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Diese Lektion wurde von simihei erstellt.

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• Nenne 4 Messaufgaben von Sensoren, mit je einem Beispiel für Messgröße und Messprinzip! thermisch Messgröße: Temperatur Wirkprinzip: Strahlungskoeffizient elektrisch Messgröße: Strom, Spannung Wirkprinzip: Kapazitiver Effekt optisch Messgröße: Frequenz Wirkprinzip: Photoelektrischer Effekt mechanisch Messgröße: Kraft, Druck Wirkprinzip: Piezoelektrischer Effekt
• Wozu können optische Sensorsysteme eingesetzt werden? Nenne Messprinzipien! Weg/Winkelmessung -> Intensität  z.B. Lichtschranken, Lichttaster, Zeilenkamera Abstandsmessung Triangulation Fokussierung Laufzeit Phase
• Nenne 3 typische Gerätetypen zur berührungslosen Anwesenheitsdetektion. Einweglichtschranke , Reichweite bis 300 m ( Gartentor schließen/öffnen) Reflexionslichtschranke , R. bis 45 m  ( Fließband kontrolle) Reflexions-Lichttaster (bis 2m)
• Erkläre das Prinzip von opto-elektronischen Wegaufnehmern und nenne eine typische Anwendung S. 18 VE4ANwendung: hochgenaue Messsysteme für Werkzeugmaschinen
• Erkläre das Prinzip eines Laser-Triangulationssensors und nenne 4 Vorteile! berührungslos schnell verschleißfrei hoch genau geringe Sendeleistung erforderlich Oberfläche spielt kaum Rolle S.19 VE04
• Nenne eine Möglichkeit Entfernungen zu reflektierenden Objekten zu messen. Erkläre Prinzip und nenne Beispiele Pulslaufzeitmessung ( TOF = Time Of FLight) Berechnung der Entfernung aus der Laufzeit des Pulses L = (c*t)/2*n n = Brechzahl, c = Wellengeschwindigkeit.....   BSP:    RADAR ( Radiowellen)            LIDAR    (Laser-Strahlen)            SONAR  (Ultraschall) Nachteil: bei kurzen Entfernungen -> Laufzeiten im Bereich von Nanosekunden
• Erkläre das konfokale Messprinzip und nenne Anwendung und Beispiel -> dynamische Wegmessung Aufbau mit beweglicher Linse. Wegmesssystem, dass verstellung der Linse misst. photosensitives Element ( FOKUS_DETEKTOR) musst Differenzsignale und erkennt, wann LAser fokussiert ist! S.24 (VE4)
• Nenne die fünf Hauptklassen der industriellen Bildverarbeitung Objekterkennung ( z.b durch Codierung) Lasgeerkennung ( Position und Orientierung) Vollständigkeitsprüfung Form- und Maßprüfung ( messtech. erfassen Geometr. Größen) Oberflächeninspektion ( Welligkeit, Farbe....)
• Erkläre den Ablauf einer typischen Bildverarbeitungsaufgabe Bildaufnahme    (Grauwert, oder Farbbild) Digitalisierung und Speicherung        (A/D-Wandlung) Bildaufbereitung     (z.b. Filterung) Segmentierung     Merkmalsgewinnung Auswertung, Klassifikation
• Auf welchem Messprinzip beruhen Ultraschallsensoren? Laufzeitmessung des Schalls. Begrenzte Max. Entfernung ca. 17m
• Erkläre das Prinzip induktiver Sensoren Induktivitätsänderungeine "liegende" Spule wird an ein Ferromagnetikum herangefahren. Mit dem Abstand d ändert sich der magnetische Widerstand der Spule und damit die Induktivität WirbelstrombasisEine liegende Spule in der hochfrequenter Strom fließt wird an Metall herangefahren. dadurch wird im Metall ein Wirbelstrom induziert. Je nach Abstand = größer oder kleiner dabei wird dem Schwingkreis Energie entzogen, die messbar ist! S. 37. VE04  
• Worin unterscheiden sich magnetische Näherungsschalter von Induktiven? Wozu werden sie eingesetzt? Vorteile und Nachteile. Sie können nur magnetische Objekte erkennen. Daher Einatz vor allem zur Endlagenbestimmung. PRINZIP: Annäherung eines Magneten führt aufgrund der Reduzierung von Wirbelströmen zur Entdämpfung des LC-Kreises. + Größere Schaltabstände als indutive Sensoren - detektieren nur magnetische Objekte
• Erkläre das Funktionsprinzip kapazitiver Näherungsschalter beruht auf dem Prinzip des Plattenkondesators. gemessen wird die Kapazität zwischen Elektrode und Erdpotential durch Veränderung des Dielektrikums ändert sich die Kap. Messobjekt muss nicht elektrisch leitend sein
• Was gibt der k-Wert bei DMS an? Delta R / R     = k  * Delta L / L   k gibt an, um welchen Faktor die relative Widerstandsänderung über der relativen Längenänderung liegt
• Wo und wozu werden Messbrückenschaltungen eingesetzt? Kompensation von Störgrößen v.a. Temperatur. Einsatz bei DMS-Messtechnik, bei kapazitiven und induktiven Messungen   Viertelbrücke Halbbrücke Vollbrücke S.50 VE 04
