Průvodní zpráva k projektu

1

SPŠ a VOŠ Písek, Karla Čapka 402, 397 01 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 30.11.2006

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 125-30 DC dvoupístnicový otočný stůl MSQB10A 3-polohovací kyvný pohon MSZB30A dvoupístový válec s kluzným vedením CXSM20-100 kompaktní suport s valivým vedením MXS12-30 kompaktní suport s valivým vedením, s tlumičem nárazu MXW16-200B dvojčinný kompaktní válec ECQ2D 125-25 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

ovládaný prvek

1

5/2 elektromagnetický ventil, bistabilní 24VDC,COM-

VQC1201N-5

M1

2

5/3elektromagnetický ventil, střední poloha zavzdušněná, 24VDC,COM-

VQC1501N-5

M2

3


VQC1201N-5

M3

4


VQC1201N-5

M4

5

5/3elektromagnetický ventil, střední poloha zavzdušněná, 24VDC,COM-

VQC1501N-5

M5

6

5/2 elektromagnetický ventil, monostabilní 24VDC,COM-

VQC1101N-5

V0

7


VQC1201N-5

M0

8


VCQ1201N-5

MS

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

Tab.1.1 přiřazení připojení motorů: Popis veličiny Motor M1 poloha K11 Motor M1 poloha K12 Motor M2 poloha K21 Motor M2 poloha K23 Motor M3 poloha K31 Motor M3 poloha K32 Motor M4 poloha K41 Motor M4 poloha K42 Motor M5 poloha K51 Motor M5 poloha K55 Vakuum V0 Motor M0 poloha K01 Motor M0 poloha K02 Motor MS poloha KS1 Motor MS poloha KS2

Proměnná M1K11 M1K12 M2K21 M2K23 M3K31 M3K32 M4K41 M4K42 M5K51 M5K55 V0 M0K51 M0K51 MSKS1 MSKS2

Adresace %Y0.0 %Y0.1 %Y0.2 %Y0.3 %Y0.4 %Y0.5 %Y0.6 %Y0.7 %Y1.0 %Y1.1 %Y1.2 %Y1.3 %Y1.4 %Y1.5 %Y1.6

Poznámka vpravo vlevo vpravo vlevo zasunutý vysunutý nahoře dole vpravo vlevo zasunutý vysunutý nahoře dole-měření

3. Snímače polohy pohonů Jednotlivé pohony jsou osazeny následujícími kontaktními snímači polohy: M1: M2: M3: M4: M5:

M0: MS:

K11 K12 K21 K22 K23 K31 K32 K41 K42 K51 K53 K55 K52 K54 K01 K02 KS1 KS2

poloha vpravo (u kluzného dopravníku) poloha vlevo (pod otočným ramenem manipulátoru) poloha vpravo (nad motorem M1) střední poloha poloha vlevo (nad kontejnery hotových výrobků) zasunutá poloha výsuvného ranene manipulátoru vysunutá poloha výsuvného ramene manipulátoru horní poloha suportu s přísavkou dolní poloha suportu s přísavkou poloha suportu vpravo () poloha suportu uprostřed poloha suportu vlevo poloha suportu mezi K51 a K53 poloha suportu mezi polohami K53 a K55 motor zasunutý motor vysunutý snimač nahoře 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

Tab.1.2 Přiřazení připojení snímačů k jednotlivým vstupům PLC, proměnným v programu a absolutním adresám v zápisníkové paměti (obrazy vstupů) : Popis veličiny Motor M1 poloha K11 Motor M1 poloha K12 Motor M2 poloha K21 Motor M2 poloha K22 Motor M2 poloha K23 Motor M3 poloha K31 Motor M3 poloha K32 Motor M4 poloha K41 Motor M4 poloha K42 Motor M5 poloha K51 Motor M5 poloha K53 Motor M5 poloha K55 Motor M5 poloha K52 Motor M0 poloha K01 Motor M0 poloha K02 Snímač SM1 Snímač SM2 Start Stop Vakuum

Proměnná K11 K12 K21 K22 K23 K31 K32 K41 K42 K51 K53 K55 K52 K01 K02 SM1 SM2 start stop V0

Adresace %X1.0 %X1.1 %X1.2 %X1.3 %X1.4 %X1.5 %X1.6 %X1.7 %X4.0 %X4.1 %X4.2 %X4.3 %X4.5 %X4.6 %X4.7 %X5.0 %X5.1 %X5.2 %X5.3 %X5.4

Poznámka

6

Zapojení snímačů – celek obr.1.1

7

Zapojení snímačů – PLC obr.1.2 A1 A2 A3 A4 zákl.modul A5 modul8vstupů A6 A7 A8 A9

