5.40. SPREY DOLDURMA OTOMASYONU Prof. Dr. Asaf VAROL avarol@firat.edu.tr Giriş Teknolojinin büyük bir hızla ilerlediği günümüzde zamanı optimum kullanma isteği otomasyon sistemlerinin hepsinde önemli bir özellik olarak ortaya çıkmaktadır. İnsanın bütün gün hep aynı işi monoton bir şekilde yapması, insan üzerinde maddi ve manevi birtakım tahribatlara neden olabilmektedir. İnsan gücünün yoğunluklu olarak kullanıldığı tesislerde üretim kapasitesi düşebilmekte ve firma zarar edebilmektedir. Belki de en önemlisi, insanın monoton bir işi sürekli yapması sonucu bazı sosyal sorunlar ortaya çıkabilmektedir. Hızla gelişen teknoloji bize şunu göstermektedir ki, insan faktörü artık fabrikalarda üretime doğrudan katılan, üreten bir unsur değil de sistem geliştiren, bakım ve onarımını yapan ve üretimde ikinci planda yer alan bir unsur haline gelmektedir. Bu bağlamda insan gelecekte sadece yöneten ve kontrol eden pozisyonda olabilecektir. Günümüz teknolojisinde otomasyon sistemleri vazgeçilmez bir öğedir. Örneğin, birçok insanın uzun sürede yapacağı bir işi, bilgisayarla kontrol edilen bir makinenin çok daha kısa sürede ve hatasız bir şekilde yapabilmesi gibi... 2183
1. Projenin konusu ve amacı: İnsan eli değmeden spreyin şişelere doldurulması, kapaklanması ve günlük olarak ne kadar üretim yapıldığını saymaktır. Projenin amacı; sprey üretimi yapan kozmetik fabrikalarında çalışan insan sayısını minimuma indirerek, işlemleri daha kısa sürede, seri bir şekilde gerçekleştirmektir. 2. Malzeme seçimi: Sistemi oluşturan temel parçaların listesi Tablo-1 de görülmektedir. Malzeme adı Adedi Motor 3 Switch 4 Dişli kutusu 3 Lamba 2 20 cm metal blok 2 10 cm metal blok 4 7 cm metal blok 2 Küçük çift başlıklı blok 20 Küçük düz mesafe doldurucu 15 Fotorezistör (LDR) 2 Büyük ray 6 İnterface (arabirim) 1 Bağlantı kablosu 22 Fotosel 1 Tablo 1 : Malzeme Listesi 2184
3. Otomasyon Siteminin Blok Şeması: E2 E8 İtici kol M2 E2 M3 Sensör M3 E3 E6 E8 SAYICI E3 M1 E1 E4 E4 FOTOSEL M2 YÜRÜYEN BANT L1 L2 YANSITICI Sıkma Motoru Meyvenin yerleştirileceği platform Şekil 1 : Sprey doldurma otomasyonunun genel yerleşim planı 2185
4. Sistemde Kullanılan Parçaların Resimleri: Resim 1: Anahtar (Switch) Resim 2: 15 30 mm lik yapı blokları Resim 3: Alüminyum yapı blokları 2186
Resim 4: Motor dişli kutusu Resim 5: Motor Resim 6: Dişli ray 2187
Resim 7: Dişli çark ve miller Resim 8: Raylı Bloklar Resim 9: Lamba 2188
Resim 10: Fotorezistör (LDR) Resim 11: Fotosel Resim 12:Sprey Doldurma ve Kapaklama Kolları 2189
Resim 13: Arabirim (Interface) Resim 14: Bilgisayar 5. Sistemin Montaj Aşaması: Sistemin montajına ilk etapta sprey şişelerinin üzerinde hareket ettiği yürüyen bandın montajının tasarlanması ile başlanmıştır. Sistemin kurulduğu platform ile diğer düzeneklerin montajı aşağıda resimler halinde sıra ile gösterilmiştir. 2190
Resim 15: Montaj platformu Resim 16: Yürüyen bandı hareket ettiren motorun montajı Resim 17: Yürüyen banda ait dişli çark ve miller 2191
Resim 18: Yürüyen bandın monte edileceği bloklar Resim 19:Yürüyen bandın yerleştirilmesi Resim 20:Fotoselin montajı 2192
Resim 21: LDR ve yansıtıcının montajı Resim 22: Lambanın montajı 2193
Resim 23: Doldurma ve kapaklama raylı bloklarının montajı Resim 24: Sayıcı devresi 2194
