1 Pneumatiikka Huhtanen Koneautomaatiolaboratorio TYÖ 1. SIMULOINTIOHJELMAN (AutomationStudio, FluidSIM-P) OHJELMAN OMINAISUUDET PNEUMATIIKAN LABORATORIOTYÖT 1. Annettu tehtävä Tutkitaan määrätyn simulointiohjelman, joka on tarkoitettu pneumatiikkakaavion piirtoon ja simulointiin, erilaisia ominaisuuksia. Työstä laaditaan kansilehdellä varustettu asiallinen työselostus, joka luovutetaan opettajalle. 1. Simulointiohjelman (AutomationStudio, FluidSIM-P) ominaisuudet 2. Maalipurkin täristin 3. Painovoimamakasiinilla varustettu porakone 4. Askelyksiköiden venttiiliryhmä 5. Laserleikkurin syöttöasema 6. Sähköisesti ohjattu pneumaattinen sekvenssi 2. Työn teoria Ohjelman käyttöohjeet ja erilaisten komponenttien tekniset tiedot löytyvät ohjelman ”softasta”. 3. Työn suoritus Asennetaan ohjelma tietokoneelle, mikäli sitä ei löydy valmiina. Aluksi tutkitaan erilaisia valmiita pneumaattisia ”demokaavioita”, joiden avulla opitaan käyttämään simulointia. Selostetaan valitun tutkittavan pneumatiikkakaavion eri komponentit ja kaavion toiminta simuloinnin aikana. Tulostetaan se tulostimella paperille. Lopuksi piirretään oma pneumatiikkakaavio ja simuloidaan se sekä tulostetaan myös paperille. Työselostuksen ensimmäiseksi liitteeksi tulee opiskelijalle annettu laboratoriopöytäkirja 4. Työn tulokset Saadut tulokset raportoidaan luovutettavassa työselostuksessa. LIITTEET 1 Laboratoriopöytäkirja LÄHTEET [email protected] 1 TYÖ 2. MAALIPURKIN TÄRISTIN [email protected] pneu_labra_maalipurkin.doc 2 [email protected] 3 [email protected] 4 LÄHTEET SFS-ISO 1219-1. Hydrauliset ja pneumaattiset tehonsiirtojärjestelmät ja komponentit. Piirrosmerkit ja piirikaaviot. 2009 Ellman, Hautanen, Järvinen, Simpura: Pneumatiikka. Edita Oy. Helsinki Tuoteluettelo (http://www.festo.com) [email protected] 1 TYÖ 3. PAINOVOIMAMAKASIINILLA VARUSTETTU PORAKONE pneu_labra_porakone.doc [email protected] 2 [email protected] 3 [email protected] 4 LÄHTEET SFS-ISO 1219-1. Hydrauliset ja pneumaattiset tehonsiirtojärjestelmät ja komponentit.Piirrosmerkit ja piirikaaviot. 2009 Ellman, Hautanen, Järvinen, Simpura: Pneumatiikka. Edita Oy. Helsinki Tuoteluettelo (http://www.festo.com) [email protected] 1 TYÖ 4. ASKELYKSIKÖIDEN VENTTIILIRYHMÄ pneu_labra_askelyksikko.doc Annettu tehtävä Laadittava simulointiohjelmalla annetun työkierron mukaiset toimivat pneumaattiset kaaviot (diagram). Neljän kaksitoimisen sylinterin työkierto (eli cycle) on A+, B+, B-, C+, C-, A-, D+, D-. Teoria Sylintereiden ohjaukseen käytetään sekvenssiohjausta (sequence control) ja ohjauslaitteena on ns. askelrekisteri (sequencer), joka muodostuu kahdeksasta y hteenliitetystä pienemmästä askelyksiköstä (stepper module). Suoritus Ohjelmalla piirretään kaksi erilaista kaaviota -toimilaitekaavio = toimilaitteet (eli sylinterit) ja rullaohjatut 3/2-suuntaventtiilit jousipalautuksella sekä paineohjatut 5/2-suuntaventtiilit -ja ohjaus(piiri)kaavio = askelrekisteri ja käynnistysventtiili sekä hätä-seisventtiili. Tulokset Tutkitaan piirretyn simuloinnin avulla sylintereiden ”iskujärjestys” ja samalla askelrekisterin toimintaperiaate. Päätellään, miksi tähän askelrekisteriin tarvitaan tietty määrä yksiköitä. Tarkistetaan käynnistysventtiilin toimivuus ja selitetään sen merkitys sylintereiden yksittäisen (single cycle) ja jatkuvan työkierron (continuous cycle) kannalta. Kokeilemalla simuloinnissa selvitetään, miten hätä-seis-venttiili (emergency stop) toimii ja mitä se saa aikaan sylintereille