Table of Contents. Table of Contents Automatisierungstechnik IMS Industrial Mechatronic System Mechatronische Einzelkomponenten IMS-Stationen

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1 Table of Contents Table of Contents Automatisierungstechnik IMS Industrial Mechatronic System Mechatronische Einzelkomponenten IMS-Stationen Lucas Nülle GmbH Seite 1/12

2 Automatisierungstechnik Praxis- und projektorientiert Handlungskompetenzen erwerben mit Trainingssystemen zur Automatisierungstechnik, Mechatronik und Prozess-Automation IMS Industrial Mechatronic System IMS Industrial Mechatronic System Mit dem "Industrial Mechatronik System" (IMS) lassen sich industrielle automatisierte Produktionsanlagen in unterschiedlicher Komplexität nachbilden. IMS ist ein Baukastensystem das sich flexibel einsetzen lässt und dank seiner Modularität für den weiteren Ausbau offen ist. Dadurch kann das System an das Vorwissen des Lernenden angepasst werden und mit wachsen. Durch die Verwendung von Industriekomponenten findet sich der Lernende nach seiner Ausbildung schneller im Beruf zurecht Eine duale Ausbildung an nur einem System ist möglich. Didaktisch, durch die Anbindung an das UniTrain-System oder industriell, durch die Anbindung an einer Industrie-SPS Kleine Projekte werden mit IMS-Einzelkomponenten, besonders mit dem Transportband oder den Subsystemen durchgeführt Durch die Möglichkeit der direkten PROFIBUS-Anbindung ist ein geringerer Verdrahtungsaufwand und eine übersichtlichere Struktur gegeben Lernende begreifen die Funktionsabläufe und die Signalzustandsabhängigkeiten schneller durch die Möglichkeit, die I/O-Signalzustände direkt am System ablesen zu können. Die Erfassung der Signalzustände über eine externe Steuerung ist zwar möglich, aber durch die Zustands-LEDs nicht notwendig Komplexere Aufgaben lassen sich mit den IMS-Subsystemen bearbeiten. Hier ergeben sich aus der Kombination von IMS-Einzelkomponenten zusätzliche Funktionszusammenhänge Durch die leichte Separierbarkeit der Systeme sind individuelle Unterrichtsgestaltungen kein Problem Komplette flexible Produktionsanlagen mit Umlaufsystem werden aus verbundenen IMS-Subsystemen aufgebaut. Die so entstehenden vielschichtigen Projekte erfordern die fundierten Kenntnisse der IMS- Subsysteme. Lucas Nülle GmbH Seite 2/12

3 Mechatronische Einzelkomponenten Mechatronische Einzelkomponenten Kleinere Projekte zur Mechatronik können mit den Einzelkomponenten durchgeführt werden. Dazu bieten sich insbesondere die Varianten des Transportbandes an. Alle mechatronischen Subsysteme und Anlagen werden aus den Einzelkomponenten zusammengestellt. Sinnvolle Kombinationen sind unter "Mechatronische Subsysteme" oder unter "Komplette Produktionsanlagen" zu finden. IMS-Stationen IMS-Stationen Mit IMS-Stationen lassen sich industrielle automatisierte Anlagen in unterschiedlicher Komplexität nachbilden. Zu ihrem Betrieb wird ein Transportbandsegment oder die Werkstückträger-Laufbahn benötigt. Ausstattung bestehend aus: Pos. Bezeichnung Bestell-Nr. Anz. 1 Station Vereinzeln LM Station zur vollautomatischen Bevorratung, Vereinzelung- und Montage von Werkstückunterteilen. Gemeinsam mit dem Transportband führt die Station einen Teilprozess der vollautomatischen Montage eines aus drei Teilen bestehenden Endproduktes durch. Fallmagazin Mikroschalter zur Füllstandsüberwachung Stoppzylinder, doppelt wirkend Endlagesensor 1 x Vereinzelungszylinder einfach wirkend 1 x 3/2-WegeVentil 1 x 4/2-Wege Ventil Pneumatik Ventilblock 2-fach Anforderung an die SPS: 2 x digitale Ausgänge, 2 x digitale Eingänge Lucas Nülle GmbH Seite 3/12

