ART (Fach) / Maschinenbau (Lektion)

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• Handhabungsgeräte Nur die unter Punkte nennen Manuell Manipulator, Telemanipulator Programm gesteuert hart codiert: Bestückungsautomat frei-codierbar: Industrieroboter
• Was ist ein Manipulator Manipulatoren sind Handhabungsgeräte, welcheBewegungen über alle Bewegungsachsen ausführen unddabei von einem Benutzer per Hand und/oder Fußgesteuert werden.
• Was ist ein Telemanipulator Sofern der Benutzer die Steuerung fernab vomManipulator vornimmt handelt es sich um einen
• Einsatzbereiche der Manipulatoren In der Logistik zum Umschlagen von Güter, Gabelstapler, etc
• Was ist ein Automat? selbsttätig arbeitendes künstliches System Verhalten wird bestimmt durch Entscheidungsregeln oder zeitkontinuierlich durchfestgelegte Beziehungen Ausgangsgrößen werden aus Eingans- und Zustandsgrößen gebildet Einsazt: Lackgießmaschine
• Was ist ein Industrieroboter? Ein automatisch gesteuertes, wiederprogrammierbaresvielfach einsetzbares Handhabungsgerät mit mehrerenFreiheitsgraden, das entweder ortsfest oder beweglichin automatisierten Fertigungssystemen eingesetztwerden kann
• Was umfasst ein Robotersystem? den Roboter derEnergieversorgung und dem Steuersystem Dem Werkzeugaufnahmeflansch alle Ausrüstungen, Geräte oder Sensoren, die derRoboter zur Ausführung seiner Arbeit benötigt Kommunikationsschnittstelle, die den Roboterversorgt und kontrolliert
• Vorbehalte gegen Robotik ( Nachteile) hohe Investitionskosten Schulungen & Fortbildungen notwendig spezielle Anforderungen an Arbeitssicherheit verdrängen Mitarbeiter aus Tätigkeitsfeldern fördert das Freisetzen von Arbeitsplätze
• Chancen durch Robotik (Vorteile) Handhaben hohe Lasten sind dynamisch einsetzbar unterstützen Menschen z.B. durch kooperierendes Arbeiten weitgehend unabhängig von Raumluft, Lärm undLichtverhältnissen schaffen neue Arbeitsplätze und neue Tätigkeitsfelder
• Nennen Sie die Gründe zur Anwendung der Roboter! Höhere Qualitätsstandards für die Produkte Sicherheit/Ergonomie bzgl. Verschmutzung, Wiederholung undgesundheitsschädlichen Arbeitsbereichen Wirtschaftlicher Druck z.B. steigende Kosten, Produktmengen,Arbeitskräftemangel
• Nennen Sie die Bestandteile eines Automatisierungsystems! • Handhabungssystem• Materialfluss-, Förder- und Ordnungseinrichtungen• Bewegungskinematiken• Greifer/ Effektoren• Sensorik und Bildverarbeitung• Steuerung und Kommunikation• Mensch-Maschine-Schnittstelle• Sicherheitstechnik• Service/ Inbetriebnahme
• Anwendungsgebiete der Roboter Karosseriefertigung Sdchweißen
• Voraussetzung Automatisierungsgerechtes Gestalten • Grundlagen des technischen Zeichnens(Darstellung von Maschinenteilen und Maschinen in techn.Zeichnungen, Toleranzen / Passungen)• Grundkenntnisse der Maschinenelemente• Überblick über den Konstruktionsprozess(z. B. Planen, Konzipieren, Entwerfen, Ausarbeiten)
• Definition von Montage Zusammenbau eines Produkts mit allennotwendigen Hilfsarbeiten während und nach derWerkstückfertigung verstanden.
