AiF Kapitel5

Card Set Information

Author:
Handy
ID:
280663
Filename:
AiF Kapitel5
Updated:
2014-08-16 10:29:34
Tags:
PTW
Folders:

Description:
Automatisierung in der Fertigung
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  1. Definition Roboter ?
    • automatisch gesteuerter frei programmierbarer Manipulator, der in drei oder mehr Achsen programmierbar ist und an einem festen Ort oder beweglich angeordnet werden kann
    • Ausrüstungen:
    • Greifer->Handhaben
    • Werkzeuge-> Fertigungsaufgaben
  2. Definition Robotik ?
    Konstruktion, Bau und Einsatz von Robotern
  3. Definition Einlegegegrät ?
    Meist mit Greifern ausgerüsteter Handhabungseinrichtung die vorgegebene Bewegungsabläufe nach festen Zyklen abfahren
  4. Definition Manipulatoren ?
    • Handhabungsgeräte die von Hand gesteuert werden
    • Einsatz wenn Arbeit zu gefährlich, belastend , Automatisierung aber nicht sinnvoll
  5. Definition Steuerung?
    Satz von logischen Steuer- und Leistungsfunktionen , der einen Überwachung der mechanischen Struktur des Roboters und die Kommunikation mit der Umgebung ermöglicht
  6. Definiton Endeffektor:
    Vorrichtung speziell zum anbringen an die mechanische Schnittstelle  mit der der Roboter seine Aufgaben erfüllt
  7. Wo werde Roboter eingesetzt ?
    • Handhabeung
    • Schleifen
    • Gießerei
    • Schweißen
    • Fräsen,Entgraten
    • Lackieren
    • Polieren
  8. Wie werden Roboter bewertet ?
    • Geometrische Kenngrößen (Arbeitsbereich)
    • Belastungskenngrößen(Lasten, Momente, Massenträgheitsmomente
    • Kinematische Kenngrößen( Geschwindigkeit, Beschleunigung, Überschwing- und Aussschwingweite)
    • Genauigkeitsgrößen (Positioniergenauigkeit(Istposition von Sollposition beim anfahren eines Punkts), Wiederholgenauigkeit(Streuung wenn sollpunkt mehrfach aus gleicher Richtung angefahren wird))
  9. Welche Roboterkinematiken gibt es ? Zeichne ihre Arbeitsräume.
    • Kartesischer Roboter: Portalroboter
    • Horizontal-Knickarm-Roboter: SCARA
    • Vertikal Knickarm Roboter: Universalroboter
    • Parallelroboter: x
  10. Anwendungen Vor und Nachteile des Kartesischen Roboters?
    • Anwendung: Palettieren, Kommissionieren, Bearbeiten.
    • Vorteile: keine Koordinatentransformation nötig
    • keine Anforderungen an Raumvorstellung des Programmierers
    • sehr große Arbeitsräume möglich
    • Nachteile: große Stellfläche
    • Spiel in Achsführungen unvermeidlich
  11. Anwendungen, Vor und Nachteile des Horizontalen Knickarmroboters?
    • Anwendungen: Kleinteilmontage, Fügen(senkrecht), Löten, Leiterplatten bestücken
    • Vorteile: vertikal hohe Stetigkeit
    • Eigengewicht wirkt nicht auf Antriebe
    • hohe Geschwindigkeit
    • Nachteile: Form des Arbeitsraums
  12. Anwendungen, Vor- und Nachteile Vertikal Knickarmroboter?
    • Anwendungen: Beschichten, Lackieren, Schweißen, Handhabung, Bearbeitung
    • Vorteile: Geringes Störvolumen, Umgreifen von Hindernissen möglich
    • Nachteile: Gewicht wirkt auf Antrieb-> Gewichtsausgleich
  13. Anwendungen, Vor und Nachteil Parllelkinematikroboter ?
    • Anwendung: Handhabung(Lebensmittel)
    • Vorteile: Hohe Dynamik, gutes Last/Gewicht Verhältnis
    • Nachteile: kleiner Arbeitsraum
    • kleine Schwenkwinkel
    • aufwändige Steuerung durch Koordinatentransormation
  14. Welche 3 Arten von Koordinatensystemen gibt es bei Vertikal-Knickarm-Robotern ?
    Zeichne Sie für einen 6 Achs VKR.
    • Achsspezifische Koordinatensysteme
    • Kartesische Koordinatensysteme
    • Werkzeugkoordinatensysteme
    • Werkstückkoordinatensystem
    • Programmierung in Kartesischen,Werkzeug oder Werkstückkoordinaten-> Verfahren in AchsspezifischenKoordniaten
  15. Wie funktioniert die Vor- und Rückwärtstransformation des Koordinatensystems ?
    • Verbreitet Methode Denavit-Hartenberg: Reduziert 6 auf 4 Parameter zwischen KOS
    • Jedes Glied wird anhand Struktur  und Lage beschriebene =Denavit Hartenberg Parameter

