Průvodní zpráva k projektu

Transkript

1 1 SPŠ a VOŠ Písek, Karla Čapka 402, Písek Průvodní zpráva k projektu 0862P2006 Implementace e-learningu do výuky automatizační techniky část I popis manipulátoru autoři: Ing. Miroslav Paul Ing. Michal Burger V Písku dne

2 2 Popis sestavy manipulátoru 1. úvod Manipulátor je sestaven na 1.základní desce a lze jej rozdělit do několika základních částí: a) pneumatické motory b) vakuový ejektor s přísavkou pro uchopení výrobků c) blok elektroventilů d) svorkovnice pro připojení snímačů k PLC Na 2.základní desce je umístěn napájecí zdroj 230/24V, programovatelná automat TC 651 s rozšiřujícím modulem TC626. Propojení obou základních desek je realizováno dvěma 25 pinovými Cannon konektory. Jeden je použit pro přenos ovládacích signálů pro elektroventily a druhý pro přenos signálu z kontaktních snímačů polohy. 2. sestava pohonů s ovládáním M0 M1 M2 M3 M4 M5 MS dvojčinný kompaktní válec ECDQ2B DC dvoupístnicový otočný stůl MSQB10A 3-polohovací kyvný pohon MSZB30A dvoupístový válec s kluzným vedením CXSM kompaktní suport s valivým vedením MXS12-30 kompaktní suport s valivým vedením, s tlumičem nárazu MXW16-200B dvojčinný kompaktní válec ECQ2D DC a vakuová přísavka s ejektorem: E0 ejektor ZUO7S V0 přísavka ZPT16UNJ10, která zajišťuje uchopení přenášeného předmětu. Motory a vakuová přísavka jsou elektricky ovládány ventilovým blokem VV5QC11, krerý je sestaven následujícími ventily: pořadí typ ventilu specifikace 1 5/2 elektromagnetický ventil, bistabilní 24VDC,COM- VQC1201N-5 M1 2 5/3elektromagnetický ventil, střední poloha zavzdušněná, 24VDC,COM- VQC1501N-5 3 5/2 elektromagnetický ventil, bistabilní 24VDC,COM- VQC1201N-5 M3 4 5/2 elektromagnetický ventil, bistabilní 24VDC,COM- VQC1201N-5 M4 5 5/3elektromagnetický ventil, střední poloha zavzdušněná, 24VDC,COM- VQC1501N-5 6 5/2 elektromagnetický ventil, monostabilní 24VDC,COM- VQC1101N-5 V0 7 5/2 elektromagnetický ventil, bistabilní 24VDC,COM- VQC1201N-5 M0 8 5/2 elektromagnetický ventil, bistabilní 24VDC,COM- VCQ1201N-5 MS ovládaný prvek M2 M5

3 3 Motory M1, M3, M4, M0 a MS jsou ovládány ventily s bistabilním elektromagnetickým ovládáním. Vysunutí motoru resp. otočení vlevo ovládá 1. stabilní stav, zasunutí motoru resp. otočení vpravo ovládá 2.stabilní stav. Motor M2 tj. 3-polohový kyvný pohon je ovládán následujícím způsobem: poloha vpravo... 1.stabilní poloha poloha vlevo... 2.stabilní poloha střední poloha... bez signálu Motor M5 tj. kompaktní suport je napájen z ventilového bloku přes řízené škrtící ventily. Posun vlevo resp. vpravo je řízen signálem do 1. nebo 2. elektromagnetu. V případě, že je elektroventil bez signálu, tak dojde k zastavení suportu v aktuální poloze. Stabilizaci polohy zajišťují právě řízené škrtící ventily. Poloha je snímána pěti kontaktními snímači polohy. Z důvodu vyloučení pásma necitlivosti (pásma hystereze) kontaktních snímačů polohy je vhodné, aby najíždění suporu do snímané polohy bylo prováděno vždy z jedné strany. Vakuový ejektor s přísavkou V0 je ovládán monostabilním elektroventilem. Pokud signál je aktivní je aktivní přisávání, pokud je signál zrušen ukončí se funkce uchopení předmětu. Motor M0 zajišťuje vytlačování výrobků ze zásobníku na kluzný dopravník s obsahem 4 výrobky. Nad dopravníkem je možné umístit dvě čidla třídicí stanice materiálu, která dále určuje následující operace s materiálem (bude řešeno jako volitelné příslušenství nad rámec projektu): 1) indukční snímač, který rozlišuje výrobek podle materiálu na kovový a nekovový materiál 2) optický snímač, který rozlišuje výrobek podle barvy na silon a texgumoid. Po dopravníku se výrobek přesune až na manipulační plochu umístěnou na motoru M1. Je nutné zajistit blokování, aby posun motorem M0 byl možný pouze, pokud je motor M1 v poloze K11. Po dotlačení výrobku na M1, což je snímáno kontaktním čidlem SM1, dojde k otočení kyvného pohonu z polohy K11 do polohy K12. Pokud je M1 v poloze K12, je možné manipulovat s 3-polohovacím kyvným pohonem M2 z polohy K22 do polohy K21 a vysunout dvoupístnicový lineární motor M3 z polohy K31 do vysunuté polohy K32. Po dosažení polohy K32 je možné spustit suport M4 z horní polohy K41 do dolní polohy K42. Otáčet motorem M2 je možné, pokud vakuová přísavka je v horní poloze (M4: K41) a zasunutá (M3: K31) Po dosažení spodní polohy je možné spustit uchopení předmětu vakuovou přísavkou. Uchopení je kontrolováno měřičem vakua, který při dosažení nastavené úrovně sepne kontakt V0 a tím dá povel k dalším možným činnostem. Manipulovat s uchopeným předmětem je možné po dosažení předepsané úrovně vakua V0=1 a v horní poloze motoru M4 (K41) a zasuhutém motoru M3 (K31). Motor M3 se přesune z polohy K31 do střední polohy K32. Poté je možné motor M4 opět vysunout a dopravit výrobek na suport M5. Uvolnění výrobku vakuovou přísavkou je možné, pokud jsou splněny následující podmínky: M2 je ve střední poloze (K31), M3 je vysunut (K42), M4 se v dolní poloze (K42) a suport je ve střední poloze (K53). Po dopravení výrobku na suport M5 se provedou manipulace (pohyby suportu) podle druhu výrobku. Manipulace výrobku ze suportu M5 do palet hotových výrobků, které se nalézají pod ramenem manipulátoru (motor M2 v poloze K23) bude následující: Výrobek je možné uchopit vakuovou přísavkou, pokud bude motor M5 ve střední poloze K53. Pohyb ramene manipulátoru je možný pokud vakuum dosáhne nastavené úrovně (V0) a suport M4 je v horní poloze a rameno je zasunuté (M3: K31). Výrobek se umístí do palety výrobků P1 (kovové výrobky) nebo P2 (nekovové výrobky). Připojení čidel polohy k jednotlivým vstupům a motorů k jednotlivým výstupům ukazují následující schéma zapojení a následující tabulky tab.1.1, tab.1.2, obr.1.1, obr.1.2,obr1.3, obr.1.4, obr1.5, obr1.6, obr1.7, obr1.8, obr1.9 :

