5.36. FINDIK SAVURMA OTOMASYONU Prof. Dr. Asaf VAROL avarol@firat.edu.tr GİRİŞ: Gelişen endüstri dünyası içinde, bir çok alanda insan gücü yerine kararlılık, hız ve hata azlığı gibi unsurlar göz önüne alınarak, belirli bir zamanlama ve program algoritmasına uygun işlevler yapabilecek makineler, yani Robotlar tercih edilmektedir. Her ne kadar insanoğlu kendi işi için robotları kullanarak, kendi yükünü hafifletmeye çalışmışsa da, bu robotları tasarlama ve kontrol etme alanlarında yine iş kendisine düşmektedir. Dünyada üzerindeki milyonlarca insan ihtiyaçlarını hızlı ve kolay bir şekilde karşılayabilmek için seri ve kaliteli üretime oldukça ihtiyaç duymuşlardır. İnsan hayatında gereksinim duyulan ürünlerin biriside fındıktır. Bu gereksinimi karşılamak üzere fındık savurma işlemini yapan bir robot tasarlanmıştır. Fındık savurma işini yapan mini bir robotu tasarlamaya amaç, hem insan gücünden hem de zamandan kazançlı çıkmaktır. Bu proje ile, bir yandan sanal olarak beyinlerde düşünülen şeyleri pratiğe dökebilme yeteneği pekiştirilirken, bir yandan da bir fiziksel sistemin kuruluşu, montajı ve bu sistem için gerekecek program oluşturma ( algoritma, zamanlama) ve Arabirimleme hususlarında bilgi ve becerilerimizi artırma imkanı sağlanmıştır. 2095
1. PROJE KONUSU VE AMACI: Gelişen teknolojinin ayrılmaz bir parçası olan otomasyon, insan hayatında önemli bir yer teşkil etmektedir. Direkt veya dolaylı olarak insanların yaşamını sürdürmek ve kolaylaştırmak için otomasyonun en son harikası olan robotların ortaya çıkarılması, insan hayatına verilen önemi açıkça ortaya koymaktadır. Robotların insan hayatına katmış oldukları kolaylık, kalite serilik ve benzeri bir çok özellikleri bulunmaktadır. Konu insanlar olduğu için bu özelliklerden en revaçta olanı kuşkusuz sağlık olmalıdır. Özellikle robotların gıda sektöründe kullanılması ile sağlık açısından büyük gelişmeler kaydedilmiş ve insanların tüketiminde kullanılan gıdaların, biyolojik olarak insanlara zararı büyük ölçüde engellenmiştir. Bunlardan yola çıkarak robotların ve otomasyonun insan sağlığına gıda üretimi açısından sağlamış olduğu katkıları vurgulamak için fındık savurma projesi yapılmıştır. Otomasyon projesinde malzemenin otomatik olarak ayıklanması ve ambalajlanması sağlanmaktadır. Projede amaçlanan, depodan gelen fındığın kapak yardımı ile bant üzerine kontrollü akımı sağlanır. Banttan savurmanın yapıldığı yere gelir. Burada fındık pervane yardımı ile hızlandırılan hava ile karşılaştırılır. Karşılaştırma sonucunda iyi fındıklar paketleme bölümüne gönderilir. Ayrılan fındıklar kalitesiz fındık deposuna gönderilir. Paketlemeye gelen fındıklar paketlenir ve yüklemeye hazır hale getirilir. Bu sistem logo yazılımıyla otomatik bir şekilde gerçekleştirilmektedir. Böylece insan gücünden ve zamandan büyük ölçüde tasarruf sağlanmaktadır. 2096