    • Vorwärtstransormation : Achsspezifisch in Kartesisch Nur eine Lösung
    • Rückwärtstransformation mehrere Lösungen möglich -> Entscheidungsalgorithmen in Steuerung hinterlegt
  16. Welche Anforderungen werden an mechanische Komponenten in Industrierobotern gestellt?
    • geringe Trägheitsmomente
    • hohe Steifigkeit
    • Umkehrspiel
    • Dämpfung gegen Rattern und Schwingen
  17. Wie ist das Messsystem bei IR aufgebaut ?
    • -liefert Eingangsgrößen für Achscontroller
    • -Regelung der Position Beschleunigung Geschwindigkeit
    • -Messung vorwiegend indirekt (z.B. am Motor)
  18. Welche Motoren werden bei Industrierobotern eingesetzt wieso ?
    • Drehstrom Servomotoren 
    • hohes Drehmoment hohe Dynamik
    • keine Kommutierungsgrenze hohe Drehzahlen
    • Wartungsfrei gute Wärmeabfuhr
  19. Was sind die Vor- und Nachteil beim Einsatz von Getrieben ?
    • Vorteile:
    • +Drehmoment
    • -Trägheitsmoment
    • Anpassung Drehzahl und Lage
    • Nachteile:
    • Zusatzteil
    • Spiel
    • Zusatzträgheitsmoment
    • Wirkungsgrad
    • Geräusch
    • Verschleiß
    • Wartung(Schmierung)
  20. Nenne bei IR eingeatzte Getriebe . 
    Welche Anforderungen werden an sie gestellt ?
    • Planetengetriebe, Riemengetriebe, Harmonic Drive 
    • Anforderungen:
    • Kompakt und leicht, Steif, hohe Übersetzung
  21. Wie funktioniert ein Planetengetriebe ? Skizze
    • Sonnenrad, Planeten, Hohlrad
    • Sonne wird angetrieben 
    • Planeten treiben Antriebswelle an
  22. Wie funktioniert ein Riemengetriebe ?
    Eigenschaften
    • Übertragung zwischen 2 oder mehr Wellen auch bei hohen Drehzahlen und großen Achsenabständen
    • Unterscheidungen: kraftschlüssig und formschlüssig
    • Kraft: Reibung zwischen Riemen und Scheibe-> Schlupf 
    • Form: Zahnriemen, kein Schlupf
  23. Funktionsweise Cyclo Getriebe ?
    • Drehzahl reduzieren
    • Exzenter triebt Kurvenscheibe an 
    • Differenz Kuvenelement der Kurvenscheibe geringe als Außenrollen 
    • Relativbewegung
    • 33% arbeiten gleichzeitig
  24. Erkläre Harmonic  Drive.
    Welche Komponenten hat es ?
    • Wave Generator: elliptische angetriebene Scheibe mit verformbaren Spezialkugellager
    • Flexspline: außenverzahnte flexible Stahlbüchse
    • Circular Spline: Innenverzahnter zylindrischer Ring
    • Circular Spline hat 2 Zähne weniger als Flexspline somit Pro Umdrehung 2 Zähne rückwärts im Circular Spline
    • Übersetzungesverhältnis: Ü=Innenzähne/Außenzahne-Innenzähne
  25. Welche Vorteile biete das Harmonie Drive ?
    • dauerhaft spielfrei, Präzisionsgetriebe
    • nur 3 Bauteile
    • kompakt
    • 30:1 - 320:1 in einer Stufe
