Schlauchtüllen – Montageautomat

Problemstellung:
Die Firma Aspöck Systems GmbH kam mit dem Anliegen an die HTBLA Neufelden, dass der derzeit im Betrieb befindliche Zusammenbau von Tülle, Dichtring und Bajonett nicht mehr zeitgemäß sei. Da eine sehr hohe Stückzahl von 1,2 Millionen Teile pro Jahr erforderlich ist und derzeit die Montage in Handarbeit erfolgt wurden wir beauftragt, einen Automaten zu konstruieren, mit welchem der Zusammenbau der Elemente voll automatisiert funktionieren soll. So könnte in Zukunft die Stückzahl wegen noch freien Kapazitäten auf der Maschine erhöht und gleichzeitig die Fertigungskosten gesenkt werden.

Zielsetzung:
Es soll eine Maschine für die Produktionssteigerung und zur Erfüllung der Kundenwünsche entwickelt werden. Dabei gilt es folgende Punkte zu beachten:
•    Richtiger Zusammenbau der Tüllen, Dichtring, Bajonett und O-Ring
•    Produktion von 1,2 Millionen Stück pro Jahr

Wichtig in diesem Zusammenhang ist auch:
•    Sortiervorgänge werden völlig mechanisch durchgeführt
•    Drehteller und sämtliche Malteserkreuze werden von einem Motor angetrieben
•    Wahlweise dynamische Geschwindigkeits¬änderung der Förderbänder
•    Voreingestellte bzw. von der SPS errechnete Geschwindigkeiten für die Förderbänder als Richtwert
•    Zuverlässigkeit von 98%
•    Bedienung der Maschine über die Oberfläche

Projektablauf:
•    Ermittlung verschiedener Varianten der mechanischen Realisierung
•    Vorversuche, um mehr und genauere Daten zur Sortierung zu bekommen
•    Festlegen der Sortiervarianten
•    Berechnung und Auslegung der Bauteile
•    Konstruktion des Automaten
•    Programmierung der SPS Steuerung in TwinCAT und
•    Programmierung der Simulation in Demo3D und Optimierung der Konstruktion anhand der         Simulation
•    Erstellen der Oberfläche zur Bedienung des Automaten
•    Erstellen von Werkstattzeichnungen
•    Erstellen der Schaltpläne
•    Niederschreiben der Dokumentation des Projektes

Ergebnis:
Der Automat soll voll funktionsfähig in der Simulation arbeiten.

Systembeschreibung:
Damit der Automat im Schichtbetrieb arbeiten kann, wurde für jedes Element ein Bunker eingebaut, wo ca. 2000 Stück gelagert werden können. Durch ein Förderband am Bunkerboden werden die Elemente zu den einzelnen Sortierstationen transportiert. Bei der Sortierung der Elemente wurde darauf geachtet, dass die Teile durch ihre physikalischen Eigenschaften in die richtige Lage gebracht werden. Danach werden die Elemente zu einem zentralen Rotationstisch befördert, wo der Zusammenbau von Tülle, Dichtring, Bajonett und O-Ring erfolgt. Am Ende des Montagevorgangs verlässt die Baugruppe den Rotationstisch und wird in Einheitsboxen eingelagert.
Die Steuerung der Maschine übernimmt eine SPS, die über eine grafische Oberfläche von einem Arbeiter einfach bedient werden kann.
Da der Automat aus Kostengründen von uns nicht in die Realität umgesetzt wurde, entschieden wir uns ein Simulationsprogramm anzufertigen, wo der Zusammenbauvorgang gut ersichtlich dargestellt wird.