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.

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+ = f₁k₁ x₁=c_od_ok₄

A- = b_ok₄ x₂=Π(e₁a₁k₁)

B+C+ = k₂ x₃=f₀k₂

B- =k₄ x₄=Π(k₃e₁)

C-D- =Π(a₀e₀k₄)

D+ =k₃

E+ =Σ(f₁k₁+d₁k₃)

E- = Σ(b_ok₄+b₁c₁k₂)

F+ =sk₁

F- =Π(e₀k₂)

5. Schemat pneumatyczny

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- a₁ Q0.1- A-

I0.2- a₀ Q0.2- B+

I0.3- b₁ Q0.3- B-

I0.4- b₀ Q0.4- C+

I0.5- c₁ Q0.5- C-

I0.6- c₀ Q0.6- D+

I0.7- d₁ Q0.7- D-

I1.0- d₀ Q1.0- E+

I1.1- e₁ Q1.1- E-

I1.2- e₀ Q1.2- F+

I1.3- f₁ Q1.3- F-

I1.4- f₀

M0.0- k₁

M0.1- k₂

M0.2- k₃

M0.3- k₄

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.