Festo MPS Station User manual

655633 de/en
07/18 R2.6
Station Handhaben
Handbuch
Handling station
Manual
CD-ROM included

2© Festo Didactic 655633
Diese Station ist ausschließlich für die Aus- und Weiterbildung im Bereich
Automatisierung und Kommunikation entwickelt und hergestellt. Das
Ausbildungsunternehmen und/oder die Ausbildenden hat/haben dafür Sorge zu
tragen, dass die Auszubildenden die Sicherheitsvorkehrungen, die in den
begleitenden Handbüchern beschrieben sind, beachten.
Festo Didactic schließt hiermit jegliche Haftung für Schäden des Auszubildenden,
des Ausbildungsunternehmens und/oder sonstiger Dritter aus, die bei
Gebrauch/Einsatz der Anlage außerhalb einer reinen Ausbildungssituation
auftreten; es sei denn Festo Didactic hat solche Schäden vorsätzlich oder grob
fahrlässig verursacht.
This station has been developed and produced solely for vocational and further
training purposes in the field of automation and communication. The company
undertaking the training and/or the instructors is/are to ensure that trainees
observe the safety precautions described in the manuals provided.
Festo Didactic herewith excludes any liability for damage or injury caused to
trainees, the training company and/or any third party, which may occur if the system
is in use for purposes other than purely for training, unless the said damage/injury
has been caused by Festo Didactic deliberately or through gross negligence.
Bestell
-Nr. / Order No.:
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Grafik
/ Graphics:
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655633
07/2018
Frank Ebel, Markus Pany
Doris Schwarzenberger, Albert Sigel, Mustafa Ersoy
07/2018
©
Festo Didactic SE, Rechbergstraße 3, 73770 Denkendorf, Germany, 2018
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[phone] [e-mail]
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-, Gebrauchsmuster- oder Geschmacksmusteranmeldungen durchzuführen.
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reserved, in particular the right to carry out patent, utility model or ornamental
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Bestimmungsgemäße Verwendung/Intended use

© Festo Didactic 655633 3
1. Einleitung ______________________________________________________ 7
1.1 Lerninhalte______________________________________________________ 8
1.2 Wichtige Hinweise _______________________________________________ 9
1.3 Verpflichtung des Betreibers _______________________________________ 9
1.4 Verpflichtung der Auszubildenden __________________________________ 9
1.5 Gefahren im Umgang mit dem Modularen Produktions-System _________ 10
1.6 Gewährleistung und Haftung______________________________________ 11
1.7 Bestimmungsgemäße Verwendung ________________________________ 11
2. Sicherheitshinweise ____________________________________________ 13
3. Technische Daten_______________________________________________ 15
3.1 Kombinationen _________________________________________________ 15
4. Transport/Auspacken/Lieferumfang_______________________________ 17
5. Aufbau und Funktion ____________________________________________ 19
5.1 Die Station Handhaben __________________________________________ 19
5.2 Funktion_______________________________________________________ 21
5.3 Ablaufbeschreibung _____________________________________________ 21
5.4 Modul Aufnahme________________________________________________ 23
5.5 Modul PicAlfa-pneumatisch _______________________________________ 24
5.6 Modul PicAlfa-elektrisch__________________________________________ 25
5.7 Modul Rutsche _________________________________________________ 27
6. Inbetriebnahme ________________________________________________ 29
6.1 Arbeitsplatz ____________________________________________________ 29
6.2 Mechanischer Aufbau____________________________________________ 30
6.2.1 Montage von Profilplatte und Bedienpult____________________________ 30
6.2.2 Montage der Station_____________________________________________ 31
6.3 Endanschläge der Linearachse ____________________________________ 32
6.4 Sensoren justieren ______________________________________________ 34
6.4.1 Reflex-Lichttaster (Aufnahme, Werkstücknachweis) ___________________ 34
6.4.2 Reflex-Lichttaster (Greifer, Farberkennung) __________________________ 35
6.4.3 Näherungsschalter (PicAlfa, Linearachse) ___________________________ 37
6.4.4 Näherungsschalter (PicAlfa, Hebezylinder) __________________________ 38
6.5 Dosselrückschlagventile einstellen_________________________________ 39
Inhalt/Contents