• Teiloperationen der Montage • Speichern (Magazinieren)• Handhaben: Erkennen; Ergreifen; Bewegen• Positionieren• Fügen• Einstellen• Sichern• Kontrollieren
• Schritte zur montagegerechten Gestaltung oder Regeln der montagegerechten Produktgestaltung • Gliedern -> Gliedern in Baurgruppen • Reduzieren -> Weglassen von Teilen • Vereinheitlichen -> Einheitliche Fügerichtung • Vereinfachen -> Vermeiden sich beeinflussender Operation
• Nennen Sie die 10 Regeln der montagegerechten Produktgestaltung! 1. so wenig Teile wie möglich2. lineare Fügebewegungen3. Fügen senkrecht von oben4. keine biegeschlaffen Teile5. keine separaten Verbindungselemente6. große Fügefreiräume7. allseitige Zugänglichkeit8. Greif- und Ordnungsmöglichkeiten9. vormontierbare Baugruppen10. Fügehilfen (z. B. Einführschrägen)
• Was sind Handhabungsobjekte? Handhabungsobjekte sind geometrischbestimmte Gegenstände, die von einerHandhabungseinrichtung bewegt odergehalten werden Handhabungsobjekte können sein: Bauteile / Werkstücke Werkzeuge Prüfmittel
• Werkstückmerkmale Nennen Sie die Unterpunkte (Eigenschaften) geometrische Werkstückdaten Form(Verhaltenstyp) Ausdehnung AbmessungSeitenverhältnisse Symmetrien kennzeichnende Formelemente  Bohrung Absatz, Bund Ausschnitt Nut, Einstich Fase Haken physikalische Eigenschaften Werkstoff Schwerpunkt Steifigkeit Bruchfestigkeit Masse Oberflächenbeschaffenheit Temperatur
• Werksückmerkmale Nenne Sie die Unterpunkte (Verhalten) Ruheverhalten Standsicherheitstabile OrientierungVorzugsorientierungStapelfähigkeit Förderverhalten GleitfähigkeitRollfähigkeitRichtungsstabilität
• Werksückverhalten Definition Summe der aufeinander folgenden Zustände eines oder mehrerer Werkstücke hervorgerufen durch äußere Kräfte, wobei Werkstückeigenschaften und Werkstückverteilung entscheidend mit einwirken
• Nennen Sie die Voraussetzungen für das Gleiten eines Werkstücks auf einer schrägen Ebene  die Hangabtriebskraft FH muss größer als die Reibungskraft FR sein.  sicherer Stand des Teiles auf der Gleitbahn, um ein Kippen auszuschließen.  Die Gleitbewegung darf bei empfindlichen Werkstücken keine Oberflächenschäden an den Auflageflächen hervorrufen.  Verschleiß
• Was ist die Vorzugslage/Vorzugsorientierung? Die Vorzugslage ist die Lage, die ein Werkstück einnimmt, wenn es frei auf eine Fläche fällt.
• Was ist die Vorzugslage/-orientierung Anzahl der Freiheitsgrade in denen die Orientierung / Position bestimmt ist
• Nennen Sie die 3 unterpunkte fürs Materialfluss bewirken! Fördern - Lagern - Handhaben
• Definieren Sie Handhaben Handhaben ist das Schaffen, Verändern oder vorübergehendeAufrechterhalten einer vorgegebenen räumlichen Anordnungvon geometrisch bestimmten Körpern.
• Erklären SIe den Begriff Elementarfunktion Elementarfunktionen sind kleinste nicht mehr sinnvoll weiterunterteilbare Funktionen Elementarfunktion des Handhabens
• Was bedeutet Kennzeichnende Funktion? Hauptfunktion in einem Handhabungssystem den Einsatz in einem Fertigungssystem ausschlaggebend ist Handhabungseinrichtungen können mehrere Hauptfunktionen erfüllen
• Was bedeutet Installierte Funktion? umfassen alle Teilfunktionen, die für die technische Realisierung der kennzeichnenden Funktion  
• Was ist Speichern? Und welche Anforderungen? dient zum Aufbewahren von Vorräten (Pufferung)  wichtig für den reibungslosen Ablauf  Anforderungen:  werkstückbezogen (Form, Eigenschaften) fertigungsbezogen (Ausgabetakt, Pufferzeit)  speicherbezogen (Positionsgenauigkeit, Kapazität)
• Nennen SIe die unterpunkte der Werkstückspeicher und deren Bedeutung Beschickungsspeicher: Versorgung einer Einzelmaschine Ausgleichsspeicher:innerhalb einer Arbeitslinie - Ausgleich von Taktzeitschwankungen StörungsspeicherStörungen an einzelnen Maschinen soll nicht zur Abschaltung der Linie führen Zwischenspeicheraus technologischen oder organisatorischen Notwendigkeiten erforderlich SammelspeicherVorratsbildung von meist fertigen Teilen
• Nennen Sie die Unterpunkte Ordnungszustand der Arbeitsgutes geordent - Magazin teilgeordnet - Stapelmagazin ungeordnet - Bunker
• Wann wird "Bunker" in betrachte gezogen? ungeordnete Aufbewahrung der Werkstücke zweckmäßig bei:  großen Stückzahlen von eher kleinen Teilen kurzem Bearbeitungsrhythmus  Zuführung von zugleich mehreren Werkstücken an eine Maschine
