Handhabungstechnik mit Robotertechnik

Lernen in Projekten, Lernen in Zusammenhängen

Kurze Produktlebenszeiten zwingen die Hersteller zu flexiblen Produktions methoden. Damit können unterschiedliche Werkstücke, in beliebiger Reihen folge, in wechselnden Losgrößen wirtschaftlich gefertigt werden. Diese Vorgaben sind nur durch Automatisierung eines Großteils der Produktion zu erreichen. Einen gewichtigen Anteil an der Automatisierung eines Prozesses nimmt die Handhabungstechnik ein. Die Robotertechnik wiederum ist in den Bereich der Handhabungstechnik einzuordnen und spielt hier eine zentrale Rolle, da man den Roboter als das universellste Handhabungsgerät bezeichnen kann. Die Handhabungstechnik - und somit auch die Robotertechnik - ist Inhalt der beruflichen Erst- und Weiterbildung. Weiterhin sind diese Lerninhalte an Fachhochschulen und Universitäten im Bereich der Automatisierungstechnik und Prozeßautomatisierung Standard. Das vorliegende Lehrbuch ist an alle gerichtet, die sich in Ausbildung, Studium oder Praxis mit dem Themengebiet Handhabungs technik beschäftigen müssen. Ziel dieses Buches ist es, ein Handhabungssystem in Kinematik, Antrieb, Meßsystem, Endeffektor, Steuerung, Sensorik, Programmierung und Arbeits schutz vorzustellen. Damit wird der Leser in die Lage versetzt, die komplexen Zusammenhänge eines automatisierten Prozesses zu überblicken und ein Handhabungsgerät richtliniengemäß in den Prozeß zu integrieren. Viele theore tische Inhalte sind mit Hilfe existierender Befehlsstrukturen ausgeführter Steuerungssoftware verdeutlicht, um auch hier den Praxisbezug zu gewährleisten. Einige stark mathematische Inhalte im Bereich der Bahnplanung sind in den Anhang verlegt worden und können so bei Interesse durchgearbeitet werden.

1 Grundlagen der Fertigungsautomatisierung. - 2 Grundlagen der Robotertechnik. - 3 Kinematik des Roboters. - 4 Roboter-Antriebe. - 5 Meßsysteme. - 6 Greifer. - 7 Roboter-Steuerung. - 8 Sensoren. - 9 Programmierung von Industrierobotern. - 10 Planung des Einsatzes von Industrierobotern. - 11 Arbeitsschutzmaßnahmen. - A Kinematische Beschreibung von Industrierobotern. - A. 1 Einführung. - A. 2 Mathematische Grundlagen. - A. 3 Roboterachsenbeschreibung nach Denavit und Hartenberg. - A. 4 Beschreibung der Roboterkinematik nach Paul. - A. 5 Vorwärts- und Rückwärtstransformation beim Zweiarmmanipulator. - A5. 1 Vorwärtstransformation. - A5. 2 Rückwärtstransformation. - B Bahnberechnungen. - B. 1 Grundlagen. - B. 2 Industrieroboter mit maximal drei Achsen. - B. 2. 1 Dreiachsiger Roboter mit kartesischem Arbeitsraum. - B. 2. 2 Dreiachsiger Roboter mit zylindrischem Arbeitsraum. - B. 2. 3 Dreiachsiger Roboter mit kugelförmigem Arbeitsraum. - B. 3 Punktsteuerungen für mehr als drei Achsen. - B. 3. 1 Interpolation für eine einzelne Achse. - B. 3. 2 Kopplung mehrerer Achsen. - B. 4 Bahnsteuerungen für mehr als drei Achsen. - C Beispiele ausgeführter Roboter. - C. 1 Portalroboter der Firma DÜRR. - C. 2 Scara-Roboter der Firma BOSCH. - C. 3 Knickarmroboter der Firma KUKA. - C. 4 Industrieroboter der Firma REIS. - D Beispielprogramm Geradeninterpolation. - D. 1 Programmablaufplan. - D. 2 FORTRAN-Programm. - Sachwortverzeichnis.