Resim 25: Sistemin genel görünüşü 6. Sistemin Çalışması: Sprey doldurma projesinin prensip şemasında yürüyen bant ile gösterilen kısımda sprey şişeleri hareket etmektedir. Yürüyen bandın hareketi M1 motoru yardımıyla sağlanmaktadır. Bant üzerinde gelen şişe E1 anahtarı (LDR) tarafından algılanmakta ve spreyi dolduracak kol aşağıya doğru hareket etmektedir. Bu esnada yürüyen bant hareket etmemektedir. Doldurma kolunun hareketi M2 motoru ile sağlanır. E2 ve E3 anahtarları ise M2 motorunun düşey hareketini sınırlar. Doldurma işlemi bittikten sonra sprey şişeleri bant üzerindeki hareketine devam etmemektedir. Sprey şişesi, E4 anahtarı (LDR2) tarafından algılandığında, kapaklama işlemi için yürüyen bant yeniden durur. Kapaklama kolunun hareketi, M3 motoru yardımıyla sağlanmaktadır. E6 ve E8 anahtarlarıyla kapaklama kolunun hareketi kontrol edilmektedir. Kapaklama işlemi bittikten sonra yürüyen bant hareketine yeniden başlar ve bant üzerindeki şişeler saydırma işlemi için fotosele gönderilir. Fotosel tarafından algılanan şişeler, saydırılır. Bu işlemler, aynı şekilde tekrarlanır. 2195
7. Sistemin Bilgisayar İle Kontrolü: Robot sistemi, LOGO programlama dili ile kontrol edilmektedir. Bu komutları makine diline çevirmek için, arabirim kullanılır. Arabirim, LOGO program komutlarını, sistemdeki motorları, anahtarları, sensörleri ve diğer elemanları kumanda edebilecek analog sinyallere çevirir. 8. Logo Dilinde Yazılan Program: TO BASLA INIT MCW M1 IF EQUALP STATUS E1 0 [SIVIASAGI] IF EQUALP STATUS E1 1 [WATCH E1] SIVIASAGI TO SIVIASAGI WAIT 0.8 MSTOP M1 WAIT 1 MCW M2 IF EQUALP STATUS E3 1 [SIVIYUKARI] IF EQUALP STATUS E3 0 [WATCH E3] SIVIYUKARI 2196
TO SIVIYUKARI MSTOP M2 WAIT 2.5 MCCW M2 IF EQUALP STATUS E2 1 [BANT1] IF EQUALP STATUS E2 0 [WATCH E2] BANT1 TO BANT1 MSTOP M2 MCW M1 IF EQUALP STATUS E4 0 [KAPAKASAGI] IF EQUALP STATUS E4 1 [WATCH E4] KAPAKASAGI TO KAPAKASAGI 2197
WAIT 0.8 MSTOP M1 MCW M3 IF EQUALP STATUS E6 1 [KAPAKYUKARI] IF EQUALP STATUS E6 0 [WATCH E6] KAPAKYUKARI TO KAPAKYUKARI MSTOP M3 WAIT 1 MCCW M3 IF EQUALP STATUS E8 1 [BANT2] IF EQUALP STATUS E8 0 [WATCH E8] BANT2 TO BANT2 MSTOP M3 MCW M1 WAIT 1 BASLA 9. Programın Açıklaması: 2198
Oda spreyi projesini çalıştıracak programın ana ve alt programlarıyla, çalışma şekilleri aşağıda açıklanmıştır: 9.1 BASLA İsimli ana program TO BASLA INIT MCW M1 IF EQUALP STATUS E1 0 [SIVIASAGI] IF EQUALP STATUS E1 1 [WATCH E1] SIVIASAGI TO BASLA ile gösterilen satır programın başlangıç satırıdır. TO ifadesi programın başlangıç yerini, BASLA ifadesi ise program ismini belirtmektedir. INIT komutu tüm hareketleri durdurur ve iletişimi yeniden kurar. IF EQUALP bir şart komutudur. Belirtilen şart gerçekleştirilirse köşeli parantez içerisindeki [ ] komut veya komutlar dizisi gerçekleştirilir. Şart sağlanmamışsa bir sonraki komut satırına geçilir. komutu ise kendisinden önce yazılan etiket ismindeki programın bittiğini gösterir. LOGO dilinde alt programlara yapılacak dallanmalar için [etiket ismi] yazmak yeterlidir. 2199