• Arbeitsprinzip von Bunkern Schöpfen mit Schwenksegmenten Gleiten entlang von Richtkanten und Anschlägen, um ein Orientieren zu erreichen Fallen in Profilöffnungen und Passieren von Formdurchlässen Einleiten von Schwingungen Ausnutzen von Fliehkraftwirkungen Entnehmen von Teilen mit Hilfe von Greifern oder Magnethaftkräften
• Was ist Stapeln? teilgeordnetes Speichern von Arbeitsgut für die nachfolgendeGebrauchslage oder das Lagern
• Was ist Magazin + Magazinarten   geordnetes Aufbewahren von Werkstücken und Fügeteilen Unterschiedliche Bauformen von Werkstückmagazinen: Trichlermagazin Stufenmagazin Förderbandmagazin Palettenmagazin Kettenmagazin
• Einrichtungen zum Bewegen Bewegung:  dient dem Verändern der räumlichen Anordnung von Körpern Ordnen:  Bewegen von Körpern aus einer unbestimmten in eine vorgegebene Orientierung und Position bzw. Bewegungsrichtung
• Aufgabe beim Ordnen AufgabeAus beliebiger Werkstücklage in der zufälligen Schüttung liegt mitHilfe von Ordnungseinrichtungen am Ende nur noch die einegeforderte Orientierung vor
• Einteilung des Verfahrens zum Ordnen in drei Gruppen Nenne sie diese! Ordnen durch Auslesen (Auswahlprinzip) Ordnen durch Gleichrichten (Zwangslaufprinzip) Ordnen durch Aufteilen Bsp: Trommelbunker, Zellenradbunker
• Beschreiben sie "weitergeben" Bewegen von Körpern aus einer vorgegebenen in eine anderevorgegebene Position Orientierungsgrad des Arbeitsgutes bleibt erhalten
• Kontinuierliches Weitergeben Unterpunkte Förderbänder Stahlbänder Kurvengängige Ketten (Mehrrichtungskette) ->bestehen aus einzeln in zwei Richtungen beweglichen Gliedern
• Diskontinuierliches Weitergeben Unterpunkte Weitergabe von Arbeitsgut durch die im Takt arbeitende Einrichtung Hubrechentransport  Wanderbalkensystem Multigreifer-Umsetzer
• Schwingfördertechnik unterpunkte aufzählen Besondere Stellung der elektromagnetischen Schwingförderer in der Zuführtechnik: Antrieb arbeitet ohne gleitende und reibende Bauteile Steuerung und Regelung durch einfache Bauelemente der Elektrotechnik Sparsamer Energieverbrauch Robuster und einfacher Aufbau Elektromechanische Schwingförderer Feder-Masse-Systeme Schwingungsmechanik Einteilung nach der Art der Bewegung Mikrowurfförderung
• Beispiel Vibrationswendelförderer Unterpunkte Einsatz in nahezu allen Industriezweigen wird zum Bunkern, Weitergeben und Ordnen kleiner und mittelgroßer Werkstücke hoher Stückzahlen eingesetzt besteht aus einem Grundgestell mit Antrieb und einem Fördertopf
• Ordnungshilfen / Schikanen Unterpunkte dienen zum Ordnen von Teilen während des Hochlaufens auf der Wendel eines Vibrationsförderers oder längs einer Förderstrecke bremst Werkstücke ab -> Förderleistung sinkt  
• Vorstellung von Schikanen Unterpunkte aufzählen Formabweiser Kombination von Ausklinkung und Oberschienen Profilschienen Ordnen in geformter Rinne Aussondern von Falschlagen mit Druckluftstoß undAnwesenheitssensor
• Definieren SIe Transfersysteme Transportanlage für Arbeitsgegenstände bzw. Werkstückträger, die mehrere Arbeitsstationen verbindet. Die Weitergabe erfolgt zeitsynchron (Taktstraße) oder zeitasynchron Bei linienartiger Anordnung spricht man von der Transferstraße.
• Charakterisieren Sie die Verkettungsarten von Maschinen Feste Verkettung: Zeitsynchron Lose Verkettung: Zeitasynchron Kombinierte Verkettung: Reihenverkettung: verzweigte oder unverzweigte Anordnung Parallelverkettung: parallele Kopplung von Montagestationen Reihen-Parallel-Verkettung: abschnittsweise Kombination von Reihen- und Parallelschaltung Innenverkettung: durchdringt den Arbeitsraum Außenverkettung: verläuft neben dem Arbeitsraum der Station
• Was ist ein Werkstückträger? und deren Nachteile Platten oder Vorrichtungen auf denen ein Werkstück durch eine Arbeitslinie läuft Komponente: Werkstückaufnahmen, Lauf- und Führungselemente, Stütz-, Spann- und Indexierelemente Nachteile: Bindung an ein bestimmtes Transfersystem Zusätzlicher Platzbedarf und zusätzliche Anschaffungskosten Produkttypengebundenheit Mindestvorrat an verfügbaren Werkstückträgern Rücklaufstrecke für leere Werkstückträger
• Nennen Sie die Einsatzbereiche, die Vorteile und die Nachteile der Portalroboter einfache Pick & Place Anwendungen Getränke- und Lebensmittellogistik Palettier- und Kommissionieraufgaben Vorteile: sehr große Arbeitsräume realisierbar (bis zu mehreren Metern) hohe Traglasten  anschauliche Programmierung, geringere Komplexität derRobotersteuerung Nachteile: geringere Geschwindigkeiten hoher Flächenbedarf aufwendige und teure Mechanik

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