PODSTAWY ROBOTYKI I

MECHANIZACJI

PROJEKT

Urządzenie do łączenia elementów : rdzenia w kształcie

walca i osłony

Wykonali : Łukasz Kraska

Młodawski Marcin

Grupa: 3ED12

Kierunek : Elektrotechnika

Specjalność: Automatyka

Spis treści:

1. Opis działania zaprojektowanego urządzenia.

2. Wygląd urządzenia.

3. Zasada działania urządzenia.

4. Schemat działania układu przedstawiony metodą grafów i
cyklogramu

5. Realizacja działania urządzenia na układzie pneumatycznym

6. Realizacja działania urządzenia na układzie pneumo-
elektrycznym.

7. Program do sterownika PLC realizujący działanie układu.

8. Posumowanie projektu.

1. Opis urządzenia i sposób jego działania.

Zaprojektowane urządzenie stanowi stację do łączenia elementów , które dostarczane
są za pomocą dwóch osobnych taśmociągów . Pierwszym taśmociągiem podążają
elementy które posiadają wydrążony w procesie technologicznym otwór do którego
mają być montowane elementy w kształcie walca podążające na drugim taśmociągu.
Elementy z pierwszego taśmociągu są odbierane przez ramię które obraca się z
elementem do punktu w którym ma nastąpić połączenie elementów ze sobą . Obrót
ramienia odbywa się poprzez zamianę ruchu liniowego na ruch obrotowy. Elementy
w kształcie walca z drugiego taśmociągu odbierane są przez manipulator, który może
poruszać się w trzech osiach x,y,z. Robot po odebraniu elementu z taśmociągu
transportuje go do punktu w którym ma nastąpić połączenie z elementem trzymanym
przez ramię . Po osiągnięciu przez robota pozycji do łączenia elementów następuje
wysunięcie siłownika co powoduje wsunięcie elementu w kształcie walca do
drugiego elementu . Po wykonaniu tej czynności robot opuszcza element , który jest
następnie transportowany trzecim taśmociągiem do pojemnika a później do
magazynu.

2. Wygląd zewnętrzny urządzenia.

3. Szczegółowy opis działania urządzenia.

Urządzenie uruchamiane jest w pracę sekwencyjną przez przycisk bistabilny ''S''.
następnie wysuwany jest siłownik S6(F) , który powoduje że manipulator przesuwa
się na miejsce odbioru elementów w kształcie walca z drugiego taśmociągu . Gdy to
nastąpi ruszają(wysuwają się) jednocześnie siłowniki S1(A) i S5(E), siłownik S1
powoduje uchwycenie osłony z taśmociągu pierwszego a siłownik S5 powoduje że
chwytak manipulatora nie przewróci elementów jadących po taśmociągu drugim. Po
tym cyklu następuje wysunięcie siłowników S2(B) i S3(C) . Zadziałanie siłownika S2
powoduje że chwytak manipulatora zostaje przesunięty bezpośrednio nad element na
taśmociągu i oczekuje na właściwy dla niego sygnał , siłownik S3 obraca ramię
(dzięki kołu zębatemu zamieniany jest ruch prostoliniowy na ruch wahadłowy) o 90
stopni które trzyma swoim chwytakiem element i po wykonaniu obrotu znajduje się
nad trzecim taśmociągiem oczekując na nadejście manipulatora z elementem. W
kolejnym kroku następuje wsunięcie siłownika S5(E) , który razem z chwytakiem
unoszą element z taśmociągu drugiego. Po wykonaniu czynności następuje wsunięcie
siłownika S6(F) czyli powrót manipulatora z elementem do taśmociągu trzeciego
gdzie ma się odbywać połączenie . Po dojechaniu manipulatora na miejsce następuje
wysunięcie chwytaka manipulatora z elementem do przodu nad taśmociąg trzeci
S4(D). Po skończeniu poprzedniego kroku następuje łączenie rdzenia w kształcie
walca z osłoną , następuje to gdy wysunięty zostaje siłownik S5(E) . Po wsunięciu
rdzenia do osłony następuje powrót siłownika S2(B) co skutkuje rozwarciem szczęk
manipulatora i puszczeniem rdzenia . W kolejnym kroku następuje równoczesny
powrót siłowników S1(A) i S5(E) co powoduje uniesienie się chwytaka manipulatora
i puszczenie złączonych elementów przez chwytak ramienia , element następnie jest
transportowany taśmociągiem trzecim do pakowania . Na zakończenie następuje
powrót siłowników do stanu początkowego , i rozpoczęcie od nowa procesu i tak
cyklicznie wiele razy.

4. Metoda grafowa i cyklogram.

Cyklogram działania urządzenia.

0

1

1

0

1

0

1

0

1

0

S1

S2

S3

S4

S5

S6

Z

t

t

t

t

t

t

t

Metoda grafowa :

Dzięki rozrysowaniu działania układu sekwencyjnego za pomocą grafów dobrze
widoczne są zależności pomiędzy działaniem siłowników w poszczególnych i
następnych stanach . Poszczególne stany siłowników są pogrupowane ale w ten
sposób aby nie powtarzały się w jednej grupie te same stany bo mogłoby dojść do
złego działania układu.