2. MALZEME LİSTESİ: Kullanılan Malzemenin İsmi Kullanılan Malzemenin Adedi Siyah motor 3 Gri motor 2 Dişli ray için dişli kutusu 4 Dişli ray 2 Bant 2 Switch anahtar 4 BLOKLAR 20mm lik yapı bloğu 10cm lik yapı bloğu Gerektiği kadar Gerektiği kadar İnterface 1 Kontrol kablosu 1 Gerektiği kadar kablo Gerektiği kadar 2097
3. FINDIK SAVURMA ROBOTUNUN BLOK ŞEMASI : 2098
4. SİSTEMDE KULLANILAN PARÇALARIN RESİMLERİ : Projede kullanılan parçaların montaj sırasında gerekli olacak şekilde ve nerede ne işe yaradıkları resimlerle görülmektedir. Resim 1: Kullanılan yapı blokları Resim 2: Motor dişli takımı 2099
Resim 3: Dişli takımı Resim 4: Motorlar 2100
Resim 5: Karşılaştırıcı Resim 6: Soket takımı 2101
Resim 7: Switchler Resim 8: Depo kapağı 2102
Resim 9: Bağlantı kabloları Resim 10: Bant motoru dişli ve switch bloğu 2103
Resim 11: Bant motoru, dişli, switch, makara bloğu Resim 12: Taşıyıcı bant 2104
Resim 13: Pervane bloğu Resim 14: Paketleme bloğu 2105
Resim 15: Interface Resim 16: Robotun hareketini ve kontrolünü logo yazılımı yardımıyla yapmamızı sağlayan Mobil bilgisayar 2106
5. MONTAJ AŞAMASI Resim 17: Bant motoru, switch ve dişli bloğu Resim 18: Bant motoru, switch, dişli ve makara bloğu 2107
Resim 19: Bant motoru, switch, dişli makara ve koruyucu bloğu (a) Resim 20: Bant motoru, switch, dişli makara ve koruyucu bloğu (b) 2108
Resim 21: Bant motoru, switch, dişli makara ve koruyucu bloğu (c) Resim 22: Bant motoru, switch, dişli makara ve koruyucu bloğu (d) 2109
Resim 23: Bant motoru, switch, dişli makara ve koruyucu bloğu (e) Resim 24: Taşıyıcı Bant 2110
Resim 25: Depo kapak bloğu Resim 26: Depo kapağı ilave edilmiş taşıyıcı bant 2111
Resim 27: Taşıyıcı bant ve karşılaştırıcı kanalı Resim 28: Taşıyıcı bant ve kenar koruyucuları 2112
Resim 29: Depo ilave edilmiş taşıyıcı bant Resim 30: Havayı hızlandıran pervane bloğu 2113
Resim 31: Pervane bloğu ilave edilmiş sistemin genel görünüşü Resim 32: Paketleme yapan kol 2114
Resim 33: Paketleme ünitesi Resim 34: Paketleme ünitesi ve makara 2115
Resim 35: Paketleme ünitesi ve paket taşıyıcı bant Resim 36: Paketleme ünitesi, kutu taşıyıcı bant (genel görünüş) 2116
Resim 37: Sistemin genel görünüşü 6. ROBOTUN ÇALIŞMASI: Sistem dört aşamadan meydana gelmektedir. Depo, Bant, Karşılaştırıcı ve Paketleme ünitesinden oluşmaktadır. Depo, malzemeyi üzerinde bulundurmaktadır. Kapak vasıtası ile malzemenin taşıyıcı banda akış kontrolü sağlanır. Taşıyıcı bant ile malzeme karşılaştırıcı girişine uygulanır. Karşılaştırıcı ayıklama işlemini pervane vasıtası ile gerçekleştirir. Ayrılan kaliteli ürün paketlenir ve yüklemeye hazır hale getirilir. Projede blok şekline bakılırsa ilk etapta M1 motorunun yardımıyla depo kapağı açılır ve malzemenin taşıyıcı bant üzerine düşmesi sağlanır. M2 motoru vasıtasıyla bant hareket ettirilir. Malzeme karşılaştırıcı girişine uygulanır. M2 motoru vasıtasıyla pervane döndürülür ve hava yardımıyla çürük ve kullanılabilir fındıklar ayrılır. Randımanlı fındıklar paketleme bölümüne gönderilir. Paketlenen fındıklar yükleme kısmına gönderilir. Paketleme kolu ile boş paket karşılaştırıcı çıkışına yerleştirilir. 2117
