TEKNIIKAN YKSIKKÖ AUTOMAATIOTEKNIIKAN KOULUTUSOHJELMA AUT4SN TL7341 ja TL7321 OHJAUSLOGIIKAT 2 JA AUTOMAATIOJÄRJESTELMÄT 2 TERÄSLEVYN NÄYTTEEN MERKKAUS JA PALOITTELU Ryhmä: Kimmo Liias Miika Käräjäoja Mikko Yrttiaho Pvm: 17.9.2007
SISÄLTÖ 1 TOIMINNAN KUVAUS...1 Toiminnot...1 1.1.1 Pinnan puhdistus...1 1.1.2 Pistekoodin maalimerkkaus...1 1.1.3 Paloittelu...2 1.1.4 Lajittelu...2 1.1.5 Yleiset toiminnot...3 2 TARKEMPI KUVAUS TOIMINNASTA...4 3 HÄLYTYKSET...6 4 OHJAUSPANEELI...6
1 TOIMINNAN KUVAUS Valssatusta teräslevystä leikattu näytesuikale tuodaan testaamon esikäsittelylinjalle, jossa sen pinta puhdistetaan maalimerkkausta varten. Tämän jälkeen soirosta leikataan näytepalat 3 kappaletta, sekä varastopala, jotka lajitellaan omiin paikkoihin. Toiminnot Linja sisältää seuraavat toiminnot: 1. näytesuikaleen pinnan puhdistus 2. pistekoodin maalimerkkaus 3. näytteiden paloittelu 4. lajittelu 5. yleisiä toimintoja 1.1.1 Pinnan puhdistus Valssauksen jälkeen kuuman teräslevyn päälle muodostuu hapen vaikutuksesta hilsettä, joka täytyy poistaa näytesuikaleen pinnalta ennen maalimerkkausta. Puhdistamiseen käytetään pyörivää teräsharjalaikkaa, joka painetaan levyn pintaa vasten yksitoimisella jousipalautteisella paineilmasylinterillä. Varressa oleva vastinrulla painuu levyn pintaan vakiopaineella ja rajoittaa harjan sopivalle korkeudelle. 1.1.2 Pistekoodin maalimerkkaus Levyn pintaan merkataan pistekoodi maalimerkkaimella. Käyttäjä syöttää näytekappaleet käsin työstösoluun, jossa robotti vie kappaleen työstettäväk- 1
si. Ennen kappaleen syöttämistä näytteen koodi luetaan optisesti järjestelmään. Merkkauskone lasketaan levyn pintaan kaksitoimisilla paineilmasylintereillä, joita ohjataan magneettiventtiileillä. Merkkauskoneessa olevien induktiivirajojen avulla merkkauskone saadaan oikealle korkeudelle levyn pinnasta. 1.1.3 Paloittelu Levyn käyttötarkoituksesta riippuen, sille joudutaan tekemään erilaisia lujuustestejä. Testausmenetelmiä on kolmea eri tyyppiä: vetokoe, murtolujuus ja kovuustesti. Jokaista eri testiä varten on työstettävä omat testikappaleet. Leikkuri on giljotiini tyyppinen leikkuri, joka leikkaa aina vakiovoimalla. Leikkausvaiheessa näytesuikaleesta leikataan pois 50 mm päätypalanen. Sen jälkeen leikataan testipalat 3 kappaletta. Lisäksi leikataan varastoon menevä palanen, josta voidaan myöhemmin tehdä mahdolliset uusintatestit. Loppu osa suikaleesta menee romuksi. 1.1.4 Lajittelu Lajittelussa kaikki leikatut palaset lajitellaan eri paikkoihin. Palasia lajitellaan tässä yhteensä viiteen eri paikkaan. päätypalanen ja suikaleen loppu ohjataan romuksi vetokoe-, murtolujuus- ja kovuustestipalaset lajitellaan kukin omaan lokeroon varastopala ohjataan varastoon menevälle liukuhihnalle Leikkurin jälkeisen liukuhihnan sivulla on jokaiselle testauspalatyypille oma pudotuslokeroa, joihin näytteet työnnetään liukuhihnalta paineilmasylinterillä. Jokaisen lokeron kohdalla on valokenno, jolla kappale tunnistetaan. Lokeroiden jälkeen alkaa samassa suunnassa varastoon johtava liukuhihna, jolle varastopalanen työnnetään. Romuksi menevät palaset ajetaan suoraan liukuhihnan läpi romulavalle. 2
1.1.5 Yleiset toiminnot Molempia paininrullia ennen on valokennot, jotka tunnistavat suikaleen pään. Kun suikaleen pää poistuu valokennolta, ohjataan paininrulla ylös. 3
