DESIGN AND CONTROL OF AN ELECTRO-PNEUMATICAL PLANAR MANIPULATOR

Year 2015, Volume: 56 Issue: 662, 56 - 62, 09.04.2015

Erol Uyar Ekrem Yavuz Mücahid Candan Nail Akçura

Abstract

In this study, it is worked on design and application of an electro- pneumatic manipulator which is capable of moving along cylindrical coordinates and able to follow planar orbits.The angular movement of the manipulator is provided by cylindrical valve that is powered by double inlet proportional pneumatic valve.The linear movement of the end effector of the manipulator is provided by a trigger belt -pulley which is attached a stepper motor. The communication protocol between main controller (computer) and proportional valve and stepper motor is provided with an Arduino microprocessor.For the precise positioning, linear movements of proportional valve and stepper motor are observed and controlled with feedback.Design and implementation of the model was obtained successful results of the follow orbits.

Keywords

Microcontroller, control, electro-pneumatic, valve

DÜZLEMSEL ELEKTRO-PNÖMATİK MANİPÜLATÖR TASARIMI VE KONTROLÜ*

Abstract

Bu çalışmada, silindirik koordinatlarda hareket yeteneğine sahip iki boyutlu düzlemsel yörünge takip edebilen elektro-pnömatik bir manipülatör tasarımı ve uygulaması tanıtılmıştır. Kartezyen manipülatörün açısal hareketi, çift girişli pnömatik oransal bir valfin çalıştırdığı döner silindirle sağlanmıştır. Manipülatörün uç kısmının doğrusal hareketi ise bir adım motora bağlı “trigger”(tetikleme) kayış-kasnak mekanizması ile gerçekleştirilmiştir. Ana kontrolcü olarak kullanılan bilgisayar ile oransal valf ve adım motor arasındaki iletişim protokolü Arduino mikro işlemci ile sağlanmıştır. Hassas bir pozisyonlama için, gerek oransal valfin sürdüğü döner silindirin, gerekse de adım motorun çizgisel hareketleri geri besleme ile izlenerek kontrol edilmiştir. Tasarımın model uygulaması ile yörünge takibinde başarılı sonuçlar elde edilmiştir.

Keywords

Mikroişlemci, kontrol, elektro-pnömatik, valf

References

• 1. Uyar, E., Akçay, M. E., Varol, N. E. 2005. “Cam Temizleme Robotu Tasarımı ve İmalatı,” IV. Ulusal Hidrolik Pnömatik Kongresi, 1-4 Aralık 2005, İzmir.
• 2. “Notes on Robotics Arm: Robot ArmTutorial,” http://jun-mechaonline.blogspot.com.tr/2012/06/notes-on-robotics-arm.html, son erişim tarihi: 3.11. 2013.
• 3. “Elektro-PneumatikundLernsystem Automatisierungstechnik,” http://www.festo-didactic.com/, son erişim tarihi: 25.10.2013.
• 4. Antaloczy, T. 2013.“Windoro Window Cleaning Robot,” http://robotbg.com/reviews/windoro_window_cleaning_robot_review, son erişim tarihi: 27.06.2013.
• 5. “VacuumTechnology,” http://www.festo.com/cms/nl-be_be/ 9537.htm, son erişim tarihi: 25.10.2013.
• 6. “FST4.10 PLC Programming Guide and Software,” http://ftp.me.hwh.edu.tw/ftp/PLC/Festo/FST4%20Manual.pdf, son erişim tarihi: 15.11.2013.
• 7. “FESTO Product Catalogue 2008,” http://www.festo.com/net/SupportPortal/Files/10592/VADM_ENUS.pdf, son erişim tarihi: 15.11.2013.
• 8. Wanders-micro-cleaning, “WandersGmbHDorfstr,” http://www.wandres.com/en/contact.html, son erişim tarihi: 09.09.2013.