4 4 Tab.1.1 přiřazení připojení motorů: Popis veličiny Proměnná Adresace Poznámka Motor M1 poloha K11 M1K11 %Y0.0 vpravo Motor M1 poloha K12 M1K12 %Y0.1 vlevo Motor M2 poloha K21 M2K21 %Y0.2 vpravo Motor M2 poloha K23 M2K23 %Y0.3 vlevo Motor M3 poloha K31 M3K31 %Y0.4 zasunutý Motor M3 poloha K32 M3K32 %Y0.5 vysunutý Motor M4 poloha K41 M4K41 %Y0.6 nahoře Motor M4 poloha K42 M4K42 %Y0.7 dole Motor M5 poloha K51 M5K51 %Y1.0 vpravo Motor M5 poloha K55 M5K55 %Y1.1 vlevo Vakuum V0 V0 %Y1.2 Motor M0 poloha K01 M0K51 %Y1.3 zasunutý Motor M0 poloha K02 M0K51 %Y1.4 vysunutý Motor MS poloha KS1 MSKS1 %Y1.5 nahoře Motor MS poloha KS2 MSKS2 %Y1.6 dole-měření 3. Snímače polohy pohonů Jednotlivé pohony jsou osazeny následujícími kontaktními snímači polohy: M1: K11 poloha vpravo (u kluzného dopravníku) K12 poloha vlevo (pod otočným ramenem manipulátoru) M2: K21 poloha vpravo (nad motorem M1) K22 střední poloha K23 poloha vlevo (nad kontejnery hotových výrobků) M3: K31 zasunutá poloha výsuvného ranene manipulátoru K32 vysunutá poloha výsuvného ramene manipulátoru M4: K41 horní poloha suportu s přísavkou K42 dolní poloha suportu s přísavkou M5: K51 poloha suportu vpravo () K53 poloha suportu uprostřed K55 poloha suportu vlevo K52 poloha suportu mezi K51 a K53 K54 poloha suportu mezi polohami K53 a K55 M0: K01 motor zasunutý K02 motor vysunutý MS: KS1 snimač nahoře KS2 snímač dole Stav vakuového ejektoru s přísavkou je snímán měřičem vakua, který sepne kontaktní výstup V0 při dosažení vakua a zároveň úroveň vakua zobrazuje na displeji. V0 sepne při dosažení nastavené úrovně vakua

5 5 Tab.1.2 Přiřazení připojení snímačů k jednotlivým vstupům PLC, proměnným v programu a absolutním adresám v zápisníkové paměti (obrazy vstupů) : Popis veličiny Proměnná Adresace Poznámka Motor M1 poloha K11 K11 %X1.0 Motor M1 poloha K12 K12 %X1.1 Motor M2 poloha K21 K21 %X1.2 Motor M2 poloha K22 K22 %X1.3 Motor M2 poloha K23 K23 %X1.4 Motor M3 poloha K31 K31 %X1.5 Motor M3 poloha K32 K32 %X1.6 Motor M4 poloha K41 K41 %X1.7 Motor M4 poloha K42 K42 %X4.0 Motor M5 poloha K51 K51 %X4.1 Motor M5 poloha K53 K53 %X4.2 Motor M5 poloha K55 K55 %X4.3 Motor M5 poloha K52 K52 %X4.5 Motor M0 poloha K01 K01 %X4.6 Motor M0 poloha K02 K02 %X4.7 Snímač SM1 SM1 %X5.0 Snímač SM2 SM2 %X5.1 Start start %X5.2 Stop stop %X5.3 Vakuum V0 %X5.4