Inhalt/Contents
4© Festo Didactic 655633
6.6 Sichtprüfung ___________________________________________________ 39
6.7 Kabelverbindungen______________________________________________ 40
6.8 Pneumatischer Anschluss ________________________________________ 41
6.8.1 Handhilfsbetätigung (HHB) _______________________________________ 41
6.9 Spannungsversorgung ___________________________________________ 41
6.10 SPS Programm laden ____________________________________________ 42
6.10.1 Siemens Steuerungen ___________________________________________ 42
6.10.2 Festo Steuerungen ______________________________________________ 45
6.10.3 Allen Bradley Steuerungen _______________________________________ 47
6.10.4 Mitsubishi/MELSEC Steuerungen __________________________________ 50
6.11 Ablauf starten __________________________________________________ 52
6.12 Kombination von Stationen _______________________________________ 53
6.12.1 Vernetzung ____________________________________________________ 53
6.12.2 Hardwareanpassungen __________________________________________ 53
7. Wartung_______________________________________________________ 55
Inhalt der CD-ROM_____________________________________________________ 57
Montageanleitungen ____________________________________________ 57
Schaltpläne ____________________________________________________ 57
Programmierung ________________________________________________ 57
Stücklisten_____________________________________________________ 57
Videos ________________________________________________________ 57
Bedienungsanleitungen __________________________________________ 57
Datenblätter ___________________________________________________ 58
Aktualisierungen ______________________________________________________ 59

Inhalt/Contents
© Festo Didactic 655633 5
Contents ____________________________________________________________ 61
1. Introduction ___________________________________________________ 63
1.1 Training contents _______________________________________________ 64
1.2 Important notes ________________________________________________ 65
1.3 Duty of the operating authority ____________________________________ 65
1.4 Duty of trainees_________________________________________________ 65
1.5 Risks involved in dealing with the Modular Production System__________ 66
1.6 Warranty and liability ____________________________________________ 67
1.7 Intended use ___________________________________________________ 67
2. Notes on safety_________________________________________________ 69
3. Technical data _________________________________________________ 71
3.1 Combinations __________________________________________________ 71
4. Transport/Unpacking/Scope of delivery ___________________________ 73
5. Design and function_____________________________________________ 75
5.1 The Handling station_____________________________________________ 75
5.2 Function _______________________________________________________ 77
5.3 Sequence description____________________________________________ 77
5.4 Receptacle module ______________________________________________ 79
5.5 PicAlfa-pneumatic module ________________________________________ 80
5.6 PicAlfa-electrical module _________________________________________ 81
5.7 Slide module ___________________________________________________ 83
6. Commissioning_________________________________________________ 85
6.1 Workstation____________________________________________________ 85
6.2 Mechanical set up_______________________________________________ 86
6.2.1 Assembling profile plate and control console ________________________ 86
6.2.2 Assembling the station___________________________________________ 87
6.3 End stops of the linear axis _______________________________________ 88
6.4 Adjust sensors__________________________________________________ 90
6.4.1 Diffuse sensor (Receptacle, detection of workpiece ) __________________ 90
6.4.2 Diffuse sensor (Gripper, colour distinction) __________________________ 91
6.4.3 Proximity sensor (PicAlfa, linear axis)_______________________________ 93
6.4.4 Proximity sensor (PicAlfa, lifting cylinder) ___________________________ 94
6.5 Adjusting one-way flow control valves ______________________________ 95

Inhalt/Contents
6© Festo Didactic 655633
6.6 Visual check____________________________________________________ 95
6.7 Cable connections_______________________________________________ 96
6.8 Pneumatic connection ___________________________________________ 97
6.8.1 Manual override ________________________________________________ 97
6.9 Voltage supply _________________________________________________ 97
6.10 Loading the PLC program _________________________________________ 98
6.10.1 Siemens controller ______________________________________________ 98
6.10.2 Festo controller ________________________________________________101
6.10.3 Allen Bradley controller _________________________________________103
6.10.4 Mitsubishi/MELSEC controller____________________________________106
6.11 Starting the sequence __________________________________________108
6.12 Combination of stations _________________________________________109
6.12.1 Networking ___________________________________________________109
6.12.2 Hardware modifications _________________________________________109
7. Maintenance __________________________________________________111
Content of the CD-ROM ________________________________________________113
Assembly instructions __________________________________________113
Circuit diagrams _______________________________________________113
Programming__________________________________________________113
Parts lists_____________________________________________________ 113
Videos _______________________________________________________113
Operating instructions __________________________________________113
Data sheets ___________________________________________________114
Updates ___________________________________________________________115

