HolzBauTech RobotikRS40 · Förderband · TX90
Zusatzauftrag · TX90gekoppelte Zellen · senkrechte Montage
Zur RoboterhalleProjekt 2
Freiwilliger Zusatzauftrag · mögliche Verbesserung der Abschlussnote

Zwei Roboterzellen zu einer Anlage verbinden

Passt euer gespeichertes Projekt 2 an, bestückt den kleinen Wagen mit einem Montageset und koppelt RS40, Förderband und TX90. Der TX90 entnimmt die Bauteile und setzt sie mit veränderter Orientierung in eine senkrechte Vorrichtung ein.

Voraussetzung
Projekte 1 und 2 mindestens auf Profi-Niveau · Projekt 3 auf ExpertenniveauKeine Schwierigkeitsstufen: Dieser Auftrag ist ein zusammenhängender, anspruchsvoller Gesamtauftrag mit eigener Planung und begründeten Freiheitsgraden.
Lernkarte 0 · Zusatzauftrag

Aus zwei Einzelzellen wird ein abgestimmter Materialfluss

Der Zusatzauftrag erweitert euer fertiges Projekt 2. Der RS40 bereitet das Montageset auf dem Wagen vor. Der TX90 übernimmt die drei Bauteile und setzt sie räumlich orientiert in eine senkrechte Vorrichtung ein.

Projekt 2 nutzenbestehendes Programm gezielt erweitern
Zellen koppelnSignale und Förderband abstimmen
TX90 nutzen6 Achsen fachlich begründen
ArbeitsweiseEigenes PDF je Doppelstunde · vier Teamabgaben

Dieser Zusatzauftrag erweitert das fertiggestellte Projekt 2. Klärt den gemeinsamen Ausgangsstand und die Anforderungen an beide Zellen.

Jede Person
Führe das persönliche Robotik-PDF mit eigenem Beitrag, Ergebnis, Nachweis, Quellenprüfung und nächstem Schritt weiter; Abgabe nach jeder Doppelstunde. Halte fest, welche Schnittstelle oder Bewegung du geprüft hast.
Das Team
Ergänzt ein eigenes Kapitel: Signalvertrag, Förderbandpositionen, TX90-Orientierung, Integration und Tests. Vier Teamabgaben: Schnittstelle/Ablauf, RS40/Förderband, TX90-Simulation, Integration/Abnahme.

Vor jedem Realtest: Simulation durchführen und vorführen, projektspezifische Freigabe bearbeiten und die ausdrückliche Lehrkraftfreigabe abwarten. Ergebnisse und Änderungen anschließend dokumentieren.

Arbeitsweise der Robotik-Reihe · Dateinamen, Vorlagen und Abgaben

Profilbild der fiktiven Person Mara KönigKI
Von: Mara König · FertigungsleitungBetreff: Nächster Ausbauschritt für die Robotik-Anlage

Hallo Robotik-Team,

eure bisherigen Projekte zeigen, dass RS40, Förderband und Signaltechnik grundsätzlich beherrscht werden. Im nächsten Schritt sollen daraus keine Einzelstationen mehr, sondern ein zusammenhängender Anlagenablauf entstehen.

Dafür wird der kleine Wagen als Verbindung zwischen beiden Zellen genutzt. Der RS40 bereitet ein Montageset vor, das Förderband übernimmt die Übergabe und der TX90 führt anschließend einen räumlichen Montageschritt aus, der mit dem RS40 so nicht sinnvoll umsetzbar wäre.

Plant die Anlage so, dass die Zuständigkeiten beider Roboter klar geregelt sind, Signale nachvollziehbar bleiben und der Gesamtprozess später sicher erweitert und optimiert werden kann.

Weitere Einzelheiten erhaltet ihr in den nächsten Hinweisen.

Viele Grüße
Mara König
Fertigungsleitung

Verbindlich

  • gespeichertes Projekt 2 weiterverwenden
  • Montageset auf dem Wagen ablegen
  • Pos. 2 und Pos. 3 samt Rückmeldungen nutzen
  • RS40 und TX90 über mindestens „Montageset bereit“ und „Wagen leer“ koppeln
  • TX90 setzt die Teile in eine senkrechte Vorrichtung ein
  • Gesamtanlage simulieren, freigeben und real testen

Von eurem Team zu entscheiden

  • Anordnung der drei Ablageplätze auf dem Wagen
  • konkrete I/O-Nummern und Verdrahtung
  • Setz- und Rücksetzzeitpunkte der Übergabesignale
  • Position und Gestaltung der senkrechten Vorrichtung
  • Reihenfolge der Bauteilentnahme
  • Unterprogrammstruktur und Optimierungen
Arbeitsauftrag 0.1

Zusatzauftrag erfassen

  1. Beschreibt den Materialfluss vom leeren Wagen bis zum erneut leeren Wagen in eigenen Worten.
  2. Markiert im Ablauf die Verantwortung des RS40, des Förderbands und des TX90.
  3. Erklärt, warum das senkrechte Einsetzen nicht einfach der Bewegungsablauf aus Projekt 2 sein kann.
  4. Legt eine unveränderte Sicherungskopie eures Projekt-2-SRS-Projekts an.
Schematischer Ablauf zwischen RS40, Förderband und TX90
Pos. 2 liegt beim RS40, Pos. 3 beim TX90. Pos. 1 dient ausschließlich dem manuellen Zugriff auf den Wagen.
1 · RS40fordert Pos. 2 an und wartet auf die Positionsrückmeldung
2 · RS40bestückt den Wagen und fährt in eine kollisionsfreie Warteposition
3 · Übergabe„Montageset bereit“ wird an den TX90 gemeldet
4 · TX90fordert Pos. 3 an und wartet auf die Rückmeldung
5 · TX90entnimmt, meldet „Wagen leer“ und setzt senkrecht ein
Arbeitsauftrag 0.2

