MEKATRONIK SISTEMLER VE MEKATRONIK SISTEM TASARIMINDA KULLANILAN METOTLAR
MEKATRONIK SISTEMLER |
Üretim Ü mühendisliği, mikro sistemler, endüstriyel otomasyon, robotlar, mikro robotlar, akıllı silah ve silah sistemleri ile otomotiv endüstrisi ise Mekatronik mühendisliğinin önde gelen uygulama g yg alanları olarak sıralanabilir.
|
Şekil Ş kil ’de ’d görüldüğü ö üldüğü gibi, ibi Mekatronik Sistemler yapıları y p itibarı ile farkı disiplinleri bir araya getirmektedir
ORNEK BIR MEKATRONIK SISTEM TASARIMI |
Mekatronik bir sistemin oluşması için izlenecek bazı aşamlar vardır.
1- İhtiyacın ortaya çıkması. çıkması
2. Problemin tanımlanması İhtiyacın ortaya çıkmasından sonra artık sorun çözme için ayrıntılı olarak tanımlama yapılması lazımdır. Bir kutu üzerine etiket yapıştırma ve depolama işlemi yapılacak ve bu sistemde pnömatik silindir ve bir konveyör sistemi kullanılacak.
3. Yeniliğin getireceği avantajları | Üretim
zamanı | İş gücünün azalması | Enerji durumu | Üretim kapasitesi
4. Araştırma Sistemin nelerden oluşacak? | Hangi malzemeleri kullanmalıyız? | Sistemin büyüklüğü y ğ ve kapasitesi? p | Neden bu sistem gerekli? | Ürün g geliştirme ş ve Malzeme ve Ekipmanların p dökümü. |
5. Kısıtlayıcı unsurlar; y y y y
Mali M li durum d maliyet li t Enerji - kullanılan - çekilen akım. H d Hardware. Software, S ft K Kontrol t l sistemi i t i Çevresel şartlar
6. Kriterler |
Her türlü teknik şartlar
|
Etiket yapıştırma kuvveti
|
Ağırlık durumu
|
Elektrik yüklemesi
|
Çektiği akım
|
Maksimum üretim hızı – min üretim hızı
|
Kutuyu itebilme hızı
|
Sistem hızının değiştirilebilirliği
|
Fark ürünler etiketleme
7. Alternatif çözümler Bu işi başka bir şekilde yapabilirmiyiz? Etiket yapıştırma işleminde başka hangi alternatif otomasyon kullanılabilir? Lazerle yazma, dönel silindirle yapıştırma işlemler gibi.
8- Analiz ve Modelleme |
Hangi yazılımlarda modelleme yapılabilir?
|
Elimizde hangi yazılımlar var? Yeterlimi.
|
Genel sistem modellemesi
|
İmalat resimlerinin cıkarılması
|
Kısım modelleme ve dayanım hasapları ve simülasyonu
|
Dinamik hareketlerde yüklenme hesapları simülasyonu.
|
Elektriksel yüklenmelere karşı tasarım.
|
Sistemin elektriksel yüklenmesinin fabrikaya etkisi
|
Sürtünme kuvvetleri
|
Frenleme
Tasarım yapılırken bizim problemimiz bir ürün etiketleme otomasyonu olduğu için biz sistemi ilk olarak parçalara böldük. Pnömatik tasarım için Festo’nun Festo nun FluidSIM simulasyon programını, kontrol için Festo’nun PLC si sistemini kullandık. | Diğer ğ tahrik sistemleri konveyör, y , motor ve silindirlerdir. |
9 K 9. Kontrol t l sistemi i t i 1- Kontrol sistemi secim kriterleri 2- Programlama var mı? Bilgisayar proğ.. Pic prog..Plc prog.. 3- Hangi kontrol sistemi (PIC-PLCBilğisayar) Seviye S i 1 1: Düşük Dü ük seviyeli i li kontrol, k t l feed, f d forward, f d feedback, f db k fordamping, stabilization, linerization Seviye 2 Yüksek seviyeli kontrol ileri feedback,kotrol stratejileri Seviye 3 Yönetim –hata arama stratejileri Seviye 4 Optimizasyon, procesisin koordinasyon S i 5 Genel Seviye G l procces yönetimi ö i i
10 Tasarım 10. Mekanik Donanım Ana g gövde Kalıplar Pistonlar Hareket verme ve durdurma Soğutma sistemleri Hortumlar Titreşim gidericiler Rulmanlar Kayış, kasnak, kamalı sistemler i l Dişli sistemleri Fren sistemi
Elektronik ve Kontrol Motorlar Kaynak güç ünitesi Sinyalizasyon ve kablolama Enerji dağıtımı Veri alış verişi Güç üretim sistemleri Pnömatik ö at – hidrolik d o ssistemler ste e Elektrik motorları Buhar türbini Gaz türbini Yanmalı motorlar Güç kullanana sistemler Jeneratörler Pompalar Kompresörler p Takım tezgâhları Robot yazıcılar Araçlar Taşıt ş ve taşımacılık, ş ,g gemiu uçak ç
KONUM ŞEMASı
PLC PROGRAMıNıN OLUŞTURULMASıNDA TAKIP EDILECEK YOL |
Bir sistemin PLC kontrollü olarak çalıştırılacağından, modellenecek otomasyon probleminin etkin olarak çözülebilmesi ö ül bil i için i i PLC’ye PLC’ yaptırılacak işlemler tam ve eksiksiz olarak tanımlanmalıdır. Tasarlanmış bir sistemin programlanması l ve yazılan l programın belleğe yüklenmesi ile tasarım süreci tamamlanır. PLC’ler için tasarlanmış programlar l kolayca k l anlaşılabilecek şekilde tasarlanmalıdır. PLC işletim sistemlerinde bir kullanıcı programın sağlıklı yürütülmesi için izlenmesi gereken yol şekil 2’deki diyagramda verilmiştir.
