5. forum mehatronike - sckr.si · pdf filemehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna...

56
5. FORUM MEHATRONIKE ZBORNIK POVZETKOV PROJEKTOV DIJAKOV SREDNJIH ŠOL SLOVENIJE S PODROČJA MEHATRONIKE

Upload: phamhuong

Post on 06-Feb-2018

233 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Page 1: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

5. FORUM MEHATRONIKE

ZBORNIK POVZETKOV PROJEKTOV DIJAKOV SREDNJIH ŠOL SLOVENIJE S PODROČJA MEHATRONIKE

Page 2: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

Spoštovani dijaki,

zelo smo ponosni, da na našem 5. Forumu mehatronike predstavljate vaše

ustvarjalne projekte. Veseli smo, da vaše znanje ne ostaja samo na ravni te-

orije. Danes potrebujemo predvsem mlade, ki svoje bogato znanje znajo tudi

praktično uporabiti in ga prenašati naprej. Verjamem, da so vaši izdelki samo

začetek vaše inovativne poti. Z vašo aktivno udeležbo ste dokazali, da je v me-

hatroniki bodočnost in da ste izbrali pravo poklicno pot.

Hvala mentorjem, ki še vedno z entuziazmom delate na »etični pogon«, ki pa je

žal »fosilno gorivo«, a upam, da vam ga ne bo še tako kmalu zmanjkalo.

Vsem skupaj še veliko idej in uresničenih ciljev.

Saša Kocijančič, v. d. ravnateljice SŠER ŠC Kranj

Page 3: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

Kazalo

Projekt »KITARIST« ........................................................................................4Robotsko rezkanje, MIG varjenje z robotom ................................................7Free energy ........................................................................................................9Bluetooth robot ...............................................................................................12Predelava bencinskega v električni motor Apn-6 ......................................14Samodejna žigosna naprava ..........................................................................16iCIM – izdelava štampiljk na ICM sistemu .................................................18Simulator .........................................................................................................21Krmilje GIBANJE - GRETJE ........................................................................23Virtualno kolesarjenje ....................................................................................25Robotek bioloid ..............................................................................................263D-tiskalnik.....................................................................................................28Vetrna elektrarna ............................................................................................30Navijalec magnetov ........................................................................................32Senzorsko odpiranje vrat ...............................................................................34Naprava za izdelovanje stojala za svinčnik ..................................................37Izkoščičevalec češenj .....................................................................................39Regulacija nihala.............................................................................................41Predstavitev rezanja kovin in barvnih kovin z žarkom vodenim po optičnem vlaknu .......................................................................43Naprava za izdelovanje nosilcev za svinčnik...............................................45Stiskalnica za stiskanje pločevink .................................................................47Krmilnik bipolarnega koračnega motorja ...................................................49Naprava za termosublimacijo .......................................................................50Horizontalni rotacijski manipulator ............................................................51»Pametna« industrijska dvižna vrata ...........................................................52Voltmeter kot spletna storitev .......................................................................54

Page 4: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

4

SREDNJA POKLICNA IN STROKOVNA ŠOLA BEŽIGRAD LJUBLJANA

PTUJSKA 6

1000 LJUBLJANA

Kategorija tekmovanja: tehnik mehatronike

Projekt »KITARIST«

Dijak: Peter KRAŠEVEC, Luka KLOBOVES

Mentor: Matjaž MLINŠEKPovzetek naloge:

Projekt »KITARIST« je zasnovan na Srednji poklicni strokovni šoli Bežigrad

in sicer pod vodstvom učitelja Mlinšek Matjaž-a. V projekt smo združili več

izobraževalnih programov, med katerimi pa je vezni člen in s tem vodja pro-

jekta »Tehnik mehatronike«. S projektom bomo prikazali, da se v ozadju nekega

profesionalnega poklica, kot je igralec kitare, vrti kolesje mnogih poklicev, ki

temu glasbeniku nudijo vso potrebno podporo v obliki znanja izdelovanja vseh

njegovih pripomočkov. Med te pripomočke seveda kot osnova spadata kitara

in ojačevalec, ki jih predstavljamo na letošnjem forumu mehatronike. Ven-

dar pa ko pogledamo pod drobnogledom ugotovimo, da so tukaj tudi drugi

pripomočki. V določenem obdobju bomo proizvedli vse pripomočke z izjemo

steklenice žganja za inspiracijo, znanja in talenta, kar pa mora imeti kitarist

sam.

Na forumu predstavljamo več izdelanih električnih kitar, ki so nastale v naših

delavnicah iz naših idej in vizij. Vsaka kitara, ki je bila proizvedena na šoli je delo

posameznega dijaka in je zatorej unikatna, narejena po njegovi viziji in njegova

Page 5: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

5

last. Poleg že omenjenih kitar pa na forumu predstavljamo tudi ojačevalec za

električno kitaro na elektronke, v glasbenem žargonu imenovan »LAMPAŠ«.

Jedro ojačevalca sta dve elektronki (EL84 in 12AX7), okoli katerih se prepleta

več električnih pasivnih in polprevodniških elementov z vhodnim in izhodnim

transformatorjem. Izračunana, pričakovana moč samega ojačevalca je 7W s

popolnim starinskim zvokom elektronk.