Pflichtablauf als Sequenz darstellen

  1. Übertragt den Ablauf in ein Sequenzdiagramm mit den Spalten RS40, Förderband und TX90.
  2. Tragt Bewegungen, Signale und Rückmeldungen als getrennte Ereignisse ein.
  3. Markiert Stellen, an denen ein Roboter warten muss.
  4. Notiert mindestens zwei Punkte, die euer Team später konkret festlegen muss.
Meilenstein 1

Schnittstelle und Ablauf geplant

  • Sicherungskopie von Projekt 2 vorhanden
  • Gesamtsequenz mit Verantwortlichkeiten erstellt
  • Ablagekonzept für den Wagen skizziert
  • I/O- und Signalvertrag als Entwurf angelegt
  • senkrechte Vorrichtung als Konzept dargestellt
Upload
Sequenzdiagramm, erste I/O-Tabelle, Wagenbelegung und Vorrichtungskonzept in der technischen Teamdokumentation.
Lernkarte 1 · Reale Anlage

Wagen, Positionen und frei verdrahtbare Schnittstellen untersuchen

Die Steuerung wird nicht aus einem Modell abgeleitet. Untersucht zuerst die reale Anlage und dokumentiert, welche Signale an den I/O-Modulen und an der Förderbandsteuerung verfügbar sind.

3 Positionenmanuell · RS40 · TX90
MessleitungenEin- und Ausgänge frei verbinden
EndtasterZielpositionen sicher bestätigen
Vor Ort prüfen

Untersucht die reale Anlage direkt an der Zelle. Prüft dabei den kleinen Wagen, die drei Förderbandpositionen, die Endtaster sowie die frei verdrahtbaren Ein- und Ausgänge an den I/O-Modulen und an der Förderbandsteuerung.

Haltet in eurer Dokumentation nur die für euren Zusatzauftrag relevanten Beobachtungen fest: Welche Position ist Pos. 1, Pos. 2 und Pos. 3? Welche Signale fordert ihr an? Welche Rückmeldungen erhaltet ihr? Wie sollen RS40, Förderband und TX90 miteinander verdrahtet werden?

Arbeitsauftrag 1.1

Reale Signalpunkte erfassen

  1. Findet Pos. 1, Pos. 2 und Pos. 3 an der realen Förderbandanlage.
  2. Ordnet Pos. 2 dem RS40 und Pos. 3 dem TX90 zu.
  3. Ermittelt am Modul die Anschlüsse für Positionsanforderungen, Positionsrückmeldungen, Stop und Fault.
  4. Fotografiert oder skizziert die Module und ergänzt eindeutige Beschriftungen.
  5. Prüft mit der Lehrkraft, welche Anschlüsse für den Zusatzauftrag verwendet werden dürfen.
Roboterausgang → FörderbandAnforderung

Ein frei gewählter Ausgang des zuständigen Roboters wird mit dem Eingang der gewünschten Position verbunden.

Förderband → RobotereingangRückmeldung

Die Positionsrückmeldung wird auf einen frei gewählten Eingang des zuständigen Roboters gelegt.

Vor dem Verbinden
Ausgänge müssen ausgeschaltet sein. Verdrahtung und erster Test erfolgen nach Kontrolle durch die Lehrkraft. Pos. 2 und Pos. 3 werden zunächst einzeln getestet; beide Roboterprogramme bleiben dabei gestoppt.
Arbeitsauftrag 1.2

I/O-Testprotokoll anlegen

  1. Wählt noch keine endgültigen I/O-Nummern, bevor der verfügbare Signalweg geprüft wurde.
  2. Testet jede Anforderung und Rückmeldung einzeln.
  3. Notiert Ausgang, physische Messleitung, Förderbandanschluss und Rückmeldeeingang.
  4. Prüft, ob die Positionsanforderung gehalten oder nur gepulst werden muss.
  5. Dokumentiert das Verhalten bei aktivem Fault-Signal.
Lernkarte 2 · Projekt 2 erweitern

Die bisher freie Ablage auf den Wagen verlagern

Das Programm aus Projekt 2 bleibt die Grundlage. Die Aufnahmeplätze der Bauteile bleiben erhalten. Geändert wird die Ablage: Ein vollständiges Set muss stabil, erreichbar und eindeutig auf dem Wagen angeordnet werden.

1 Montageblockdefinierter Wagenplatz
2 Distanzstückezwei getrennte Wagenplätze
bestehender Codegezielt statt komplett neu
Profilbild der fiktiven Person Mara KönigKI
Von: Mara König · FertigungsleitungBetreff: Projekt 2 auf den Transportwagen umstellen

Hallo Robotik-Team,

nutzt euer funktionsfähiges Projekt 2 weiter. Die bisher frei gewählte Ablage wird nicht verworfen, sondern auf den Wagen übertragen. Ihr entscheidet weiterhin selbst, wie die drei Plätze angeordnet werden.

Der Wagen muss an Pos. 2 bestätigt sein, bevor der RS40 mit dem Bestücken beginnt. Nach dem letzten Bauteil fährt der RS40 in eine kollisionsfreie Warteposition. Erst dann darf der TX90 den Wagen anfordern.

