{"id":5186,"date":"2013-10-19T11:04:17","date_gmt":"2013-10-19T09:04:17","guid":{"rendered":"http:\/\/www.robe.world\/lex\/?page_id=5186"},"modified":"2018-10-10T05:50:23","modified_gmt":"2018-10-10T03:50:23","slug":"diplomarbeits-inhalt","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.robe.world\/lex\/studium\/diplomarbeits-inhalt\/","title":{"rendered":"Diplomarbeits-Inhalt"},"content":{"rendered":"

Kurzbeschreibung der Diplomarbeit<\/b><\/span><\/p>\n

\u00a0<\/span>Entwicklung eines Robotersystems f\u00fcr die vollautomatische Kabelbaumfertigung<\/b><\/span><\/p>\n

\u00a0verfasst von<\/span><\/p>\n

DI Alexander Rob\u00e9<\/span><\/span><\/p>\n

\u00a0 <\/span><\/p>\n

Einleitung: <\/span><\/span><\/b><\/p>\n

Es existieren grunds\u00e4tzlich zwei verschiede M\u00e4rkte in der Kabelkonfektionierung:
\nDer automotive<\/i> Marktbereich mit sehr hohen St\u00fcckzahlen, aber einer geringen Typenvielfalt und der industrielle<\/i> Marktbereich, der entgegengesetzte Anspr\u00fcche (niedrige Losgr\u00f6\u00dfe, hohe Typenvielfalt) stellt.
\nDie Firma eltrona-RKT ist im zweiten Segment t\u00e4tig und fertigt vorwiegend Kabelb\u00e4ume<\/span>

[1]<\/span> f\u00fcr den Sonderfahrzeugbau.Der automotive Marktbereich geh\u00f6rt derzeit zwar nicht zum Hauptkundenstamm von eltrona-RKT, kann aber durch die Entwicklung eines vollautomatischen Verlege-Systems penetriert werden. <\/span><\/p>\n

\u00a0 <\/span><\/p>\n

Problemstellung:<\/span><\/span><\/b><\/p>\n

Es existieren derzeit Anlagen f\u00fcr die Konfektionierung von einfachen Kabelbaumsystemen, bei denen gleichartige Litzen mit wenig verschiedenen Crimps verwendet werden. Solche Anlagen werden z.B. von KOMAX, AMP-ARA, Megomat, Metzner etc. produziert. Derzeit werden s\u00e4mtliche Kabelb\u00e4ume, die f\u00fcr die Automobilindustrie oder den Sonder-maschinenbau verwendet werden, von Hand gelegt <\/span><\/p>\n

Aufgrund der von den Kunden gew\u00fcnschten Art der Lieferung des Fertigungs-Auftrages (z.B.: 20 x 50 Stk.; 14-t\u00e4gig) ergeben sich immer wieder von Neuem „Lernprozesse“ f\u00fcr einen Kabelbaum (siehe Abbildung 1). \u00a0 \"\"<\/span><\/p>\n

Abbildung 1:\u00a0\u00a0 Assemblierung durch Roboter bzw. von Hand <\/span><\/p>\n

Diese Kurve ist proportional den Herstellungskosten, da der Kabelbaum an sich ein Lohnkosten-dominiertes Produkt ist.<\/span><\/p>\n

Zielsetzung: <\/span><\/span><\/b><\/p>\n

Ziel der Entwicklung ist es, ein m\u00f6glichst gro\u00dfes Produktspektrum von unterschiedlichen Kabeln (Litzendurchmesser als variabler Parameter), Kabelkontakten und zugeh\u00f6rigen Steckern mit Hilfe eines flexiblen Montagesystems automatisch zu einer vorgegebenen Kabelbaumstruktur zusammenzuf\u00fcgen. Anders als bei den meisten Automatisierungs-aufgaben, bei denen Roboter eingesetzt werden, soll hier die Flexibilit\u00e4t<\/i> eines Fertigungs-Systems und nicht die Massenproduktion einiger weniger Kabelbaum-Typen im Vorder-grund stehen. Diese Forderung betrifft sowohl Hard- als auch Software: <\/span><\/p>\n

