Mechatronische Kompakt Modelle: Hochregallager mit Materialkontrolle

E6.7.2.2
Mechatronisches Kompakt-Modell: Hochregallager mit Materialkontrolle

System
Das MCS (Mechatronik Compact System) besteht aus  3 Einzelanlagen, mit jeweils einer mechatronischen Grundfunktion. Durch die Verbindung der Anlagen werden das Zusammenwirken von Mechanik, Pneumatik, Elektrik und die Programmierung der SPS vermittelt.

Lernziele

• Teile aus einen unsortieren Hochregallager vereinzeln 
• Teile kollisionssicher auf einer Ablage bereitstellen
• Umsetzen von Teilen zwischen Baugruppen
• Erkennung von verschiedenen Materialien (Sensoren)
• Mechanischer Aufbau eines Pick and Place- Umsetzers
• Programmieren eines Pick and Place-Umsetzers
• Mechanischer Aufbau einer Rundschaltisches mit Materialprüfung
• Mechanischer Aufbau einer Prüfstation
• Programmieren eines Prüfablaufs
• Programmieren einer Sortierung  für das Hochregallager

Aufbau
Die Ausstattung beinhaltet drei Modelle:

• Hochregallager : Eine elektrische Linearachse mit Zahnriemenantrieb und eine pneumatische Linearachse sowie ein Entnahmezylinder entnehmen aus einem Regalfach Werkstücke und fördern diese zu einer Übergabeposition. Diese kann rechts und links vom Hochregallager sein. Von diesen Übergabepositionen können die Werkstücke entnommen und zum Einlagern wieder abgelegt werden.
• Pick and Place, pneumatisch mit Winkelgreifer : Die Baugruppe dient der Sortierung von Werkstücken in mehrere Ausgabepositionen mittels eines pneumatischen ausfahrbaren, absenkbaren Drehmechanismus und eines Greifers.
• Rundschalttisch mit Prüfeinheit und Anzeige: Eine über dem Rundschalttisch angeordnete Prüfeinheit mit drei Sensoren erkennt die Werkstücke als anwesend, schwarz und metallisch. Die Ergebnisse können auf der Anzeige ausgegeben werden.

Methode
Das Gerät ist als Schüler- und Studentenversuch ausgelegt. Praxisnahe Aufgabenstellungen fordern den Lernenden auf, das Steuerungs- oder Anlagenproblem mit seinem Programm und mittels mechanischer Einstellungen zu lösen. Vorausgesetzt werden Grundlagen der Programmierung von SPS und das Verständnis von Fertigungsabläufen.

Zielgruppe
Als Zielgruppe werden Auszubildende der gewerblichen Wirtschaft und Studenten der Fachrichtung Automatisierungstechnik angesprochen. Der Kurs bietet Versuche mit skalierbarem Niveau für die Berufsschule und für die Bachelorausbildung, von einfachen Einlagerungsprozessen bis hin zu komplexen Sortier-Algorithmen kann die Komplexität des Problems an den Wissensstand  und das Lehrziel angepasst werden.

Themen

• Programme für die Ablaufsteuerung
• Erstellen von Ablaufsteuerungen
• Unterschied von Hand- und Automatik-Funktionen in Programmen.
• Planen der Ansteuerung von pneumatischen Ventilen
• Kollisionssicher auf einer Ablage bereitstellen
• Mikroschalter zur Positionserkennung
• Einweglichtschranke
• Optischer Sensor
• Induktiver Sensor
• Positionieren mit Mikroschalter
• Elektrische Antriebe
• Endschalter mit Mikroschalter
• Wendeschützschaltung