Viele Grüße
Mara König
Fertigungsleitung

Arbeitsauftrag 2.1

Wagenbelegung entwickeln

  1. Messt die nutzbare Wagenfläche und die Greifkonturen der Bauteile.
  2. Legt drei Ablageplätze fest: einen für den Montageblock, zwei für die Distanzstücke.
  3. Berücksichtigt Greiferzugang, Abstand zum Wagenrand und die spätere Entnahme durch den TX90.
  4. Entscheidet die Ablagereihenfolge und begründet sie.
  5. Erstellt eine maßstäbliche Skizze oder eine einfache 3D-Vorrichtung.

Kann übernommen werden

  • Greifersteuerung
  • Aufnahmeplätze
  • Einzelzyklus für Montageblock und Distanzstück
  • while- und for-Struktur
  • Statusanzeigen, sofern sinnvoll

Muss angepasst werden

  • Warten auf Pos. 2
  • Ablagepunkte auf dem Wagen
  • kollisionsfreie Warteposition des RS40
  • Signal „Montageset bereit“
  • Neustart erst nach „Wagen leer“
Nur als Strukturhilfe
wait(??? Pos. 2 bestätigt)
call montagesetAufWagenAblegen()
call ??? kollisionsfreie Warteposition
??? Montageset bereit setzen
wait(??? Wagen leer)
Arbeitsauftrag 2.2

RS40-Teilprozess aufbauen und einzeln testen

  1. Ersetzt nur die bisherigen Ablagepunkte durch Wagenpunkte.
  2. Ergänzt eine Wartebedingung für Pos. 2.
  3. Testet zunächst ein einzelnes Bauteil, dann ein vollständiges Set.
  4. Fahrt nach dem Bestücken in eine Warteposition außerhalb des Förderband-Fahrwegs.
  5. Lasst den Wagen während dieses Tests an Pos. 2 stehen.
LLM-Nutzung
Ein LLM darf euch helfen, die vorhandene Programmstruktur zu vergleichen. Übergibt niemals ungeprüft vollständige Bewegungsprogramme: Wagenpunkte, Greiferzugang und sichere Warteposition müssen an der realen Zelle ermittelt und in der Simulation geprüft werden.
Meilenstein 2

RS40 und Förderband funktionsfähig

  • Wagen wird an Pos. 2 angefordert und erkannt
  • vollständiges Montageset wird stabil auf dem Wagen abgelegt
  • RS40 verlässt den Förderband-Fahrraum
  • „Montageset bereit“ wird eindeutig gesetzt
  • RS40 startet keinen neuen Zyklus ohne „Wagen leer“
Upload
Wagenbelegung, geänderte Punktliste, I/O-Nachweis, Simulation und Testprotokoll des RS40-Teilprozesses.
Lernkarte 3 · Signalvertrag

Zwei Roboter dürfen dieselbe Anlage nur nach eindeutigen Regeln steuern

Die Signalnamen sind vorgegeben, die konkrete I/O-Belegung und die Setz- und Rücksetzzeitpunkte entwickelt euer Team. Entscheidend ist, dass kein altes Signal einen neuen Zyklus auslösen kann.

bereitRS40 gibt Übergabe frei
leerTX90 gibt Rückfahrt frei
HandshakeSetzen, Lesen, Rücksetzen
Profilbild der fiktiven Person Jonas WeberKI
Von: Jonas Weber · InstandhaltungBetreff: Signalvertrag zwischen RS40 und TX90

Hallo Robotik-Team,

ein Name allein reicht nicht. Für jedes Übergabesignal muss feststehen: Wer setzt es? Unter welcher Bedingung? Wer liest es? Wann wird es zurückgesetzt? Was verhindert, dass ein Signal aus dem vorherigen Zyklus weiterwirkt?

Verbindlich benötigt ihr mindestens „Montageset bereit“ vom RS40 zum TX90 und „Wagen leer“ vom TX90 zum RS40. Ihr dürft zusätzliche Quittierungs- oder Störungssignale ergänzen, wenn ihr deren Nutzen begründen könnt.

Viele Grüße
Jonas Weber
Instandhaltung

RS40 → TX90 · Montageset bereit

Bedeutung: Wagen vollständig bestückt; RS40 außerhalb des Fahrwegs.

Pflicht: Signal bleibt so lange eindeutig, bis der TX90 die Übergabe übernommen hat.

Teamentscheidung: Woran erkennt der RS40 die Übernahme und wann setzt er das Signal zurück?

TX90 → RS40 · Wagen leer

Bedeutung: letztes Bauteil sicher aus Wagen und Förderband-Kollisionsraum entfernt.

Pflicht: RS40 darf erst danach Pos. 2 anfordern.

