|
Abstract:
|
Tämä diplomityö on osa rahoittajan tekemää tutkimusta työstökoneiden modernisoinnista ja konepaja-automaation kehittämisestä. Työn tarkoituksena on ollut kartoittaa modernien elektronisten ohjauslaitteiden ominaisuuksia ja käyttömahdollisuuksia vanhojen perusnumerisoitujen työstökoneiden lisäautomatisoinnissa. Eräs pääkohde on selvittää, millaisia mahdollisuuksia on liittää kaksi tai useampia erillisiä konekohtaisia ohjauslaitteita yhdessä toimivaksi järjestelmäksi. Käytännön suunnitteluprojektina on kehitetty ohjausjärjestelmä numeeriseen työstökoneeseen liitettävään työkalunvaihtajaan. Perusajatuksena on saada apulaite toimimaan koneen toimintaan synkronoituna mahdollisimman itsenäisesti ja kuormittamatta koneen ohjausta. Ratkaisun tulisi olla myös mahdollisimman laiteriippumaton, jotta sitä voitaisiin käyttää modulaarisena tulevissa modernisoinneissa. Työkalunvaihtajan toimintavaatimusten ja eri ohjauslaitteistojen välisten keskustelumahdollisuuksien selvittämisen jälkeen on valittu järjestelmän toteutusperiaate ja sopivat komponentit. Vaihtajan ohjaus käsittää kaksi paikoitettavaa liikeakselia (tarttujan ohjaus) ja työkalumakasiinin kasettien siirrot sekä ulkopuolisen keskustelun. Järjestelmä on toteutettu Siemensin ohjelmoitavalla logiikalla SIMATIC S5-130 Wb ja siihen liitetyillä paikoituskorteilla WF625. Aseman mittaus tapahtuu molemmilla akseleilla pyörivällä pulssianturilla (Heidenhain ROD 426/5000). DC-servomoottorit ja niitä WF-korttien ohjearvojen mukaan syöttävä säätäjä ovat samoin Siemensin valmistamat. Kolmantena päävaiheena on tehty logiikan ohjelmisto sekä ohjausjärjestelmän ja mekaniikan koekokoonpano ja testaus. Tämä ns. käyttöönottovaihe on olennainen osa ohjausten suunnittelua ja vasta siinä tulevat usein esille viimeiset toimintaan vaikuttavat tekijät ja kehitysmahdollisuudet. Kokoonpanon ja testauksen yhteydessä kävi ilmi, että ohjauksen kokonaisjärjestelmän suunnittelu on monivaikutteinen kokonaisuus, joka onnistuakseen vaatii järjestelmien suunnitteluperiaatteiden tuntemusta ja mieluimmin kokemusta laitteiston komponenteista, logiikan ohjelmoinnista ja komponenttien keskinäisestä yhteensovittamisesta. Suunnitteluvaiheen epäselvyydet ja eri komponenttien tuntemattomat ominaisuudet pidentävät käyttöönotossa ja toimintahäiriöiden karsinnassa kuluvaa aikaa. Samoin suunnitteluvaiheessa hyvin tehty dokumentointi (piirustukset, sähkö- ja kytkentäkaaviot, kommentoidut ohjelmalistaukset) ovat korvaamaton apu toiminnantestausvaiheessa. /Kir09 |