sekä miten askelrekisteri saadaan toimimaan pysäytyksen jälkeen. Tulostetaan paperille molemmat piirretyt toimivat kaaviot: Simuloinnin toimilaitekaavio ja simuloinnin ohjaus(piiri)kaavio. Simuloinnin toimilaitekaavio (esimerkiksi tulevat impulssit A+ ja A- sekä lähtevät A0 ja A1): [email protected] 2 Pneumatiikkakytkentä: Askelrekisterin, jossa on 8 askelyksikköä, liitännät ovat -1, verkkoilma (kompressorilta) -3, poistoilma -12, sisääntuleva impulssi eli ”käsky” rajaventtiililtä -2, ulostuleva impulssi eli ”käsky” suuntaventtilille -10, yhteinen nollaus -A, aktivointi-impulssi seuraavaan yksikköön (kytketty valmiiksi) -B, nollausimpulssi edelliseen yksikköön (kytketty valmiiksi) Kytkentään tarvitaan lisäksi ”Käy/Seis”-venttiili ja ”Nollaus”-venttiili. Askelyksikön (stepper module) tekniset tiedot: Yksittäinen askelyksikkö (kuvassa on yhteenliitettynä 3 yksikköä) muodostuu paineohjatusta 3/2-suuntaventtiilistä, jota ohjataan vasemmalta JA- eli kaksipaineventtiilillä ja oikealta TAI- eli vaihtovastaventtiilillä, jotka molemmat ovat ns. logiikkaventtiileitä. Käyttöpaine on 0-10 bar, ohjauspaine (pilot pressure) on 2-10 bar ja suurin tilavuusvirta 4 l/s, kun tulopaine on 6,3 bar. Venttiili helpottaa pneumaattisen sekvenssin (seurantaohjauksen) ratkaisemista ja toteuttamista, kun ohjausjärjestelmässä on ns. estäviä impulsseja. LÄHTEET SFS-ISO 1219-1 Hydrauliset ja pneumaattiset tehonsiirtojärjestelmät ja komponentit. Piirrosmerkit ja piirikaaviot. 2009 [email protected] 1 TYÖ 5. LASERLEIKKURIN SYÖTTÖASEMA pneu_labra_laserleikkuri.doc Annettu tehtävä Ruostumattomasta teräksestä olevat 0,6 mm:n paksut levykappaleet laitetaan käsin syöttöasemaan. Kun venttiilin painonappia on painettu, työntösylinteri (osa nro 2.0) liikkuu taakse (sisään) poistovirtaus rajoitettuna ja samanaikaisesti kiinnityssylinteri (osa nro 1.0) liikkuu eteen (ulos) poistoilmavirtaus rajoitettuna. Suodatinaihio työnnetään paikalleen ja kiinnitetään paikalleen. Asetellussa ajassa t = 5 s laserleikkuupää tuottaa hienoaukkoisen suodattimen. Tämän toiminnan jälkeen kiinnityssylinteri tekee miinusliikkeen poistoilmavirtaus kuristamattomana ja sitä seuraten työntösylinteri työntää ulosliikkeellä pois valmiin suodattimen, jossa ei ole takertuvia laitoja. Muistiventtiilin (”memory valve”) linjat S1 ja S2 on tarkistamista varten varustettu kumpikin painemittarilla. Kaavio 1 [email protected] 2 Kaavio 2 . Laiteluettelo Jatkotehtävät [email protected] Seuraavat venttiiliportit voidaan kytkeä myös suoraan paineilman syöttöön - käynnistyksen painonappi 1.2 – 1 - rullavipuventtiili 1.3 – 1 Tämä kuitenkin heikentää kytkennän toimivuutta. 1 TYÖ 6. SÄHKÖISESTI OHJATTU PNEUMAATTINEN SEKVENSSI pneu_labra_pneu_sekv.doc Annettu tehtävä Kappaleet siirretään makasiinista työstöasemalle siirtoaseman avulla. Kappaleet työnnetään ulos makasiinista sylinterillä A ja siirretään työstöasemalle sylinterillä B. Sylinterin B männänvarsi saa tehdä miinusliikkeen vasta, kun sylinterin A männänvarsi on saavuttanut miinusasennon (takimmaisen päätyasennon). Suoritus Siirtoaseman kokoonpano ja sen toiminta: [email protected] 2 . Pneumatiikkakaavio Osaluettelo [email protected] 3 Piirikaavio (”sähköinen”) Osaluettelo LÄHTEET SFS-ISO 1219 -1. Hydrauliset ja pneumaattiset tehonsiirtojärjestelmät ja komponentit. Piirrosmerkit ja piirikaaviot. 2009 Ellman, Hautanen, Järvinen, Simpura: Pneumatiikka. Edita Oy. Helsinki Tuoteluettelo (http://www.festo.com) . [email protected]