ATAMA LISTESI
FONKSIYON ŞEMASı
DEVRE ŞEMASI
PROGRAMLAMA | |
|
|
STL Program STEP 0 IF NOP THEN RESET C0 RESET Y1 RESET Y2 RESET Y4 RESET Y5 'KUTU İT İ STEP 10 IF S0 'STOP THEN JMP TO 0 IF S1 'START THEN JMP TO 20 STEP 20 IF S0 'STOP THEN JMP TO 0 IF NOP THEN SET C0 LOAD V3 TO CP0
'ETİKET GİT 'ŞİŞSE İT 'KONVEYOR
|
|
|
STEP 30 IF THEN IF AND THEN STEP 40 IF THEN IF AND THEN
STEP 50 IF THEN IF N THEN
S0 JMP TO 0 S2 N S4 SET Y4
'STOP 'ETEİKET GERİDE 'SENSÖR SENSÖR 'KONVEYOR
S0 'STOP JMP TO 0 S2 'ETEİKET GERİDE S4 'SENSÖR SET Y1 'ETİKET GİT SET T0 'SAYICI WITH 3s RESET Y4 'KONVEYOR S0 'STOP JMP TO 0 T0 'SAYICI RESET Y1 RESET T0
'ETİKET GİT 'SAYICI
|
STEP 60 IF
|
S0 'STOP THEN JMP TO 0 IF S2 'ETEİKET GERİDE AND N T0 'SAYICI THEN SET T1 WITH 2s STEP 70 IF
|
N T1 THEN SET Y2 SET T3 WITH 3s STEP 80 IF IF
S0 'STOP THEN JMP TO 0 N T3 THEN RESET Y2 RESET T1 RESET T3
'ŞİŞE İ İT İ
'ŞİŞSE İT
|
|
|
|
STEP 90 IF S0 'STOP THEN JMP TO 0 IF S3 'İTME GERİDE THEN INC C0 STEP 100 IF S0 'STOP THEN JMP TO 0 IF C0 THEN JMP TO 30 OTHRW JMP TO 110 STEP 110 IF S0 'STOP THEN JMP TO 0 IF NOP THEN SET Y5 'KUTU İT SET T2 WITH 5s STEP 120 IF S0 'STOP THEN JMP TO 0 IF N T2 THEN RESET Y5 'KUTU İT RESET T2 RESET C0 JMP TO 20
10. Sensörler ve aktüatörler (Enstrümantasyon) |
Hatalar y İnsani İ i hatalar, h t l y Rastgele hatalar, y Sistem hataları y Periyodik hatalar y Temaslı temassız algılayıcılar y Dijital – analog a alog algılayıcılar alg la c la y Ölçme, y Kontrol y Regülasyon y Sıcaklık y Basınç y Kuvvet y Uzunluk
10. Sensörler 10 S ö l ve aktüatörler ktü tö l (Enstrümantasyon) |
Özellikler Ö llikl y Çözünürlük, y Doğruluk D ğ l k y Hassasiyet y Çalışma aralığı y Tamlık y Hassasiyet y Doğrusallık y Histerizis y Cevap zamanı
11 Çevre koşulları 11Ortam Sıçaklığı | Debi vibrasyon y | Nem v sıcaklık | Kimyasal y etkiler | Elektromanyetik etkiler | Işık ve yansıma |
12 Maliyet 12M li t | Üretim
planlama | Servise S i alma l ve servis i verme | Pazarlama | Gelecek uygulamalar için tavsiyeler.