Teamentscheidung: Wann erkennt der TX90, dass der RS40 die Meldung übernommen hat?
Arbeitsauftrag 3.1

Signalvertrag vollständig ausfüllen

  1. Wählt freie Ein- und Ausgänge beider Roboter für die Übergabesignale.
  2. Definiert für jedes Signal Sender, Empfänger, Setzbedingung und Rücksetzbedingung.
  3. Legt fest, wie alte Signale vor dem nächsten Zyklus ausgeschlossen werden.
  4. Entscheidet, ob zwei Signale genügen oder eine zusätzliche Quittierung sinnvoll ist.
  5. Zeichnet den Signalverlauf über mindestens zwei vollständige Zyklen.
FunktionSender / QuelleEmpfänger / Zielgewählte I/OSetzen / Rücksetzen
Pos. 2 anfordernRS40-AusgangFörderband Pos. 2Teamwahlnach Test festlegen
Pos. 2 erreichtFörderband ResponseRS40-EingangTeamwahldurch Endtaster
Montageset bereitRS40-AusgangTX90-EingangTeamwahlSignalvertrag
Pos. 3 anfordernTX90-AusgangFörderband Pos. 3Teamwahlnach Test festlegen
Pos. 3 erreichtFörderband ResponseTX90-EingangTeamwahldurch Endtaster
Wagen leerTX90-AusgangRS40-EingangTeamwahlSignalvertrag
FaultFörderband Responsemindestens ein RoboterTeamwahlFehlerbehandlung
LLM-Nutzung
Ein LLM kann euren Signalvertrag auf widersprüchliche Zustände prüfen. Gebt ihm dafür eure eigene Tabelle und lasst konkrete Szenarien untersuchen. Übernehmt keine I/O-Nummern oder VAL3-Syntax, die nicht an der Anlage und in der Stäubli-Hilfe geprüft wurde.
Lernkarte 4 · Förderband

Zielposition anfordern und auf den zugehörigen Endtaster warten

Der Roboter steuert nicht direkt die Fahrtrichtung. Er fordert Pos. 2 oder Pos. 3 an. Die Förderbandsteuerung bewegt den Wagen und meldet die erreichte Position zurück.

Pos. 2durch RS40 angefordert
Pos. 3durch TX90 angefordert
FaultBewegung nicht fortsetzen
Strukturhilfe für Pos. 2
??? Ausgang Pos. 2 anfordern
wait(??? Rückmeldung Pos. 2)
??? Anforderung passend zurücksetzen
Strukturhilfe für Pos. 3
wait(??? Montageset bereit)
??? Ausgang Pos. 3 anfordern
wait(??? Rückmeldung Pos. 3)
Kein delay als Fahrzeit
Die Fahrzeit verändert sich. Der nächste Prozessschritt beginnt erst nach der tatsächlichen Positionsrückmeldung. Ein kurzer Puls für die Positionsanforderung ist nur zulässig, wenn euer Funktionstest gezeigt hat, dass die Förderbandsteuerung ihn sicher übernimmt.
Arbeitsauftrag 4.1

Positions-Unterprogramme entwickeln

  1. Legt getrennte Unterprogramme für Pos. 2 und Pos. 3 an.
  2. Verwendet die von euch geprüften I/O-Signale.
  3. Verhindert gleichzeitige Anforderungen widersprüchlicher Positionen.
  4. Berücksichtigt Fault vor und während einer Bewegung.
  5. Testet die Positionsfahrt ohne Roboterbewegung mindestens dreimal je Richtung.
Endtaster fehltProgramm muss an der Positionsabfrage warten und darf keinen Roboterzyklus beginnen.
Fault aktivKeine neue Förderbandanforderung; Fehlerzustand sichtbar dokumentieren.
Falsche Position aktivNur die angeforderte Zielrückmeldung darf den nächsten Schritt freigeben.
Übergabesignal fehltTX90 darf Pos. 3 nicht selbstständig anfordern.
Arbeitsauftrag 4.2

Förderband-Testmatrix ausfüllen

  1. Legt für jeden Testfall Startzustand, Aktion, erwarteten Stoppunkt und tatsächliches Ergebnis fest.
  2. Testet nur einen Fehler gleichzeitig.
  3. Haltet fest, welche I/O-Zustände während des Wartens aktiv sind.
  4. Korrigiert das Programm und wiederholt den betroffenen Test.
Lernkarte 5 · TX90 kennenlernen

Sechs Achsen verändern die Bewegungsplanung

Die VAL3-Grundbefehle bleiben vertraut. Neu ist, dass der TX90 die Werkzeugorientierung räumlich verändern kann. Damit wachsen Bewegungsfreiheit, Kollisionsraum und Anforderungen an die Planung.

J1–J3Arm räumlich positionieren
J4–J6Werkzeug orientieren
SicherheitLichtschranke und Freigabe
Profilbild der fiktiven Person Jonas WeberKI
Von: Jonas Weber · InstandhaltungBetreff: TX90 als sechsachsigen Roboter in Betrieb nehmen

Hallo Robotik-Team,

übertragt keine RS40-Punkte auf den TX90. Untersucht den Roboter zuerst im manuellen Betrieb und in der Simulation. Beim RS40 blieb die Werkzeugorientierung in euren bisherigen Aufgaben weitgehend konstant. Beim TX90 bestimmen die zusätzlichen Handachsen, wie der Greifer ein Bauteil aufnimmt, dreht und in die senkrechte Vorrichtung einführt.

Beachtet außerdem die Lichtschranke: Nach dem Durchqueren muss die Zelle erneut freigegeben werden. Sobald der Roboterarm bewegt werden kann, darf sich niemand in der Zelle aufhalten.

