5.19. ELEKTRONĠK DEVRE ELEMANI TEST OTOMASYONU

VAROL, A.: Elektronik Devre Elemanı Test Otomasyonu, Otomasyon, Aylık

Elektrik Elektronik Makine Bilgisayar Dergisi, Sayı: 87, Eylül’99, S: 112-118

1705

5.19. ELEKTRONĠK DEVRE ELEMANI TEST OTOMASYONU

Prof. Dr. Asaf VAROL

[email protected]

GĠRĠġ:

Endüstrinin çok büyük bir hızla geliştiği bir dünyada yaşamaktayız.

Buna paralel olarak da, otomasyonun dünyada endüstrinin her alanına

girdiğini görmekteyiz. Şöyle bir geçmiş yıllara bakacak olursak, önceleri

otomasyonun; insan, hayvan, su gücünden ve daha sonraları da ilk olarak

buhar gücüyle çalışan makinelerden sağlandığını görürüz. Fakat bunun

yanında günümüzde robotların hakim olduğu bir endüstriyel üretimin önde

geldiğini bilmekteyiz. Günümüzde giderek otomatikleşen bir üretim söz

konusudur.

Robotlar, tehlikeli olmayan ancak tekrarlı ve sıkıcı olduğu için uzun

zaman çalışıldığında her insanı monotonlaştıran işlerde de insanlara

yardımcı olmaktadır. Biz insanların zekasını körelten bu tür işler aslında

robotlara uygundur ve onlar bu işleri yorulmadan, sıkılmadan, daha güvenli

ve zaman kavramı tanımadan yapabilirler.

1. PROJENĠN AMACI:

Bu projenin amacı; bir elektronik devre elemanının bilgisayar

destekli olarak kontrol edilebileceğini göstermektir. Projede elektronik devre

elemanlarının testi yapılmaktadır.

mailto:[email protected]



1706

Bilindiği gibi elektronik devrelerde kullanılan diyot, direnç vb.

elemanlar çok hassastır. Bunlar çoğu zaman bozuk olarak da

üretilebilmektedir. Amacımız üretim sırasında hatalı olan elemanların

ayıklanmasıdır. Yalnız yüzlerce diyot ya da direncin teker teker ölçülmesi ve

ayırt edilmesi çok sıkıcı ve monoton bir iştir. Böyle bir işte bir insanın

çalıştırılması mümkündür. Ama bu işte çalışan işçinin sıkılması

kaçınılmazdır. Ayrıca, bu robot sayesinde ölçüm sonucu daha güvenilir

olmaktadır.

2. SĠSTEMĠN ÇALIġMA PRENSĠBĠ:

Kayan şerit üzerindeki kutucuklarda bulunan test edilecek elektronik

eleman, şeridin hareketiyle test tezgahının üzerine düşer. Ray sisteminin

hareketiyle test tezgahı ölçme kolunun altına gelir. Ölçme kolu aşağı inerek

tezgahın üzerindeki elektronik elemanın sağlamlık testini yapar. Bu test

sırasında elektronik elemanda kısa devre var ise “bozuk” kararını verir ve

ölçme koluna paralel olarak bağlı olan avometrede sinyal sesi duyulur. Eğer,

elektronik devrede kısa devre yoksa, “sağlam” kararı verilecektir. Bu esnada

ise, avometrede sinyal sesi işitilmez. Karar işleminin ardından ölçme kolu

yukarı çıkar ve ray hareket eder. Tezgah ayırt etme kolunun altına gelir.

Ayırt etme kolu ölçme sırasında alınan karara göre, elektronik elemanı

bozuk ya da sağlam kutularından birine atar ve işlem tekrar başa döner.



1707

ġekil 1: Elektronik devre elemanı test otomasyonuna ait yerleşim planı.

YÜRÜYEN BANT SİSTEMİ

ÜZERĠND

E

ÖLÇÜM

YAPILAC

AK

BLOK

ÖLÇME KOLU

ROBOT KOLU E

M

E2 M

1

M

2

M

3

M

4

E1 E6

E4

E5

DİS

K

BOZUK

SAĞLAM



1708

3. ELEKTRONĠK DEVRE ELEMANI TEST OTOMASYONU

MALZEME LĠSTESĠ

Kontrol Birimi Arabirim Elemanları

PC Bilgisayar Arabirim kartı ve arabirim kablosu

Yapı Blokları Raylar Motorlar

Adet Boyut

(mm)

Adet Boyut

(mm)

Adet Boyut

30 10 5 40 2 Büyük

40 20 2 20 2 Küçük

3 50

2 70

1 90

2 120

1 140

Yüzey Plaklar Diğerleri

Adet Boyut

(mm)

