Modulares mechatronisches Produktionssystem (MPS): Station Prüfen

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Station Prüfen

Autor: Mareen Rehberg und Carolin Mohs
Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Göbel


Überblick

Programmablaufplan Prüfen [1]

Die Station Prüfen [2] ermittelt Eigenschaften von eingelegten Werkstücken. Das Modul Erkennen führt eine Farberkennung des Werkstückes durch. Ein kapazitiver Sensor erkennt unabhängig von der Farbe jedes Werkstück. Ein Reflex-Lichttaster weißt silberne und rote Werkstücke nach. Schwarze Werkstücke werden vom Reflex-Lichttaster nicht erkannt. Eine Reflex-Lichtschranke überwacht, ob der Arbeitsraum über der Werkstückaufnahme frei ist, bevor das Werkstück durch das Modul Heben angehoben wird.

Der analoge Sensor des Modul Messen stellt die Höhe des Werkstückes fest. Das Ausgangssignal wird über einen Komparator mit einem einstellbaren Schwellwerten digitalisiert.

Ein Linearzylinder leitet korrekte Werkstücke über die obere Luftkissenrutsche zur Folgestation weiter. Andere Werkstücke werden auf der unteren Rutsche aussortiert.

Sensoren
- 1B1 Hebezylinder oben
- 1B2 Hebezylinder unten
- 2B1 Auswerfzylinder eingefahren
- B4 Sicherheitslichtschranke
- PART_AV Werkstück vorhanden
- IP_FI Folgestation frei
Aktoren
- 1M1 Hebezylinder nach unten
- 1M1 Hebezylinder nach oben
- 2M1 Auswerfzylinder ausfahren
- 3M1 Luftkissenrutsche ein
- IP_N_FO Station belegt

Inbetriebnahme

Als erstes wurde die Anlage nach Quickstart-Anleitung [3] der vorherigen Gruppenarbeiten gestartet. Folgende Schritte sind dort für die Station Prüfen vorgesehen. Da die Stationen Prüfen und Verteilennicht unabhängig voneinander funktionieren müssen beide in Betrieb genommen werden.

Vorbereiten der Anlage

  • Magazine füllen
  • Alle Werkstückträger leeren
  • An Station Verteilen darf kein Werkstück vor dem Magazin liegen
  • Alle Not-Aus Schalter entriegeln

Einschalten der Anlage

  • Druckluftversorgung herstellen (Kugelhahn / Wartungseinheiten öffnen)
  • Spannungsversorgung herstellen (FI / Steckerleiste einschalten)
  • Hauptschalter am Fließband einschalten und "Controller on" betätigen
  • SPS der Station Verteilen über Netzschalter einschalten und warten bis SPS hochgefahren ist
  • SPS der Station Prüfen über Netzschalter einschalten und warten bis SPS hochgefahren ist
  • Prüfen ob Wahlschalter der SPS auf "run" steht

Richtvorgang

  • Station Verteilen richten ("Reset" betätigen)
  • Station Prüfen richten ("Reset" betätigen)

Starten der Anlage (immer in Prozessrichtung)

  • Station Fließband starten ("Automatic on" betätigen)
  • Station Verteilen starten
  • Station Prüfen starten

Fehlersuche

Beim Übergang von Station Verteilen zur Station Prüfen, traten die ersten Fehler auf. Der Schwenkarm von Station Verteilen wurde beim Hochfahren zur Höhenmessung eingeklemmt. Außerdem wurde bei der Höhenmessung wurden alle Bauteile (rot, schwarz und Silber) aussortiert. Damit nur wie gewollt die schwarzen Bauteile aussortiert werden, musste die Höhenmessung mechanisch sowie elektrisch eingestellt werden.


Schritte [2] zum Einstellen des Wegtasters (mechanisch):

  1. Montieren Sie das Modul Messen so, dass der Abstand Oberkante Profilplatte - Unterkante Haltewinkel Modul Messen 240mm beträgt.
  2. Legen Sie ein rotes Werkstück (Höhe 25mm) in die Werkstückaufnahme des Modul Heben.
  3. Lösen Sie die Schrauben der Halteklammern des Wegtasters, damit der Wegtaster verschoben werden kann.
  4. Fahren Sie den Hebezylinder in seine obere Endlage.
  5. Verschieben Sie den Wegtaster bis der Tastlift 15mm eingeschoben ist. Fixieren Sie den Wegtaster in dieser Position.


