Produktion eines HSHL-Getränkeuntersetzers: Verpackung (Station 4)

Aus HSHL Mechatronik
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Autoren: Maleen Koslowski und Luca Berntzen

Dozent: Prof. Dr. Mirek Göbel

Übersicht der Verpackungsstation

Das Neue Konzept

Im Rahmen des Produktionstechnik-Praktikums des Moduls Global Production Engineering III, im 7. Semester des Studiengangs Mechatronik, wurde das MPS der Hochschule neu konzipiert. Die ursprünglichen Stationen des Systems sollten durch vier, miteinander vernetzte, Stationen ersetzt werden. Diese sollten das Fließband wiederverwenden, das laboreigene pneumatische System einbinden und durch eine jeweils eigene SPS gesteuert werden. Das Konzept der neuen Anlage besteht darin, einen HSHL-Getränkeuntersetzer aus vorgefertigten Teilen zu kommissionieren, zu kleben, zu montieren und anschließend zu verpacken. Diese Station führt letzteren Schritt aus.

Vorgehensweise

Wie in der Mechatronik üblich, fand die Vorgehensweise der Entwicklung der Gesamtanlage, sowie die, der Teilanlage, nach dem V-Modell statt. Wie in der Vorgehensweise zu sehen, werden zuerst grobe Ansprüche an das fertige System gemacht, welche nach jeder Iteration detaillierter werden. Nach der Programmierung der Systemkomponenten werden diese mithilfe von Einzelüberprüfungen, dann Baugruppentests und anschließenden Abnahmen verifiziert.

Das V-Modell in der Mechatronik[1]

Anforderungsdefinition

Lastenheft der Verpackungsstation

In dem Lastenheft (siehe Tabelle) befinden sich Anforderungsdefinitionen für das fertige Produkt. Hier sind die Kategorien auf die Geometrie und das Gewicht, den Aufbau, die zu verwendenden Schnittstellen, die benutzten Werkzeuge und die Dokumentation begrenzt.

Geometrie:

Die Station passt auf einen Tisch und kann den fertigen HSHL-Untersetzer aus einer passenden Objektträgerschiene, welche auf den vorliegenden Objektträger aufgesetzt werden kann.

Gewicht:

Die Station ist leicht genug, um gehandhabt zu werden.

Aufbau:

Ein Druckluftzylinder schiebt den HSHL-Untersetzer von der Objektträgerschiene in den Arbeitsbereich der Station. Danach wird der Untersetzer einzeln verpackt und mit einem weiteren Druckluftzylinder in ein gemeinsames Behältnis befördert. Das System kann wegen Montagezwecken auf einer Nutenplatte des Tisches geschraubt werden.

Schnittstellen:

Alle Druckluftzylinder werden über das pneumatische System der Hochschule versorgt und alle Stationen innerhalb der MPS sind in einem gemeinsamen einstellbaren Druckluftsystem. Alle Komponenten haben, wegen den Betriebsspannungen der zu verwendenden SPS, eine Versorgungsspannung, welche etwa 24V beträgt. Die benutzten Verbindungen der Pneumatik sind standardisiert und die Verbindungen der Elektrik finden über Verbindungsklemmen statt. Das zu bearbeitende Bauteil darf den Produktionsfluss der MPS nicht unterbrechen.

Werkzeuge:

Dokumentation:

Funktionaler Systementwurf

Ablaufplan der Verpackungsstation mit Sinnbildern
Ablaufplan der Verpackungsstation

Technischer Systementwurf

Lageplan der Verpackungsstation
Programmablaufplan der Verpackungsstation

Komponentenspezifikation

Programmierung

Komponententest

Integrationstest

Systemtest

Abnahmetest

Funktion der Station

Diese Station ist die zeitlich letzte und hat die Aufgabe, den fertig montierten HSHL-Getränkeuntersetzer zu verpacken und anschließend aus dem Kreislauf der Anlage zu entfernen.

Quellen

  1. Mirek Göbel, Marc Ebmeyer, Praktikum Produktionstechnik (2021). Hochschule Hamm-Lippstadt