Viele Grüße
Jonas Weber
Instandhaltung

MerkmalRS40TX90
BauformSCARA, 4 AchsenKnickarmroboter, 6 Achsen
typische Aufgabe hierBauteile schnell in einer überwiegend horizontalen Ebene handhabenBauteile räumlich drehen und senkrecht einsetzen
Werkzeugorientierungin den bisherigen Projekten weitgehend konstantmuss für Aufnahme, Transport und Einsetzen gezielt geplant werden
SchutzGlaskasten mit SchiebetürLichtschranke und erneute Zellenfreigabe
Kollisionsraumüberschaubarer Arbeitsraumgrößerer räumlicher Schwenkbereich
J1Drehung der Roboterbasis
J2Schulterbewegung
J3Ellbogenbewegung
J4erste Handachsenbewegung
J5Neigung der Werkzeugausrichtung
J6Drehung um die Werkzeugachse
Arbeitsauftrag 5.1

TX90-Bedienprotokoll erstellen

  1. Verfahrt J1 bis J6 einzeln in der Simulation und anschließend unter Anleitung am realen Roboter.
  2. Beschreibt für jede Achse die sichtbare Wirkung.
  3. Vergleicht Achs- und kartesisches Verfahren.
  4. Ermittelt, wie Orientierung und Roboterkonfiguration in eurer SRS-Version angezeigt werden.
  5. Dokumentiert mindestens zwei Armhaltungen, die dieselbe Werkzeugposition unterschiedlich erreichen.
TX90-Hilfe
Verwendet für die ersten Versuche keinen gegriffenen Gegenstand. Startet langsam, beobachtet den gesamten Arm und nicht nur den Greifer. Übernehmt keine Orientierung aus dem RS40-Projekt.
Arbeitsauftrag 5.2

Roboterpunkte vollständig beschreiben

  1. Legt einen sicheren Startpunkt, einen Wagen-Anfahrpunkt und einen Vorrichtungs-Anfahrpunkt an.
  2. Notiert Position, Orientierung und die in eurer SRS-Version angezeigte Roboterkonfiguration.
  3. Prüft, ob der Punkt aus der gewählten Annäherungsrichtung erreichbar ist.
  4. Verwendet in Bewegungsbefehlen weiterhin flange.
  5. Testet jede neue Position einzeln, bevor Punkte verbunden werden.
LLM-Nutzung
Ein LLM kann die Funktion eines sechsachsigen Roboters erklären. Die konkrete Achsrichtung, Konfigurationsanzeige und Punkt-Syntax werden ausschließlich an eurer Robotics-Suite-Version und am TX90 geprüft.
Lernkarte 6 · Senkrechte Montage

Aufnehmen, räumlich drehen und entlang einer Einsetzachse ablegen

Der TX90 soll einen neuen Ablauf ausführen: Die Bauteile liegen auf dem Wagen und werden in einer senkrechten Vorrichtung angeordnet. Die Einsetzbewegung muss kontrolliert und kollisionsarm erfolgen.

Aufnahmevom horizontalen Wagen
Orientierungräumlich verändern
Einsetzenlinear zur Vorrichtung
Profilbild der fiktiven Person Selin ArslanKI
Von: Selin Arslan · QualitätssicherungBetreff: Senkrechte Vorrichtung und Einsetzrichtung absichern

Hallo Robotik-Team,

entscheidend ist nicht nur, dass die Bauteile die Vorrichtung erreichen. Sie müssen aus einer kontrollierten Richtung eingesetzt werden und am Ende reproduzierbar sitzen. Plant deshalb für jeden Platz mindestens einen Anfahrpunkt vor der Vorrichtung und einen Einsetzpunkt.

Die schnelle freie Bewegung endet vor der Vorrichtung. Das eigentliche Einsetzen erfolgt geradlinig und langsam. Prüft außerdem, ob die Greiferfinger beim Öffnen genügend Platz haben.

Viele Grüße
Selin Arslan
Qualitätssicherung

Schema einer senkrechten Vorrichtung mit einem Montageblock und zwei Distanzstücken
1Bauteil am Wagen aus definierter Richtung greifen.
2In freiem Raum mit movej zur Vorrichtungsseite fahren.
3Werkzeugorientierung für den senkrechten Platz herstellen.
4Mit movel entlang der Einsetzachse zum Ziel fahren.
5waitEndMove(), Greifer öffnen, geradlinig zurückziehen.

Technische Mindestanforderungen

  • ein Montageblock und zwei Distanzstücke
  • alle drei Plätze senkrecht oder eindeutig vertikal orientiert
  • Anfahr- und Einsetzpunkt je Platz
  • lineare Einsetz- und Rückzugsbewegung
  • keine Kollision mit Wagen, Vorrichtung oder Zellenbauteilen

Gestaltungsfreiheit

  • Vorrichtungsposition im erreichbaren TX90-Arbeitsraum
  • Abstände und Reihenfolge der drei Plätze
  • Orientierung des Montageblocks
  • Entnahmereihenfolge vom Wagen
  • gemeinsame oder getrennte Sicherheitspositionen
Arbeitsauftrag 6.1

Punkt- und Orientierungsplan erstellen

  1. Legt die Vorrichtung in der Simulation und an der realen Zelle fest.
  2. Plant Wagenpunkte, Anfahrpunkte und Einsetzpunkte für alle drei Bauteile.
  3. Notiert Bewegungsart, Geschwindigkeit und Werkzeugorientierung je Teilstrecke.
  4. Begründet die Reihenfolge der Entnahme.
  5. Prüft Greiferöffnung und Rückzugsweg an jedem Vorrichtungsplatz.
Lernkarte 7 · TX90-Programm

Förderbandübergabe und senkrechte Montage in testbare Unterprogramme zerlegen

Der TX90 wartet auf die Freigabe des RS40, fordert den Wagen an, entnimmt drei Bauteile und verarbeitet sie in getrennten, einzeln prüfbaren Funktionsblöcken.

