Mechatronisches Kompakt-Modell: Materialkontrolle mit Qualitätsprüfung

System

Das MCS (Mechatronik Compact System) besteht aus vier Einzelanlagen, mit jeweils einer mechatronischen Grundfunktion. Durch die Verbindung der Anlagen werden das Zusammenwirken von Mechanik, Pneumatik, Elektrik und die Programmierung der SPS vermittelt.

Lernziele

• Erkennung von verschiedenen Materialien (Sensoren) 
• Mechanischer Aufbau einer Prüfstation 
• Programmieren eines Prüfablaufs 
• Mechanischer Aufbau eines Schwenkumsetzers 
• Programmieren eines Schwenkumsetzers 
• Mechanischer Aufbau eines Messprozess 
• Programmieren eines Messprozess mit Analogwertverarbeitung 
• Mechanischer Aufbau einer Sortieranlage mit drei Spuren 
• Programmieren einer Sortieranlage mit drei Spuren 

Aufbau

Die Ausstattung beinhaltet vier Modelle:

• Fallmagazin mit Prüfeinheit: Aus einem Magazin werden Werkstücke vereinzelt und auf einer Ablage bereitgestellt. Der Füllstand des Magazins wird mit einer Lichtschranke und das Werkstück auf der Ablage mit einem Mikroschalter abgefragt. Die Materialeigenschaften des Werkstückes werden mittels eines optischen und induktiven Sensors bestimmt.
• Der Schwenkumsetzer: Setzt Werkstücke zwischen zwei Modulen mit definierten Materialübergabepunkten um. Ein pneumatischer Schwenkantrieb, bis 180° stufenlos einstellbar, befördert die Werkstücke mit einem Vakuumgreifer.
• Höhenmessung: Misst die Höhe der Werkstücke aus und verarbeitet den Analogwert, sodass Werkstücke mit unzulässiger Höhe aussortiert werden.
• Sortieren in drei Spuren: Werkstücke werden mit einem Linearsystem mit Drehzahlsteller an drei Rutschen vorbeigeführt. Eine mitfahrende pneumatische Ausgabeeinheit befördert die Werkstücke nach Materialart auf die Rutschen. Der Füllstand der Rutschen wird mit einer Lichtschranke überwacht.

Methode

Das Gerät ist als Schüler- und Studentenversuch ausgelegt. Praxisnahe Aufgabenstellungen fordern den Lernenden auf, das Steuerungs- oder Anlagenproblem mit seinem Programm und mittels mechanischer Einstellungen zu lösen.

Zielgruppe

Berufsausbildung der gewerblichen Wirtschaft und Studierende der Fachrichtung Automatisierungstechnik. Der Kurs bietet Versuche auf mittlerem Niveau für die Berufsschule und für die Bachelorausbildung.

Vorkenntnisse

• Theoretische Grundlagen der SPS-Programmierung.
• Verständnis von Fertigungsabläufen

Themen

• Programme für die Ablaufsteuerung 
• Erstellen von Ablaufsteuerungen 
• Unterschied von Hand- und Automatik-Funktionen in Programmen 
• Planen der Ansteuerung von pneumatischen Ventilen 
• Kollisionssicher auf einer Ablage bereitstellen.
• Mikroschalter zur Positionserkennung 
• Einweglichtschranke 
• Optischer Sensor 
• Induktiver Sensor
• Positionieren mit Mikroschalter
• Elektrische Antriebe
• Endschalter mit Mikroschalter
• Wendeschützschaltung
• Analogwertverarbeitung