Abbildung 1: Entwurf des gesamten Modules

Autoren: Leger Paco Kamegne Kamdem, Ferry Rossini Nde, Jasmin Tewo Watio
Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Göbel

Einleitung

Dieses Projekt (Projekt des Schwerpunkts GPE im Studiengang MTR) im siebten Semester des Studiengangs Mechatronik Mechatronik beinhaltet die Entwicklung, Konstruktion, Fertigung eines Roboterzellen für Delta-Roboter im Rahmen des Praktikums der Produktionstechnik (GPE). Die Abbildung 1^[1] rechts zeigt ein Prototyp. Zu sehen sind unter Anderem den gesamten Anlage.

Aufgabenstellung und Definition der Anforderungen

Aufgabenstellung: In diesem Projekt geht es darum, eine Aufhängung für den Picker-Roboter zu entwickeln und zu bauen, die eine Last von ca. 117 kg (Gewicht des Picker-Roboters) tragen kann. Die einzelnen Arbeitspakete gliedern sich wie folgt:

•	Bestandsaufnahme: Alle Teile müssen sortiert und geprüft werden, ob sie noch funktionieren. Und repariert, falls sie nicht.
• 	Konzeption Aufhängung & Rahmen: Unter Zuhilfenahme von Kreativitätstechniken soll ein geeignetes Lösungskonzept entwickelt werden. Das Lösungskonzept ist als 3D-Modell zu realisieren. Technische Zeichnungen sind ebenfalls zu erstellen.
•	Beschaffung: Bestellung fehlender Halbzeuge, Normteile oder sonstiger Zukaufteile zur Umsetzung des Lösungskonzeptes.
•	Bau: Die Halbzeuge sind eigenständig nach den techn. Zeichnungen zu fertigen. Alle Teile der Baugruppe sind anschließend zu fügen.
•	Montage des Pickers: Mit Hilfe des Hubwagens wird der Picker-Roboter an die Aufhängung gehängt und befestigt. 
•	Inbetriebnahme des Picker-Roboters: Durchführung erster Funktionstest mit elektrischer Ansteuerung.

Definition der Anforderungen: Folgende Rahmenbedingungen und Anforderungen wurden an die Projektlösung gestellt:

• 	Konventioneller, simpler Aufbau
•	flexibel und bewegliche Aufhängung
•	Gegenlager für lange Werkstücke
•	Verwendung der Alu-Strukturprofile
•	Spanndurchmesser bis ca. 80 mm
•	Budget bis maximal 1500€
•	Bestellung/ Beschaffung rechtzeitig auslösen
•	Lieferung bis Januar 2020

Gantt Chart

Konzeption Aufhängung & Rahmen

Mit Hilfe des Professor haben wir nach sehr genauen Vorgaben frei Hand gezeichnet, wobei wir die Höhe und Breite der Türen und Akzente genauer berücksichtigt haben. Wir haben auch ein anderes Konzept für die Befestigung des Roboters entwickelt. Nach dieser Freihandzeichnung ging es weiter zum Zeichnungsteil mit CAD (Computer Aided Design). Für die Realisierung unseres Projektes wurden uns Bosch-Profile zur Verfügung gestellt, deshalb haben wir für unsere Zeichnungen zunächst die Software May-CAD verwendet, da sie für diese Übung besser geeignet war. Unter der Beobachtung des Lehrers fertigten wir aus konzeptionellen Gründen mehrere Zeichnungen an. Nachdem wir die endgültige Zeichnung gefunden und erneut verschickt hatten und uns endgültig auf May-CAD geeinigt hatten, exportierten wir sie für den nächsten Schritt in eine SolidWorks-Datei.

Abbildung 2: Darstellung der Vorderansicht des Entwurfs

Abbildung 3: Darstellung der Draufsicht des Entwurfs.

Abbildung 4: Darstellung der Seitenansicht des Entwurfs.

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Konstruktion

Technische Zeichnungen

Zusätzlich zu den uns zur Verfügung stehenden Informationen, wie z.B. die Höhe des Roboters und seines Arbeitsbereiches, seine Abmessungen, Angaben zu den Abmessungen der Türen und der Aufzüge und die Höhe der Arbeitsfläche, haben wir wieder Zeichnungen nach diesen Normen und mit Kenntnis der uns zur Verfügung stehenden Materialien erstellt.

CAD-Daten

Die sämtlichen CAD-Daten und weitere Projektdateien finden sich unter folgendem SVN-Link: [1]

Beschaffung

Die nachfogend aufgeführten Zukaufteile wurden beschafft:

Pos.	Beschreibung	Anzahl	Preis	Link
1	Gewinde-Formverbindersatz 10 Profiltyp schwer	32	52,48€	Link
2	Hauptsäulen: Profil 10 100x100, L = 2040mm	8	958,38€	Link
3	Streben oben: Profil 6 40x160, L = 1200mm	8	201,20€	Link
4	Streben unten: Profil 10 45x90 schwer, L = 1200mm	4	58,28€	Link
5	Werkzeug: Bit Torx T50 mit Nuss-Aufnahme	1	18,99€	Link
6	Werkzeug: Bit Torx T50	5	19,95€	Link
7	Schraube für Rolle an Fußplatte	8	3,20€	Link
8	Schraube für Dachplatte an Fußplatten	32	12,80€	Link
9	Rittal AE 1045.500 Schaltschrank 400 x 500 x 210 Stahlblech Lichtgrau (RAL 7035) 1 St.	2	129,58€	Link
10	FSP FSP180-50PLA Netzteil	2	110,16€	Link
11	Hutschienen-Netzteil (DIN-Rail) 24 V 10 A 240W	2	301,88€	Jasmin Tewo-Watio (Diskussion)24%20V&tfo_ATT_NUM_OUTPUT_CURRENT_MAX=10%20A Link
12	Winkel 10 100x100	40	268€	Link
13	Installationskabel H07RN-F 3 x 1.5 mm² Schwarz 50 m	1	90,66€	Link

Fertigung und Montage

Inbetriebnahme

Lessons learned:

Ausblick:

Quellen

↑ Abbildung 1: eigene Quelle

https://assets.omron.com/m/61547d4849409d86/original/Quattro-S650H-Parallel-Robot-Users-Manual.pdf

http://products.omron.us/Asset/Omron-Adept-SmartController-EX_UG_EN_201602_R96IE01.pdf

https://industrial.omron.de/de/products/robotics

https://de.wikipedia.org/wiki/Adept_Technology

Sonstiges