5.52. SİLAH NAMLUSUNA YİV AÇMA VE HATALI NAMLULARIN AYIKLANMASI OTOMASYONU Prof. Dr. Asaf VAROL avarol@firat.edu.tr Engin Avcı enginavci@firat.edu.tr Abdulkadir Şengür ksengur@firat.edu.tr Giriş Ülkemizde silah sanayi yeterince gelişmemiştir. Küçük işletmeler halinde bulunan silah sanayiimiz ihtiyaca cevap verememektedir. Ülkemizin savunma ihtiyaçlarında dışa bağımlı olması son derece üzücüdür. Türk.Silahlı Kuvvetleri ve İçişleri Bakanlığının ihtiyaç duyduğu kaliteli silahların ülkemizde üretimi büyük ve ileri teknolojiye sahip fabrikaların kurulmasıyla mümkündür. Gerçekleştirilen otomasyon sistemi silah namlularına yiv açmakta ve yiv açılan namluları saymaktadır. Hatalı namlu geldiğinde alarm sistemi devreye girmekte ve ürünün hatalı olduğu belirlenmektedir. Hatalı olan bu namlu görevli tarafından ayırt edilmektedir. 1. Projenin Amacı Bu projenin amacı; daha önce çeşitli üretim aşamalarından geçerek otomasyon kısmına ulaşan silah namlularına yiv açma ve yiv açılan namluları sayarak diğer ünitelere göndermektir. Eğer üretim aşamasından hatalı namlu gelirse sensörler sayesinde bu namlular algılanmaz ve namlu üzerinde işlem yapılmadan, hata ayıklama ünitesine gönderilir. Hatalı 2419
namluların bulunduğu üniteye giden namlu orada bulanan alarm sistemini çalıştırarak, görevliyi uyarır. Görevli bu hatalı namluyu alır ve diğer hatalı namluların bulunduğu üniteye gönderir. görülmektedir. 2. Kullanılan Malzemeler Sistemi oluşturan temel parçaların malzeme listesi Tablo-1' de MALZEMELER ADET Motor 5 Anahtar 2 Dişli Kutusu 5 Lamba 2 210 mm' lik alüminyum çubuk 2 70 mm' lik alüminyum çubuk 2 30 mm' lik yapı bloğu 15 15 mm' lik yapı bloğu 20 Döner dişli tabla 2 Yürüyen bant 2 Ayarlı güç kaynağı 1 Fotorezistör (LDR) 2 Interface (Arabirim) 1 Bağlantı kablosu 20 Dizüstü bilgisayar 1 Tablo 1 - Lego Mindstorms Robotic Inventions System 2.0 için minimum sistem gereksinimi 2420
3. Sistemde Kullanılan Parçaların Resimleri Resim 1 - DC Motor Resim 2- LDR (Fotorezistörj)ve Led. Resim 3- Dişli Kutusu ve Mil Takımı. Dişli Sistemi Resim 4- Büyük Döner Resim 5-Alüminyum Çubuklar Blokları Resim 6- Diğer Yapı 2421
Resim 7- Elektromıknatıs Resim 8- Anahtar Resim 9- Yürüyen bant Resim 10- Ara Birim (Interface) Resim 11- Montaj Tablası Resim 12- Sayıcı Devresi ve Pil 2422
Resim 13- Alarm Devresi Resim 14- Bilgisayar ve Güç Kaynağı 4. Sistemin Montaj Aşaması Resim 15- Döner Dişli Tablasının Tablaya Montajı İlk olarak tabla üzerine yiv açmada kullanılan motorun sabitleneceği dişli çark yerleştirilir. Burada çarkın dönmesini engellemek için diş aralarına sabitleyiciler yerleştirilmiştir. 2423
Resim 16- Yiv Açmada Kullanılan Robot Kolunun Döner Dişli Tablasına Montajı Resim 17- Namluların Diğer Ünitelere Taşınmasını Sağlayan Robot Kolu Yürüyen bant üzerinden gelen namlular sensörler vasıtasıyla algılanır. Algılama işleminden sonra M2 motoru ucunda takılı olan elektromıknatıs sayesinde namlu alınır ve yiv açma motorunun (M3 motoru) seviyesine çıkarılır. Bu işlemlerin tamamını Resim 18 de görülen robot kolu yapmaktadır. Resim 18- Robot Kolunun Tablaya Yerleştirilmiş Hali 2424
