Automatisieren des Messvorgangs der VUPX Gehäuse

Inhaltsverzeichnis

Vorwort

Danksagung

1. Firmenvorstellung
1.1 Firma Stecher GmbH
1.2 Leistungsspektren

2. Thema der Technikerarbeit
2.1 Themenfindung
2.2 Problemstellung Technikerarbeit
2.3 Nutzwertanalyse

3. Erläuterung wichtiger Elemente
3.1 VUPX Gehäuse
3.2 Messplatte
3.3 Roboter UR 6-85-5-A
3.3.1 Warum dieser Roboter?
3.3.2 Technische Daten

4. Ausgangslage & Aufgabenstellung
4.1 Ausgangslage
4.2 Aufgabenstellung

5. Konstruktion der Palettierung
5.1 Grundplatte
5.2 Standfüße
5.3 Zentrierbolzen & Positionierstift

6. Konstruktion des Tisches
6.1 Auswahl der Komponenten
6.2 Aufbau des Tisches

7. Konstruktion des Greifarms
7.1 Parallelgreifer & Greifkrafterhaltungs Modul
7.2 Greifarme
7.3 Adapterplatte
7.4 Technische Daten des Systems

8. Weitere Elemente des Messtisches
8.1 Optimierung der Messvorrichtung
8.2 Konstruktion der Umgreifplatte
8.3 Ausschusskiste
8.4 Befestigungsschienen
8.5 Anordnung auf dem Tisch

9. Programmieren des Roboters
9.1 Einführung
9.2 Flussdiagramm
9.3 Programmierung

10. Funktionsweise & Ablauf des Messens
10.1 Palettieren
10.2 Messvorgang

11. Zusammenfassung
11.1 Ergebnisse
11.2 Persönliche Stellungnahme

12. Verzeichnisse& Quellenangaben
12.1 Bilderverzeichnis
12.2 Bildquellenangaben
12.3 Quellenangaben

Vorwort

Nach erfolgreichem absolvieren der Hauptschule in Krauchenwies, begann ich eine Berufs- ausbildung 2002 zum Zerspanungsmechaniker bei der Firma Stecher Drehtechnik GmbH in Sauldorf- Krumbach, die ich im praktischen Teil mit der Note „sehr gut“ abgeschlossen habe. Damals erkannte ich, dass diese Ausbildung eine wichtige und unerlässliche Basis für mein Berufsleben ist. Nach meiner Ausbildung 2006 arbeitete ich in diesem Betrieb sechs Jahre an verschiedenen CNC Bearbeitungsmaschinen für die Bereiche Automobilindustrie, Medi- zintechnik usw. Das Hauptaufgabengebiet war das Aufrüsten von komplexen Kleinserienteilen auf CNC Langdrehautomaten.

Aufgrund meiner Ausbildung und Berufsbasis, fühlte ich mich bereit für einen weiteren Schritt, zur Weiterbildung zum staatlich geprüften Techniker in der Fachrichtung Maschinen- technik. Der Beginn dieser Weiterbildung war im September 2011 an der gewerblichen Schule Bad Saulgau und werde diese im Juni 2013 an der Phillipp Matthäus Hahn Schule in Balingen beenden.

Die Ausarbeitung einer Technikerarbeit ist ein wesentlicher Bestandteil zum staatlich geprüf- ten Techniker. Mit der Facharbeit wird das erlernte theoretische Wissen in der Praxis umgesetzt. Das Ziel meiner Technikerarbeit ist es, ein dargestelltes Problem praxisgerecht zu lösen und dokumentieren. In Kooperation mit der Fachschule für Technik, einem Schüler und einem von ihm ausgewählten Betrieb muss das Problem in einer bestimmten Vorgabe- zeit gelöst werden.

Meine Technikerarbeit absolviere ich bei meinem vorherigen Ausbildungsbetrieb und Arbeitgeber Firma Stecher in Krumbach.