Projekt »KITARIST« podpirajo tudi sponzorji:

• Elektronika Osterman (www.vezje.si)

• Melodija glasbila, Mengeš (www.melodija.si)

• IC elektronika (www.ic-elect.si)

• Adriatic Slovenica (www.adriatic-slovenica.si)

• Conrad (www.conrad.si)

• Glasbeni center Hartman (www.hartman.si)

• Glasbeni atelje (www.glasbeniatelje.com)

• Almires (www.almires.com)

• Music Max (www.musicmax.si)

• TRM audio (www.trm-audio.si)

• Lastra (www.lastra.si)

• Pick Punch (www.pickpunch.com)

• LM trade & Bam music (www.lmtrade.com & www.bam-music.com)

• Glasbeni center Čurin (www.glasbeni-center.com)

• Symphony International (www.symphony-int.si)

Ključne besede:

električna kitara, ojačevalec, lampaš, elektronka, kitarist, vizija

Page 6: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

6

Page 7: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

7

ŠOLSKI CENTER CELJE

Srednja šola za strojništvo, mehatroniko in medije

Pot na Lavo 22

3000 Celje

Kategorija tekmovanja: tehnik mehatronike

Robotsko rezkanje, MIG varjenje z robotom

Dijaki: Bernie Bezenšek, Nedim Husakovič, Janez Hribernik, David Jelenko, Žan Kuder, David Kotnik

Mentorja: Matej Veber, Andro Glamnik

Povzetek nalog:

Dijaki bodo predstavili svoje projektno delo. Tako bodo javno predstavili

tehnologijo odvzemanja materiala za robotom oz. robotsko rezkanje, kako so

tehnologijo spoznavali, s kakšno problematiko so se srečevali in kakšne izdelke

so izdelali. Poleg tega bodo javno predstavili MIG varjenje z robotom ter prob-

lematiko na katero so naleteli pri raziskovanju tehnologije. Poleg omenjenega

bodo predstavili projektne naloge iz področja spletnega vodenja, hitrega pro-

totipiranja in obratnega inženirstva, pridobivanje vodika, priključitev in insta-

lacija robotskega mehanizma, vodenje AM z zaslonom na dotik in krmilnikom,

regulacijo nivoja, pretoka in temperature, projekt izdelave multikopterja,

avtomatizacijo tekočega traku in ostalo..

Ključne besede:

Robotika, robotsko rezkanje, MIG robotsko varjenje, projektno delo, PLK.

Page 8: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

8

več info na: http://www.sc-celje.si/sm/mehatronika/Strani/mehatronika.aspx

Page 9: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

9

GJV Idrija

Študentovska 16

5280 Idrija

Kategorija tekmovanja: mehatronik operater

Free energy

Dijak: Kristan Lampe, Luka Polak, Mirnes Lozić

Mentor: Jurij Drev

Povzetek naloge:

Pri pouku smo se odločili, da bomo naredili izdelek za proizvajanje električne

energije (LMK). In sicer tako, da bi z magnetno indukcijo in tuljavo pridobili

zastonj električno energijo. To smo nameravali narediti tako, da bi z magneti, ki

se vrtijo okoli svoje osi in tuljave bi pridobili dvojico sil na tuljava, ki bi proiz-

vajala električno energijo. Preden smo se lotili izdelave smo izdelali skice in v

programu ProEginner narisali še načrte. S tem projektom smo hoteli pridobiti

free energy in sicer tako da bi en motor preko jermeniškega prenosa poganjal

generator. Za ta projekt smo uporabili različne materiale kot so umetne mase,

les, pleksi steklo in različne električne komponente.

Generator bi oddajal električen tok v vezje, ki smo ga prilagodili za ta projekt.

In sicer tako, ko bi prišel tok v vezje, bi se napetost zaradi regulatorja zmanjšala

na 5V/500mA. Ta moč bi služil za napajanje USB priključkov, ki imajo napajalno

moč 5V/230 ÷ 550 mA. Vendar se tok pred regulatorjem napetosti razdeli na

Page 10: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

10

drugo stran vezje, ki služi za napajanje baterije, ki je priključena na vezje da

poganja motor.

S tem projektom smo torej pridobili, da z baterijo poganjamo motor kateri

poganja generator preko jermenice, generator pa napaja vezje in uporab-

nike, ki so priključeni na USB priključke. Spotoma pa tudi polni baterijo; torej

na kratko rečeno baterija je samo za zagon projekta. Vgradili smo tudi LED

diode, ki nam sporočajo kdaj je baterija prazna. To se lahko zgodi kadar imamo

priključene veliko porabnike na USB priključke in takrat gre električni tok tudi

iz baterije. Kadar je baterije prazna pustimo projekt (LMK) delovati prosto brez

priključenih porabnikov in pustimo nekaj časa in se baterija napolni. Baterija

pa se sprazni zaradi tega, ker niso dovolj močni motorji oz. ni dovolj močan

generator saj oddaja samo 700mA.

Na začetku je bila naša ideja da bi pridobili z generatorjem 12V 2000mA in 50W

saj s tem bi, lahko napajali razsmernik z njim pa luči ali manjše porabnike. Ven-

Page 11: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

11

dar nam tega ni uspelo narediti, saj je zelo zapleteno narediti vezje in pridobiti

dovolj močne motorje, ki imajo dovolj moči in hitrosti.

S tem projektom smo se naučili veliko o elektrotehniki in tudi z potekom

izgradnje saj smo uporabili CNC rezkar in stružnice.

