Industrielle Automatisierung ist etwas, mit dem wir jeden Tag interagieren, von der Lieferung bis zum Einkauf im Lebensmittelgeschäft.

In dieser Lektion lernen Sie:

• Was industrielle Automatisierung ist.
• Was eine Arbeitszelle ist und wie sie in der Fertigung verwendet wird.
• Was ein Roboterarm ist und wie er sich bewegt.
• Wie der CTE 6-Achsen-Roboterarm mit diesen Konzepten zusammenhängt.

Am Ende dieser Lektion besprechen Sie, was Sie gelernt haben, während Sie Fragen zum 6-Achsen-Arm in Ihrem technischen Notizbuch beantworten.

Einführung in die Automatisierung

Was ist industrielle Automatisierung? 

Industrielle Automatisierung ist der Einsatz von Technologie und Maschinen, um Fertigungs- und Produktionsprozesse in Fabriken zu rationalisieren und zu verbessern. In modernen Industriefabriken ist die Automatisierung von zentraler Bedeutung für eine Vielzahl von Aufgaben, die darauf abzielen, die Effizienz zu steigern, die Sicherheit zu gewährleisten und die Präzision zu erhöhen. Dazu gehören Fertigungsvorgänge, bei denen Roboter verschiedene Aufgaben ausführen, wie zum Beispiel: 

• schweißen und Löten für die Metallherstellung.
• lackieren und Beschichten.
• materialtransport, wie Bewegen, Sortieren und Verpacken von Produkten. 

Was ist eine Arbeitszelle? 

Eine Arbeitszelle ist die Gruppierung von Maschinen, Personen und anderen Geräten, die Unternehmen in ihrem Herstellungsprozess verwenden. Diese Zellen werden oft implementiert, um die mit der Produktion verbundenen Kosten zu reduzieren und die Produktivität zu steigern. Viele Unternehmen reduzieren auch die Fehlerquote erheblich, indem sie Arbeitszellen einrichten. 

Zum Beispiel würden in einer Produktionsstätte die am Prozess beteiligten Maschinen (wie Roboterarme und Förderbänder) so angeordnet sein, dass sich die produzierten Waren reibungslos und nahtlos von einer Stufe zur nächsten bewegen. Dies wäre nur möglich, wenn die Maschinen in Arbeitszellen gruppiert werden, die den logischen Fortschritt der produzierten Waren ermöglichen — von den Rohstoffen an einem Ende bis zum fertigen Produkt am anderen Ende.

Was ist ein Roboterarm? 

Bevor Sie eine komplette Arbeitszelle bauen, beginnen Sie mit nur einem Roboterarm. Ein Roboterarm ist eine programmierbare Maschine mit Gelenken und Segmenten, die die Bewegung eines menschlichen Arms nachbilden. Roboterarme können mit vielen Arten von Werkzeugen ausgestattet werden, so dass sie eine Vielzahl von Aufgaben erfüllen können, wie Schweißen, Malen, Schneiden und Greifen von Objekten.  Diese Werkzeuge werden mit Präzision, Genauigkeit, Geschwindigkeit und Wiederholgenauigkeit eingesetzt, die von Menschen nicht erreicht werden können. 

Was bedeutet der „6-Achsen“ -Teil von „6-Achsen-Roboterarm“?

Roboterarme bewegen sich in mehreren Achsen. Achsen im Zusammenhang mit einem Roboterarm beziehen sich auf die Anzahl der Freiheitsgrade oder die Anzahl der unabhängigen Bewegungen, die der Roboter ausführen kann. Jede Achse stellt einen möglichen Bewegungsbereich dar. Im Falle des 6-Achsen-Roboterarms, den Sie in diesem Kurs verwenden werden, gibt es sechs Freiheitsgrade. Diese Achsen ermöglichen es dem 6-Achsen-Arm, von Seite zu Seite zu schwenken, sich auf und ab zu bewegen und zu drehen. Diese Bewegungen, wenn sie zusammen verwendet werden, ermöglichen es dem Roboterarm, ein Werkzeug in jeder Ausrichtung in seiner Reichweite zu positionieren, so dass komplexe Manöver automatisierte Aufgaben in einer industriellen Umgebung erledigen können.

Jede Achse des CTE 6-Achsen-Roboterarms entspricht einem Gelenk. Die Gelenke sind am 6-Achsen-Arm mit J1 - J6 gekennzeichnet, wie in diesem Bild gezeigt.

Industrielle Automatisierung in unserem Alltag

Fabrikautomation und Industrieroboter sind in unseren Alltag eingewoben, oft ohne dass wir ihre Wirkung bemerken. Betrachten Sie die Lieferung eines Pakets über Nacht oder die konsequent bestückten Regale in einem Lebensmittelgeschäft. Diese alltäglichen Annehmlichkeiten werden durch fortschrittliche Fertigungsprozesse ermöglicht, bei denen Automatisierung und Robotik eine wichtige Rolle spielen.

Wenn eine Online-Bestellung aufgegeben wird, wird sie von einem automatisierten System verarbeitet und einem Lager zugeordnet. In diesen Lagern spielen Industrieroboter eine entscheidende Rolle, indem sie die Gänge navigieren und Artikel präzise und schnell abrufen. Diese Roboter sind in der Lage, sich in mehrere Richtungen zu bewegen und Produkte mit Sorgfalt zu handhaben. Sie arbeiten mit Menschen zusammen, um Ihre Bestellung innerhalb von Stunden zu sortieren, zu verpacken und für den Versand vorzubereiten.

Aktivität

Nachdem Sie nun ein wenig über industrielle Automatisierung, Arbeitszellen und Roboterarme gelernt haben, ist es an der Zeit, Ihre Ideen darüber zu diskutieren und zu dokumentieren , wie sich der 6-Achsen-Arm in diesen Kontext einfügt. Besprechen Sie jede dieser Aufforderungen mit Ihrer Gruppe und notieren Sie Ihre Antworten in Ihrem technischen Notizbuch. 

• Welche Aufgaben könnte Ihr 6-Achsen-Arm Ihrer Meinung nach innerhalb der CTE-Arbeitszelle ausführen? 
• Was sind einige Vorteile der Verwendung eines Roboterarms anstelle von manueller Arbeit für Aufgaben?
• Wählen Sie einen Punkt in Ihrem Klassenzimmer. Beschreiben Sie, wie ein Roboterarm in jedem Schritt des Produktionsprozesses verwendet werden könnte, um diesen Artikel von der Fabrik in Ihr Klassenzimmer zu bringen.

Überprüfe dein Verständnis

Bevor Sie mit der nächsten Lektion beginnen, stellen Sie sicher, dass Sie die Konzepte in dieser Lektion verstehen, indem Sie die Fragen im folgenden Dokument in Ihrem technischen Notizbuch beantworten.

Fragen zum Verständnis prüfen > (Google Doc / .docx / .pdf)

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