In der folgenden Dokumentation, wird von mir erläutert, wie die Technikerarbeit der Automatisierungstechnik mit der Bezeichnung:

„Automatisieren des Messvorgangs der VUPX Gehäuse“ ausgearbeitet wurde.

Die Ausarbeitung meiner Technikerarbeit besteht daraus, einen von Hand ausgeführten Arbeitsablauf mit Hilfe eines Roboters zu automatisieren. Da es in der Firma Stecher bis heute kaum Erfahrungen mit Robotern gibt, lag meine Anforderung und Gestaltung darin, den Roboter an die vorhandene Messvorrichtung zu integrieren.

Danksagung

Die Ausarbeitung meiner Technikerarbeit umfasste ein umfangreiches Aufgabengebiet. Für die Unterstützung und fachkundigen Begleitung und das entgegen gebrachte Vertrauen meiner Technikerarbeit, möchte ich mich bedanken bei:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Ein weiterer Dank, geht an alle nicht explizit erwähnten Personen, für das freundliche und offene Entgegenkommen und die Unterstützung bei meiner Technikerarbeit.

1. Firmenvorstellung

1.1 Firma Stecher GmbH

Die Firma Stecher Drehtechnik ist ein mittelständisches Unternehmen, das 1964 durch Adolf Stecher in Sauldorf- Krumbach gegründet wurde.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

02 Firmengebäude Stecher Drehtechnik

Die rund 160 Mitarbeiter fertigen auf mehr als 12000qm moderner Produktionsfläche an den mehr als 70 CNC-Drehmaschinen über 5100 verschiedene Produkte, für die Automobilindust rie, die chemische Industrie, die Mineralölindustrie, sowie für die Pharmaindustrie. Somit ist die Firma Stecher einer der größten Arbeitgeber in der Gemeinde Sauldorf.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

03 Produktionshalle Stecher Drehtechnik

1.2 Leistungsspektren

Die Stecher Drehtechnik GmbH ist ein Dienstleistungsunternehmen mit den Schwer- punkten:

- Herstellung von Drehteilen
- Herstellung von Frästeilen
- Entwicklung und Konstruktion
- Montage von Kleinbaugruppen
- Rollieren

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04 Drehteile der Firma Stecher Gruppe Star ²

Branchen, die beliefert werden:

- Automatisierungstechnik
- Telekommunikation
- Schreibgeräte
- Automobilindustrie
- Elektrotechnik
- Elektronik und Sensorik
- Kosmetik
- Pharmatechnik
- Medizintechnik

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05 Drehteile der Firma Stecher Gruppe Myano ²

2. Thema der Technikerarbeit

2.1 Themenfindung

Während meiner Weiterbildung zum Techniker arbeitete ich auf 400€ Basis weiterhin bei der Firma Stecher. Als es um die Themenfindung eines Projektes für die Technikerarbeit ging, lag es nahe, dass ich dies bei der Firma Stecher umsetzen wollte. Daraufhin habe ich Herr Michael Stecher (Geschäftsleitung) und Herr Günter Stecher (Geschäftsleitung) zu einem Gespräch gebeten, in dem wir uns gemeinsam Gedanken über ein firmenorientiertes Projekt machten. Da die Überlegung von Seiten der Geschäftsleitung über einen Automatisierungsprozess bei der Messung eines komplizierten Serienteils schon im Führungsgespräch war, war die Themenfindung für das Projekt schnell entschieden.

Kurz darauf fand ein erneutes Treffen mit der Geschäftsleitung statt, wobei Herr Farischon d er Meister aus der Entwicklung & Konstruktion mit anwesend war, der mich bei dieser sehr u mfangreichen Aufgabe fachkundlich unterstützen sollte. Herr Farischon übernahm die überw achende und fachkundige Funktion, so arbeitete ich praktisch ca.450 Stunden bei der Firma Stecher weitgehend selbständig für die Entwicklung und Umsetzung des Messroboters. Die besprochenen Rahmenbedingungen wurden hierbei erfüllt und eingehalten.