Resim 19-Yiv Açılan Namluları Diğer Ünitelere Gönderen Düzenek. Namluya yiv açma işlemi tamamlandıktan sonra namluyu diğer ünitelere gönderme işleminde kullanılan düzenek Resim 20 de görülmektedir. Resim 20- İkinci Yürüyen Bandın Tablaya Yerleştirilmiş Hali Burada kullanılan M5 motoru, gücünü M4 motorundan almaktadır. Giriş uçları M4 motoruna ters takılmak suretiyle M4 motorunun tersi bir hareket sağlanır. Resim 21- Sensörler 2425
sensörler. Yürüyen bant üzerinden gelen namluların algılanmasında kullanılan Resim 22- Sensörlerin Tablaya Yerleştirilmiş Hali Resim 23- Birinci Yürüyen Bant Namlular ilk olarak bu bant üzerinde gelmektedir. Ml motoru ile bu bant hareket ettirilir. Resim 24- Alarm Devresi 2426
Resim 24 de görülen düzenek hatalı namlu geldiğinde uyarı vermektedir. Resim 25 da tablaya birinci yürüyen bandın ve uyan düzeneğinin eklenmiş hali görülmektedir. Resim 25- Yürüyen Bant ve Alarm Devresinin Eklenmiş Hali Resim 26- Sayıcı Devresi Resim 26 de otomasyonda kullanılan sayaç düzeneği görülmektedir. Silah namlusuna yiv açılıp ikinci yürüyen bant üzerine bırakıldığında sayaç bir artmaktadır. Resim 27 de sayaç düzeneğinin eklenmiş hali görülmektedir. 2427
Resim 27- Tamamlanmış Otomasyon Projesinin Genel Görünüşü 5. Silah Namlusuna Yiv Açma Ve Hatalı Namluların Ayıklanması Otomasyonunu Çalışma Prensibi Silah namlusuna yiv açma otomasyon benzetiminde, ilk olarak Ml motoru harekete geçmektedir. Ml motorunun sadece bir görevi vardır. O da birinci yürüyen bandı saat yönünde hareket ettirmektir. Bu hareket, yürüyen bandın sonuna yerleştirilmiş olan ışığa duyarlı sensörlerin, namluyu algılamasına kadar devam etmektedir. Ml motorunun hareketi, sensörlerin namluyu algılamasıyla sona erer. Böylece silah namlusunun M2 motoruyla hareket ettirilen robot kolunun altına getirilmesi sağlanmış olur. Bu olaylar gerçekleştikten sonra otomasyonun ikinci hareketinin başlaması için gerekli şartlar sağlanmış olur. Robot kolu M2 motorunun saat yönünde hareketiyle namlunun üzerine konumlanır. Bu arada robot kolunun ucunda bulunan elektromanyetik mıknatıs namlunun yukarı kaldırılmasını 2428
sağlamak için namluyu kavrar. Bu hareket de tamamlandıktan sonra M2 motoru saat yönünün ters yönünde harekete başlayarak yukarı doğru namluyu kaldırır. Bu kaldırma işlemi E2 sensörünün yiv açma bölümünde bulunan ışık kaynağındaki ışığı algılayana kadar devam eder. Robot kolu üzerinde bulunan sensör ışığı algıladıktan sonra parçanın yiv açma bölümüne geldiğini belirlenir ve M2 motorunun hareketine son verir. M3 motoru saat yönünde harekete geçerek, ucunda bulunan yiv açma matkabını ileri yönde hareket ettirir. Böylece yiv açma işlemi gerçekleştirilir. Daha sonra M3 motoru saat yönünün