4 2 Station Montieren LM Station zur vollautomatischen Bevorratung, Vereinzelung- und Montage von Werkstückoberteilen. Gemeinsam mit dem Transportband führt die Station einen Teilprozess der vollautomatischen Montage eines aus drei Teilen bestehenden Endproduktes durch. Fallmagazin Mikroschalter zur Überwachung des Füllstandes Stoppzylinder, doppelt wirkend Endlagesensor 2 x Vereinzelungszylinder einfach wirkend 1 x 3/2-WegeVentil 1 x 4/2-Wege Ventil Pneumatik Ventilblock 2-fach Anforderung an die SPS: 2 x digitale Ausgänge, 2 x digitale Eingänge Elemente und Steuerungen ist eine Wartungseinheit bestehend aus: Filter, Druckregelventil mit Druckanzeige und Schmierung Lucas Nülle GmbH Seite 4/12

5 3 Station Bearbeiten LM Gemeinsam mit dem Transportband führt die Station einen Teilprozess das Einpressen eines Bolzens in die Werkstücke - der vollautomatischen Montage eines aus drei Teilen bestehenden Endproduktes durch. Fallmagazin zur Bolzenbevorratung Kapazitiver Sensor zur Überwachung des Füllstandes Stoppzylinder, doppelt wirkend Endlagesensor Montagezylinder doppelt wirkend 2 Endlagesensoren 2 x Drosselrückschlagventile 2 x 4/2-Wege Ventil Pneumatik Ventilblock 2-fach Druckminderer 0 10 Bar Manometer Anforderung an die SPS: 2 x digitale Ausgänge, 4 x digitale Eingänge Elemente und Steuerungen ist eine Wartungseinheit bestehend aus: Filter, Druckregelventil mit Druckanzeige und Schmierung Lucas Nülle GmbH Seite 5/12

6 4 Station Handhaben LM Handhabungsautomat mit Hubzylinder an einer pneumatischen Schwenkeinheit, der gemeinsam mit dem Transportband Teile nach vorgegeben Kriterien vereinzelt. Pneumatische Schwenkeinheit 90 Vakuumerzeuger mit Vakuum-Sensor Hubzylinder mit Vakuumsauger und Mikroschalter 3 x Drosselrückschlagventile 3 x 4/2-Wege Ventile 1 x 3/2-Wege Ventil Ventilblock 4-fach 2 Positioniersensoren Stoppzylinder doppelt wirkend Anforderung an die SPS: 4 x digitale Ausgänge, 5 x digitale Eingänge Elemente und Steuerungen ist eine Wartungseinheit bestehend aus: Filter, Druckregelventil mit Druckanzeige und Schmierung 5 Station Prüfen LM Die Station Prüfen untersucht die auf dem Transportband passierenden Werkstücke auf Material und Farbe. 4 binäre Prüfsensoren (2 x optisch, induktiv, kapazitiv) Magnetischer Endlagensensor Stoppzylinder, doppelt wirkend 4/2-Wege Ventil Anforderung an die SPS: 1 x digital Out, 5 x digital In Elemente und Steuerungen ist eine Wartungseinheit bestehend aus: Filter, Druckregelventil mit Druckanzeige und Schmierung Lucas Nülle GmbH Seite 6/12

7 6 Station Demontieren LM Gemeinsam mit dem Transportband führt die Station einen Teilprozess das Auspressen eines Bolzens aus einem Werkstück - als Korrektur nach der vollautomatischen Montage eines aus drei Teilen bestehenden Endproduktes durch. Rampe für Montage-Bolzen Stoppzylinder, doppelt wirkend Endlagesensor Demontagezylinder doppelt wirkend 2 Endlagesensoren 2 x Drosselrückschlagventile 2 x 4/2-Wege Ventil Pneumatik Ventilblock 2-fach Anforderung an die SPS: 2 x digitale Ausgänge, 3 x digitale Eingänge Elemente und Steuerungen ist eine Wartungseinheit bestehend aus: Filter, Druckregelventil mit Druckanzeige und Schmierung Lucas Nülle GmbH Seite 7/12

8 7 Station Zerlegen für Roboter LM Station zur Demontage von Werkstücken mit Hilfe eines zusätzlich erforderlichen Handhabungsroboter. Das Werkstück wird mit einem pneumatischen Zylinder gespannt und anschließend mit einem weiteren pneumatischen Zylinder der Bolzen ausgedrückt. Die ausgebauten Teile werden an den vorbereiteten Lagerplätzen abgelegt. 4/2-Wege Ventile 3/2-Wege Ventile 3/2-Wege Handventil Einfach wirkender Zylinder zum Spannen Doppelt wirkender Zylinder zum Ausdrücken 3 x Magnetfeldsensoren SPS-Schnittstelle auf SUB-D 9-polig Anforderung an die SPS: 2 x digital Out, 3 x digital In Elemente und Steuerungen ist eine Wartungseinheit bestehend aus: Filter, Druckregelventil mit Druckanzeige und Schmierung Lucas Nülle GmbH Seite 8/12