Page 12: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

12

ŠOLSKI CENTER KRANJ

Kidričeva cesta 55

4000 Kranj

Kategorija tekmovanja: tehnik mehatronike

Bluetooth robot

Dijak: Metod Medja

Mentor: Tomislav PrislanPovzetek naloge:

Tipični izdelek mehatronike predstavljajo roboti, saj združujejo mehaniko, ele-

ktroniko in računalništvo. Z razvojem mikroprocesorjev in njihovo vsesplošno

uporabnostjo, ter razvojem programskih orodij, se je omogočila uresničitev

izdelave zahtevnih robotskih sistemov.

Namen raziskovalne naloge je bil izdelati robota, ki bi ga bilo možno upravl-

jati daljinsko s pomočjo osebnega računalnika, mobilnega telefona ali kakšne

druge naprave z zmožnostjo brezžičnega komuniciranja. Za to je bila izbrana

Bluetooth tehnologija, saj je robustna, cenovno ugodna ter primerna za komu-

niciranje na kratke razdalje . Robot ima na sebi modul, na katerega se je možno

povezati s katerekoli druge Bluetooth brezžične naprave. Ko je povezava

vzpostavljena ta deluje kot medij komuniciranja serijskega kanala med obema

napravama. Iz upravljalne naprave, v našem primeru računalnika, lahko tako

na robota pošiljamo osem bitna sporočila, npr. ASCII kode. Ta jih prejme preko

Page 13: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

13

modula in jih poda naprej mikrokrmilniku. Ta te vrednosti prebere in glede na

to kaj je prejel primerno upravlja s pogonskima motorjema.

Ključne besede:

robot, bluetooth, daljinsko, mikrokrmilnik, motor, brezžično

Page 14: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

14

ŠOLSKI CENTER KRANJ

Kidričeva cesta 55

4000 Kranj

Kategorija tekmovanja: tehnik mehatronike

Predelava bencinskega v električni motor Apn-6

Dijak: Miha Štefelin, Imer Osmani, Blaž Škrabec

Mentor: Tomislav Prislan

Povzetek naloge:

Za razbremenitev okolje glede emisij toplogrednih plinov in hrupa, zmanjšanje

gneče v mestih, se je pokazala potreba po spremembi in uporabi novih alterna-

tivnih virov energije predvsem električne. Mehatronika je relativno nova, inter-

disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje

znanja iz področja mehanike, elektronike in računalništva.

Cilj raziskovalne naloge je bil predelava bencinskega v električni motor. Kot

osnovo smo izbrali Tomos APN-6. Odstranili smo bencinski motor in rezervoar

goriva. Okvir motorja smo morali predelati za električni pogon. Ohišje motorja

smo popolnoma obnovili. Električni motor je enosmerne napetosti 24V. Na-

paja ga 2 x 12V akumulator. Za krmilnik električnega motorja smo razvili lastno

vezje, ki deluje na principu PWM regulacije z izhodnimi močnostnimi MOS

- FET tranzistorji. Delovanje elektronike nadzira mikrokrmilnik PIC 18F4550 z

Page 15: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

15

USB vmesnikom. LCD prikazovalnik nam prikazuje napetost akumulatorja. Z re-

zultati raziskovalne naloge smo zelo zadovoljni. Izdelali smo delujoč atraktiven

izdelek, ki je uporaben predvsem kot učni pripomoček v mehatroniki.

Ključne besede:

tomos, mehatronika, električni moped, PWM, MOS_FET, APN6

Page 16: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

16

ŠOLSKI CENTER NOVA GORICA

Cankarjeva ulica 10

5000 Nova Gorica

Kategorija tekmovanja: tehnik mehatronike

Samodejna žigosna naprava

Dijaki: Miha Frank, Erik Bajc, Mark Brajnik, Uroš Bizjak, Andraž Černe

Mentor: Matej Pinosa dipl.ing.el.

Povzetek naloge:

Na srečanju bodo bodoči tehniki mehatronike iz šolskega centra predstavil

napravo, ki bo olajšala monotono delo pri žigosanju večjega števila listov.

Izdelek je uporabno učilo in bo služilo kot praktičen primer in pripomoček

pri učenju programiranja prosto programirljivih krmilnikov ter pri spozna-

vanju elementov in naprav v mehatroniki. Osnova mehanizma naprave za

samodejno žigosanje listov sta dve vzporedni linearni vodili na katerih so

nameščeni trije med seboj povezani in pnevmatsko premični mostovi. Prvi

in tretji most sta namenjena prestavljanju listov iz zalogovnika na pozicijo za

žigosanje in naprej v odložišče. Ta proces vodita na most pritrjena dva elektro-

pnevmatična delovna valja in vakumski sistem s priseski. Na drugem mostu

pa je nameščen nastavljiv žig, ki ga aktivira elektro-pnevmatični delovni valj.

Naprava je krmiljena s PLK krmilnikom Siemens 1200 in z zaslonom na dotik.

Delovanje naprave bo popolnoma avtomatično saj bo samodejno opravila vse

procese žigosanja. Sam proces naprave bo razdeljen na tri osnovne korake. V

Page 17: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

17

prvem koraku vakumsko prijemalo prevzame prazen list iz zalogovnika in ga

postavi v pozicijo za žigosanje. Sledi proces žigosanja lista, v zadnjem ciklu pa

prijemalni mehanizem prestavi ožigosan list na odlagalno mesto, nato se cikel

ponovi. Pri izdelavi naprave je dijak moral dokazati temeljne veščine in znanja

na področjih načrtovanja in konstruiranja, strojne obdelave, elektrotehnike,

elektro-pnevmatike ter na koncu še programiranja naprav. Celotna zamisel

konstrukcije in mehanizmov, kot tudi sama izvedba je samostojno delo dijaka.