ters yönünde harekete geçer ve yiv açma matkabını ilk durumuna konumlandırır. M3 motoru ikinci hareket olarak diğer kol üzerinde bulunan zımparayı silah namlusuna yine saat yönünde hareketiyle içine sokarak zımparalama işlemini gerçekleştirilir. Bu işlem bittikten sonra M3 motoru saat yönünün ters hareketiyle eski konumuna yeniden döner. Böylece silah namlusuna yiv açma işlemi tamamlanmış olur. Otomasyon yiv açma işleminin tamamlandığını algıladıktan sonra M4 motorunun saat yönünde hareketini başlatmasını sağlar. Bu hareket 8 saniye devam eder ve M4 motorunun hareketi durur. Bu anda M2 motoru saat yönünde hareket ederek silah namluyu, diğer ünitelere taşınmasını sağlayacak ikinci yürüyen bandın üzerine getirir. M4 motorunun 0.3 saniye saat yönünde hareketiyle döner çark üzerindeki kolun E3 anahtarının tetiklemesi sağlanır. Bu tetikleme ile robot kolu ucunda bulunan elektromanyetik mıknatısın enerjisi kesilir. Elektromanyetik mıknatısın mıknatıslık özelliğini kaybetmesiyle namlunun yürüyen bant üzerine bırakılması sağlanır. Otomasyonda bulunan sayıcının sayma işlemi bu bölümde gerçekleştirilmektedir. Sayıcının artması için sayıcı devresinde bulunan iki 2429
ucun birbirine değmesi gerekmektedir. Değme işlemini, E3 anahtarı üzerine bulunan sayıcının birinci ucu ve döner çark üzerinde bulunan kola yerleştirilen ikinci uç ile gerçekleştirilmiştir. Sayma işlemi M4 motorunun 0.3 saniyelik saat yönünde hareketi ile döner çark üzerindeki kolun E3 anahtarına değdiği anda sağlanmaktadır. Bu işlemler tamamlandıktan sonra M2 motoru yukarı doğru hareketine başlar. Bu yukarı çıkma hareketi 1.7 saniye sürer. Robot kolu silah namlusunu ikinci yürüyen banda taşıma işlemini tamamladıktan sonra M4 motorunun saat yönünün tersi hareketi ile başlangıç konumuna gelmek için harekete geçer. Bu hareket döner çark üzerinde bulunan kolun E4 anahtarını tetiklemesine kadar devam eder. Tetikleme işlemi gerçekleştikten sonra M4 motoru hareketine son verir. Robot montaj seti normalde en fazla 4 motorun kontrol edilmesine imkan sağlamaktadır. Ancak hazırlanan otomasyon benzetiminde 5 adet motor kullanılmıştır. Kullanılan beşinci motor yiv açılmış namluları diğer ünitelere taşıyan yürüyen bandı hareket ettirmektedir. Bu beşinci motorun hareketi bilgisayar kontrolünden bağımsız M4 motorunun hareketine bağımlı olarak gerçekleşmektedir. M5 motorunun hareketini, giriş uçlarını M4 motorunun giriş uçlarına ters bağlamak suretiyle sağlanmıştır. 6. Silah Namlusuna Yiv Açma Ve Hatalı Namluların Ayıklanması Otomasyonunun Logo Dili ile Programlanması TO BASLA INIT 2430
MCW "Ml IF EQUALP STATUS "El 0 [MOTOR2] IF EQUALP STATUS "El 1 [WATCH "El] MOTOR2 TO MOTOR2 MSTOP "Ml MCW "M2.9 MCCW "M2 IF EQUALP STATUS "E2 1 [MOTORS] IF EQUALP STATUS "E2 0 [WATCH "E2] MOTOR3 TO MOTORS MSTOP "M2 MCW "M3 2431
MSTOP "M3 MCCW "M3 MSTOP "M3 MCW "M3 MSTOP "M3 MCCW "M3 MSTOP "M3 MOTOR4 TO MOTOR4 MCW "M4 WAIT 8 MSTOP "M4 MOTOR2A 2432