waitFreigabe und Pos. 3
callFunktionsblöcke aufrufen
whilenächsten Zyklus vorbereiten
call aufFreigabeWarten()Übergabesignal prüfen
call wagenZuTX90()Pos. 3 anfordern und bestätigen
call wagenEntleeren()drei Teile sicher entnehmen
call senkrechtMontieren()Vorrichtung bestücken
Strukturrahmen
while true
  call ??? Freigabe prüfen
  call ??? Wagen anfordern
  call ??? Bauteile entnehmen
  ??? Wagen-leer-Signal passend setzen
  call ??? senkrechte Montage abschließen
  ??? Signale für nächsten Zyklus abbauen
endWhile
Arbeitsauftrag 7.1

Eigene TX90-Struktur entwickeln

  1. Legt Unterprogramme mit jeweils einer klaren Verantwortung an.
  2. Ordnet jedem Unterprogramm Eingänge, Ausgänge, Punkte und erwarteten Endzustand zu.
  3. Testet zuerst Wagenanforderung, dann eine einzelne Entnahme, danach die senkrechte Ablage.
  4. Bindet erst anschließend alle drei Bauteile in den Gesamtzyklus ein.
  5. Prüft den Zustand der Übergabesignale am Ende jedes Unterprogramms.
LeerlaufTX90 fährt alle Anfahrpunkte ohne Bauteil und ohne Förderbandbewegung.
Ein BauteilAufnahme, Orientierungswechsel und ein senkrechter Platz werden vollständig getestet.
Drei BauteileWagen wird in der gewählten Reihenfolge vollständig entleert.
SignaleFreigabe, Pos. 3, Wagen leer und Rücksetzungen werden mit beobachtbaren Zuständen geprüft.
DauerbetriebZwei aufeinanderfolgende Zyklen funktionieren ohne alte Signalzustände.
LLM-Nutzung
Lasst euch bei Bedarf Testfälle oder eine mögliche Unterprogrammgliederung vorschlagen. Verwendet keine automatisch erzeugten Koordinaten, Orientierungen oder vollständigen Bewegungsfolgen. Jede VAL3-Zeile muss erklärt und in eurer SRS-Version geprüft werden.
Meilenstein 3

TX90-Simulation abnahmebereit

  • Pos. 3 wird nur nach „Montageset bereit“ angefordert
  • Wagenposition wird über Rückmeldung bestätigt
  • alle drei Bauteile werden entnommen
  • Orientierung wird sichtbar verändert
  • senkrechte Vorrichtung wird reproduzierbar bestückt
  • „Wagen leer“ wird an einer begründeten Stelle gesetzt
Upload
TX90-Punktliste, Orientierungsnachweis, Unterprogrammplan, Simulation und Testprotokoll.

Später erneut erklären

Beantworte den folgenden Fall zunächst allein und ohne Unterlagen. Begründe deine Entscheidung; vergleiche anschließend mit einer zweiten Person.

Der RS40 meldet ein Montageset als bereit, der TX90 hat den vorherigen Zyklus aber noch nicht beendet. Welche Übergabebedingung fehlt möglicherweise?

Nach dem eigenen Versuch: Begründung vergleichen

Unterscheide Bereitmeldung, Annahmebereitschaft und abgeschlossene Übernahme. Beschreibe für beide Steuerungen die Zustände und Rücksetzungen. Ein altes oder dauerhaft anliegendes Signal darf nicht versehentlich den nächsten Zyklus freigeben; die konkrete Kopplung wird zuerst simuliert und anschließend freigegeben.

Verbessere genau eine unklare Stelle in deinem vorhandenen Hefter. Erkläre die Entscheidung zu Beginn der nächsten Unterrichtseinheit erneut ohne Vorlage und ändere dabei eine Randbedingung. Halte fest, was du nun selbst begründen kannst und welche Frage noch offen ist.

Lernkarte 8 · Integration

RS40, Förderband und TX90 zu einem störungsfreien Zyklus koppeln

Erst jetzt laufen beide Roboterprogramme gleichzeitig. Der Integrationsversuch beginnt mit reduzierten Geschwindigkeiten und klar beobachtbaren Signalzuständen.

Handshakekein widersprüchlicher Auftrag
EndtasterWagenposition bestätigt
2 ZyklenRücksetzungen nachweisen

RS40 vor Start

  • Greifergrundzustand eindeutig
  • Pos.-2-Anforderung aus
  • „Montageset bereit“ aus
  • Roboter außerhalb des Förderband-Fahrraums

TX90 vor Start

  • Greifergrundzustand eindeutig
  • Pos.-3-Anforderung aus
  • „Wagen leer“ entsprechend eurem Vertrag
  • Roboter außerhalb des Förderband-Fahrraums

Förderband

  • keine widersprüchliche Positionsanforderung
  • Fault geprüft
  • aktuelle Wagenposition bekannt

Team

  • eine Person beobachtet I/O
  • eine Person beobachtet RS40
  • eine Person beobachtet TX90
  • Stoppkriterien vorher vereinbart
Arbeitsauftrag 8.1

Integrations-Checkliste erstellen

  1. Legt den zulässigen Startzustand aller verwendeten Ein- und Ausgänge fest.
  2. Bestimmt, welches Programm zuerst gestartet wird.
  3. Definiert einen kontrollierten Stopp nach jedem Teilprozess.
  4. Testet zuerst bis „Montageset bereit“, dann bis Pos. 3, dann bis „Wagen leer“.
  5. Führt anschließend zwei vollständige Zyklen aus.
SchrittWagenpositionMontageset bereitWagen leeraktive AnforderungErgebnis
StartTeamwert0laut Vertragkeineeintragen
RS40 bestücktPos. 210keineeintragen
Transportzwischen Pos. 2/3laut Vertrag0Pos. 3eintragen
letztes Teil entnommenPos. 3laut Vertrag1keine/Pos. 2eintragen
nächster ZyklusPos. 20zurückgesetztkeineeintragen
Arbeitsauftrag 8.2

