Pumpe zum Transport auf TW4 (Platz1) ablegen. - Beim Transport des Schraubers durch den Roboter unbedingt darauf achten, dass beim Drehen des Schraubers um Achse 4 Kollisionsgefahr besteht!!
Zur Aufnahme der Schrauben alternative Verfahren erproben, um ein sicheres Aufnehmen zu gewährleisten.
Die Montageschritte können ggf. variiert werden.
Die Montagezeiten der einzelnen Schritte ist mit dem Ziel zu minimieren, dass die Taktzeit der Gesamtmontage (unter den gegebenen Bedingungen) möglichst klein ist!
5 VERSUCHSVORBEREITUNG
• Intensives Studium dieses Skriptes
• Über das Übungsbeispiel nachdenken und diskutieren (Kapitel 3)
• Zur Aufgabenstellung (Kapitel 4):
- Analyse, Pflichtenheft, Arbeitsplan (Testat)
- Lösungskonzept entwickeln.
6 VERSUCHSDURCHFÜHRUNG 6.1 Einweisung
6.2 Übungsbeispiel gemäß Kapitel 3 bearbeiten und zur Ausführung bringen (Testat)
6.3 Robotergestützte Zahnradpumpenmontage entsprechend Kapitel 4 / 5 analog zum Übungsbeispiel bearbeiten. Dabei auf stetige und zügige Bewegungsabläufe achten. Programmausführung im Automatikbetrieb gemäß Abschnitt 3.4. Die Montage-Taktzeit für eine Pumpe ist zu messen und zu minimieren ! (Testat)
6.4 Die Dateien (QLL-,PKT-,IRD-, SYM-, ERR-, DAT-Datei) auf Programmier-PC gruppen- weise unter C:\boschlib\sr800\gruppe i , für i=1,2,3, ... speichern!!
7 DOKUMENTATION und PRÄSENTATION Die substantiellen Arbeiten zu den Kapiteln 4 - 6 in einem kurzen, übersichtlichen, lesbaren und verständlichen Bericht zusammenfassen.
Das Arbeitsergebnis soll abschließend im Rahmen einer Präsentation (Vortrag, Demonstration, Diskussion) vorgestellt werden. ( Motto : Tue Richtiges und sprich darüber! )
8 LITERATUR [1] T. Engelbart, J. Helmer: Planung, Programmierung und Betrieb einer robotergestützten flexiblen Montage FH Hannover, FBM, FG Automatisierungstechnik, 1995
[2] Bosch: Handbuch Robotersteuerung Bosch rho 2 Ausgabe 7/88 [3] J. Rößler: Anleitung zur Programmierung der Roboter-Steuerung Bosch rho 2 FH Hannover, FBM, FG Automatisierungstechnik, 2000
9.1 Transportsystem CTS Die Steuerung des CTS (Bosch SPS CL300) ist aktuell so programmiert, dass vier Transport-wagen (TW1-4) die Ver- und Entsorgung von zwei Montagezellen ausführen (Tabelle 9.1).
Das Bild 9.1.1 zeigt in einer Draufsicht das CTS mit der Lage der Montagezellen und der Grundstellung der TW´s vor dem Start der CTS-Steuerung.
Bild 9.1.1 CTS mit Montagezellen und TWs in Grundstellung
Fahrweg TW2/4 Fahrweg TW3/1
Tabelle 9.1 Zuordnung der TW zu den Montagezellen Pumpen-Montage Filter-Montage
Vor dem Start des CTS sollen die TW´s in folgender Grundstellung positioniert sein: - TW1 unbeladen in Stop4-Position gemäß Bild 9.1.1 - TW3 mit 3 leeren Filtergehäusen vor der Filtermontagezelle in Stop 2-Position - TW2 mit Pumpengehäuseteilen vor dem Lift in Stop5-Position - TW4 unbeladen in Stop8 -Position
a) TW2 in Stop5-Position vor dem Lift b) TW3 in Stop2-Position vor Filter-Montagezelle
Bild 9.1.2 TW2 und TW3 in Ausgangsposition vor CTS-Start
Zur Inbetriebnahme der CTS-Steuerung hier nochmals die ersten Schritte laut Abschnitt 2.5. Schritt 1: Druckluftversorgung EINschalten (Handventil rechts neben Schaltschrank für Bosch-Scara-
Roboter SR 800 lt. Bild 2.20) Schritt 2: CTS-Steuerung aktivieren
- Hauptschalter EIN - Drehschalter EIN - wenn rote Störungs- meldeleuchte AUS, dann Taster “Antriebe EIN” betätigen (Bild 9.1.3)
Schritt 3: Antriebe und Controller von TW1 - 4 über Kippschalter an
Wagenseite EINschalten Schritt 4: (s. Abschnitt 2.5)
Der Programmstart zur CTS-Steuerung erfolgt durch Betätigung des Druck-schalters „CTS-Start/Stop“ am Steuerpult neben dem Lift (Bild 9.1.4). Nach dem Start leuchtet der Schalter weiß. Der TW2 fährt in die Be-/Entlade-Position (Stop 7) der Pumpen-Montagezelle und wird dort durch Anheben positioniert (Bild 9.1.6). Der TW3 fährt sofort nach dem Start in die Stop3-Positionen (Bild 9.1.5). Die Roboter beginnen dann mit ihrer Montage. Ggf. kann die TW2-Weiterfahrt aus der Stop7-Position und die des TW3 aus der Stop3-Position durch Betätigung des
dritten bzw. zweiten Schalters von links Bild 9.1.4 CTS – Steuerpult
am Steuerpult (Schalter leuchten dann weiß) eingeleitet werden. - Nach der TW-Abfahrt muss der Schalter noch-mals betätigt werden (Schalterleuchte AUS).