U

CannonSnimače

B1 B2 zákl.modul B3 modul4vstupů B4 B5

U

U

A1 A2 roz.modul A3 modul4vstupů A4 A5

B1 B2 roz.modul B3 modul4vstupů B4 B5

U

8

Zapojení snímačů – robot obr.1.3

9

Zapojení elektroventilů – celkem obr.1.4

10

Zapojení elektroventilů – robot obr.1.5 M1P 01 bílá M1L 14 hnědozelená M2P 02 hnědá M2L 15 bíložlutá

CanonElektroventily

M3v 03 zelená M3z 16 žlutohnědá M4d 04 žlutá

25

M4h 17 bílošedá M5p 05 šedá M5l 18 šedohnědá Vakuum 06 růžová M0v 19 bílorůžová M0z 07 modrá 20 růžovohnědá 08 červená 21 bílomodrá 09 černá

11

zapojení elektroventilů – PLC obr.1.6

12

pincip připojení snímačů polohy k PLC obr.1.7

pincip připojení cívek elektroventilů k PLC obr.1.8

13

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

14

Příloha I Rozpis materiálu na realizaci robota: Poz.

Název prvku

1 Škrtící a zpětný ventil, M5,4mm 2 Dvoupístový válec s kluzným vedením, pr.20, zdvih 100 3 Kompaktní suport s valivým vedením,pr.12, zdvih30 4 Kompaktní suport s valivým ved., s tlumičem nárazu, pr.16, zdvih200 5 Miniaturní nástrčná spojka úhlová pr. 4mm,M5 6 Nástrčná spojka přímá pr. 4mm,1/8 7 Spojka jednoznačná pr. 4mm 8 Nástrčná spojka úhlová pr. 4mm,M5 9 Škrtící a zpětný ventil se zámkem 1/8,6mm 10 Nástrčná spojka, Tkus pr. 4mm 11 Jednostupňový ejektor, průměr dýzy 0,7mm 12 Vakuový snímač NPN, 12-24V DC, R1/8 13 Upevňovací úhelník pro ISE/ZSE30 14 Nástrčná spojka úhlová pr. 6mm,1/8 15 Nástrčná spojka, Tkus pr. 6mm 16 Přísavka, pr.16mm, plochá, NBR, s odpružením, př. vakua v ose pr.6 17 Polyuretanová hadice, modrá 4/2,5mm 18 Polyuretanová hadice, modrá 6/4mm 19 Redukce pr. 6mm,10mm 20 Nástrčná spojka, Tkus pr. 6mm 21 Nástrčná spojka přímá pr 6mm,3/8 22 Filtr/regulátor tlaku, s ručním odlučovačem, G3/8, 5 mikronů 23 Mezikus s upevňovacím úhelníkem T pro EAC 24 Vestavný manometr pro AC,AR 0-1MPa 25 Ručně ovládaný 3/2 ventil, G3/8,uzamykatelný 26 Tlumič hluku plastový 1/4 27 Jazýčkový snímač,montáž na lištu 28 Jazýčkový snímač,montáž na lištu 29 Snímač polohy, jazýčkový, 24 DC, 100V AC, s LED, 3m kabel v ose 30 31 Kompaktní válec, dvojčinný, s magnetem, s elast. tlumením 32 Kompaktní válec,dvojčinný s magnetem, s elastom. tlumením 33 Dvoupístový otočný stůl, elastomerové tlumení, velikost 10 34 Škrtící ventil horizontalní, škrcení na vstupu, M5, 4mm 35 Třípolohový otočný stůl, velikost 30

Počet kusů AS1201F-M5-04 12 CXSM20-100 1 MXS12-30 1 MXW16-200B 1 KJL04-M5 2 KQ2F04-01 2 KQ2N04-99 2 KQ2L04-M5 2 ASP330F-01-06S 2 KQ2T04-00 2 ZU07S 1 ZSE30-01-25-L 1 ZS-27-B 1 KQ2L06-01S 1 KQ2T06-00 1 ZPT16UNJ10-06-A10 1 TU0425BU-20 15 TU0604BU-20 10 KQ2R06-10 2 KQ2T06-00 1 KQ2H06-03S 1 AW30-F03H 1 Y30T 1 GC3-10AS 1 VHS30-F03 1 AN200-02 1 D-A90L 8 D-A90L 5 D-Z73L 2 ventilový blok 1 ECDQ2B125-30DC 1 CDQSB25-25DC 1 MSQB10A 1 AS1211F-M5-04 2 MSZB30A 1 Objednací kód

15

Schéma zapojení pneumatických obvodů:

Průvodní zpráva k projektu

Recommend Documents