Izdelan prototip naprave je zanimiv, inovativen in reprezentativen izdelek iz

mehatronike.

Ključne besede:

Avtomatika, elektro-pnevmatika, samodejno žigosanje

Page 18: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

18

ŠOLSKI CENTER VELENJE

Trg mladosti 3

3320 Velenje

Kategorija tekmovanja: tehnik mehatronike

iCIM – izdelava štampiljk na ICM sistemu

Dijaki: Aljaž Prislan, Roberto Josič, Benjamin Radoslovnik, Primož Korošec

Mentor: Amir Džambić

Povzetek:

iCIM je nazoren primer sposobnosti podjetja Festo didactic, ki je zasnovan na

več kot 40-letnih izkušnjah na področju tehničnega izobraževanja in treninga.

Model iCIM je zasnovan na tehnologiji porazdeljenega krmiljenja. Vse iCIM

postaje imajo svoje lastne industrijske krmilnike in lahko delujejo samostojno

ali tudi v iCIM mreži. Programska oprema CIROS Automation Suite omogoča

učenje tehnologije avtomatizacije v 3D-simulacijskem okolju z izredno grafično

vizualizacijo in spremljanje ter kreiranje novega učnega scenarija. Celoten

sistem ima didaktični namen in je namenjen dijakom in študentom z željo po

pridobitvi znanj s področja kompleksnejših industrijskih sistemov. Sistem iCIM

je ravno tako zanimiv za izvajanje dodatnih usposabljanj v industriji že zapos-

lenih, saj ponuja vpogled v osnovo izvajanja določenih strokovnih prijemov, ki

so nuja za razumevanje vseh naslednjih nivojev na poti k želenemu znanju.

V tekočem šolskem letu smo se dijaki pod mentorstvom učitelja lotili izdelave

štampiljk, ki smo jih najprej v 3D obliki zmodelirali ter jih nato strojno obde-

Page 19: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

19

lali. V sam proces izdelave smo vključili del našega iCIM Festo sistema, kjer

smo s pomočjo robota najprej zagrabili obdelovanec iz skladiščne enote, ga

preko transportnega sistema prenesli naprej v CNC stružnico, kjer smo valjasti

obdelovanec izoblikovali do prve faze. Nato smo ga izven stružnice s pomočjo

robota zarotirali za 180o, ga preprijeli ter ga nato še iz druge strani izoblikovali

do končne mere. V zadnji fazi je sledil prenos do CNC frezalnega stroja kjer smo

na vrhu obdelovanca s specialnimi orodij izoblikovali ustrezen logotip želene

avtomobilske industrije. Obdelovanec smo nato prenesli na transportni sistem,

od koder je pot nadaljeval do skladišča.

Osredotočili smo se na izdelavo štampiljk za tri različne avtomobilske znamke:

Toyota, Honda in Mitsubishi. Zaradi kompleksnosti izdelave smo bili primo-

rani priskrbeti miniaturna specialna orodja za strojno obdelavo. Po testiranju

na obeh strojih smo se odločili za uporabo PVC materiala, ki se je v primer-

Page 20: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

20

javi s polietilenom veliko bolje obnesel na strojni obdelavi zaradi manjšega

kopičenja odrezkov oz. kvalitete obdelave.

Ključne besede:

CIROS Automation Suite, učna konzola, programiranje, komunikacija

računalnik – robot, CNC programiranje, SCADA.

Page 21: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

21

ŠOLSKI CENTER VELENJE

Trg mladosti 3

3320 Velenje

Kategorija tekmovanja: tehnik mehatronike

Simulator

Dijak: Blaž Sitar, Samo Železnik, Aleksander Turnšek

Mentor: Uroš RemenihPovzetek:

Simulator deluje tako, da računalniški programski paket X-Sim, ki je sestavljen

iz dveh programov (x-sim converter in x-sim extractor) bere podatke o silah iz

računalniške simulacije dirkanja, jih obdela ter pošlje na krmilno ploščo, kjer jih

pretvori v električne signale. Ti signali upravljajo pnevmatske ventile in s tem

posledično položaje pnevmatskih cilindrov. Tako z dvigovanjem ter nagiban-

jem šasije na simulatorju ponazarjamo sile, ki delujejo na voznika ob vožnji

z dirkalnikom. Te sile so seveda v določenih primerih manjše kot v pravem

dirkalniku, saj jih lahko ustvarimo le s hitrim nagibanjem šasije oz. nagibanjem

simulatorja tako, da na voznika deluje sila gravitacije, v takšni smeri, kot bi

nanj delovala sila pospeševanja oz. zaviranja ter zavijanja in ne s premikanjem

simulatorja po ravnini. Kako velike bodo te sile, je odvisno od zračnega tlaka, ki

ga dovajamo cilindrom s kompresorjem oz. od časa odprtja ventilov, ki krmilijo

pnevmatske cilindre. Poleg šasije simulatorja smo izdelali še njegov podstavek,

iz steklenih vlaken ter smole smo izdelali tudi svoj dirkalni sedež, zvezali

Page 22: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

22

omaro za elektroniko, v katero smo vgradili računalnik, ki poganja programsko

opremo in igro, v katero smo vgradili tudi elektro ter pnevmatske dele in jih

tudi pravilno povezali. Na simulator smo pritrdili tudi LCD monitor, ter volan z

pedalkami, ki krmilijo vozilo v igri.