Adet Parça Ġsmi

2 20 20 2 Döner Disk

2 10 40 6 Sonsuz Vida

2 20 40 2 Dişli Kutusu

1 Elektromıknatıs

5 Anahtar (Switch)

1 Ölçü Aleti

5 Diyot (1N4001)

2 Sistemin Üstüne Konulduğu Zemin

1 Lastik Şerit

4. SİSTEMİN ÇALIŞMASI

Yaptığımız elektronik devre elemanı test otomasyonu sisteminin

çalışmasını adım adım şu şekilde açıklayabiliriz:

1. M1 motoru 0,85 saniye süresince çalışır ve diyot tezgahın üzerine düşer.



1709

2. E1 anahtarı 1 olduğundan M3 motoru harekete başlar ve test tezgahı

ölçme kolunun altına gelir (E2 anahtarı 1 oluncaya kadar).

3. E2 anahtarı 1 olunca M2 motoru çalışır ve test kolu aşağı iner. Tezgah

üzerinde bulunan elektronik elemanın ölçümünü gerçekleştirir. Ölçüm

sonucu, E6 anahtarını etkileyecektir. E6 anahtarı; elektronik eleman

bozuk ise 1 (kısa devre), sağlam ise 0 (açık devre) konumunu alır.

Elektronik elemanın bozuk olduğu durumda, test koluna paralel bağlı

avometre, sinyal verir. M2 motoru yukarı doğru bir saniye süresince

çıkar.

4. M3 motoru çalışarak tezgahı taşıma kolunun altına doğru çekmeye

başlar. Tezgah E4 anahtarına çarpınca M3 motoru durur. Taşıma kolu,

M4 motoruna paralel bağlı mıknatıs yardımıyla tezgah üzerinde bulunan

elektronik elemanı tutar ve ölçüm sonucunda, E6 anahtarının aldığı

duruma göre bozuk ya da sağlam kutucuklarından birinin içine atar. Eğer

ölçüm sonucu “sağlam” ise M4 motoru 5 saniye süresince çalışır,

böylece taşıma kolu sağlam kutucuğunun üstüne gelir ve elemanı

kutucuğun içine bırakır. Eğer ölçüm sonucu bozuk ise bu defa da M4

motoru 8 saniye çalışır ve taşıma kolu bozuk kutucuğunun üstüne gelip

elemanı bırakır.

5. Elektronik elemanı bırakan taşıma kolunun, eski konumuna gelmesi için

M4 motoru ters yönde çalışır. Taşıma kolu E5 anahtarına çarpınca M4

motoru durur. M3 motoru, test tezgahının taşıma şeridinin altına gidip,

yeni bir test edilecek elektronik elemanı alması için çalışır. Tezgah

E1anahtarına çarpınca M3 motoru durur ve sistem başlangıç şartlarına

döner.



1710

5. SĠSTEMĠN PROGRAMLANMASI

Yapılan sistemi kontrol etmek için LOGO programlama dili

kullanılmaktadır. Komut kümesinin azlığı, komutların basitliği, kolayca

anlaşılır olması programlamanın basit olmasını sağlar. Aşağıdaki program,

sistemi çalıştırmak için yazılan programdır.

TO A

INIT

MCW "M1

WAIT 0.85

MSTOP "M1

B

END

TO B

IF EQUALP STATUS "E1 1 [MCW "M3]

WATCH "E2

MSTOP "M3

KARAR

END

TO KARAR




1711

WAIT 1

MSTOP "M2

WAIT 1

IF EQUALP STATUS "E6 1 [BOZUK] [SAGLAM]

SON

A

END

TO SAGLAM

MCCW "M2

WAIT 1

MSTOP "M2

MCW "M3

WATCH "E4

MSTOP "M3


WAIT 5

MSTOP "M4

END

TO BOZUK

MCCW "M2



1712

WAIT 1

MSTOP "M2

MCW "M3

WATCH "E4

MSTOP "M3


WAIT 8

MSTOP "M4

END

TO SON

WAIT 2

MCCW "M4

WATCH "E5

MSTOP "M4

MCCW "M3

WATCH "E1

MSTOP "M3

END

Yazdığımız programı şu şekilde açıklayabiliriz:



1713

TO A

INIT

MCW "M1

WAIT 0.85

MSTOP "M1

B

END

TO ifadesi programın başlangıcını, A ise programın adını belirtir.

INIT tüm hareketleri durdurur ve iletişimi yeniden kurar. M1 motoruna bağlı

olan taşıma bandını ileri yönde harekete geçirmek için MCW "M1 komut

satırını kullanılır. Bandın hareket süresini ise WAIT 0.85 komut satırı ile

ayarlanır ve M1 motoru MSTOP "M1 komut satırıyla durdurulur. Motor

durduktan sonra ise B alt programına gidilir.