Während des Be-/ Entladens von TW3 in der Stop3-Position der Filtermontage-zelle (Bild 9.1.5) muss durch eine Kommunikation zwischen der Roboter POSAB-Steuerung und der CTS-SPS sichergestellt werden, dass der TW3 auch dann die Position nicht verläßt, wenn TW2 oder 4 zwecks Durchfahrt durch Filter-Montagezelle „anklopft“. Erst nach Abschluss des Be- bzw. Entladevorganges erhält der TW3 die Freigabe zur Fahrt zum Lift oder über die Ausweichstrecke (Bild 9.1.1 und 9.1.7), so dass der TW2/4 die Filter-Zelle passieren kann, wo er in jedem Fall kurzzeitig zum Akku-Laden angehalten wird. Die Freigabe zur Weiterfahrt erfolgt Bild 9.1.5 TW3 in Stop3-Postion (Filtermontage-Zelle) erst nach dem Erreichen des Mindest- ladezustandes des Akkus.
Nach abgeschlossener Montage sollen die fertigen Filter auf den TW1 geladen und in die Stop5-Position vor dem Lift gesteuert werden (Bild 9.1.8), um mit dem Lift ins EG zu fahren. Dort können die montierten Filter abgenommen werden, was durch ein Signal an die CL300 zu melden ist. Der TW1 fährt dann wieder nach oben um die nächsten Filter zu holen. - Ggf. nimmt er zu demontierende Filter mit.
Über die entlang der Fahrstrecke instal-lierten Lesestationen (Bild 9.1.6) werden die TWs von der CTS-Steuerung erkannt und auftragsgemäß zu ihrem Ziel gesteuert. Bild 9.1.6 TW2 in Stop7-Position (Pumpen-Zelle)
Der TW2 wird nach dem Positionieren in der Pumpen-Montagezelle vom Scara-Roboter entladen (sofern das Pumpenmontageprogramm läuft), über den Lift in das EG fahren und leer wieder nach oben kommen..
Nach dem Entladen kann der TW2, so wie der TW4 nach dem Beladen, über den dritten Schalter von links am Steuerpult willkürlich zur Weiterfahrt veranlasst werden (Auch wenn das Pumpen-
montageprogramm nicht läuft!). Schalter nach EIN gleich wieder in den Zustand AUS rücksetzen.
Wurde der TW4 mit einer montierten Pumpe beladen, so wird er in jedem Fall über den Lift in das EG fahren, dort entladen (Signal an CL300) und mit dem Lift wieder nach oben kommen. Die Montagen können beliebig oft wiederholt werden. Auch der wahl-weise Betrieb nur einer Montage (nur ein Roboter arbeitet) ist möglich.
Zum „Herunterfahren“ der CTS-Steuerung muss das Steuerungsprogramm über die CTS-Stop-Taste (weiße Leuchte dann AUS) beendet werden (Bild 9.1.4). Das „Herunterfahren“ kann etwas länger dauern, da die CTS-Steuerung die 4 TWs wieder in ihre Ausgangs-/Grund-positionen steuern muss (Bild 9.1.1).
Hierzu besondere Hinweise Bild 9.1.7 TW3 verlässt Filter-Zelle für Zellendurchfahrt von TW2 beim Betreuer einholen!