Ključne besede:

Simulator, pnevmatski cilindri, dirkanje, simulacija, vožnja

Page 23: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

23

ŠOLSKI CENTER PTUJ, Elektro in računalniška šola

Volkmerjeva cesta 19

2250 Ptuj

Kategorija tekmovanja: tehnik mehatronike

Krmilje GIBANJE - GRETJE

Dijak: Tomi Šafarič

Mentor: Ferdinand Humski

Povzetek naloge:

Predstavili bomo krmilje GIBANJE - GRETJE, ki izklopi nepotrebno ogrevanje,

ko določen čas ne zazna nobenega gibanja. Tako krmilje omogoča prihranek

energije, potrebne za ogrevanje prostorov.

Čas, v katerem senzor ne zazna nobenega gibanja, določimo sami. Na osnovi

dosedanjih izkušenj je najbolje nastaviti čas na vrednost med 15 in 30 minu-

tami.

Prav tako se lahko tudi sami odločamo, kaj je nepotrebno ogrevanje.

Največji prihranek energije je seveda v primeru, ko nepotrebno gretje popol-

noma izklopimo – pri vodnem ogrevanju pa ne pozabimo vzdrževati dovolj

visoko temperaturo, da ne pride do zmrzovanja.

Druga možnost pa je, da kot nepotrebno ogrevanje definiramo tisto ogrevanje,

ki prostor zagreje nad neko določeno temperaturo, npr. nad 15º C. Prihranek

energije pa je s to odločitvijo seveda ustrezno nižji.

Page 24: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

24

Ocena letnega prihranka energije z uporabo krmilja GIBANJE - GRETJE pri

klasičnem radiatorskem ogrevanju za 4 člansko družino, 3 sobno stanovanje:

približno 500 Eur.

Urad RS za intelektualno lastnino je dne 20.9.2011 za to krmilje izdal sklep o

podelitvi patenta št. P-201100240, odločbo o podelitvi patenta pa je izdal dne

31.1.2013.

Lastnik patenta je Šolski center Ptuj.

Patent je prijavljen za vse vrste ogrevanja, izdelali pa smo le krmilje za

električno ogrevanje prostorov. Krmilje deluje brezhibno.

Začeto delo bomo seveda nadaljevali.

Teoretično izračunan prihranek energije za ogrevanje prostorov nameravamo

tudi praktično preizkusiti.

Obenem razmišljamo o cenovno sprejemljivi tehnični rešitvi krmilja GIBANJE –

GRETJE tudi za klasično cetnralno ogrevanje.

Ključne besede:

ogrevanje, gibanje, krmilje, inovacija, patent

Page 25: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

25

Srednja šola tehniških strok

Litostrojska 51

1000 Ljubljana

Kategorija tekmovanja: tehnik mehatronike

Virtualno kolesarjenje

Dijak: Aleš Rojc, Jernej Filipič, Matej Jeklar

Mentor: Stanko Vrščaj

Povzetek naloge:

V okviru projekta »Virtualno kolesarjenje« je nastalo učilo, ki omogoča vpen-

janje kolesa na stojalo, poganjanje kolesa in elektromotorja s pomočjo kolesarja.

Ob tem se izvajajo tudi meritve napetosti, toka, vrtljajev. Naloga projekta, ki so

ga v celoti izdelali dijaki tretjih letnikov in mentor Stanko Vrščaj, je vključevala

tudi izračune električne moči in energije, poti, hitrosti in kadence. Računalniške

simulacije kolesa zajemajo simulacijo časa, klanca in različnih bremen in spusta

po klancu navzdol ter vpliva vetra.

Ključne besede:

virtualno kolesarjenje, učilo, simulacija, električna moč

Page 26: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

26

Srednja šola tehniških strok

Litostrojska 51

1000 Ljubljana

Kategorija tekmovanja: tehnik mehatronike

Robotek bioloid

Dijak: Blaž Suhadolnik, Gregor Širca, Žiga Tominec

Mentorica: Helena Jerman

Povzetek naloge:

Bioloid je najbolj napreden sistem in je opremljen z žiroskopskim, IR- in DMS-

senzorjem. Dela z robotkom, ki je zahtevalo montažo mehanskih in električnih

delov ter namestitev senzorjev, so se lotili dijaki 2. in 3. letnika programa tehnik

mehatronike. Da robotek lahko opravlja osnovne, človeku podobne gibe kot

Page 27: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

27

je hoja, telovadne vaje – sklece, pa so dijaki napisali program pod vodstvom

mentorice Helene Jerman.

