Työt 1-6

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
pentti.huhtanen@oamk.fi
1
TYÖ 2. MAALIPURKIN TÄRISTIN
pentti.huhtanen@oamk.fi
pneu_labra_maalipurkin.doc
2
pentti.huhtanen@oamk.fi
3
pentti.huhtanen@oamk.fi
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)
pentti.huhtanen@oamk.fi
1
TYÖ 3. PAINOVOIMAMAKASIINILLA VARUSTETTU PORAKONE
pneu_labra_porakone.doc
pentti.huhtanen@oamk.fi
2
pentti.huhtanen@oamk.fi
3
pentti.huhtanen@oamk.fi
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)
pentti.huhtanen@oamk.fi
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):
pentti.huhtanen@oamk.fi
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
pentti.huhtanen@oamk.fi
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
pentti.huhtanen@oamk.fi
2
Kaavio 2
.
Laiteluettelo
Jatkotehtävät
pentti.huhtanen@oamk.fi
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:
pentti.huhtanen@oamk.fi
2
.
Pneumatiikkakaavio
Osaluettelo
pentti.huhtanen@oamk.fi
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)
.
pentti.huhtanen@oamk.fi