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06 Mensch VS. Roboter

2.2 Problemstellung Technikerarbeit

In der Produktionsgruppe „Miyano“ der Firma Ste- cher werden verschiedene Dreh- und Frästeile hergestellt, unter anderem auch Gehäuse für Magnetventile. Diese haben auf ihrer quadrati- schen Außenkontur, sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite drei Gewindebohrungen und zwei Sacklochbohrungen, die genau toleriert sind. Auf Grund der genauen Toleranzen, müs- sen die täglich ca. 2000 produzierten Teile zu 100% gemessen werden. Dies geschieht bislang an einem extra dafür eingerichteten Messplatz, wo ein Mitarbeiter die VUPX Gehäuse in eine da- für hergestellte pneumatische Messvorrichtung einlegt. Dieser Arbeitsgang geschieht einmal auf der Vorder- und einmal auf der Rückseite pro Teil.

Der Arbeiter kann dann auf einem Monitor die je-

weiligen Maße ablesen und je nach eingehaltener 07 VUPX Gehäuse 1 oder nicht eingehaltener Toleranz werden die Teile in eine Kiste für i.O. Teile oder in eine Ausschusskiste gelegt. Der Arbeitsgang soll in Zukunft mit Hilfe eines Roboters voll automatisch ausgeführt werden.

Dies ist der Inhalt meiner Technikerarbeit:

1. Erarbeiten wie dieser Arbeitsgang kostengünstig und effektiv umgesetzt werden kan n.
2. Planen welche Hilfsmittel und Teile dazu benötigt werden.
3. Konstruieren der gesamten Anlage mit Hilfe von SolidWorks.
4. Beschaffung der erforderlichen Teile.
5. Erstellen von technischen Zeichnungen der selbst anzufertigenden Teile, mit Hilfe vo n SolidWorks. CNC programmieren zur Herstellung der benötigten Teile. Zusammenbau von allen Komponenten.
6. Einarbeitung in die Programmierung und Erstellung des Programms für die Roboterst euerung mit Hilfe des Geschäftsführers Herr Thorsten Woyke der Firma WMV Roboti cs.
7. Inbetriebnahme der Anlage.

Zeitliche Planung:

1. Punkt 1,2,3 bis zu den Herbstferien 2011
2. Punkt 4,5, bis Anfang Dezember 2011
3. Punkt 6,7 bis Anfang Februar 2012

2.3 Nutzwertanalyse

Um festzustellen, ob es überhaupt vorteilhaft ist diesen Arbeitsgang zu automatisieren, machte ich eine Nutzwertanalyse. Das Ergebnis zeigte deutlich, dass eine Automatisierung sinnvoll ist. Hierbei ist eine hohe Punktzahl erstrebenswert.

(Farblich eingestuft: grün = gut, gelb = weniger gut und rot = schlecht)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

3. Erläuterung wichtiger Elemente

Die folgenden Elemente waren bereits im Betrieb vorhanden und mussten in die Mess station integriert werden.

3.1 VUPX Gehäuse

Das VUPX Gehäuse ist der äußere Teil eines Elektromag-

netventils, das in der Textilindustrie im Einsatz ist. Es hat auf der Vorder- und Rückseite jeweils fünf identische Bohrungen, die mit genauen Toleranzen versehen sind. An der Oberseite ist in der Mittelbohrung eine exzentrische Bohrung die bis über die Mitte geht.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

08 VUPX Gehäuse 2

3.2 Messplatte

Mit Hilfe der Messplatte werden über pneumatische Messfühler Form- und Lagetoleranzen der Bohrungen am VUPX Gehäuse gemessen. Die Teile werden über Zentrierstifte ausgerichtet und eingelegt. Eine Ausgabe des Messergebnisses erfolgt digital an einen Monitor.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

09 Messplatte VUPX 1

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