Schritte [2] zum Einstellen des Komparators (elektrisch):

  1. Legen Sie ein rotes Werkstück (Höhe 25mm) in die Werkstückaufnahme.
  2. Fahren Sie den Hebezylinder durch Betätigen der Handhilfsbetätigung nach oben.
  3. Stellen Sie die beidenPotentiometer LEVEL1 und LEVEL2 so ein, dass die Schaltungsanzeige des Ausgangs MID (grün) leuchtet.
  4. Fahren Sie den Hebezylinder durch Betätigen der Handhilfsbetätigung nach unten.
  5. Die Schaltungsanzeige des Ausgangs LOW (gelb) leuchtet.
  6. Entnehmen Sie das Werkstück. Der Komparator ist eingestellt.


Nachdem Einstellen wurden nur noch die schwarzen Bauteile aussortiert. Als nächstes musste die Luftkissenrutsche richtig eingestellt werden, damit die silbernen und roten Bauteile bis zum Werkstückträger befördert werden. Damit das Bauteil auf dem Werkstückträger erkannt wird und zur nächsten Station weiterbefördert wird, wurde die Lichtschranke am Förderband richtig eingestellt.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

Beim Modul Prüfen mussten einige Sensoren eingestellt werden, bevor ein reibungsloser Ablauf möglich war. Dies wurde zur Quickstart-Anleitung hinzugefügt.

Vorbereiten der Anlage

  • Magazine an allen Stationen füllen
  • Alle Werkstückträger leeren
  • An Station Verteilen darf kein Werkstück vor dem Magazin liegen
  • Alle Not-Aus Schalter entriegeln

Einschalten der Anlage

  • Druckluftversorgung herstellen (Kugelhahn / Wartungseinheiten öffnen)
  • Spannungsversorgung herstellen (Stecker einstecken, Steckerleiste anschalten)
  • Hauptschalter am Fließband einschalten und "Controller on" betätigen
  • SPS der Station Verteilen über Netzschalter einschalten und warten bis SPS hochgefahren ist
  • SPS der Station Prüfen über Netzschalter einschalten und warten bis SPS hochgefahren ist
  • Prüfen ob Wahlschalter der SPS auf "run" steht

Sensoren ausrichten

  • analogen Sensor für die Höhe des Werkstückes nach Anleitung ausrichten
  • Lichtschranke für die Erkennung des Werkstückes auf dem Werkstückträger ausrichten

Richtvorgang (immer in Prozessrichtung)

  • Station Verteilen richten ("Reset" betätigen)
  • Station Prüfen richten ("Reset" betätigen)

Starten der Anlage

  • Station Fließband starten ("Automatic on" betätigen)
  • Station Verteilen starten
  • Station Prüfen starten

Manuelle Bedienung

Die Zylinder sind beschriftet und Bilder sind in der Beschreibung vorhanden [4].

Option Teil ist schwarz (Ausschuss)

  1. Teil zur Prüfstation fahren
  2. Teil zur Auswurfposition fahren
  3. Teil auswerfen

Option Teil ist rot oder silber (Gutteil)

  1. Teil zur Prüfstation fahren
  2. Luftrutsche an
  3. Teil auswerfen
  4. Zur Auswurfposition fahren

Hinweis:

Daran denken, wenn ein Schalter aktiviert wurde, ihn zurück in Grundstellung zu bringen.

Schnittstellendokumentation

Die Station Prüfen funktioniert nur in Kombination mit dem Automatikbetrieb des Förderband und der Station Verteilen. Um die Stationen später zu vereinzeln müssen zuerst die Schnittstellen dokumentiert werden.

Die Werkstücke werden von der Station Verteilen weitergegeben an die Station Prüfen, dadurch kann die Station erst arbeiten, wenn ein Werkstück angekommen ist. Des Weiteren ist das Förderband mit der Station verknüpft. Nur wenn ein leerer Werkstückträger an der Station steht, kann die Station Prüfen das Werkstück auf den Träger schieben.

Unterlagen

Die Unterlagen zur Station Prüfen befinden sich gesammelt in SVN.

Literatur

  1. ↑ Datei: Datei:VISIO Pruefen.vsdx (Originaldatei)
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 Funktion: Datei:Handbuch Pruefen.pdf (Originaldatei), Festo Didactic GmbH & Co. KG, mitgeliefert bei Auslieferung des Produktionssytems
  3. ↑ Funktion: Datei:Quick-Start-Anleitung MPS500.pdf (Originaldatei), Studentenarbeit im GPE Praktikum, erstellt bei vorheringen Gruppenarbeiten
  4. ↑ Datei: Datei:Manuelle Bedienung MPS.pdf


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