Ključne besede:

bioloid, robot

Page 28: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

28

Srednja šola tehniških strok

Litostrojska 51

1000 Ljubljana

Kategorija tekmovanja: tehnik mehatronike

3D-tiskalnik

Dijak: Matej Černe, Matija Morel, Aljaž Petrovčič

Mentor: Viljem Ekar, Peter KrebeljPovzetek naloge:

RepRap 3D-tiskalnik je odprtokodni tiskalnik za hitro prototipiranje in tiska

izdelke iz plastike. Tiskalnik deluje na principu taljenja plastične vrvice. Talina

plastike se nato v plasteh nalaga v obliki 3-dimenzionalnih predmetov. Na ta

način lahko ustvarimo izdelek, katerega risbo, načrt smo predhodno ustvarili

na poljubnem CAD-programu. Tiskalnik, ki ga predstavljamo na forumu, so

strojno in programsko sestavili dijaki 3. in 4. letnika pod vodstvom mentor-

Page 29: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

29

jev Viljema Ekarja in Petra Kreblja. Ker je veliko delov RepRap 3D-tiskalnika iz

plastične mase, je naš izziv prihodnosti natisniti še en 3D-tiskalnik.

Ključne besede:

3D-tiskanje, hitro prototipiranje, plastna tehnologija

Page 30: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

30

SREDNJA POKLICNA IN STROKOVNA ŠOLA BEŽIGRAD LJUBLJANA

PTUJSKA 6

1000 LJUBLJANA

Kategorija tekmovanja: mehatronik operater

Vetrna elektrarna

Dijak: Miha KASTELIC

Mentor: Matjaž MLINŠEK

Povzetek naloge:

Zaradi večnih težav z onesnaženjem našega ozračja in ker smo EKO šola in ima-

mo zeleno zastavo, smo se odločili narediti maketo delujoče vetrne elektrarne.

Do spoznanja o njihovi uporabnosti smo prišli med potovanjem v Nemčijo,

ko smo si na poti ogledovali polja vetrnih elektrarn in ugotavljali, da so očitno

nemške ptice občutno pametnejše od slovenskih.

Naš cilj projekta je bil preprost in sicer smo si zadali, da s pomočjo vetra proiz-

vedemo zadosti energije, da zagori led dioda. Za našo vetrno elektrarno smo

potrebovali magnete, lakirano bakreno žico, led diodo in obilico iznajdljivosti,

da smo uredili preprosto zajemanje zraka in fiksiranje naprave.

Na spodnji strani zajemala zraka so nameščeni magneti in pod magneti je

bakreno navitje preko katerega je povezana led dioda. Deluje s pomočjo vetra

in sicer ko veter zapiha se plastično zajemalo zraka zavrti in s pomočjo magne-

tov, povzroči magnetno polje, tako se v lakirani bakreni žici inducira napetost.

Page 31: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

31

Ko je dovolj napetosti (približno 1,3V) zasveti led dioda, kar nam da potrditev

da vetrna elektrarna deluje. A zaradi premajhnega modela in premalo vetra,

smo za demonstracijo in preizkušanje primorani uporabiti druge vire za vrtenje

in posledično za proizvajanje zelene električne energije.

Ključne besede:

vetrna elektrarna, led dioda, električna energija, eko šola, magnet

Page 32: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

32

SREDNJA POKLICNA IN STROKOVNA ŠOLA BEŽIGRAD LJUBLJANA

PTUJSKA 6

1000 LJUBLJANA

Kategorija tekmovanja: mehatronik operater

Navijalec magnetov

Dijak: Domen PODRŽAJ, Matjaž URŠIČ

Mentor: Matjaž MLINŠEK

Povzetek naloge:

Za zaključno nalogo v tretjem letniku sva se odločila izdelati navijalec za kitar-

ske magnete, oziroma po angleško imenovane »pick up«. Projektna naloga je

definirana na podlagi osnovnega projekta »KITARIST« in s pomočjo tega izdelka

bomo v naslednjem letu lahko izdelovali svoje unikatne magnete za električno

kitaro.

Navijalec magnetov deluje tako, da je na eni strani ležišče z magneti na katere-

ga pritrdiš ohišje kitarskega magneta, nato nastaviš žico, ki jo z roko razporediš

po magnetu (nekaj ovojev). Pritisneš startno stikalo in magnet se začne vrteti

in navijati žico. Induktivni senzor šteje obrate magneta in tako se nam na

ekranu izpise število ovojev na magnetu.

Navijalec magnetov za delovanje potrebuje: napajalnik, motorček, induktivni

senzor in števec. Seveda pa ne smemo pozabiti na stikala in kable. Vse sku-

paj pravilno povezano in zaprto v pol leseno in pol plastično škatlo. Da pa bi

Page 33: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

33

poudarila tudi estetsko naravnanost projekta sva navijalcu dodala še led diode

za osvetlitev. Sama tehnika navijanja kitarskih magnetov je splošno znana, a

za kvalitetni zvok sta pomembna duša in srce. Če pravimo da je duša človek z

vizijo, ki si želi izdelati unikatni super magnet za kitaro in da je srce naš super

navijalec magnetov, potem je izdelek seveda narejen po naših željah, kar lahko

preverjamo sproti, zaradi vgrajenega uporovnega merilnika.

Ključne besede:

navijalec magnetov, kitarski magnet, kitara, unikat, kitarist

Page 34: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

34

ŠOLSKI CENTER Novo mesto

Šegova 112

8000 Novo mesto

Kategorija tekmovanja: mehatronik operater

Senzorsko odpiranje vrat

Dijak: Niko Badovinac, Gašper Antonič

Mentorja: Marjan Verce, Daniel BarlePovzetek naloge:

Za projektno naloga sva dobila v popravilo oz. dodelavo drsna vrata s senzor-

jem. Vrata so izdelana po zgledu avtomatskih drsnih vrat v trgovinah.