Zwei-Zyklen-Nachweis führen

  1. Protokolliert die tatsächlichen Signalzustände an jedem Übergabepunkt.
  2. Erklärt, warum kein Signal aus Zyklus 1 den Zyklus 2 vorzeitig startet.
  3. Prüft Fault und das Ausbleiben je einer Positionsrückmeldung.
  4. Korrigiert nur einen Fehler gleichzeitig.
Lernkarte 9 · Optimierung

Zykluszeit verkürzen, ohne Freigaben oder Sicherheitsabstände zu verlieren

Die erste funktionsfähige Lösung ist eure Ausgangsbasis. Optimiert anschließend gezielt und messt die Wirkung jeder Änderung.

Messenmindestens drei Zyklen
Ändernjeweils nur eine Maßnahme
BelegenZeitgewinn und Sicherheit
Profilbild der fiktiven Person Mara KönigKI
Von: Mara König · FertigungsleitungBetreff: Zykluszeit der gekoppelten Anlage verbessern

Hallo Robotik-Team,

die Anlage funktioniert. Prüft nun, an welchen Stellen Roboter oder Wagen ohne technischen Grund warten. Besonders interessant ist der Zeitpunkt für „Wagen leer“: Sobald das letzte Bauteil sicher aus dem Wagen und aus dem Fahrraum des Förderbands entfernt ist, kann der Wagen zurückfahren, während der TX90 das letzte Bauteil weiter zur Vorrichtung transportiert.

Eine Optimierung gilt nur, wenn sie gemessen, begründet und erneut sicher getestet wurde.

Viele Grüße
Mara König
Fertigungsleitung

Wagen früh freigeben

Idee: „Wagen leer“ nach sicherer Entnahme des letzten Bauteils setzen, nicht erst nach dessen vollständiger Montage.

Reihenfolge abstimmen

Idee: RS40-Ablage- und TX90-Entnahmereihenfolge so wählen, dass kurze Wege und wenige Orientierungswechsel entstehen.

Feste Wartezeiten entfernen

Idee: unnötige delay-Zeiten durch Endtaster- und Handshake-Rückmeldungen ersetzen.

Wartepositionen verbessern

Idee: kollisionsfreie Punkte so wählen, dass der nächste sinnvolle Schritt ohne Umweg erreichbar ist.

Parallel vorbereiten

Idee: RS40 darf sich nach der Wagenfreigabe auf den nächsten Greifzyklus vorbereiten, ohne den Fahrraum zu blockieren.

Geschwindigkeit differenzieren

Idee: im freien Raum schneller, beim Greifen und Einsetzen kontrolliert langsam fahren.

Arbeitsauftrag 9.1

Zykluszeit systematisch verbessern

  1. Messt drei vollständige Zyklen der funktionierenden Ausgangslösung.
  2. Wählt eine einzelne Optimierungsmaßnahme und formuliert die erwartete Wirkung.
  3. Ändert Programm oder Punktfolge und führt alle betroffenen Sicherheitstests erneut durch.
  4. Messt erneut drei Zyklen.
  5. Vergleicht Mittelwert, Streuung und beobachtete Risiken.
  6. Übernehmt die Änderung nur, wenn sie sicher und reproduzierbar ist.
LLM-Nutzung
Ein LLM kann aus eurem Ablauf mögliche Warte- und Doppelwege markieren. Liefert ihm dafür euer eigenes Sequenzdiagramm. Ob Bewegungen parallel oder früher freigegeben werden dürfen, entscheidet ihr anhand der realen Kollisionsräume, Endtaster und Sicherheitsregeln.
Lernkarte 10 · Freigabe und Abnahme

Die gekoppelte Anlage sicher vorführen und fachlich erklären

Der Realtest umfasst zwei Roboterzellen und ein bewegtes Förderband. Deshalb wird jeder Teilprozess separat freigegeben, bevor der automatische Gesamtzyklus startet.

TeiltestsRS40 · Band · TX90
Gesamttestreduzierte Geschwindigkeit
FachgesprächSignale und Orientierung erklären
1beide Simulationen erfolgreich
2RS40, Band und TX90 einzeln vorführen
3Signalvertrag und Testmatrix erklären
4Sicherheitsfreigabe ausfüllen
5Freigabe der Lehrkraft
6Gesamtlauf unter Aufsicht
Sicherheitsfreigabe · TX90-Zusatzauftrag
0 von 10 Prüfpunkten bestätigt.
Arbeitsauftrag 10.1

Gesamtanlage abnehmen lassen

  1. Führt mindestens zwei vollständige Realzyklen vor.
  2. Erklärt die Setz- und Rücksetzbedingungen beider Übergabesignale.
  3. Zeigt, wie Pos. 2 und Pos. 3 über Endtaster bestätigt werden.
  4. Begründet mindestens eine TX90-Bewegung, die der RS40 so nicht ausführen kann.
  5. Demonstriert das Verhalten bei einem kontrollierten fehlenden Signal.
  6. Stellt Ausgangslösung und Optimierung mit gemessenen Zykluszeiten gegenüber.
Meilenstein 4