• Vergleiche DMS und Piezo-Sensoren miteinander! DMS: Messen Veränderung des ele. Widerstands aufwändige Montage Preiswert Besonders geeignet zur Überwachung quasistatischer Lastfälle Piezo: Messen piezoelektrisch erzeugte Ladungen hochdynamisch teuerer als DMS aufwändige Auswerteelektronik
• Nenne 5 Funktionsprinzipien und je 2 Messgrößen dazu. Piezo -> Kraft, Druck Induktiv  -> Abstand, Druck Kapazitiv -> Abstand, Druck Widerstand(DMS) -> Kraft, Druck optisch -> Abstand, Drehzahl
• Bringe Flexibilität, Produktivität, Automatisierung etc in Zusammenhang. mit höherer Automatisierung steigt Investitionskosten, Produktivität, Aber die Flexibilität sinkt. d.h.  Produktspektrum sinkt, Prod.volumen steigt. Manuelle MOntage  (null automatisiert) Starre MOntage(voll automatisiert)
• Wie lautet die Definition nach VDI 28060 für Industrieroboter? I. sind universell einsetzbare (flexible) Bewegungsautomaten mit mehrerern Achsen, deren Bewegungen hinsichtlich Bewegungsfolge und Wegen bzw. Winkel frei programmierbar sind
• Was sind die drei häufigsten eingesetzten Bauformen von Indrobotern und worin unterscheiden sie sich? UNTERSCHIED:    kinematischer Aufbau  (Kinematik in Klammern!!!) 1. Portalroboter     ( T-T-T-R) 2. Horizontalknickarmroboter (R-R-R-T) ( = SCARA   Selective Compliance Assembly Robot Arm) 3. Knickarmroboter (R-R-R-R-R-R)
• Die Genauigkeitskenngrößen von Industrierobotern sind in ISO 9283 festgelegt. Nenne 3 mit Beispiel. Positionierung ( Absolitgenauigkeit) Bahn ( Bahngenauigkeit) Geschwindigkeit ( Geschwindigkeitsgenauigkeit)
• Worauf können Bahnfehler bei Industrierobotern zurückzuführen sein? Nenne 4 Gruppen mit je 2 Beispielen Kinematik : Armlängenabweichungen, Achslagefehler MEchanik: Getreibefehler, statische, dynamische Verformung Veränderungen: Verschleiß, thermische Verformung im Betrieb Dynamik.: Schleppfehler an Achse, nichlineare Übertragung der Schleppfehler
• Skizziere den Aufbau der Robotersteuerung S. 22 Ve06
• Wie kann zwischen Werkzeugkoordinaten und Weltkoordinaten umgerechnet werden? KOO-Transformation nach Denavit-Hartenberg
• Welche Programmierverfahren gibt es bei Roboterzellen? Welche Vor und Nachteile ergeben sich daraus? Online+ Bahngenauigkeiten, anschauliche Programmierung, Test am realen System- Anlagenstillstand, schelchte Anpassbarkeit Off-Line+ohne Roboter möglich, frühere Fehlererkennung, -aufwendige Modellierung, hohe Programmierzeiten/und Fehler Sensorgestüzt+schnelle Anpassung an variable Umgebungsbedingungen-zusätzliche Komponente, Aufwendige Einbindung in Steuerung DIE HAUPTZEIT WIRD VON 1-3 STETIOG ERHÖHT!
• Nenne j4 4 Anforderungen und Aufgaben von Greifern. ANFORDERUNGEN: geringe Masse geringe Reaktionszeit Greiffähigkeit bei Energieausfall ( FAIL SAFE) geringe Temperaturempfinglichkeit AUFGABEN: Werkstücke freifen und in Position sichern Werkstückorientierung statische Kräfte aufnehmen dynamische Kräfte aufnehmen
• Endeffektoren leisten Beitrag zur felxiblen Einsetzbarkeit von Industrierobotern. Nenne zwei Obergruppen mit je 3 Beispielen Greifer mechanisch(Finger, Zangen) magnetisch(elektromagn. dauermagn. ) pneumatisch(Vakuum...) Werkzeuge Schweißen Schrauben Kleben
• Nach welchen Gesichtspunkten werden Robotersysteme unterschieden? Nenne 4 mit Beipielen Räumlicher Abstand ( getrenne Bewegungsräume, physicher Kontakt mit ROboter....) Arbeitsausführung ( Hol und Bringdienste, Kooperationszelle...) Arbeitsteilung ( bahnverschieden-zeitverschieden, bahngleich-zeitverschieden....) Mobilitätsgrad ( stationär, manuell ortsflexibel, automatisch ortsflexibel...)
• Wenn Industrieroboter miteinander kooperieren, werden Stufen unterschieden. Nenn 3 Stufen und beschreibe Sie! 1. Hintereinanderschaltung: von Hauptmaterialfluss gehen Nebenlinien weg, zum ROboter und wieder drauf. dann kommt der nächste Roboter.... 2. Blocklösung:   beide Roboter arbeiten nacheinander am Hauptmaterialfluss   3. Überschneidung:  beide Roboter arbeiten am Hauptmaterialfluss am selben Ort gleichzeitig
• Welchen Vorteil bieten kooperierende Roboter? 3 Stück Kooperierende Handhabung -> höhere Traglasten durch gemeinsame Handhabung-> Wegfall zusätzlicher Handhabungseinrichtungen Reduktion von Zykluszeiten-> mehrere simultande Bearbeitungsprozesse-> Reduzierung von Umspannvorgängen Kompaktes Anlagenlayout möglich

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