Lkw-Montagestraße der Industriemechaniker
Projektphilosophie
Die Industriemechaniker im dritten Ausbildungsjahr sollten die Einzelteile eines durch 3D gedruckten Lastkraftwagen in einer automatisierten Montagestraße zu einem fahrbaren Lkw-Modell montieren. Die Ergebnisse der Projektarbeit wurden in einem Video festgehalten.
Gruppe 1 – Herstellen des Grundgestells
Zieldefinition: Die Aufgabe bestand darin, das Grundgestell mit den zwei Einzelteilen Motorblock und Führerhaus zu verbinden. Da die Montagestation zyklisch ablaufen soll wurden Sensoren und Endschalter verbaut, welche mit dem Roboter kommunizieren können. Entstanden ist eine Pressstation mit Einzelteilmagazin und Ablage.
Bleistiftzeichnung in der Planungsphase
Pressstation mit Einzelteilmagazin
Gruppe 2 – Montage der Räder
Zieldefinition: Die Vorgabe für diese Station lautete , Räder aus Kunststoff mit den Achsen aus Metall zu verbinden. Entstanden sind eine Achseinpressstation sowie Magazine für die Achsen und Räder. Für den automatischen Ablauf wurden neun Sensoren verbaut und mit einer SPS und dem Roboter verbunden.
Komplette Montagestation
SPS-Steuerung
Gruppe 3 – Einpressen der Achsen
Zieldefinition: Für das Einpressen von Achsen aus Metall in einen Spielzeug Lkw aus Kunststoff musste eine Montagestation konstruiert und anschließend ein Prototyp gebaut werden. Nach dem Einbau der benötigten Sensoren erfolgte die Programmierung des Roboters und der SPS. Entstanden ist ein Linearantrieb, Achsmagazin und ein vertikaler Einpresszylinder um die drei Achsen zu verpressen.
Komplette Montagestation
Magazin der vormontierten Achsen
Gruppe 4 – Erstellung einer Wendestation
Zieldefinition:Das Ziel dieser Gruppe war es, eine Wendestation um 180° für die Montage von Lkws zu errichten und diese für einen automatischen Ablauf mit Sensoren zu versehen. Abschließend wird die fertige Baugruppe über eine SPS-Programmierung mit einem Roboter verbunden und der Funktionsablauf läuft im Zyklus ab.
Entstanden ist eine Wendestation, die aus einem Zylinder und einem gegenüberliegenden Wendeantrieb besteht. Beide sind für die Drehung mit einem Kugellager versehen.
Komplette Wendestation
Wendeantrieb
Gruppe 5 – Pressung der Ladefläche auf die Karosserie
Zieldefinition: Die Ladefläche des Lkws soll mit der Karosserie verpresst werden. Mithilfe eines Roboters und einer SPS gesteuerten Pneumatikanlage soll dieser Montageschritt automatisiert ablaufen. Entstanden ist eine Linearschiene zum Transport unter dem Presszylinder, sowie notwendige Spann– und Pressvorrichtungen um die Ladefläche sicher zu verpressen.
Zusätzlich konstruierte die Gruppe ein Magazin, aus dem der Roboter die Teile entnimmt. Außerdem wurde ein Förderband installiert, welches den Lkw nach seiner Komplettmontage abtransportiert.
Linearschiene mit Schlitten
Pressstation
Fazit
Die Schüler der Klasse MIM12 (3. Ausbildungsjahr Industriemechaniker) und die betreuende Lehrkraft, Ralf Etzel, beurteilen das Projekt durchwegs positiv.
Aussage eines Schülers: „So förderte die offene Zielangabe die Kreativität und brachte uns in Situationen, in denen wir eigenständig Aufgaben und Probleme lösen mussten. Die vertrauensvolle Zusammenarbeit der Schüler mit den Lehrkräften stärkte die Schulgemeinschaft und machte das Lernen von neuen Tätigkeiten wie das Programmieren der Anlage mittels SPS erst möglich.“
Fertig montierter Lkw aus der Montagestraße