Delovanje (odpiranje) vrat poteka popolnoma avtomatizirano in sicer:

ko pride oseba pred vrata, jo senzor gibanja na vrhu zazna in odpre vrata ter

omogoči prehod. Vrata se po določenem času (5s) avtomatsko zaprejo. Če je med

vrata postavljena ovira se vrata ne začnejo zapirati oz. se takoj začnejo odpirati saj

tako preprečijo poškodbe oseb ali predmetov med vrati. Za zaznavanje ovir med

vrati skrbi senzor s svetlobno zaveso, ki deluje na principu odboja nevidnega

svetlobnega žarka od zrcala. Če se žarek na poti prekine senzor vklopi svoj izhod

in da signal, katerega lahko potem uporabimo za vhodni signal krmilnika. Vrata

so prehodna v obe smeri (noter in ven).

Glavni krmilni del vrat predstavlja industrijski krmilnik Siemens LOGO. Nanj so

povezani vsi vhodni in izhodni elementi ki so potrebni za delovanje vrat. Vhod-

ni elementi so: dva senzorja gibanja na vrhu vrat, varnostni senzor med vrati

in dva končna stikala na pogonu vrat. Izhodi krmilijo gibanje pogona motorja

Page 35: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

35

levo ali desno v odvisnosti trenutne pozicije vrat in stanja vhodnih senzorskih

signalov. Krmiljenje poteka po predhodno vstavljenem programu ki preklaplja

med izhodi s pomočjo logičnih funkcij in določenem stanjem vhodov. Poleg

krmilnika, senzorjev, stikal in pogona se na vratih nahaja napajalnik, ki celoten

sistem oskrbuje z električno energijo 24V enosmerne napetosti.

Celotna konstrukcija vrat je sestavljena iz industrijskih aluminijastih (bosch)

profilov in elementov za vijačenje. Uporabila pa sva še: nosilec pogona in me-

hanizem za prenos gibanja, zaščita pogonskega in krmilnega sklopa iz akrilne-

ga stekla s pripadajočim pritrdilnim materialom, zasteklitev vrat in odprtine

zraven vrat s pripadajočo pritrditvijo.

Pogon je sestavljen iz električnega linearnega aktuatorja, ki krožno gibanje

elektromotorja pretvarja v linearno gibanje s pomočjo zobatega jermena.

Prenos moči na okvir vrat je izveden s pomočjo vzvoda s katerim povečamo

hod aktuatorja, da je ta zadosten za odprtje kompletnih vrat.

Page 36: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

36

Pred popravilom oz. dodelavo naprave so se pojavljali problemi pri nezanes-

ljivem zaznavanju senzorjev gibanja in problemi pri zaustavitvi vrat zaradi ovire

med vrati in s tem tudi javljanje napake na pogonskem motorju. Vrata tudi niso

imela zaščitenega pogonskega in krmilnega sklopa ter niso imela zastekljenih

odprtin.

Ključne besede:

drsna vrata, senzor, krmilnik SIEMENS LOGO, konstrukcija, pogon

Page 37: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

37

Šolski center Celje

Srednja šola za strojništvo, mehatroniko in medije

Kategorija tekmovanja: mehatronik operater

Naprava za izdelovanje stojala za svinčnik

1. Najprej smo izdelali mehanske dele, in sicer:

• orodjezaupogibanje,krivljenjeinluknjanje,

• osnovnoploščo,

• stojalazacilindre,

• mehanizemzaustavljanjesurovca,

• deponijozakončneizdelke.

2. Nato smo izdelali in povezali pnevmatski del, in sicer:

• pripravnoskupino,

• pnevmatskimodul,

• cilindre.

3. Električni del je zajemal:

• krmilnik,

• ožičenjestikalinsenzorjevsPLK.

Program smo izdelovali v programu SIMATIC Step7.

4. Na koncu smo napravo tudi preizkusili.

Page 38: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

38

Page 39: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

39

ŠOLSKI CENTER NOVA GORICA

Cankarjeva ulica 10

5000 Nova Gorica

Kategorija tekmovanja: mehatronik operater

Izkoščičevalec češenj

Dijaki: Andraž Černe, Tilen Leban, Rok Saksida

Mentorja: Doplihar Severin, Matej Pinosa dipl.ing.el

Povzetek naloge:

Na primorskem so češnje zelo popularen sadež za zobanje in tudi kot sadje za

predelavo in shranjevanje. Pred postopkom predelave pa je potrebno češnjam

odstraniti peške, kar lahko postane dolgotrajen in neljubi postopek. Dijaki

iz programa operater mehatronike bodo predstavili zanimivo in inovativno

napravo, ki ta proces opravi samodejno. Napravo smo opremili z zanimivim

mehanskim sklopom imenovanim »Geneva drive«, ki preko gredi in pesta

premika glavni boben s šestimi ležišči za češnje. Delilni mehanizem stopenjsko

premakne boben za 1/6 kroga. V prvem koraku se češnja iz zalogovnika skotali

v ležišče, nato jo boben prestavi v položaj pod pnevmatski delovni valj, ki ji

odstrani peško. Sledi še korak, ko boben češnjo brez peške odloži v posodo.