7. LOGO DİLİ İLE YAZILIM PROGRAMI TO BANT INIT MCW "M3 WAIT 0.99 MSTOP "M3 DEPO END TO DEPO IF EQUALP STATUS "E4 0 [MCW "M1 WATCH "E4 MSTOP "M1] IF EQUALP STATUS "E4 1 [MCCW "M1 WAIT 0.2 MCCW "M2 WATCH "E3 MSTOP "M1] RAY END TO RAY WAIT 10 2118
IF EQUALP STATUS "E1 0 [MSTOP "M2 MCW "M1 WATCH "E4 MSTOP "M1 MCW "M4 WATCH "E1 MSTOP "M4] IF EQUALP STATUS "E2 0 [MCCW "M4 WATCH "E2 MSTOP "M4] BANT END 8. LOGO PROGRAMININ ADIM ADIM ÇALIŞMASI : BANT alt programında; MCW "M3 komutu ile M3 motoru saat yönünde, WAIT 0.99 komutu ile de 0.99 saniye döner ve bant üzerine yerleştirilmiş boş kutuyu paketleme kolunun salınım bölgesine getirir. MSTOP "M3 komutu ile bu süre bittiği anda M3 motoru durur. DEPO komutu ile diğer alt program olan depo programına geçilir DEPO alt programında; IF EQUALP STATUS "E4 0 [MCW "M1 WATCH "E4 MSTOP "M1] satırı ile;e4 anahtarının durumu gözlenir. 0 ise M1 motoru saat 2119
yönünde çalışır ve bloğu sola doğru götürür. E4 anahtarının durumu gözlenir. 1 ise M1 motoru durur. Depo kapağı kapatılır. IF EQUALP STATUS "E4 1 [MCCW "M1 WAIT 0.2 MCCW "M2 WATCH "E3 MSTOP "M1] satırı ile;e4 anahtarının durumu gözlenir. 1 ise M1 motoru saat yönünün tersi yönünde çalışır ve bloğu 0.2 saniye süreyle sağa doğru götürür. Depo kapağı açılır. M2 motoru saat yönünün tersi yönünde döner. Taşıyıcı bant malzemeyi karşılaştırıcı girişine götürür. E3 anahtarının durumu gözlenir.değişmiş ise M1 motoru durur. RAY satırı ile diğer alt program olan ray programına geçer. RAY alt programında; WAIT 10 satırı ile 10 saniyelik bir bekleme gerçekleştirilir. IF EQUALP STATUS "E1 0 [MSTOP "M2 MCW "M1 WATCH "E4 MSTOP "M1 MCW "M4 WATCH "E1 MSTOP "M4] satırı ile;e1 anahtarı gözlenir 0 durumunda M2 motoru durdurulur. M1 motoru saat yönünde çalıştırılır. Depo kapağı kapatılır. E4 anahtarının durumu gözlenir. Değişmişse M1 motoru durdurulur. M4 motoru saat yönünde çalışır. Motora bağlı kol kutuyu karşılaştırıcı çıkışına bırakır. E1 anahtarı gözlenir. Değişmişse M4 motoru durdurulur. IF EQUALP STATUS "E2 0 [MCCW "M4 WATCH "E2 MSTOP "M4] satırı ile E2 anahtarının durumu gözlenir. 0 ise M4 motoru saat yönünün tersi yönünde çalışır ve motora bağlı kol tekrar statik konumuna geri döner. BANT satırı ile Diğer alt program olan depo programına geçer. 2120
9. SONUÇ: Bu proje ile gıda üretiminde kalite artışı ve insanlara en iyiyi en kısa zamanda sunma kolaylığı sağlanmıştır. Böylece hayal gücünün montaja dönüşmesi ve çok yönlü düşünme imkanı gerçekleştirilmiştir. Bu sayede otomasyon tekniği öğrenilmiş ve bilgisayar yardımı ile nasıl kontrolü sağlanacağı görülmüştür. İhtiyaca göre herhangi bir makinenin üretiminde kullanılmadan önce prototip yapılması gerektiği anlaşılmıştır. KAYNAK: Fındık Savurma Otomasyonu, Fırat Üniversitesi, Teknik Eğitim Fakültesi, Elektronik ve Bilgisayar Eğitimi Bölümü, Robotik Dersi Projesi, Proje No: 2000/VIII 2121
2122