2 TARKEMPI KUVAUS TOIMINNASTA Suikale tulee liukuhihnaa pitkin seinän läpi testaamon puolelle se tunnistetaan valoverholla (I2), joka ohjaa rullaradan käymään nopeasti (Q3). Suikale pysähtyy valoverholle (I3), jossa se työnnetään sivulta kahdella työntövarrella (Q1) laitaa vasten. Työntövarret pitävät suikaletta paikallaan siihen asti, kun ylhäältä lasketaan paininrullat suikaleen päälle (Q11). Paininrullia ohjataan hydrauliikalla ja sen painetta suikaleen paksuuden mukaan. Hydrauliikkapaineen mittaus (I4). Levyn paksuus on mitattu jo valssausvaiheessa ja se tuodaan järjestelmästä. Paininrullia ennen on valokenno (I18), joilla tunnistetaan suikaleen pää. Kun suikale poistuu rajalta, ohjataan paininrullat 1 ylös. Samalla käynnistyy teräsharjarulla (Q20) ja harja lasketaan levyn pintaan vakiopaineella toimivalla paineilmasylinterillä (Q21). Varressa oleva vastinrulla painuu suikaletta vasten ja induktiivinen rajatunnistin (I5) ohjaa suikaletta harjan läpi hitaalla nopeudella (Q4). Suikaletta ajetaan harjan läpi hitaalla nopeudella (Q4) seuraavalle rajalle (I22) asti, jolloin se pystähtyy. Suikaleen pintaa vasten painetaan paininrullat 2 (Q12). Kun paininrullien hydrauliikkapaine on saavuttanut ohjearvon (I11), nostetaan suikaleen alapintaan pulssianturi rulla (Q2), jolla voidaan mitata levyn etenemä. Paininrullia ennen on valokenno (I19), kuten 1 paininrullilla. Samalla nostetaan puhdistusrulla ylös ja se sammutetaan. Suikaleen ajamiseen haetaan pulssiasetusarvo ja suikaletta ajetaan pulssianturin (I6) mukaan 60 mm vastaava pulssimäärä. Merkkaaminen aloitetaan 60 mm kohdalta, koska 50 mm päätypalanen leikataan pois. Kun 60 mm vastaava pulssimäärä on saavutettu, suikale pysähtyy ja merkkauskone lasketaan suikaleen pintaan (Q5) kaksitoimisella paineilmasylinterillä. Kun merkkauskone on alhaalla (I7), annetaan merkkauskoneelle merkkauskäsky (Q6). Kun merkkaus on suoritettu nostetaan merkkauskone ylös (Q7). Kun kone on ylhäällä (I8), järjestelmästä haetaan uusi pulssiasetusarvo ja suikaletta ajetaan eteenpäin vastaava pulssiarvo ja tehdään merkkaus. Järjestelmän antamien 4
tietojen mukaan merkataan näytepalat 3 kpl, sekä varastoon menevä kappale. Kun merkkaukset on suoritettu ja merkkauskone nostettu ylös, ajetaan suikale seuraavalle leikkuria ennen olevalle rajalle (I9). Suikale pysähtyy rajalle ja järjestelmästä tuodaan uusi pulssiasetusarvo. Suikaleen ajamiseen käytetään samaa pulssianturia kuin merkkauksessa. Suikaletta ajetaan eteenpäin sen verran, että soiron pää on ylittänyt 50 mm terän leikkauskohdasta. Kun pulssimäärä on saavutettu, suikale pysähtyy. Suikaleen pintaan lasketaan vakiopaineella hydrauliikkatoiminen pidätinpylväs (Q8). Kun pylvästä ohjaava hydrauliikkapaine saavuttaa tietyn paineen, painekytkimeltä (I10) lähtee leikkurille ohjauskäsky (Q9) ja suikaleesta leikataan päätypalanen pois. Kun leikkurin terä on alarajalla (I12), ohjataan terä takaisin ylös (Q13). Kun terä on ylärajalla (I13), nostetaan pidätinpylväs ylös (Q10). Kun pylväs on ylärajalla (I14), leikataan loput testipalaset, sekä varastopalanen vastaavalla tavalla. Jokaisessa leikkauskäskyssä käynnistetään leikkurin