© Festo Didactic 655633 7
Das Lernsystem Automatisierung von Festo Didactic orientiert sich an
unterschiedlichen Bildungsvoraussetzungen und beruflichen Anforderungen. Die
Anlagen und Stationen des Modularen Produktions-Systems (MPS) ermöglichen
eine an der betrieblichen Realität ausgerichtete Aus- und Weiterbildung. Die
Hardware setzt sich aus didaktisch aufbereiteten Industriekomponenten zusammen.
Die Station Handhaben (PicAlfa) liefert Ihnen ein geeignetes System, mit dem Sie die
neuen Schlüsselqualifikationen
•Sozialkompetenz,
•Fachkompetenz und
•Methodenkompetenz
praxisorientiert vermitteln können. Zusätzlich können Teamfähigkeit,
Kooperationsbereitschaft und Organisationsvermögen trainiert werden.
In Lernprojekten können die realen Projektphasen geschult werden. Hierzu gehören:
•Planung,
•Montage,
•Programmierung,
•Inbetriebnahme,
•Betrieb,
•Wartung und
•Fehlersuche.
1. Einleitung

1. Einleitung
8© Festo Didactic 655633
Lerninhalte aus den folgenden Bereichen können bearbeitet werden:
•Mechanik
–Mechanischer Aufbau einer Station
•Pneumatik
–Pneumatische Greifer
–Pneumatische Linear- und Rotationsantriebe
•Elektrotechnik
–Fachgerechtes Verdrahten elektrischer Komponenten
•Sensorik
–Fachgerechtes Verwenden von Endschaltern
•SPS
–Programmieren und Einsatz einer SPS
–Ansteuerung eines Handhabungsgerätes
•Inbetriebnahme
–Inbetriebnahme einer Fertigungsanlage
•Fehlersuche
–Systematische Fehlersuche an einer Fertigungsanlage
Themen für Projektarbeiten
•Auswahl pneumatischer Komponenten
–Parallelgreifer
•Einsatz elektrischer Antriebe
–Linearachse mit Antrieb durch Gleichstrommotor
•Sicherheit bei pneumatischem Energieausfall
–Druckluftspeicher
•Optimieren der Zykluszeit
1.1
Lerninhalte

1. Einleitung
© Festo Didactic 655633 9
Grundvoraussetzung für den sicherheitsgerechten Umgang und den störungsfreien
Betrieb des MPSist die Kenntnis der grundlegenden Sicherheitshinweise und der
Sicherheitsvorschriften
Dieses Handbuch enthält die wichtigsten Hinweise, um das MPSsicherheitsgerecht
zu betreiben.
Insbesondere die Sicherheitshinweise sind von allen Personen zu beachten, die am
MPSarbeiten.
Darüber hinaus sind die für den Einsatzort geltenden Regeln und Vorschriften zur
Unfallverhütung zu beachten.
Der Betreiber verpflichtet sich, nur Personen am MPSarbeiten zu lassen, die:
•mit den grundlegenden Vorschriften über Arbeitssicherheit und Unfallverhütung
vertraut und in die Handhabung des MPSeingewiesen sind,
•das Sicherheitskapitel und die Warnhinweise in diesem Handbuch gelesen und
verstanden haben.
Das sicherheitsbewusste Arbeiten des Personals soll in regelmäßigen Abständen
überprüft werden.
Alle Personen, die mit Arbeiten am MPSbeauftragt sind, verpflichten sich, vor
Arbeitsbeginn:
•das Sicherheitskapitel und die Warnhinweise in diesem Handbuch zu lesen,
•die grundlegenden Vorschriften über Arbeitssicherheit und Unfallverhütung zu
beachten.
1.2
Wichtige Hinweise
1.3
Verpflichtung des
Betreibers
1.4
Verpflichtung der
Auszubildenden

1. Einleitung
10 © Festo Didactic 655633
Das MPSist nach dem Stand der Technik und den anerkannten
sicherheitstechnischen Regeln gebaut. Dennoch können bei ihrer Verwendung
Gefahren für Leib und Leben des Benutzers oder Dritter bzw. Beeinträchtigungen an
der Maschine oder an anderen Sachwerten entstehen.
Das MPSist nur zu benutzen:
•für die bestimmungsgemäße Verwendung und
•in sicherheitstechnisch einwandfreiem Zustand.
Störungen, die die Sicherheit beeinträchtigen können, sind umgehend zu
beseitigen!
1.5
Gefahren im Umgang mit
dem Modularen
Produktions-System