9 8 Hochregallager mit 20 Lagerplätzen LM Hochregallager mit 4 Lagerebenen mit je 5 Lagerplätzen. Ein Vacuum-Sauger entnimmt die über das Transportband kommenden Werkstücke. Mit den 3 frei positionierbaren Achsen werden die Werkstücke an den zugewiesenen Positionen eingelagert. 20 Lagerplätze 2 x Linearführung 2 x Energiekette Z-Achse mit 24V-Getriebemotor, 5 Positionssensoren, 2 Endlage Abschalter, X-Achse mit 24V-Getriebemotor, Inkrementalencoder mit optischem Sensor, Referenzpunkt Sensor, 2 Endlage Abschalter Y-Achse mit doppelwirkendem Pneumatikzylinder und zwei Vacuumsaugern, 2 Endlagesensoren, 2 Mikroschalter zur Endlage-Zwangsabschaltung Vacuum Erzeuger mit Vacuum Sensor 2-fach-Ventilblock 4/2-Wegeventil 3/2-Wegeventil 3/2-Wege Handventil 2 x Motorsteuerung mit Drehrichtungsumkehr NOT-AUS 1 x Sub-D, 25-polig Anforderung an die SPS: 11 digitale Eingänge, 8 digitale Ausgänge Maße: 560 x 480 x 850 (L x B x H) Lucas Nülle GmbH Seite 9/12

10 9 Station Materialpuffer LM Station zur Pufferung von Werkstückträgern innerhalb eines komplexen mechatronischen Systems und zur Steuerung des Materialflusses. Eingebaut in ein Transportband können bis zu vier beladene oder 10 unbeladene Paletten aus dem Prozess zwischengelagert werden und dem Prozess später wieder zugeführt werden. Magazin für bis zu Vier beladene oder zehn unbeladene Paletten Mikroschalter zur Füllstandsüberwachung Stoppzylinder, doppelt wirkend Teleskop- Hubsystem, bestehend aus zwei parallel und doppelt wirkenden Hubzylindern und darüber einem verdrehsicheren, doppelt wirkenden Hubzylinder Zwei parallel angesteuerte Haltezylinder einfach wirkend 6 x Endlagesensor 4 x Drosselrückschlagventil 1 x 3/2-WegeVentil 3 x 4/2-Wege Ventil Anforderung an die SPS: 6 x digitale Ausgänge, 4 x digitale Eingänge Elemente und Steuerungen ist eine Wartungseinheit bestehend aus: Filter, Druckregelventil mit Druckanzeige und Schmierung Lucas Nülle GmbH Seite 10/12

11 10 Station Bohren und Fräsen LM Bohr- und Fräsvorrichtung zum Fräsen der Tasche eines IMS Werkstückunterteils. Der Fräser kann mit zwei unterschiedlichen Vorschüben gesteuert werden. Fräskopf Frässpindel U/min gesteuert über V intern oder extern Potentiometer zur internen Drehzahlvorgabe Positioniersensor Spannzylinder Ventilblock 5 x 4/2-Wege Magnetventile Zylinder Fräsvorschub Z-Achse Zylinder Fräsvorschub X-Achse Zylinder Fräsvorschub Y-Achse Stoppzylinder doppelt wirkend Bedienpult mit: Wahlschalter für Drehzahl Potentiometer Signalleuchte Not-Halt mit Signalleuchte Anforderungen an die SPS: 8 x digitale Ausgänge, 11 x digitale Eingänge, 1 x analoger Ausgang für die Drehzahl (auch über Potentiometer steuerbar) Elemente und Steuerungen ist eine Wartungseinheit bestehend aus: Filter, Druckregelventil mit Druckanzeige und Schmierung Lucas Nülle GmbH Seite 11/12

12 11 Station Stempeln LM Stempelstation mit austauschbaren Stempeln. Zusammen mit einem Transportband wird ein Werkstückträger unter die Station gefahren um ein vorgegebenes Stempelbild auf einem auf dem Werkstückträger befindliches Teil zu erzeugen. 2 x Hubzylinder zur Stempelaufnahme mit je zwei Positionssensoren 1 x 5/2 - Wege Ventil 5 x 4/2 - Wege Ventil Ventilblock 6-fach 4 x Magnetsensoren zur Positionierung 4 x Stoppzylinder doppel wirkend Anforderung an die SPS: 8 x digitale Ausgänge, 10 x digitale Eingänge Lucas Nülle GmbH Seite 12/12