TO B


WATCH "E2

MSTOP "M3

KARAR

END

IF EQUALP STATUS "E1 1 [MCW "M3] komut satırıyla, E1

anahtarı 1 konumunda ise M3 motoruna bağlı olan test tezgahı ileri yönde



1714

hareket eder. E2 anahtarının durum değişikliğini gözlemek için WATCH

"E2 komut satırı, M3 motorunu durdurmak için MSTOP "M3 komut satırı

kullanılır. M3 motoru durduktan sonra KARAR alt programına gidilir.

TO KARAR


WAIT 1

MSTOP "M2

WAIT 1

IF EQUALP STATUS "E6 1 [BOZUK] [SAGLAM]

SON

A

END

IF EQUALP STATUS "E2 1 [MCW "M2] komut satırıyla, E2

anahtarı 1 konumunda ise M2 motoruna bağlı olan ölçme kolu aşağı doğru

iner. WAIT 1 komut satırıyla, M2 motorunun hareket süresi ayarlanır ve

MSTOP "M2 komut satırıyla, M2 motoru durdurulur. WAIT 1 komut

satırıyla, ölçme kolu bir saniye bu konumda bekletilerek ölçmenin yapılması

sağlanır. IF EQUALP STATUS "E6 1 [BOZUK] [SAGLAM] komut

satırıyla, E6 anahtarı 1 konumunda ise program BOZUK alt programına, E6

anahtarı 0 konumunda ise program SAGLAM alt programına dallanır.

BOZUK veya SAGLAM alt programındaki işlemler tamamlandıktan sonra

SON alt programına gider ve buradaki işlemler tamamlanıp geri dönüldükten



1715

sonra A programına dallanma yapılarak işlemlerin sürekli olarak

tekrarlanması sağlanılır.

TO SAGLAM

MCCW "M2

WAIT 1

MSTOP "M2

MCW "M3

WATCH "E4

MSTOP "M3


WAIT 5

MSTOP "M4

END

MCCW "M2 komut satırıyla, M2 motoruna bağlı olan ölçme kolu

yukarı doğru çıkar. WAIT 1 komut satırıyla M2 motorunun bir saniye

hareket etmesi sağlanır ve MSTOP "M2 komut satırıyla, M2 motoru

durdurulur. MCW "M3 komut satırıyla, M3 motoru ölçme tezgahını ileri

doğru harekete geçirir. E4 anahtarının durum değişikliğini gözlemek için

WATCH "E4 komut satırı kullanılır. E4 anahtarı durum değiştirdiği anda

M3 motoru MSTOP "M3 komut satırıyla durdurulur. IF EQUALP STATUS

"E5 1 [MCW "M4] komut satırıyla, E5 anahtarı 1 konumunda ise M4

motoruna bağlı olan taşıma kolu ileriye doğru hareket eder ve aynı zamanda

M4 motoruna paralel bağlı olan elektromıknatıs ölçme tezgahı üzerindeki



1716

diyotu çeker. M4 motoru WAIT 5 komut satırıyla beş saniye hareket ettikten

sonra MSTOP "M4 komut satırıyla M4 motoru durdurulur.

TO BOZUK

MCCW "M2

WAIT 1

MSTOP "M2

MCW "M3

WATCH "E4

MSTOP "M3


WAIT 8

MSTOP "M4

END

MCCW "M2 komut satırıyla, M2 motoruna bağlı olan ölçme kolu

yukarı doğru çıkar. WAIT 1 komut satırıyla M2 motorunun bir saniye

hareket etmesi sağlanır ve MSTOP "M2 komut satırıyla M2 motoru

durdurulur. MCW "M3 komut satırıyla, M3 motoru ölçme tezgahını ileri

doğru harekete geçirir. E4 anahtarının durum değişikliğini gözlemek için

WATCH "E4 komut satırı kullanılır. E4 anahtarı durum değiştirdiğinde M3

motoru MSTOP "M3 komutuyla durdurulur. IF EQUALP STATUS "E5 1

[MCW "M4] komut satırıyla, E5 anahtarı 1 konumunda ise M4 motoruna

bağlı olan taşıma kolu ileriye doğru hareket eder ve aynı zamanda M4

motoruna bağlı olan elektromıknatıs ölçme tezgahı üzerindeki diyotu çeker.



1717

M4 motoru WAIT 8 komut satırıyla sekiz saniye hareket ettikten sonra

MSTOP "M4 komut satırıyla M4 motoru durdurulur.