1. Einleitung
© Festo Didactic 655633 11
Grundsätzlich gelten unsere „Allgemeinen Verkaufs- und Lieferbedingungen“. Diese
stehen dem Betreiber spätestens seit Vertragsabschluss zur Verfügung.
Gewährleistungs- und Haftungsansprüche bei Personen- und Sachschäden sind
ausgeschlossen, wenn sie auf eine oder mehrere der folgenden Ursachen
zurückzuführen sind:
•Nicht bestimmungsgemäße Verwendung des MPS
•Unsachgemäßes Montieren, in Betrieb nehmen, Bedienen und Warten des MPS
•Betreiben des MPSbei defekten Sicherheitseinrichtungen oder nicht
ordnungsgemäß angebrachten oder nicht funktionsfähigen Sicherheits- und
Schutzvorrichtungen
•Nichtbeachten der Hinweise im Handbuch bezüglich Transport, Lagerung,
Montage, Inbetriebnahme, Betrieb, Wartung und Rüsten des MPS
•Eigenmächtige bauliche Veränderungen am MPS
•Mangelhafte Überwachung von Anlagenteilen, die einem Verschleiß unterliegen
•Unsachgemäß durchgeführte Reparaturen
•Katastrophenfälle durch Fremdkörpereinwirkung und höhere Gewalt.
Festo Didactic schließt hiermit jegliche Haftung für Schäden des Auszubildenden,
des Ausbildungsunternehmens und/oder sonstiger Dritter aus, die bei
Gebrauch/Einsatz der Anlage außerhalb einer reinen Ausbildungssituation
auftreten; es sei denn Festo Didactic hat solche Schäden vorsätzlich oder grob
fahrlässig verursacht.
Diese Station ist ausschließlich für die Aus- und Weiterbildung im Bereich
Automatisierung und Technik entwickelt und hergestellt. Das
Ausbildungsunternehmen und/oder die Ausbildenden hat/haben dafür Sorge zu
tragen, dass die Auszubildenden die Sicherheitsvorkehrungen, die in den
begleitenden Handbüchern beschrieben sind, beachten.
Zur bestimmungsgemäßen Verwendung gehört auch:
•das Beachten aller Hinweise aus dem Handbuch und
•die Einhaltung der Inspektions- und Wartungsarbeiten.
1.6
Gewährleistung und
Haftung
1.7
Bestimmungsgemäße
Verwendung

© Festo Didactic 655633 12
Allgemein
•Die Auszubildenden dürfen nur unter Aufsicht einer Ausbilderin/eines Ausbilders
an der Station arbeiten.
•Beachten Sie die Angaben der Datenblätter zu den einzelnen Elementen,
insbesondere auch alle Hinweise zur Sicherheit!
Elektrik
•Herstellen bzw. abbauen von elektrischen Verbindungen nur in spannungslosem
Zustand!
•Verwenden Sie nur Kleinspannungen, maximal 24 V DC.
Pneumatik
•Überschreiten Sie nicht den zulässigen Druck von 800 kPa (8 bar).
•Schalten Sie die Druckluft erst ein, wenn Sie alle Schlauchverbindungen
hergestellt und gesichert haben.
•Entkuppeln Sie keine Schläuche unter Druck.
•Seien Sie beim Einschalten der Druckluft besonders vorsichtig. Zylinder können
selbsttätig aus- oder einfahren.
•Überschreiten Sie nicht den maximalen Betriebsdruck der Station Handhaben
von 400 kPa (4 bar).
Mechanik
•Montieren Sie alle Elemente fest auf die Platte.
•Greifen Sie nur bei Stillstand in die Station.
2. Sicherheitshinweise

© Festo Didactic 655633 13
Parameter Wert
Betriebsdruck 400 kPa (4 bar)
Spannungsversorgung 24 V DC, 4,5 A
Digitale Eingänge 8
Digitale Ausgänge 7
Mögliche direkte MPS

Folgestationen
MPS
Station
Prüfen
(PR)
Be-
arbeiten
(BE)
Hand-
haben
(HA)
Puffern
(PU)
Pick&
Place
(PP)
Fluidic-
Muscle
Presse
(FP)
Trennen
(TR)
Lagern
(LA)
Roboter
(R)
Montieren*
(MO/HS)
Sortieren**
(SO)
Verteilen***
(VE)
Prüfen
(PR)
Bearbeiten
(BE)
Handhaben
(HA)
Puffern
(PU)
Pick&Place
(PP)
FluidicMuscle
Presse (FP)
Trennen
(TR)
Lagern
(LA)
Roboter
(R)
Montieren*
(MO/HS)
* Montieren mit Stanzen / ** Sortieren DP / *** Verteilen AS-Interface
3. Technische Daten
3.1
Kombinationen

