Motion control of a SCARA robot with a PLC unit

Abstract

ÖZ SCARA TİPİ ROBOTUN PROGRAMLANABİLİR MANTIK DENETLEYİCİSİYLE (PLC) HAREKET DENETİMİ DAŞ, M. Taylan Yüksek Lisans Tezi, Makine Mühendisliği Tez Danışmanı: Doç. Dr. L. Canan DÜLGER August 2003, 49 Sayfa SCARA(Seçici Serbest Esnemeli Robot Kolu) robot özellikle kesme, yükleme, montaj ve üretim hatları gibi sürekliliği gerektiren ortamlarda kullanılan küçük bir endüstriyel robottur. Programlanabilir mantık denetleyicileri (PLC) ise esnek bir mantık stratejisiyle farklı endüstriyel uygulamalarda; CNC tezgahları, taşıma bantları (konveyörler) ve tekstil makinelerinde bulunan elektriksel ve pnömatik mantık devrelerin birlikte kullanımım sağlayan elemanlardır. PLC 1er temel giriş-çıkış olanaklarının yanı sıra zamanlayıcıları, sayıcıları ve diğer denetim elemanları ile günümüz otomatik denetim uygulamalarında sanayide önemli bir yer tutmaktadır. Bu çalışmanın amacı SCARA, dört serbestlik dereceli Serpent 1 tipi robotun programlanabilir mantık denetleyicisiyle (PLC) hareket denetimini sağlamaktır. Çalışmada Siemens S7-200 serisi PLC ve Serpent 1 (Practical Electronics) robot kullamlmaktadır. Mevcut sistem doğru akım servo motorları ve pnömatik sürücülerle hareket etmektedir. Öncelikle robotun orijinal konumlandırması çözümlenmiş daha sonra PLC kısmen SCARA robota uyarlanmıştır. Örnek olarak ise montaj hattında olduğu düşünülen üç farklı boyut ve ağırlıktaki parçaların bir noktadan hedef olarak belirlenen başka bir noktaya taşınarak hareket denetiminin sağlanması üzerinde çalışılmıştır Anahtar kelimeler: SCARA robot, PLC, Matematiksel modelleme, Simulasyon. iv

ABSTRACT MOTION CONTROL OF A SCARA ROBOT WITH A PLC UNIT DAŞ, M. Taylan M.S. in Mechanical Engineering Supervisor: Assoc. Prof. Dr. L. Canan DÜLGER August 2003, 49 pages SCARA ( Selectively Compliant Articulated Robot Arm) robot is a small industrial robot, which is commonly used for cutting, handling and assembling of small components for continuous manufacturing lines. Programmable Logic Controllers (PLC) can be defined as industrial control devices containing hardware and software to be used for performing control functions, for example; CNC machines, for any kind of Electro-Pneumatic and hydraulic systems, and also in textile machinery. Generally input-output elements of PLCs include timers, counters and some basic mathematical instructions for control applications, which have an important role for today's automation technology. The purpose of this study is to achieve the motion control of a SCARA robot having four degree's of freedom Serpent 1 (Practical Electronics) robot with a PLC based control system. Siemens S7-200 series PLC and Serpent 1 robot are used for this study. Serpent 1 robot system has been studied mathematically. Available system is operated with dc servo motors and pneumatic actuators. Initially, Serpent 1 robot control system is activated. Partial adaptation of the PLC to the robot system is then performed. Three different sized objects are picked from one point and placed to the target. Keywords: SCARA robot, PLC, Mathematical modelling, Simulation. a$sf *v ?^