TO SON

WAIT 2

MCCW "M4

WATCH "E5

MSTOP "M4

MCCW "M3

WATCH "E1

MSTOP "M3

END

WAIT 2 komut satırıyla, M4 motoru bulunduğu konumda iki saniye

bekletilerek motora paralel bağlı elektromıknatısın diyotu bırakması

sağlanır. MCCW "M4 komut satırıyla, M4 motoruna bağlı taşıma kolu diğer

yöne doğru harekete geçer. WATCH "E5 komut satırıyla, E5 anahtarının

durum değişikliği gözlenir ve E5 anahtarı durum değiştirdiğinde MSTOP

"M4 komut satırıyla, M4 motoru durdurulur. MCCW "M3 komut satırıyla

M3 motoruna bağlı ölçme tezgahı başlangıç konumuna doğru hareket

ettirilir. E1 anahtarının durumu WATCH "E1 komut satırıyla, gözlenerek

durum değişikliği olduğunda MSTOP "M3 komutuyla M3 motoru

durdurulur.



1718

6. ELEKTRONĠK DEVRE ELEMANI TEST OTOMASYONUN

MONTAJI

Bu kısımda tasarlanan sistemin adım adım montajı incelenecektir.

Önce elektronik devre elemanı test otomasyonu için gerekli parçaları

göreceğiz. Sonra bu parçalar birleştirilerek oluşturulan ana parçaları, en

sonunda da bu ana parçalardan meydana gelen otomasyon sistemini resimler

eşliğinde göreceğiz.

Resim 1: Küçük yapı blokları.

Resim 2: Sınırlandırıcı anahtarlar.



1719

Resim 3: Elektronik parçaları tutmada kullanılan elektromıknatıs.

Resim 4: Çeşitli motorlar.

Resim 5: Robot kolunu döndürmede kullanılan motor-dişli sistemi.



1720

Resim 6: Çeşitli dişli parçalar.

Resim 7: Kayan blok yapımında kullanılan dişli sistemler.

Resim 8: Yürüyen bant ve kayan bloğa ait parçalar.



1721

Resim 9: Küçük blokların birleştirilmesi ile oluşturulan amaca özel bloklar.

Resim 10: Bloklar üzerine yerleştirilmiş sınırlandırıcı anahtar düzeneği.

Resim 11: Elemanları ölçmede kullanılan yardımcı ölçme elemanları.



1722

Resim 12: Yatay eksende, çift yönde hareket kabiliyetine sahip kayan robot

bloğu.

Resim 13: Yatay eksende dönme özelliğine sahip, elektromıknatıs tutuculu

robot kolu.

Resim 14: Yukarı-aşağı hareket özelliğine sahip, ölçme proplu robot kolu.



1723

Resim 15: Bilgisayar ile robot arasında iletişimi sağlayan arabirim devre.

Resim 16: Ara birim ile robot parçaları arasında bağlantıyı sağlayan ara

kablo.

Resim 17: Robot kolunu sınırlandırmak üzere bloklar üzerine monte edilmiş

anahtar.



1724

Resim 18: Sınırlandırma anahtarı ve robot kolunu döndüren motor-dişli

sistemi.

Resim 19: Yatay eksende dönebilen, elektromıknatıs tutuculu robot kolu

sistemi.

Resim 20: Yatay eksende dönebilen, elektromıknatıs tutuculu robot kolu

sisteminin arkadan görünüşü.



1725

Resim 21: Yatay eksende dönebilen kol ve kayan blok.

Resim 22: Yatay eksende dönebilen kol ,kayan blok ve ölçüm yapan robot

kol sistemlerinin birlikte görünüşü.

Resim 23: Elemanları kayan blok üzerine taşıyan yürüyen bant sistemi.



1726

Resim 24: Birleştirilmiş sistem ve ölçümü dıştan denetlememizi sağlayan

AVO metrenin birlikte bağlanışı.

Resim 25: Otomasyon sisteminin bilgisayara bağlanması.



1727

Resim 26: Sistemin dıştan görünüşü.

Resim 27: Sistemin yandan görünüşü.

Resim 28: Sistemin yakından görünüşü.



1728

Resim 29: Yürüyen bant kısmından görünüşü

Resim 30: Sistemin genel görünüşü.



1729

7. SONUÇ:

Bu çalışmada, elektronik elemanların sağlamlığını bilgisayar destekli

kontrol eden bir otomasyon sistemi gerçekleştirilmiştir. Bir sistemin

bilgisayarla nasıl kontrol edilebileceği hususunda önemli bir tecrübe

kazanılmıştır. Sistemin mekanik aksamı lego parçaları ile yapıldığından,

öğrencilerin zihinsel kabiliyetleri ile neler yapabilecekleri ortaya çıkmıştır.

KAYNAK:

Elektronik Devre Elemanı Test Otomasyonu, Fırat Üniversitesi,

Teknik Eğitim Fakültesi, Elektronik ve Bilgisayar Eğitimi Bölümü, Robotik

Dersi Projesi, Proje No:1999/VII-Gündüz



1730

5.19. ELEKTRONĠK DEVRE ELEMANI TEST OTOMASYONU

Documents

Transcript of 5.19. ELEKTRONĠK DEVRE ELEMANI TEST OTOMASYONU