TO MOTOR2A MCW "M2.7 MSTOP "M2 MCW "M4 WAIT 0.3 MSTOP "M4 MCCW "M2.7 MSTOP "M2 MOTOR4G TO MOTOR4G MCCW "M4 IF EQUALP STATUS "E4 0 [BlTIS] IF EQUALP STATUS "E4 1 [WATCH "E4] BITIS 2433
TO BITIS MSTOP "M4 7. Programda Kullanılan Komutların Açıklanması TO: Bir prosedürün başlangıcının ilk komutudur. : Bir prosedürün sonu. INIT: Tüm hareketleri durdurur ve iletişimi yeniden kurar. Bir diğer ifadeyle çalışan tüm motorların hareketini durdurur. IF durum [ifadelerin listesi]: Eğer durum gerçekleşirse, köşeli parantez içerisinde verilen ifadeler icra edilir. EQUALP madde1 madde2: Verilen iki maddenin durumuna göre işlem yapar. STOP: Mevcut prosedürü durdurur. MCCW "M4: M4 motoru, saat ibresinin dönüş yönünün tersi istikametinde döndürür. MCW "M3: M3 motorunu saat ibresi yönünde döndürür. STATUS "E2: E2 anahtarının konumunu denetler. Yani El' e atanan 0 veya 1 değerine göre işlemleri yürütür. MSTOP "M2: M2 motorunu durdurur. WATCH "E3: E3 anahtarının konumunu gözetler. Yani 0 konumundan, ne zaman 1 konumuna geçtiğini takip eder. Konum değiştiği anda, kendisinden sonra gelen satın icra eder. 2434
WAIT: Bu komuttan önce verilen komut, bu komutla birlikte verilen değer kadar işlem görür. Bu komuttan önce MSTOP komutu kullanılmışsa, verilen saniye değeri kadar işlem yapılmadan bekler. 8. Program Adımlarının Açıklanması 8.1 Yürüyen Bandın Hareketi; TO BASLA INIT MCW "Ml Prosedürün başlangıcı. Tüm motorların hareketi durdurulur. Ml motorunu saat yönünde döndürür. IF EQUALP STATUS "El 0 [MOTOR2] anahtarının konumu 0 ise) MOTOR2 prosedürüne git. Eğer E 1=0 ise (El IF EQUALP STATUS "El 1 [WATCH "El] Eğer El = 7 ise (El anahtarının konumu 1 ise) harekete devam et ve El anahtarının konumunu gözle. Konum değişirse bir alt satıra geç. MOTOR2 MOTOR2 prosedürüne git. Prosedürü sonlandır. 8.2 Namlunun Algılanması ve İşlenmeye Hazırlanması; TO MOTOR2 Prosedürün başlangıcı. MSTOP "Ml Ml motorunun hareketini durdurur. 2435
Motor durduktan sonra 1 saniye işlem yapmadan bekler. MCW "M2.9 MCCW "M2 M2 motorunu saat yönünde döndürür. M2 motoru saat yönünde 1.9 saniye döner. M2 motorunu saat yönünün tersine döndürür. IF EQUALP STATUS "E2 1 [MOTORS] Eğer E2= 7 ise (E2 anahtarının konumu 1 ise) MOTORS prosedürüne git. IF EQUALP STATUS "E2 0 [WATCH "E2] Eğer E2=0 ise (E2 anahtarının konumu 0 ise) harekete devam et ve E2 anahtarının konumunu gözle. Konum değişirse bir alt satıra geç. MOTOR3 MOTOR3 Prosedürüne git. Prosedürü sonlandır. 8.3 Namluya Yiv Açılması TOMOTOR3 Prosedürün başlangıcı. MSTOP "M2 M2 motorunun hareketini durdurur. işlem yapmadan 1 saniye bekletir. MCW"M3 M3 motorunu saat yönünde döndürür. M3 motoru saat yönünde 1 saniye döner. MSTOP "M3 M3 motorunun hareketini durdurur. şlem yapmadan 1 saniye bekler. döndürür. MCCW "M3 M3 motorunu saat yönünün tersinde 2436