Abschließend muss die CTS- Steuerung spannungs- und drucklos geschaltet werden.
Bild 9.1.8 TWs mit Filtern und Pumpe in Stop5-Position vor dem Lift
9.3 PROGRAMM hWZG1 ;******************************************************************* ;Funktion: Holen des Schraubers aus WZG-Ablage 1 ;Autor: Goehring ;Stand: 10.04.2003 ;******************************************************************* ;Deklarationen EINGANG: 14=Greifer2_da, 16=Greifer3_da, 32=Greifer1_da AUSGANG: 5=G_Kupplung, ; Greifer-Kupplung = EIN : G_Kupplung=0 Greifer-Kupplung = AUS : G_Kupplung=1 1=Schliessen ; Alle Ausgänge schließen : Schliessen=1 MK_Punkt: @hWZG1_o,@hWZG1_u,@hWZG1_s,@hWZG1_a,@hWZG1_z ; EXTERN: AUF,ZU ;Deklarationsende ;******************************************************************* ;Programmanfang SCHLEIFE:
Wenn Greifer3_da Und Greifer2_da Und Greifer1_da Dann HOLEN SONST SPRUNG SCHLEIFE HALT UP HOLEN
Schliessen=0 Warte 1.0 Fahre nach @hWZG1_o Fahre nach @hWZG1_z Fahre linear mit t=3 nach @hWZG1_s warte 0.5 G_Kupplung=0 Fahre mit t=2 nach @hWZG1_a warte 0.5 Fahre linear mit t=3 nach @hWZG1_u Fahre nach @hWZG1_o
Wenn Nicht Greifer1_da Und Greifer2_da Und Greifer3_da Dann ABLEGE SONST SPRUNG SCHLEIFE HALT UP ABLEGE
Fahre nach @aWZG1_o Fahre nach @aWZG1_u Fahre linear mit t=3 nach @aWZG1_a G_Kupplung=1 warte 0.5 Fahre mit t=2 nach @aWZG1_s Fahre linear mit t=3 nach @aWZG1_z Fahre nach @aWZG1_o G_Kupplung=0
Wenn Nicht Greifer2_da Und Greifer3_da Und Greifer1_da Dann ABLEGE SONST SPRUNG SCHLEIFE HALT UP ABLEGE
Fahre nach @aWZG2_u Fahre linear mit t=2 nach @aWZG2_a G_Kupplung=1 warte 0.5 Fahre mit t=1 nach @aWZG2_s Fahre linear mit t=2 nach @aWZG2_z G_Kupplung=0
Wenn Nicht Greifer3_da Und Greifer2_da Und Greifer1_da Dann ABLEGE SONST SPRUNG SCHLEIFE HALT UP ABLEGE
Fahre nach @aWZG3_u Fahre linear mit t=2 nach @aWZG3_a G_Kupplung=1 warte 0.5 Fahre mit t=1 nach @aWZG3_s Fahre linear mit t=2 nach @aWZG3_z G_Kupplung=0
EINGANG: 14=Greifer2_da, ; Parallel-Greifer in WZG-Ablage 2
16=Greifer3_da, ; Zentrisch-Greifer in WZG-Ablage 3 32=Greifer1_da ; Schrauber in WZG-Ablage 1
;Deklarationsende ;********************************************************** ;Programmanfang WENN NICHT Greifer2_da DANN Oeffnen WENN NICHT Greifer3_da DANN Oeffnen WENN NICHT Greifer1_da DANN Drehen HALT UP Oeffnen
Auf_1=0 Auf_2=1 WARTE 1.0 ; damit Greifer vollständig öffnen kann Auf_2=0
RSPRUNG UP Drehen
Auf_1=1 Auf_2=1 Auf_3=1 Auf_4=1
RSPRUNG ; ENDE ;**********************************************************
EINGANG: 14=Greifer2_da, ; Parallel-Greifer in WZG-Ablage 2
16=Greifer3_da, ; Zentrisch-Greifer in WZG-Ablage 3 32=Greifer1_da ; Schrauber in WZG-Ablage 1
;Deklarationsende ;********************************************************** ;Programmanfang WENN NICHT Greifer2_da DANN Schliess WENN NICHT Greifer3_da DANN Schliess WENN NICHT Greifer1_da DANN Stop HALT UP Schliess Zu_1=1
WARTE 1.0 ; damit Greifer vollständig schließen kann RSPRUNG UP Stop
Zu_1=0 Zu_2=0 Zu_3=0 Zu_4=0
RSPRUNG ; ENDE ;**********************************************************