İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ İMALAT MÜHENDİSLİĞİ PROGRAMI BAHAR IML-322 İMALATTA OTOMASYON ÖDEV 1 Çözümü Y.Doç. Dr.

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ İMALAT MÜHENDİSLİĞİ PROGRAMI BAHAR IML-322 İMALATTA OTOMASYON ÖDEV 1 Çözümü Y.Doç. Dr."

Gizem Boztepe
5 yıl önce
İzleme sayısı:

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ İMALAT MÜHENDİSLİĞİ PROGRAMI BAHAR 2009-2010 IML-322 İMALATTA OTOMASYON ÖDEV 1 Çözümü Y.Doç. Dr. Erdinç ALTUĞ Problem 1.

1 İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ İMALAT MÜHENDİSLİĞİ PROGRAMI BAHAR IML-322 İMALATTA OTOMASYON ÖDEV 1 Çözümü Y.Doç. Dr. Erdinç ALTUĞ Problem 1. (10 Puan) Gündelik hayatımızda karşımıza çıkan herhangi bir işlemi otomasyonla geliştirilmesine yönelik bir örnek veriniz ve gerekçeleriyle açıklayınız. (Örneğin kapı zili yerine yakınlık algılayıcı kullanmak düşünülürse, bunun faydaları, kullanılacak algılayıcı tipi, v.b. belirtilmelidir.) Çözüm 1: Ders kitabına ve ders notlarına bakınız. Problem 2. (10 Puan) Aşağıdaki endüstriyel uygulamalar için ne tür algılayıcılar ve eyleyiciler kullanılmalıdır? Algılayıcı ve eyleyici türleri, sayıları, robot kullanılacaksa türü ve serbestlik derecesini açıkça belirtiniz. a) Otobüs kapılarının açılıp kapanmasını sağlayan ve sıkışma önleyici özellikte bir kapı sistemi b) Otomobil kapılarının montajını yapan bir otomatik sistem c) DVD oynatıcı cihazının elektronik devrelerinin montajını yapan bir robot sistemi d) Konveyörden gelen cam kavanozların tanımlanması ve yandaki kutuya kırmadan itilmesi uygulaması e) Konveyörden gelen keklerin üretim kalitelerini kontrol eden, kalitesiz ürünlerin alınmasını sağlayan otomatik bir sistem Çözüm 2:

2 Problem 3. (10 Puan) Yakınlık algılayıcılarla ilgili aşağıdaki tanımları tablodan uygun olan kelimelerle tamamlayınız. Sadece bir seçenek yazınız. konveyörde karton kutuların sıralanması amacıyla kullanılabilir. pnömatik silindir konumu belirlemede kullanılır. çelik iş parçalarının varlığını belirlemede kullanılır. sıvı seviyesi belirleme uygulamalarında kullanılır. asansörlerde güvenlik (sıkışma önleme) amacıyla kullanılır. A. Manyetik YA B. Sonar YA C. Optik YA D. İndüktif YA E. Kapasitif YA Çözüm 3: Kapasitif, Manyetik, İndüktif, Sonar, Optik Problem 4. (15 Puan) 0-115V aralığındaki bir sinyal ADC ile dijital sinyale çevrilmek isteniyor. Sayısallaştırma hatasının aşağıdaki değerlerde olabilmesi için gereken en küçük bit sayısı ne olur? A) Maksimum ± 5 V, B) Maksimum ± 1 V, C) Maksimum ± 0.1 V. Çözüm 4: (a) ± 5 volt maks = ± 0.5 R ADC = 1 Range 2 2 n = 0. 5 ( 115 ) 2 n, (2 n -1) = 0.5(115)/5 = 11.5, 2 n = n 1n(2) = 1n(12.5) n = 2.526/0.693 = 3.64 n = 4 alınır. (b) ± 1 volt maks = ± 0.5 R ADC = 1 Range 2 2 n = 0. 5 ( 115 ) 2 n, (2 n -1) = 0.5(115)/1 = n = n 1n(2) = 1n(58.5) n = 4.069/0.693 = 5.87 n = 6 alınır. (c) ± 0.1 volt maks = ± 0.5 R ADC = 1 Range 2 2 n = 0. 5 ( 115 ) 2 n, (2 n -1) = 0.5(115)/0.1 = n = n 1n(2) = 1n(576) n = 6.356/0.693 = 9.17 n = 10 alınır. 2