Funkcje opisujące prace siłowników oraz funkcje działania pamięci:

A+ = f

1

k

1

x

1

=c

o

d

o

k

4

A- = b

o

k

4

x

2

=Π(e

1

a

1

k

1

)

B+C+ = k

2

x

3

=f

0

k

2

B- =k

4

x

4

=Π(k

3

e

1

)

C-D- =Π(a

0

e

0

k

4

)

D+ =k

3

E+ =Σ(f

1

k

1

+d

1

k

3

)

E- = Σ(b

o

k

4

+b

1

c

1

k

2

)

F+ =sk

1

F- =Π(e

0

k

2

)

F+

A-
E-

START

E-

B+
C+

A+
E+

E
+

D+

F-

C-
D-

K1

K2

K3

K4

S

f1

a1 e1

b1 c1

c0

f0

d1

e1

b0

ao e0

c0 d0

x1

x2

x3

x4

B-

5. Schemat pneumatyczny

4

2

1

3

4

2

1

3

4

2

1

3

4

2

1

3

4

2

1

3

4

2

1

3

4

2

1

3

4

2

1

3

4

2

1

3

2

1

3

B0

2

1

3

E1

2

1

3

F1

2

1

3

D1

2

1

3

2

1

3

A1

1

1

2

1

1

2

1

1

2

1

1

2

2

1

3

E0

2

1

3

A0

2

1

3

F0

2

1

3

C1

2

1

3

C0

2

1

3

D0

A0

A1

B0

B1

C0

C1

D0

D1

E0

E1

F0

F1

1

1

2

1

1

2

2

1

3

B1

6. Schemat pneumo-elektryczny.

4

2

1

3

A+

A-

4

2

1

3

B+

B-

4

2

1

3

C+

C-

4

2

1

3

D+

D-

4

2

1

3

E+

E-

4

2

1

3

F+

F-

5

0

%

5

0

%

5

0

%

5

0

%

5

0

%

5

0

%

5

0

%

5

0

%

5

0

%

5

0

%

5

0

%

5

0

%

A0

A1

B0

B1

C0

C1

D0

D1

E0

E1

F0

F1

+24V

0V

+24V

K

1

K

3

K

2

K

4

K

2

K

1

A

1

K

2

K

3

E

1

F

1

E

1

K

1

K

1

K

4

K

4

K

3

K

1

A

+

A

-

B

+

B

-

D

-

E

+

E

-

F

+

C

-

D

+

F

-

C

+

K

4

K

2

K

4

K

4

K

1

K

3

F

1

K

2

K

3

B

1

D

1

K

4

C

1

K

2

K

1

K

2

K

4

K

2

K

3

K

4

C

0

D

0

F

0

B

0

A

0

E

0

A

0

E

0

E

0

B

0

1

2

3

4

5 6

7 8

9 10

11

12

13

14

16

19

20

21

3
6

15
16
16

8

3
5

15
15
16
16

8

3
5

15
16

8

7. Realizacja na sterowniku S7-1200.

Kraska Młodawski / MAIN (OB1)

Block: MAIN
Author: Kraska/Młodawski
Created: 06/25/2012 16:49:43 am
Last Modified: 06/25/2012 22:30:18 am

Symbol

Var Type Data Type Comment
TEMP
TEMP
TEMP
TEMP

Oznaczenia styków

I0.0-start Q0.0- A+
I0.1- a

1

Q0.1- A-

I0.2- a

0

Q0.2- B+

I0.3- b

1

Q0.3- B-

I0.4- b

0

Q0.4- C+

I0.5- c

1

Q0.5- C-

I0.6- c

0

Q0.6- D+

I0.7- d

1

Q0.7- D-

I1.0- d

0

Q1.0- E+

I1.1- e

1

Q1.1- E-

I1.2- e

0

Q1.2- F+

I1.3- f

1

Q1.3- F-

I1.4- f

0

M0.0- k

1

M0.1- k

2

M0.2- k

3

M0.3- k

4

8. Podsumowanie projektu.

Projekt który przedstawiliśmy powyżej przedstawia fragment linii produkcyjnej ,
rdzenia z osłoną . Głównymi maszynami linii jest manipulator oraz ramie obrotowe.
Linie tą można z łatwością przerabiać w zależności od zapotrzebowania na inne
produkty o innych kształtach i gabarytach. Podany fragment linii posiada jako
elementy sterujące siłowniki dwustronnego działania o różnych gabarytach w
zależności od zapotrzebowania na moc . Układ sterowania został wykonany przez nas
na elementach pneumatycznych , oraz wykonaliśmy wersje sterowania elektro-
pneumatyczną oraz przy wykorzystaniu sterownika S7-1200. Układ pneumatyczny i
elektro-pneumatyczny zostały wykonane i zasymulowane w programie FluidSim .
Rysunki 3D zostały wykonane w programie AutoCAD firmy Autodesk , natomiast
szkice 2D w programie DrawOffice firmy Microsoft.