Handhabungsgerät für Werkstückträger Konzeption, Aufbau und Inbetriebnahme

Abstract

Ziele und Grundkonzept Das Hauptziel dieser Diplomarbeit ist, ein Handhabungsgerät zur Be- und Entladung einer Portalfräse zu konzipieren und anschließend aufzubauen. Dazu musste im Vorfeld ein Konzept für den Aufbau einer flexiblen Fertigungszelle gefunden werden. Da eine große Werkstückdiversität prognostiziert wird, werden Werkstückträger eingesetzt, auf denen die Werkstücke vorher eingespannt werden. Für den Weg des Werkstückträgers bis zum Handhabungsgerät gibt es mehrere Möglichkeiten, welche im Abschnitt 4.1 näher erläutert werden. Eine Möglichkeit besteht darin, das Handhabungsgerät auf ein Fahrerloses Transportfahrzeug (FTF) zu montieren. Um dies zu ermöglichen, wurde auf eine Kompatibilität mit einem FTF geachtet: Mit dem Handhabungsgerät wird ausschließlich per Funk über WLAN kommuniziert, wodurch eine weitere Verkabelung außer der Stromversorgung von 12V DC nicht notwendig ist. Dieser Strom kann aus dem Akku des FTF bezogen werden. Konstruktion In Abbildung 4.1 auf Seite 38 ist die Konstruktion abgebildet. Sie besteht aus zwei Innenschienen, die in beide Richtungen ausfahren können. Schranken an beiden Enden der Schiene fixieren das Werkstück. Das Werkstück kann so verschoben werden. Zur Verminderung des Reibwiderstandes wurde der Boden des Handhabungsgeräts mit vier Röllchenleisten bestückt. Die Schiene wird von je zwei Getriebemotoren bewegt, welche sich auf beiden Seiten des Handhabungsgeräts befinden. Zur Positionsbestimmung der Innenschiene dienen insgesamt vier Schalter, die an den Ecken des Handhabungsgeräts befestigt sind. Die vier Schranken werden durch Servomotoren bewegt. Steuerung Zur Steuerung wurde ein Raspberry Pi am Handhabungsgerät angebracht. Dieser ist über \acs{WLAN} verbunden. Der Benutzer kommuniziert mit dem Handhabungsgerät über den Instant Messenger Telegram mit einem am Raspberry implementierten Chatbot.

Objective and basic concept The objective of this thesis is to create a handling device to load or unload a CNC portal milling. In advance a research was done to make a concept for the flexible production cell with the portal milling. The portal milling machine has to handle with very different work pieces. So it was decided to use a work piece holder. The work pieces have to be fixed on the piece holder before the production process starts. There is more than one possibility how the work piece holder can be transported to the handling device. One possibility is to put the handling device on an Automated Guided Vehicle (AGV). Therefore the compatibility between the handling device and the AGV is important: The communication between user and handling device is only done via WIFI. Therefore the power supply of 12V DC is the only needed physical connection. Construction The construction can be viewed in figure 4.1 on page 38. There are two telescopic slides which can go in both directions. Barriers at the ends can be closed to fix the work piece. When the work piece is fixed, it can be transported. To reduce friction there are roller strips at the bottom of the handling device. The slides are moved by gear motors. To determine the position of the slides there are four switches, one on each corner of the handling device. The barriers are moved by servomotors. Controlling A Raspberry Pi controls the device. It is connected to a WIFI network. The user communicates with the device with the Instant Messenger Telegram with a chat bot, which runs on this device.