6 6 Zapojení snímačů celek obr.1.1

7 7 Zapojení snímačů PLC obr.1.2 U A1 A2 A3 A4 zákl.modul A5 modul8vstupů A6 A7 A8 A9 CannonSnimače U B1 B2 zákl.modul B3 modul4vstupů B4 B5 U A1 A2 roz.modul A3 modul4vstupů A4 A5 B1 B2 roz.modul B3 modul4vstupů B4 B5 U

8 8 Zapojení snímačů robot obr.1.3

9 9 Zapojení elektroventilů celkem obr.1.4

10 10 Zapojení elektroventilů robot obr.1.5 CanonElektroventily bílá 14 hnědozelená 02 hnědá 15 bíložlutá 03 zelená 16 žlutohnědá 04 žlutá 17 bílošedá 05 šedá 18 šedohnědá 06 růžová 19 bílorůžová 07 modrá M1P M1L M2P M2L M3v M3z M4d M4h M5p M5l Vakuum M0v M0z 20 růžovohnědá 08 červená 21 bílomodrá 09 černá

11 11 zapojení elektroventilů PLC obr.1.6

12 12 pincip připojení snímačů polohy k PLC obr.1.7 pincip připojení cívek elektroventilů k PLC obr.1.8

13 13 Pohled na umístění vstupů a výstupů u PLC TC 651 obr 1.9

14 14 Příloha I Rozpis materiálu na realizaci robota: Poz. Název prvku Objednací kód Počet kusů 1 Škrtící a zpětný ventil, M5,4mm AS1201F-M Dvoupístový válec s kluzným vedením, pr.20, zdvih 100 CXSM Kompaktní suport s valivým vedením,pr.12, zdvih30 MXS Kompaktní suport s valivým ved., s tlumičem nárazu, pr.16, zdvih200 MXW16-200B 1 5 Miniaturní nástrčná spojka úhlová pr. 4mm,M5 KJL04-M5 2 6 Nástrčná spojka přímá pr. 4mm,1/8 KQ2F Spojka jednoznačná pr. 4mm KQ2N Nástrčná spojka úhlová pr. 4mm,M5 KQ2L04-M5 2 9 Škrtící a zpětný ventil se zámkem 1/8,6mm ASP330F-01-06S 2 10 Nástrčná spojka, Tkus pr. 4mm KQ2T Jednostupňový ejektor, průměr dýzy 0,7mm ZU07S 1 12 Vakuový snímač NPN, 12-24V DC, R1/8 ZSE L 1 13 Upevňovací úhelník pro ISE/ZSE30 ZS-27-B 1 14 Nástrčná spojka úhlová pr. 6mm,1/8 KQ2L06-01S 1 15 Nástrčná spojka, Tkus pr. 6mm KQ2T Přísavka, pr.16mm, plochá, NBR, s odpružením, př. vakua v ose pr.6 ZPT16UNJ10-06-A Polyuretanová hadice, modrá 4/2,5mm TU0425BU Polyuretanová hadice, modrá 6/4mm TU0604BU Redukce pr. 6mm,10mm KQ2R Nástrčná spojka, Tkus pr. 6mm KQ2T Nástrčná spojka přímá pr 6mm,3/8 KQ2H06-03S 1 22 Filtr/regulátor tlaku, s ručním odlučovačem, G3/8, 5 mikronů AW30-F03H 1 23 Mezikus s upevňovacím úhelníkem T pro EAC Y30T 1 24 Vestavný manometr pro AC,AR 0-1MPa GC3-10AS 1 25 Ručně ovládaný 3/2 ventil, G3/8,uzamykatelný VHS30-F Tlumič hluku plastový 1/4 AN Jazýčkový snímač,montáž na lištu D-A90L 8 28 Jazýčkový snímač,montáž na lištu D-A90L 5 29 Snímač polohy, jazýčkový, 24 DC, 100V AC, s LED, 3m kabel v ose D-Z73L 2 30 ventilový blok 1 31 Kompaktní válec, dvojčinný, s magnetem, s elast. tlumením ECDQ2B125-30DC 1 32 Kompaktní válec,dvojčinný s magnetem, s elastom. tlumením CDQSB25-25DC 1 33 Dvoupístový otočný stůl, elastomerové tlumení, velikost 10 MSQB10A 1 34 Škrtící ventil horizontalní, škrcení na vstupu, M5, 4mm AS1211F-M Třípolohový otočný stůl, velikost 30 MSZB30A 1

15 Schéma zapojení pneumatických obvodů: 15