Program ilk olarak M1 motorunu çalıştırır. Bu şekilde yürüyen bandı hareket eder. Bant üzerinden gelen şişe E1 anahtarı tarafından algılandığında, yürüyen bant (M1 motoru) durur. E1 anahtarının konumu 0 ise, SIVIASAGI isimli etikete gidilir. Eğer E1 anahtarının konumu 1 ise, E1 anahtarının konumunun değişmesi beklenir ve anahtarın konumu değiştiği anda SIVIASAGI isimli etikete gidilir. 9.2 SIVIASAGI isimli alt program TO SIVIASAGI WAIT 0.8 MSTOP M1 WAIT 1 MCW M2 IF EQUALP STATUS E3 1 [SIVIYUKARI] IF EQUALP STATUS E3 0 [WATCH E3] SIVIYUKARI Bant üzerinden gelen şişenin doldurma işlemi yapacak olan kolun tam altında durması için, M1 motorunun hareketi 0.8 saniye geciktirilir. Spreyi doldurmak için M2 motoru aşağı yönde hareket ettirilir. E3 anahtarının konumu 0 ise, SIVIYUKARI isimli etikete gidilir. Eğer E3 anahtarının konumu 1 ise, E3 anahtarının konumunun değişmesi beklenir ve anahtarın konumu değiştiği anda SIVIYUKARI isimli etikete gidilir. 2200
9.3 SIVIYUKARI isimli alt program TO SIVIYUKARI MSTOP M2 WAIT 2.5 MCCW M2 IF EQUALP STATUS E2 1 [BANT1] IF EQUALP STATUS E2 0 [WATCH E2] BANT1 Bütün şişelere aynı seviyede spreyi doldurmak amacıyla M2 motoru 2.5 saniye bekledikten sonra, M2 ters yönde hareket ettirilerek eski konumuna getirilir. E2 anahtarının konumu 0 ise, BANT1 isimli etikete gidilir. Eğer E2 anahtarının konumu 1 ise, E2 anahtarının konumunun değişmesi beklenir ve anahtarın konumu değiştiği anda BANT1 isimli etikete gidilir. 9.4 BANT1 isimli alt program TO BANT1 MSTOP M2 MCW M1 IF EQUALP STATUS E4 0 [KAPAKASAGI] IF EQUALP STATUS E4 1 [WATCH E4] KAPAKASAGI 2201
M2 motoru durdurulur. Doldurulan şişelerin kapaklanması için yürüyen bant, M1 motoru tarafından yeniden hareket ettirilir. Bant üzerinden gelen şişe, E4 anahtarı tarafından algılandığında, yürüyen bant (M1 motoru) durur. E4 anahtarının konumu 0 ise, KAPAKASAGI isimli etikete gidilir. Eğer E4 anahtarının konumu 1 ise, E4 anahtarının konumunun değişmesi beklenir ve anahtarın konumu değiştiği anda KAPAKASAGI isimli etikete gidilir. 9.5 KAPAKASAGI isimli alt program TO KAPAKASAGI WAIT 0.8 MSTOP M1 MCW M3 IF EQUALP STATUS E6 1 [KAPAKYUKARI] IF EQUALP STATUS E6 0 [WATCH E6] KAPAKYUKARI Bant üzerinden gelen şişenin kapaklama işlemini yapacak olan kolun tam altında durması için, M3 motorunun hareketi 0.8 saniye geciktirilir. Şişeyi kapaklamak için M3 motoru aşağı yönde hareket ettirilir. E6 anahtarının konumu 0 ise, KAPAKYUKARI isimli etikete gidilir. Eğer E6 anahtarının konumu 1 ise, E6 anahtarının konumunun değişmesi beklenir ve anahtarın konumu değiştiği anda KAPAKYUKARI isimli etikete gidilir. 2202
9.6 KAPAKYUKARI isimli alt program TO KAPAKYUKARI MSTOP M3 WAIT 1 MCCW M3 IF EQUALP STATUS E8 1 [BANT2] IF EQUALP STATUS E8 0 [WATCH E8] BANT2 Bütün şişeleri kapaklamak amacıyla M3 motoru 1 saniye bekledikten sonra, M3 motoru ters yönde hareket ettirilerek eski konumuna getirilir. E8 anahtarının konumu 0 ise, BANT2 isimli etikete gidilir. Eğer E8 anahtarının konumu 1 ise, E8 anahtarının konumunun değişmesi beklenir ve anahtarın konumu değiştiği anda BANT2 isimli etikete gidilir. 9.7 KAPAKYUKARI isimli alt program TO BANT2 MSTOP M3 MCW M1 WAIT 1 BASLA M3 motoru durdurularak, sayma işlemi için yürüyen bant (M1 motoru) yeniden hareket ettirilir. 1 saniye sonra BASLA isimli etikete gidilir. Program bu şekilde sürekli olarak çalışır. 2203
10. 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 kullanımı öğrenilmiştir. Robot deney seti, yapılan tasarımların gerçek alanlarda kullanılabilmesi için önemli bir imkandır. Kaynak: Oda Spreyi Otomasyon Sistemi, Fırat Üniversitesi, Teknik Eğitim Fakültesi, Elektronik ve Bilgisayar Eğitimi Bölümü, Robotik Dersi Projesi, Proje No: 2000/VI 2204