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Fehlerfreies Bestuecken trotz Stromausfall

IP.com Disclosure Number: IPCOM000011475D
Published in the IP.com Journal: Volume 3 Issue 3 (2003-03-25)
Included in the Prior Art Database: 2003-Mar-25
Document File: 1 page(s) / 83K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Durch den Einsatz von hochkapazitiven Kondensatoren (UltraCaps) kann trotz eines temporaeren Stromausfalls ein fehlerfreies Bestuecken bei beispielsweise industriellen Bestueckautomaten ermoeglicht werden. Dabei wird davon ausgegangen, dass Druckluft durch entsprechende Vorrichtungen wie grosse Kesselspeicher ausreichend lange zur Verfuegung steht. Fuer ein Erkennen der Netzunterbrechung wird an einer geeigneten Sekundaerwicklung des Transformators eine zum Netz proportionale Spannung detektiert. Wird eine definierte Spannungsschwelle unterschritten, dann gibt ein Komparator ein sogenanntes Power-Fail-Signal (PF-Signal) aus. Steht das PF-Signal laenger als 1 ms an, dann handelt es sich um keinen Stoerimpuls, sondern um eine Netzunterbrechung, woraufhin ein Notablaufprogramm zum geordneten Herunterfahren der jeweiligen Maschinen eingeleitet werden muss. Das bedeutet, dass eine begonnene Bauteileplatzierung noch vollzogen werden muss. Alle anderen aufgenommenen Bauteile werden spaeter gezielt abgeworfen. Nach dem Absetzen des letzten Bauteils auf der zu bestueckenden Leiterplatte (LP) wird der Bestueckvorgang beendet und die Abbruchstelle im Ablaufprogramm markiert und archiviert, so dass nach einem erneuerten Anlauf die Bestueckung exakt nach dem markierten Abbruch fortgesetzt werden kann. Liegt das Power-Fail-Signal immer noch an, dann muessen beispielsweise saemtliche an den Pipetten zwischengespeicherten Bauteile aus dem Bestueckfeld gefahren und ueber einem Abwurfbehaelter entsorgt werden. Dazu bewegen sich die Portale und die Bestueckkoepfe nacheinander mit reduzierter Beschleunigung und Verfahrensgeschwindigkeit zum Abwurfbehaelter. Erst nach dem vollstaendigen Abwurf aller Bauelemente wird die Zwischenkreisspannung von den Servokarten abgetrennt und mit der verbleibenden Restenergie der Stationsrechner heruntergefahren. Die noch nicht vollstaendig bestueckte Leiterplatte verbleibt im Bestueckbereich. Eine Spannungsfestigkeit wird durch Serienschaltung vieler Einzelkondensatoren erreicht. Mit einem aus UltraCaps gebildeten einzigen Speicherblock kann also ein fehlerfreies Bestuecken realisiert werden. Dabei muessen folgende Spannungsquellen unterstuetzt werden:  Die Betriebsspannung der Stationsrechner oder Stations-Controller, der Maschinen-Controller und (falls vorhanden) der Vision-Rechner.  Die Betriebsspannnung der Achsbaugruppen, der Servobaugruppen und der Bestueckkoepfe.  Die Betriebsspannung der Maschinensicherheitsarchitektur.  Die Zwischenkreisspannungen der Hauptantriebe und Nebenantriebe. Der LP-Transport und auch die BE-Tische muessen eine eigene minimale Speicherkapazitaet aufweisen, damit fuer den Zeitraum, bis das Power-Fail-Signal beim Maschinen-Controller den Notbetrieb-Power-Fail ausgeloest und eine laufende Funktion noch nicht abgeschlossen ist, genuegend gespeicherte Energie vorhanden ist. Hinsichtlich der Dimensionierung der UltraCaps wird beispielsweise ein Speicherblock aus vierundzwanzig in Serie geschalteten UltraCap-Einzelkondensatoren (50 V / 2,3 V ~ 24) fuer eine Spannung von 50 V benoetigt. UltraCaps lassen sich auch dezentral in Bestueckautomaten einsetzen.

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S

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Fehlerfreies Bestuecken trotz Stromausfall

Idea: Klaus Hoffmann, DE-Muenchen

Durch den Einsatz von hochkapazitiven Kondensatoren (UltraCaps) kann trotz eines temporaeren Stromausfalls ein fehlerfreies Bestuecken bei beispielsweise industriellen Bestueckautomaten ermoeglicht werden. Dabei wird davon ausgegangen, dass Druckluft durch entsprechende Vorrichtungen wie grosse Kesselspeicher ausreichend lange zur Verfuegung steht.

Fuer ein Erkennen der Netzunterbrechung wird an einer geeigneten Sekundaerwicklung des Transformators eine zum Netz proportionale Spannung detektiert. Wird eine definierte Spannungsschwelle unterschritten, dann gibt ein Komparator ein sogenanntes Power-Fail-Signal (PF- Signal) aus. Steht das PF-Signal laenger als 1 ms an, dann handelt es sich um keinen Stoerimpuls, sondern um eine Netzunterbrechung, woraufhin ein Notablaufprogramm zum geordneten Herunterfahren der jeweiligen Maschinen eingeleitet werden muss. Das bedeutet, dass eine begonnene Bauteileplatzierung noch vollzogen werden muss. Alle anderen aufgenommenen Bauteile werden spaeter gezielt abgeworfen. Nach dem Absetzen des letzten Bauteils auf der zu bestueckenden Leiterplatte (LP) wird der Bestueckvorgang beendet und die Abbruchstelle im Ablaufprogramm markiert und archiviert, so dass nach einem erneuerten Anlauf die Bestueckung exakt nach dem markierten Abbruch fortgesetzt werden kann.

Liegt das Power-Fail-Signal immer noch an, dann muessen beispielsweise saemtliche an den Pipetten zwischengespeicherten Bauteile aus dem Bestueckfeld gefahren und ueber einem Abwurfbehaelter entsorgt werden. Dazu bewegen sich die Portale und die Bestueckkoep...