Kolben Anleitung für Lehrkräfte

Der Roboterarm
Beobachtung
Mit welcher Abfolge lässt sich am meisten
Energie sparen?
Finde heraus, wie sich Gegenstände mit dem
geringst möglichen Energieaufwand aufnehmen
und ablegen lassen.
Versuche zuerst vorauszusagen, bei welcher
Abfolge der Hübe sich eine Papierkugel mit
dem geringst möglichen Energieaufwand
aufnehmen und ablegen lässt. Die Abfolge
muss in der Ruheposition beginnen, alle sechs
Bewegungen mindestens einmal ausführen
und dann in die Ruheposition zurückkehren.
Notiere deine Prognose auf dem Arbeitsblatt.
Teste anschließend deine Hubabfolge und
notiere den Druckverlust nach jedem Hub.
Beginne mit einem Druck von 2,5 Bar.
Notiere das Ergebnis auf dem Arbeitsblatt und
auf Diagrammpapier.
Führe jeden Versuch mehrmals durch, um ein
genaues Ergebnis sicherzustellen.
Hub
A
B
C
D
Meine Abfolge
Arm runter
Greifer schließen
Arm hoch
Arm nach links drehen
E
Arm runter
F
Greifer öffnen
G
Arm hoch
H
Arm nach rechts drehen
Regen Sie die Schüler dazu an, über ihre
Versuche nachzudenken. Fragen Sie zum
Beispiel:
• Was hast du vorhergesagt? Warum?
Für einen kompletten Arbeitszyklus und
die Rückkehr in die Ruheposition sind acht
Hübe erforderlich. Wird ein Gegenstand
losgelassen ohne den Arm zu senken,
können insgesamt sechs Hübe ausreichen.
• Wie funktioniert der Roboterarm?
Der Greifer ist ein komplexer einseitiger
Gelenkhebel, bei dem die Kraft zwischen
Last und Hebelpunkt angreift. Die gleiche
Hebelart kommt bei der Hebefunktion des
Arms zum Einsatz.
• Kannst du den Verlauf des Druckdiagramms
erklären?
Der kleine Zylinder benötigt weniger Luft und
lässt sich demnach mit weniger Druckverlust
betätigen als die großen Zylinder. Siehe
Hübe B und F.
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