Zusatzauftrag erfolgreich abgeschlossen

  • RS40- und TX90-Projekt final gesichert
  • Verdrahtungs- und I/O-Plan vollständig
  • Signalvertrag über zwei Zyklen nachgewiesen
  • senkrechte Montage reproduzierbar
  • Optimierung gemessen und sicher geprüft
  • Abnahmeprotokoll und individuelle Reflexion vollständig
Bewertung
Der Zusatzauftrag erhält keine eigene Quartalsnote. Eine überzeugende, individuell erklärte Leistung kann die Abschlussnote im Fach Robotik verbessern.
TX90- & VAL3-Hilfe

Schnellhilfe für die gekoppelte Anlage

Diese Hilfe unterstützt bei Bedienung, Signalplanung und Fehlersuche, ersetzt aber nicht die integrierte Stäubli-Hilfe eurer installierten Version.

TX90Achsen und Orientierung
I/OHandshake und Endtaster
FehlersucheTeilprozess isolieren
  1. richtiges TX90-Projekt und richtige Zelle öffnen
  2. Werkzeugbezug und flange prüfen
  3. J1–J6 einzeln und langsam verfahren
  4. Start-, Wagen- und Vorrichtungsbereich bestimmen
  5. Position und Orientierung jedes Punktes dokumentieren
  6. freie Bewegung mit movej, Einsetzbewegung mit movel planen
  7. Simulation ohne Bauteil, dann mit einem Bauteil
  1. Wer setzt das Signal?
  2. Welche reale Bedingung muss erfüllt sein?
  3. Wer liest es?
  4. Wann wird es zurückgesetzt?
  5. Wie wird verhindert, dass der alte Zustand im nächsten Zyklus wirkt?
wait(??? Montageset bereit)
wait(??? Position 3 erreicht)
wait(??? Wagen leer)

Verwendet den tatsächlich importierten BasicIO-Namen. Prüft auch, ob ein Signal vor dem nächsten Zyklus wieder false werden muss.

call wagenZuTX90()
call bauteilGreifen()
call bauteilSenkrechtEinsetzen()

Nach dem Ende des Unterprogramms wird das aufrufende Programm in der nächsten Zeile fortgesetzt.

BefehlEinsatz im Zusatzauftrag
movej(..., flange, ...)freie, kollisionsgeprüfte Raumbewegung zwischen Anfahrbereichen
movel(..., flange, ...)kontrolliertes Greifen, Rückziehen und senkrechtes Einsetzen
waitEndMove()vor Greiferaktion oder Signal, das eine sichere Armposition voraussetzt
  1. Aktuelle Wagenposition und Fault prüfen.
  2. Aktive Positionsanforderungen prüfen.
  3. Übergabesignale und ihre Rücksetzungen prüfen.
  4. Feststellen, an welchem wait das Programm steht.
  5. betroffenes Unterprogramm einzeln ausführen.
  6. erst dann Punkte, Orientierung, Konfiguration und Greifer prüfen.
  7. nur eine Änderung gleichzeitig vornehmen.
Dokumentation · TX90-Zusatzauftrag

Die Kopplung beider Zellen nachvollziehbar belegen

Die Dokumentation zeigt nicht nur den fertigen Ablauf, sondern auch Schnittstellenentscheidungen, TX90-Lernfortschritt und gemessene Optimierungen.

Individuelleigener Beitrag je Einheit
Teamvier Meilensteine
NachweisSignalverläufe und Messwerte
  1. Arbeitsziel der Einheit
  2. eigener Beitrag an RS40, TX90, Förderband, Dokumentation oder Test
  3. konkreter Nachweis
  4. Quellen- und LLM-Nutzung einschließlich Prüfung
  5. nächster Schritt
Aufgabenwechsel
Auch im Zusatzauftrag werden Programmierung, Verdrahtung, Simulation, reale Erprobung und Dokumentation nicht dauerhaft einzelnen Personen zugeordnet.
  • Auftrag und Gesamtsequenz
  • Fotos/Skizzen der Anlage und Positionszuordnung
  • Wagenbelegung und geänderte RS40-Punkte
  • Verdrahtungs- und I/O-Tabelle
  • Signalvertrag mit Setz- und Rücksetzbedingungen
  • TX90-Achsen- und Bedienprotokoll
  • Vorrichtung, Punktliste und Orientierungen
  • Unterprogramm- und Aufrufstruktur beider Roboter
  • Integrations-Testmatrix und Fehlerkorrekturen
  • Zykluszeit vor/nach Optimierung
  • Freigabe und Abnahme
MeilensteinUpload
Schnittstelle & Ablauf geplantSequenz, I/O-Entwurf, Wagen- und Vorrichtungskonzept
RS40 & Förderband funktionsfähigangepasstes Projekt 2, Pos.-2-Test, Wagenbelegung
TX90-Simulation abnahmebereitTX90-Punkte, Orientierung, Unterprogramme, Simulation
Gesamtanlage abgenommenfinale Dokumentation, Messwerte, Abnahme und beide SRS-Projekte
Stäubli-Quelle

Dokumentieren

Integrierte Hilfe, Suchbegriff, aufgerufene Stelle, relevante Aussage in eigenen Worten und Anwendung im Programm.

LLM-Nachweis

Dokumentieren

Frage, Vorschlag, fachliche Prüfung, Simulationsergebnis und übernommene oder korrigierte Teile.

Ohne LLM
Wenn kein LLM genutzt wurde, wird „Keine KI genutzt“ eingetragen.