Modulares mechatronisches Produktionssystem (MPS): Station Roboter
Autor: Mareen Rehberg und Carolin Mohs
Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Göbel
Zuvor gelaufenens Projekt zum Roboter: Ansteuerung des Mitsubishi Roboters
Überblick
Bei der Station Roboter [2] [3] 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 [4] 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. 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 Nullposition eingespeichert.
Das Roboterprogramm das aufgespielt wurde, ist nicht funktionstüchtig obwohl die nötigen Positionen geteached wurden.
Jetzt muss das richtige Roboterprogramm gesucht werden.
Das Roboterprogramm [5] wurde gefunden, aber die Positionen scheinen nicht zu der Positionsliste [6] 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.
| Vergleich | |
|---|---|
| Batterie | Netzteil |
| - | Input: 100-250/50~60Hz |
| Output: 3,6 V | Output: 4.3V (Gleichstrom) 1.5 A |
Das Netzteil [7] wurde bei Conrad bestellt und mit hilfe von 2-poligen Platinensteckverbinder an die Platine des Roboters angeschlossen. Folgendes Schaltungsbild wurde dafür verwendet:
Der Schaltplan wurde mit Hilfe von TinyCAD [9] 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 [10].
| Tasten | Achsen |
|---|---|
| Totmann & STEP/MOVE & X +/- (J1) | Roboterarm auf Sockel drehen |
| Totmann & STEP/MOVE & Y +/- (J2) | 1. Gelenk verfahren |
| Totmann & STEP/MOVE & Z +/- (J3) | 2. Gelenk verfahren |
| Totmann & STEP/MOVE & B +/- (J5) | 3. Gelenk verfahren |
| Totmann & STEP/MOVE & C +/- (J6) | Greifer drehen |
| HAND & C +/- | Greifer öffnen/schließen |
| Totmann & 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
- ↑ Datei: Datei:VISIO Roboter.vsdx (Originaldatei)
- ↑ Datei: Datei:Handbuch Roboter.pdf (Originaldatei), Festo Didactic GmbH & Co. KG, mitgeliefert bei Auslieferung des Produktionssytems
- ↑ Download der Roboterunterlagen: https://de3a.mitsubishielectric.com/fa/de/service/download
- ↑ Datei: Datei:Quick-Start-Anleitung MPS500.pdf (Originaldatei), Studentenarbeit im GPE Praktikum, erstellt bei vorheringen Gruppenarbeiten
- ↑ Datei: Datei:Pogramm Roboter MPS.zip
- ↑ Datei: Datei:Positionsliste Roboter MPS.zip
- ↑ Link zum Netzteil: https://www.conrad.de/de/p/netzteil-fuer-canon-powershot-s330-kein-original-ca-ps300-3-6-v-803858867.html bei Conrad bestelltes Netzteil
- ↑ Datei: Datei:Schaltplan Netzteil MPS.zip (Originaldatei)
- ↑ Link zur Webseite: https://www.tinycad.net/
- ↑ Datei: Datei:Manuelle Bedienung MPS.pdf