jälkeinen liukuhihna (Q14), joka pysyy päällä tietyn ajan. Tässä ajassa viimeinen romuksi menevä kappale on ehdittävä romulavalle asti. Vetokoepalaselle (Q15 ja I15), Murtolujuuspalaselle (Q16 ja I16) ja kovuuspalaselle (Q17 ja I17) on liukuhihnan sivulla omat pudotuslokerot, joihin palaset työnnetään sivusta työntävällä paineilmasylinterillä. Jokaisen lokeron kohdalla on valokenno, jolla kappale tunnistetaan. Pudotuslokeroiden jälkeen alkaa samassa suunnassa toinen, varastoon menevä liukuhihna. Varastopalanen työnnetään sivusuunnassa yksitoimisella jousipalautteisella paineilmasylinerillä (Q18) varastoon menevälle liukuhihnalle (Q19). 5
3 HÄLYTYKSET Hälytyksen tullessa tai hätä-seis painiketta painettaessa, koko linjasto pysähtyy. Hälytyksen tullessa syttyy punainen valo ohjauspaneelissa. Hälytyksiä tulee jokaisesta rajatiedosta (I3, I7, I8, I9, I12, I13), jos kappale tai laite ei saavuta rajaa tietyn ajan kuluessa. Lisäksi tulee hälytys paininrullien paineesta, jos se ei saavuta ohjearvoa tietyssä ajassa. Hälytyksen kuittaus tapahtuu kuittaus napista (K2). 4 OHJAUSPANEELI Ohjauspaneelissa on kytkimet K1 (linjasto päällä/pois), K2 (vika kuittaus) ja K3 (hätä-seis). Lisäksi näkyy valot L1 (linjasto päällä), L2 (hälytys). 6
I/O-lista TULOT Toiminta Tyyppi I1 K1 päällä/pois Binääri 0-24V I2 Rajatieto, kun suikale tulee testaamon puolelle Binääri 0-24V I3 Rajatieto, ennen puhdistusrullaa Binääri 0-24V I4 Hydrauliikkapaine (paininrullat1) Analogi 4-20 ma I5 Puhdistusharja suikaleessa kiinni Binääri 0-24V I6 Pulssianturitulo Binääri 0-24V I7 Merkkauskone alhaalla Binääri 0-24V I8 Merkkauskone ylhäällä Binääri 0-24V I9 Raja ennen leikkuria Binääri 0-24V I10 Pidätinpylvään painekytkin Binääri 0-24V I11 Hydrauliikkapaine (paininrullat2) Analogi 4-20 ma I12 Leikkurin terä alarajalla Binääri 0-24V I13 Leikkuri ylärajalla Binääri 0-24V I14 Pidätinpylväs ylhäällä Binääri 0-24V I15 Vetokoepalasen valokenno Binääri 0-24V I16 Murtokoepalasen valokenno Binääri 0-24V I17 Kovuuspalasen valokenno Binääri 0-24V I18 Paininrullat 1 valokenno (suikaleen pään tunnistus) Binääri 0-24V I19 Paininrullat 2 valokenno (suikaleen pään tunnistus) Binääri 0-24V I20 Hätä-seis (K3) Binääri 0-24V I21 Vikakuittaus (K2) Binääri 0-24V I22 Valokenno ennen merkkauskonetta Binääri 0-24V I23 Varastopalasen valokenno Binääri 0-24V Lähdöt Toiminta Tyyppi Q1 Työntövarsi suikale laitaa vasten Binääri 0-24V Q2 Pulssianturin varsi ylös Binääri 0-24V Q3 Rullarata Käy (NOPEA) Binääri 0-24V Q4 Rullarata Käy (HIDAS) Binääri 0-24V Q5 Merkkauskone alas Binääri 0-24V Q6 Merkkauskäsky Binääri 0-24V Q7 Merkkauskone ylös Binääri 0-24V Q8 Pidätinpylväs alas Binääri 0-24V Q9 Leikkauskäsky giljotiinille Binääri 0-24V Q10 Pidätinpylväs ylös Binääri 0-24V Q11 Painirullat 1 alas Analogi 4-20mA Q12 Painirullat 2 alas Analogi 4-20mA Q13 Leikkuri ylös Binääri 0-24V Q14 Leikkurin jälkeinen liukuhihna käyntiin Binääri 0-24V Q15 Vetokoepalasen paineilmasylinteri Binääri 0-24V Q16 Murtokoepalasen paineilmasylinteri Binääri 0-24V Q17 Kovuuspalasen paineilmasylinteri Binääri 0-24V Q18 Varastopalasen paineilmasylinteri Binääri 0-24V Q19 Hälytys Binääri 0-24V Q20 Puhdistusharja käyntiin Binääri 0-24V Q21 Puhdistusharja alas Binääri 0-24V 7
8