3 Problem 5. (15 Puan) 2 eksenli bir montaj makinesinde her bir eksen için bir step motor kullanılmaktadır. Elemanların devreye yüksek hassasiyetle yerleştirilmesi gerekmektedir. Eksenlerin hareket uzunluğu 700 mm dir. Eksenlerin hareketini sağlayan vidaların hatvesi 3.0 mm dir. Tabla konumlamada karşılaşılan kaçınılamaz hatalar standart sapma = mm olarak normal dağılım gösteriyor. Eğer istenen hassasiyet 4.0 mm ise A) Step motorların adım açıları sayısı ne olmalıdır? B) Her bir eksendeki kontrol konumunu belirleyebilmek için kontrol hafızasında kaç bit gereklidir? Çözüm 5: CR (a) Hassasiyet = + 3σ = 0.5CR + 3(0.005) = 0.04 (istenen değerde) 2 Varsayım: CR = CR CR 1 = = mm, CR 1 = 0.05 mm p CR 1 = n r. Düzenleyelim, n p s = CR, burada r g = 1 olarak verilmişti. s g n s = 60 adım/dönüş. L (b) CR 2 CR 1 olduğunu düşünelim. CR 2 = 2 B. Düzenleyelim, B L - 1 = CR = 700mm = 14,000 konum 2 B = 14, mm / step B ln2 = ln B = bits Problem 6. (15 Puan) Bir CNC makinesinde x ve y eksenleri birer servomotor ile kontrol ediliyor. Her bir servomotor vida ile ilgili ekseni sürmektedir ve eksenel hareket birer optik enkoder ile ölçülmektedir. Sonsuz vidanın hatvesi 5mm. olduğu ve motor şaftına 10:1 oranı ile (motorun 10 dönüşü ile sonsuz vida 1 dönüş yapar) bağlı olduğu biliniyor. Optik enkoder vidaya 4:1 oranı ile bağlanmıştır (vidanın 4 dönüşü ile enkoder 1 dönüş yapar) ve vidanın her dönüşünde enkoder 250 dalga üretmektedir. a) Hareket süresinde x eksenindeki enkoderden dalga alınmış, y eksenindeki enkoderden dalga alınmış olduğuna göre tabla x ve y-eksenlerinde ne kadar hareket etmiştir? b) x ve y eksenlerinde enkoderden alınan dalga frekansı 200 Hz ise bu eksenlerde tablanın hızı nedir? Motorların bu ilerleme hızını vermeleri için dönüş hızları ne olmalıdır? c) Sistemin x ve y eksenlerindeki kontrol hassasiyeti nedir? 3

4 Çözüm 6: 4

5 Problem 7. (15 Puan) Aşağıdaki resimde bir robot gözükmektedir. a) Bu robot ne robotudur ve kaç serbestlik derecelidir? Ne tür imalat işlemleri için kullanılması uygundur? b) Her bir ekleme koordinat ekseni yerleştirerek her bir eklemin homojen dönüşüm matrisini bulunuz. c) Homojen dönüşüm matrislerini kullanarak gövde ile uç arasındaki ileri kinematik denklemleri yazınız. Çözüm 7: 5

6 6

7 Problem 8. (15 Puan) Aşağıdaki pnömatik sistemde 1A ve 2A ile belirtilen iki pnömatik silindir ve çeşitli valflar bulunmaktadır. Sistemin çalışması için OS1 ve OS2 valfları kullanılmaktadır. A) OS1 valfına basılması ile sistemdeki valfların ve silindirlerin nasıl çalıştıklarını detaylı olarak açıklayınız. Not: Sistemde belirtilen OV2 valfı gecikmeli olarak devreye giren bir valftır. B) OS2 valfı ne amaçla kullanılmaktadır? C) Bu sistem ne tür bir imalat işlemi için kullanılabilir? 7

8 Çözüm 8: 8

Benzer belgeler

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ İMALAT MÜHENDİSLİĞİ PROGRAMI BAHAR IML-322 İMALATTA OTOMASYON ÖDEV 2 ÇÖZÜMLER Y.Doç. Dr.

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ İMALAT MÜHENDİSLİĞİ PROGRAMI BAHAR 2009-2010 IML-322 İMALATTA OTOMASYON ÖDEV 2 ÇÖZÜMLER Y.Doç. Dr. Erdinç ALTUĞ Problem 1. (25 puan) Aşağıda yük kaldırmak amacıyla tasarlanan