    • 0,5- 9000 Nm
    • Wiederholgenauigkeit 5"
    • Lebensdauerschmierung
  26. Was ist die Aufgabe der Industrierobotersteuerung ?
    Ein oder mehrere Handhabungsgeräte entsprechend der Bearbeitungsaufgabe zu steuern.
  27. Wie ist die Struktur einer IR Steuerung ?
    • Interpretation zur Berechnung von Anfangsdaten und Bahnparametern
    • Berechnung der Bahn durch Interpolation
    • Kontrolle des Endeffektors innerhalb des Arbeitsraums
    • Koordinatentransformation zur Positionsumrechnung
    • Beschleunigen und Bremsen
    • Stabilisierung/Regelung der Bewegungsbahn zur berechneten
  28. Welche Steuerungsarten für IR gibt es ? wofür werden sie eingesetzt ?
    • Punktsteuerung:  Einzelne Punkte werden angefahren, kein Zusammenhang zwischen den einzelnen Achsen
    • Wird für einfache Positionieraufgaben verwendet
    • Multipunktsteuerung: Programmierer führt Roboter wie gewünscht, Punkte der einzelnen Achsen werden im ms Abstand gespeichert z.B. beim Lackieren (Playback-Programmierung)
    • Bahnsteuerung: Beliebige Bahn in beliebiger Geschwindigkeit, Achsbewegungen werden von Interpolation aufeinander abgestimmt
    • Bei Roboterhandhabung unterschiedliche Anforderungen an Geschwindigkeit und Genauigkeit
  29. Welche Programmierverfahren werden unterschieden ?
    • On-Line: Teich-In(Anfahren und Speichern) und Play-Back(Abfahren einer Bahn)
    • Off Line: Text-basiert, Simulationsbasiert
  30. Was ist ein Endeffektor?
    • Bauelement mit dem die eigentliche Handhabungsaufgabe durchgeführt wird
    • Werkstückhandhabung oder Werkzeughandhabung
  31. Was machen Endeffekten zur Werstüchandhabung ? 
    Was müssen sie können ?
    • einlegen
    • einsortieren
    • bewegen

    Müssen aufnehmen und halten können
  32. Welche verschiedenen Greifer gibt es ?
    • Unterscheidung nach Wirkprinzip bzw. Kraftübertragung
    • Mechanische Greifer: Kraftschluss Formschluss Kombination
    • 2/3 Backen Greifer Winkelgreifer
    • Saugluftgreifer:
    • Auspressen Saugglocke (Haftsauger), Vakuumsauger, Venturi-Luftstromsauger
    • Magnetgreifer:
    • meist Elektromagnete
    • selten Verwendet: Verrutschen bei schnellen Bewegungen,Späne am Magnet, bei öl aoder Rauigkeit geringe Haftkraft
    • Sondergreifer:
    •  für besondere Aufgaben: Gummilochgreifer, Nadelgreifer, Röhrengreifer, Spreizfingergreifer
  33. Was sind Effektorwechselsysteme ?
    • z.B. wenn verschiedenartige Werkstücke mit einem Roboter gehandlet werden müssen
    • automatische Schnittstelle für Energie(Druckluft) und Informationen(Datenleitungen)

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