Modulares mechatronisches Produktionssystem (MPS): Station Roboter

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Station Roboter

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

Zuvor gelaufenens Projekt zum Roboter: Ansteuerung des Mitsubishi Roboters

Überblick

Programmablaufplan Roboter

Bei der Station Roboter nimmt der Roboter die Werkstücke aus der Werkstückaufnahme mit einem pneumatischen Greifer auf. Die Werkstücke werden in die Montageaufnahme transportiert. Mit einem optischen Sensor wird die Orientierung der Werkstücke kontrolliert.

In Kombination mit der Station Montieren können die Werkstücke zu einfachwirkenden Zylindern montiert werden.

Inbetriebnahme

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

Vorbereiten der Anlage

• Magazine an allen Stationen füllen
• alle Werkstückträger leeren
• alle Montagepositionen am Roboter leeren
• 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
• Controller des Roboters einschalten und Schlüsselschalter auf "Auto OP" stellen
• Programm "P.0001" am Controller wählen
• "SVO ON" betätigen und kurz warten, bis die Servomotoren hörbar eingeschaltet wurden

Starten der Anlage

• Station Fließband starten ("Automatic on" betätigen)
• "Start" am Controller betätigen

Fehlersuche

Um die Station Roboter in Betrieb zu nehmen, musste als erstes das Problem mit den Pufferbatterien gelöst werden. Durch die seltene Verwendung des Roboters waren die Pufferbatterien immer leer, wenn der Roboter benötigt wurde. Die Idee war, die Pufferbatterien durch ein Netzteil zu ersetzten. Der Roboter benötigt die Pufferbatterien, um seine Grundposition zu speichern. Es wurde ein Netzteil herausgesucht und angeschlossen.

Der Roboter wurde angeschaltet, jedoch konnte er nicht in Betrieb genommen werden. Bei der Fehlersuche wurde der RAM des Roboters resettet, da er sich gar nicht mehr bewegen oder einstellen ließ.

Vor dem Reset:

• Controller ausschalten
• Trennen aller externer Peripheriegeräte, Schnittstellen und Zusatzachsen

RAM Reset :

1. Drücken Sie die STOP und RESET Taste gleichzeitig, während der Controller eingeschaltet wird.
2. Im Display wird I- - - -I angezeigt.
3. STOP und RESET Taste loslassen
4. Die Taste RESET so oft drücken bis EnG im Display angezeigt wird.
5. Drücken Sie einmal die START Taste.
6. Wählen Sie Ihren Roboterarm aus: Roboter auswählen durch drücken der Taste RESET oder STOP bis u2AJ (für RV-2AJ) im Display angezeigt wird.
7. Drücken Sie einmal die START Taste.
8. Im Display wird nun rAMc9 angezeigt.
9. Nach ca. 15-25 sec (abhängig vom Inhalt des RAM Speichers) sieht man im Display einen Countdown von 100-0 .
10. Es erscheint kurz die Meldung ok im Display.
11. Abschließend bootet der Controller selbsttätig neu.

Nach Anzeigen der gleichen Fehlercodes nach mehrmaligem Ein- und Ausschalten bzw. Resetten wurde der Hersteller kontaktiert.

Mit dem Hersteller zusammen wurde der Roboter erneut resettet und die Nullpositionen eingespeichert.

Das Roboterprogramm das aufgespielt wurde, ist nicht funktionstüchtig obwohl die nötigen Positionen geteached wurden.

Jetzt muss das richtige Roboterprogramm gesucht werden.

Das Roboterprogramm wurde gefunden, aber die Positionen scheinen nicht zu der Positionsliste zu passen. Die Positionen müssen überprüft werden und ggf. neu geteached werden um das Programm und den Roboter zum laufen zu bringen. In diesem Kontext muss auch die Funktion der Station Montieren im Zusammenspiel mit der des Roboters geprüft werden.

Einbau eines Netzteils

Die Pufferbatterien des Roboters müssen jährlich durch den Hersteller getauscht werden. Da die Anlage nicht sehr häufig in Gebrauch ist. Dadurch ist der Austausch der Batterien nicht sehr effektiv, im Vergleich zur Laufzeit. Ein weiteres Problem der Batterien ist, dass wenn diese leer sind der Roboter seine Positionsdaten verliert. Daher die Idee, den Roboter mit einem Netzteil auszustatten.

Nach dem Überprüfen der Daten wurde nach einem passenden Netzteil gesucht. Das unten angegebene Netzteil wurde dort als Ersatz für ein 3,6 V Netzteil vorgeschlagen, außerdem waren die Möglichkeiten in diesem Spannungsbereich auf das eine Netzteil begrenzt.

Daten vom Netzteil abfogotrafiert

Vergleich
Batterie	Netzteil
-	Input: 100-250/50~60Hz
Output: 3,6 V	Output: 4.3V (Gleichstrom) 1.5 A

Das Netzteil wurde bei Conrad bestellt und mit hilfe von 2-poligen Platinensteckverbinder an die Platine des Roboters angeschlossen. Folgendes Schaltungsbild wurde dafür verwendet:

Schaltplan zum Anschließen des Netzteils

Der Schaltplan wurde mit Hilfe von TinyCAD erstellt. Die Originaldatei befindet sich in SVN.

Manuelle Bedienung

Um die Positionen des Roboters zu teachen muss der Roboter mit der Hand verfahren werden. Machen Sie sich mit der Robotersteuerung vertraut und verfahren Sie die Achsen.

Um den Roboter zu Verfahren muss der Totmanschalter auf der Rückseite der Teachbox in Stellung 1 sein (leicht reindrücken aber nicht durchdrücken).

Bilder sind in der Beschreibung vorhanden .

Tasten	Achsen
Totmanschalter & STEP/MOVE & X +/- (J1)	Roboterarm auf Sockel drehen
Totmanschalter & STEP/MOVE & Y +/- (J2)	1. Gelenk verfahren
Totmanschalter & STEP/MOVE & Z +/- (J3)	2. Gelenk verfahren
Totmanschalter & STEP/MOVE & B +/- (J5)	3. Gelenk verfahren
Totmanschalter & STEP/MOVE & C +/- (J6)	Greifer drehen
HAND & C +/-	Greifer öffnen/schließen
Totmanschalter & STEP/MOVE & C +/-	Geschwindigkeit einstellen

Hinweis:

Die Geschwindigkeit sollte geringer bleiben, damit eine Kollision rechtzeitig verhindert werden kann.

Schnittstellendokumentation

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

Aufgrund des fehlenden Roboterprogrammms kann dies noch nicht durchgeführt werden. Die Vorabversion ist folgendermaßen:

Wenn die Stationen Roboter und Montage eingeschaltet sind dann hält ein Werkstückträger mit Werkstück vor der Station Roboter. Der Roboter nimmt das Werkstück vom Werkstückträger und platziert ihn auf der Montagevorrichtung. Die Teile für den Zylinder werden von den Magazinen der Station Montieren entnommen. Danach werden die Teile auf das Transferband gelegt

Unterlagen

Die Unterlagen zur Station Roboter befinden sich gesammelt in SVN.

Betriebsmittelprüfung

Wenn der Roboter geprüft werden muss, muss das Kabel für die Spannungsversorgung des Roboters geprüft werden. Bevor dies entfernt wird, muss der Controller des Roboters eingeschaltet werden, damit der Roboter seine Positionsdaten nicht verliert. Der Controller darf erst wieder ausgeschaltet werden, wenn die Spannungsversorgung der Batterien wieder gewährleistet ist.

Literatur

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