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

)

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.

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.