Ein Werkzeugwechsel des Roboters ist mit einem zu gro\u00dfen Zeitverlust verbunden – eine universell einsetzbare Greifereinheit ist daher zu entwickeln. Den sotware-technischen Produktionsablauf verdeutlicht Abbildung 2. <\/span><\/p>\n

\"\"
\n<\/span><\/p>\n

\u00a0<\/span>Abbildung 2: Ablauf des gesamten, automatisierten Kabelbaum-Herstellungsprozesses <\/span><\/p>\n

\u00a0 <\/span><\/p>\n

Hat die automatisierte Fertigungszelle einmal ein Produkt fehlerfrei hergestellt, so kann man bei ordnungsgem\u00e4\u00dfer Beistellung von Material und Betriebsmitteln davon ausgehen, dass s\u00e4mtliche Erzeugnisse die Zelle ebenfalls korrekt verlassen. Eine wiederholte Fertigung stellt zudem kein Zeitproblem mehr dar, da nur das bereits erstellte und erprobte Kabelbaum-Programm gestartet werden muss. <\/span><\/p>\n

Neben den zus\u00e4tzlichen, positiven Begleiterscheinungen einer robotergest\u00fctzten Fertigung (wie beispielsweise das Ausbleiben sozialbedingter Fertigungs-Unterbrechungen), ist ein weiteres wesentliches Ziel, obige Lernkurve zu eliminieren. <\/span><\/p>\n

\u00a0 <\/span><\/p>\n

\u00a0 <\/span><\/p>\n

Umsetzung: <\/span><\/span><\/b><\/p>\n

\u00a0 <\/span><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurden folgende Teilaufgaben realisiert: <\/span><\/p>\n

\u00b7\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Definition der Fertigungszelle <\/span><\/p>\n

\u00b7\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Technische Entwicklung der Hardware f\u00fcr das Greifersystem (Inst. f. Allg. Maschinenbau, Montanuniversit\u00e4t Leoben) <\/span><\/p>\n

\u00b7\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \u00dcberpr\u00fcfung von vorgeschlagenen Konstruktionen hinsichtlich ihrer technischen und wirtschaftlichen Eignung <\/span><\/p>\n

\u00b7\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Messungen an s\u00e4mtl. Stecker-Geh\u00e4use-Paarungen des Referenz-Kabelbaumes <\/span><\/p>\n

\u00b7\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Entwicklung einer ACCESS-Datenbank zur Kabelbaum-Verwaltung <\/span><\/p>\n

\u00b7\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Ermittlung der Steckreihenfolge f\u00fcr die einzelnen Mehrfachstecker <\/span><\/p>\n

\u00b7\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Optimierungsvorschlag der Steckreihenfolge au\u00dferhalb des Roboters auf externem System (VBA) <\/span><\/p>\n

\u00b7\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Entwicklung von Prototypen aller Komponenten der Fertigungszelle <\/span><\/p>\n

\u00b7\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Software-Design und -Implementierung sowohl Roboter- als auch SPS-seitig: <\/span><\/p>\n

o\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Roboter: <\/span><\/p>\n

1.\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Datenaufbereitung und Vorberechnungen <\/span><\/p>\n

2.\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 sequentieller Entnahmevorgang <\/span><\/p>\n

3.\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 generischer Routevorgang <\/span><\/p>\n

o\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \u00a0SPS: <\/span><\/p>\n

Ansteuerung s\u00e4mtlicher Sensoren und Aktoren auf dem Greifersystem <\/span><\/p>\n

\u00b7\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Anbindung der SPS an Roboter mittels Industrie-Bus (CAN\/DeviceNet-Protokoll) <\/span><\/p>\n

\n


<\/span><\/p>\n

\n
\n

[1]<\/span> Definition: Ein Kabelbaum schafft eine elektrische Verbindung zwischen logisch zusammengeh\u00f6renden Einheiten.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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