3. Technische Daten
14 © Festo Didactic 655633

© Festo Didactic 655633 15
Transport
Das MPSwird in einer Transportbox mit Palettenboden geliefert.
Die Transportbox darf ausschließlich mit geeigneten Hubwagen oder Gabelstaplern
transportiert werden. Die Transportbox muss gegen Umfallen und Herunterfallen
gesichert sein.
Transportschäden sind unverzüglich dem Spediteur und Festo Didactic zu melden.
Auspacken
Beim Auspacken der Station das Füllmaterial der Transportbox vorsichtig entfernen.
Beim Auspacken der Station darauf achten, dass keine Aufbauten der Station
beschädigt werden.
Nach dem Auspacken die Station auf mögliche Beschädigungen überprüfen.
Beschädigungen sind unverzüglich dem Spediteur und Festo Didactic zu melden.
Lieferumfang
Den Lieferumfang entsprechend dem Lieferschein und der Bestellung überprüfen.
Mögliche Abweichungen sind unverzüglich Festo Didactic zu melden.
4. Transport/Auspacken/Lieferumfang

4. Transport/Auspacken/Lieferumfang
16 © Festo Didactic 655633

© Festo Didactic 655633 17
Handhaben ist eine Teilfunktion des Materialflusses. Weitere Teilfunktionen sind
Fördern und Lagern (Speichern).
Nach VDI 2860 ist Handhaben das Schaffen, definierte Verändern oder
vorübergehende Aufrechterhalten einer vorgegebenen räumlichen Anordnung von
geometrisch bestimmten Körpern.
5. Aufbau und Funktion
5.1
Die Station Handhaben

5. Aufbau und Funktion
18 © Festo Didactic 655633
Die Aufgabe der Station Handhaben ist es
•die Materialbeschaffenheit eines Werkstückes festzustellen,
•Werkstücke aus einer Aufnahme zu entnehmen,
•die Werkstücke auf der Rutsche 'metallisch/rot' oder der Rutsche 'schwarz'
abzulegen oder
•die Werkstücke an eine Folgestation weiterzugeben.
Der Aufbau der Station Handhaben besteht aus:
•Modul Aufnahme
•Modul PicAlfa
•Modul Rutsche
•Profilplatte
Station Handhaben mit Wagen, Bedienpult und SPS Board

5. Aufbau und Funktion
© Festo Didactic 655633 19
Die Station Handhaben ist mit einem flexiblen Zwei-Achs-Handlinggerät
ausgestattet. Eingelegte Werkstücke werden in der Aufnahme von einem optischen
Reflex-Lichttaster erkannt.
Das Handlinggerät holt die Werkstücke dort mit Hilfe eines pneumatischen Greifers
ab. Im Greifer ist ein optischer Sensor angebracht. Der Sensor unterscheidet
zwischen 'schwarzen' und 'nicht schwarzen' Werkstücken. Die Werkstücke können
nach diesen Kriterien auf unterschiedliche Rutschen abgelegt werden.
Wird die Station mit anderen Stationen kombiniert, können andere
Aussortierkriterien definiert werden. Durch geänderte Einstellung der mechanischen
Endanschläge können Werkstücke auch an eine nachfolgende Station übergeben
werden.
Startvoraussetzung
•Ein Werkstück in der Werkstückaufnahme
Ausgangsstellung
•Linearachse in Position „Vorgängerstation“
•Hubzylinder eingefahren (Greifer oben)
•Greifer geöffnet
5.2
Funktion
5.3
Ablaufbeschreibung

5. Aufbau und Funktion
20 © Festo Didactic 655633
Ablauf
1. Wird ein Werkstück in der Werkstückaufnahme erkannt und der START Taster
gedrückt, wird der Hubzylinder ausgefahren.
2. Der Greifer wird geschlossen. Die Farberkennung „Werkstück schwarz“ bzw.
„Werkstück nicht schwarz“ wird durchgeführt.
3. Der Hubzylinder wird eingefahren.
Werkstück schwarz, Ablage auf innerer Rutsche
4. Die Linearachse fährt die Position „Rutsche 1“ an.
5. Der Hubzylinder fährt aus.
6. Der Greifer wird geöffnet, das Werkstück auf der Rutsche abgelegt.
7. Der Hubzylinder fährt ein.
8. Die Linearachse fährt in die Position „Vorgängerstation“.
Werkstück rot/silber, Ablage auf äußerer Rutsche
9. Die Linearachse fährt die Position „Rutsche 2“ an.
10.Der Hubzylinder fährt aus.
11.Der Greifer wird geöffnet, das Werkstück auf der Rutsche abgelegt.
12.Der Hubzylinder fährt ein.
13.Die Linearachse fährt in die Position „Vorgängerstation“.