döner. M3 motoru saat yönünün tersinde 1 saniye MSTOP "M3 M3 motorunun hareketini durdurur. MCW"M3 M3 motorunu saat yönünde döndürür. M3 motoru saat yönünde 1 saniye döner. MSTOP "M3 MCCW "M3 M3 motorunun hareketini durdurur. M3 motorunu saat yönünün tersinde döndürür. saniye döner. M3 motoru saat yönünün tersinde 1 MSTOP "M3 M3 motorunun hareketini durdurur. MOTOR4 MOTOR4 prosedürüne git. Prosedürü sonlandır. 8.4 Yiv Açılan Namlunun Diğer Ünitelere Gönderilmesi; TO MOTOR4 Prosedürün başlangıcı. MCW "M4 M4 motorunu saat yönünde döndürür. WAIT 8 M4 motoru saat yönünde 8 saniye döner. MSTOP "M4 M4 motorunu durdurur. MOTOR2A MOTOR2A prosedürüne git. TO MOTOR2A Prosedürü sonlandır. Prosedürün başlangıcı. 2437
MCW "M2 M2 motorunu saat yönünde döndür..7 M2 motoru saat yönünde 1.7 saniye döner. MSTOP "M2 M2 motorunu durdur. MCW "M4 M4 motorunu saat yönünde döndür. WAIT 0.3 M4 motorunu saat yönünde 0.3 saniye döndür. MSTOP "M4 M4 motorunu durdur. İşlem yapmadan 1 saniye bekle. Yukarıdaki bu dört satırdan oluşan komut dizisinin amacı, M4 motoruna bağlı çarkta bulunan kolun E3 anahtarına değmesini sağlamak içindir. Bu kol E3 anahtarına değdiği zaman elektromanyetik mıknatıs, mıknatıslık özelliğini kaybedecek ve namlu bandın üzerine bırakılacaktır. MCCW "M2 M2 motorunu saat yönünün tersinde döndür..7 M2 motorunu saat yönünün tersinde 1.7 saniye döndür. MSTOP "M2 M2 motorunu durdur. İşlem yapmadan 1 saniye bekle. MOTOR4G MOTOR4C prosedürüne git. Prosedürü sonlandır. 2438
Gelmesi; 8.5 Robot Kolunun Diğer Namluları Alması İçin Eski konumuna TO MOTOR4G MCCW "M4 Prosedürün başlangıcı. M4 motorunu saat yönünün tersinde döndür. IF EQUALP STATUS "E4 0 [BlTIS] Eğer 4=0 ise (E4 anahtarının konumu 0 ise) BITIS prosedürüne git. IF EQUALP STATUS "E4 1 [WATCH "E4] Eğer E4= 1 ise (E4 anahtarının konumu 1 ise) harekete devam et ve E4 anahtarının konumunu gözle. Konum değişirse bir alt satıra geç. BITIS 8/7/5 prosedürüne git. Prosedürü sonlandır. 8.6 Programin Sonu; TO BITIS MSTOP "M4 Prosedürün başlangıcı. M4 motorunu durdur. Prosedürü sonlandır. 2439
9. Sonuç Bu proje ile bir otomasyon sisteminin tasarımı, kurulması, kurulan sistemin yazılımla desteklenmesi ve bilgisayarla kontrolü yapılmıştır. Ayrıca bir sistemin bilgisayarla kontrol edilmesi ile ilgili deneyim kazanılmıştır. Bilgisayarla kontrol için uygulanan LOGO yazılımının kullanımını öğrenilmiştir. Robot deney seti, yapılan tasarımların gerçek alanlarda kullanılabilmesi için önemli bir imkandır. Bu robot deney seti üzerinde yapılan çalışmalarda, yapılacak otomasyon sisteminde kullanılacak bölümlerin oluşturulması sağlanmıştır. Çeşitli alternatifler üretilmesi ve bu alternatiflerden en kullanışlı ve akılcı olanının seçilmesiyle en uygun sonuca ulaşılmıştır. Kaynak 1) Silah Namlusuna Yiv Açma ve Hatalı Namluların Ayıklanması Otomasyonu, Fırat Üniversitesi, Teknik Eğitim Fakültesi, Elektronik ve Bilgisayar Eğitimi Bölümü, Robotik Dersi Projesi, Proje No:2001/VIII 2) Varol, A: Robotik, MEB, 570 s, 2000 m 2440