Aktuelles Referenz-System

Handlingssystem für Graphit-Proben

Automatisches Handlingssystem

Ein 1996 realisiertes Projekt war ein Handlingssystem für Graphit-Proben bei der Firma SGL Carbon AG in Meitingen bei Augsburg.

SGL Carbon AG ist einer der bedeutendsten Hersteller von Graphitelektroden für die Elektrostahl-Industrie. Für die ständige Sicherung der hohen Qualität der Produkte werden regelmäßig Proben aus den fertigen Elektroden entnommen und eingehenden Materialtests unterzogen. So werden u. a. die Wärmeausdehnung, Wärmeleitfähigkeit, spezifischer elektrischer Widerstand, Rohdichte, dynamischer Elastizitätsmodul und Biege-/Druckfestigkeit geprüft.

Die Aufgabenstellung des hier beschriebenen Projekts war, die Messungen bestimmter elektrischer und mechanischer Größen, die bisher manuell durchgeführt wurden, zu automatisieren.

Durch das Handlingssystem wurde neben der zuverlässigen Messung der geforderten Kenngrößen auch ein hohes Rationalisierungsergebnis erzielt. War früher ein Mitarbeiter bis zu 45 Min. damit beschäftigt, an 10 Materialproben die erforderlichen Messdaten zu ermitteln, so werden die Daten jetzt vollautomatisch in weniger als 10 Min. gemessen, wobei sich die manuelle Tätigkeit eines Mitarbeiters darauf reduziert, das mit bis zu 48 Proben gefüllte Magazin in den Automaten zu stellen, und am Windows-Steuerrechner die Start-Taste anzuklicken.

Alle Messergebnisse werden über ODBC gleich online in die hausinterne QS-Datenbank (Oracle 7) übertragen, wo sie sofort weiterverarbeitet werden können.

Das Handlingssystem besteht aus vier unabhängigen Messplätzen:

Messplatz 1 (MP1)

Ermittlung der Probennummer über Barcode-Etikett und Messung des spezifischen elektrischen Widerstandes nach dem Strom-Spannungsverfahren (DIN 51911)

Messplatz 2 (MP2)

Messen des Probengewichts und Errechnen der geometrischen Rohdichte

Messplatz 3 (MP3)

Bestimmung des dynamischen Elastizitätsmoduls nach den Resonanzverfahren (DIN 51915)

Messplatz 4 (MP4)

Messen der Bruchlast und Bestimmung der Biegefestigkeit nach dem Drei- und Vierpunkt-Verfahren (DIN 51910)

Probenmagazin

Jeweils 2 Messplätze werden von einem Windows-PCs (Master und Slave) bedient. Der Master-PC steuert den Transport der Proben, liest die Probennummer mittels eines Barcode-Scanners und ermittelt die Messwerte an MP1 und MP2. Zugleich übergibt der Master-PC auch Kommandos an den Slave-PC und verarbeitet dessen Rückmeldungen. Der Slave-PC steuert die Messplätze MP3 und MP4 und tauscht Statusinformationen mit den Master-PC aus. Alle Messungen erfolgen asynchron und unabhängig voneinander, also quasi gleichzeitig. Wenn alle Werte von MP1..MP4 vorliegen, werden die Proben in einem gemeinsamen Transport-Zyklus in den jeweils nächsten Messplatz gebracht, und der MP1 vom Probenmagazin aus mit einer neuen Probe versorgt. Am Messplatz MP4 angekommen werden die Proben der (zerstörenden) Biegefestigkeitsprüfung unterzogen, und so aus dem Handlingssystem wieder entfernt.

Die gesamte Software zur Steuerung der vier Messplätze ist über einen Zeitraum von ca. 3 Monaten entstanden. Zur Programmierung wurde WATCOM C/C++ V10.6 unter Zuhilfenahme der Klassenbibliothek MFC verwendet.