Krmilje poskrbi za ustrezno delovanje ter za samodejno ponavljanje. Napravo

krmili Siemensov krmilnik LOGO, na katerega so priključena potrebna tipkala

ter dve brez dotični stikali oz. senzorja. Dva relejska izhoda krmilnika pa skrbita

za vklop enosmernega elektro motorja za pogon ter za tuljavo pnevmatskega

Page 40: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

40

potnega ventila. Prototip naprave še ni popolnoma primeren za resno uporabo

in ga bo potrebno še nekoliko izboljšati in poenostaviti, kar pa je predvideno

v naslednji verziji. Dokaj enostavna naprava je dober primer mehatronskega

sklopa in tudi tržno zanimiva zadeva, kar kaže povpraševanje, saj imamo že

pred premiero kar nekaj naročil.

Ključne besede:

avtomatika, elektro-pnevmatika, samodejno odstranjevanje pešk, češnje

Page 41: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

41

ŠOLSKI CENTER NOVA GORICA

Cankarjeva ulica 10

5000 Nova Gorica

Kategorija tekmovanja: mehatronik operater

Regulacija nihala

Povzetek naloge:

Na 5. forumu mehatronike bodo dijaki iz programa mehatronik operater

predstavili izdelek, ki ga bomo s pridom uporabljali v prihodnosti za učenje

in raziskave v regulacijski tehniki. Dijaki so pri projektnem delu morali izdelati

enostaven primer regulacijskega procesa, ki bi ga lahko uporabili kot učilo

pri učenju regulacij. Dijaki so morali najprej raziskati že obstoječe modele učil

in na osnovi analize takih učil so poskušali izdelati podoben model. Model je

moral zajemati mehanski proces z izvršilnim členom in merilnim delom, za

regulator pa bo uporabljen PLK krmilnik. Uspelo jim je izdelati nekaj primerov

takih modelov, kjer je bila sama konstrukcija modela njihova zamisel. Predstav-

ljeno učilo bo horizontalno nihalo prikazano na sliki 1, ki mu lahko nastavljamo

naklon. Nihalo je vpeto na os, ki je hkrati tudi merilni člen - potenciometer. Na

enem koncu nihala je nameščen izvršilni člen – ventilator, ki skrbi za dvigo-

vanje ali spuščanje naklona nihala. Na drugi strani nihala pa je nameščena

nastavljiva protiutež, ki izniči maso samega ventilatorja, tako da je nihalo v

mirovanju nekoliko spuščeno na stran ventilatorja. Izhod regulatorja – (analog-

ni izhod iz PLK) krmilnika bo preko pomožne elektronike, ki so dijaki sestavili,

reguliral moč enosmernemu elektromotorju, ki žene ventilator, s tem pa dviga

Page 42: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

42

ali spušča nihalo na želeno pozicijo. Meritev naklona se vrši preko potenci-

ometra, ki glede na naklon nihala spreminja upornost. S pomočjo delilnika

napetosti, pa dobimo ustrezen signal - napetost 0-10V, ki ga pripeljemo na ana-

logni vhod PLK krmilnika. Princip delovanja bo prikazan z regulatorjem, ki ga

ponuja krmilnik Siemens S1200. Prednost dokaj enostavnega učila je, da lahko

na nazoren način prikazujemo osnovno funkcijo regulatorja in vpliv njegovih

parametrov. Rezultat je takoj viden s samim odzivom in nihanjem nihala.

Ključne besede:

model horizontalnega nihala; regulacijska zanka; učilo za regulacije

Page 43: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

43

ŠOLSKI CENTER VELENJE

Trg mladosti 3

3320 Velenje

Kategorija tekmovanja: mehatronik operater

Predstavitev rezanja kovin in barvnih kovin z žarkom vodenim po optičnem vlaknu

Dijaki: Klemen Repenšek, Primož Špegel

Mentor: Vlado Seitl

Povzetek:

Predstavitev vsebuje opis Fiber Laserja VAR-LASER 1530 z laserskim izvorom

Hyintensity Fiber Laser HFL 015, njegovo delovanje, njegove specifikacije,

prednosti in slabosti ter princip vodenja laserskega žarka po optičnem vlaknu.

Predstavitev zajema upravljalne CNC enote Hypertherm EDGE PRO, laserski

izvor HyIntensity Fiber Laser-HFL 015, laserske rezalne glave LF150, enote za

filtriranje odsesanega zraka ter potrebnih rezalnih plinov za VAR-LASER 1530.

Predstavili bomo tudi delo s programom PHOENIX, ki krmili celoten proces

delovanja rezalnika v avtomatskem ali posamičnem režimu dela ter program-

ski paket ZEVS, ki je namenjen pripravi CNC-programov. Zasnovan je tako,

da lahko iz načrta risb v ACAD-u, SW-ju oziroma v katerem drugem formatu,

dobimo CNC program za stroj.

Page 44: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

44

Kratka zgodovina

Leta 1965 so na Zahodnem elektro inženirskem raziskovalnem centru izde-

lali laser namenjen obdelavi diamantnih obročev. Leta 1967 so Britanci raz-

vili lasersko podprto rezanje s curkom kisika. V zgodnjih sedemdesetih je

bila ta tehnologija uporabljena za razrez titana, namenjenega za uporabo v

aeronavtične namene. V istem obdobju so bili CO2 laserji prirejeni razrezu

nekovinskih materialov. Danes se obdelava z laserskim žarkom uporablja tako v

industriji kot v učnih ustanovah ter domačih delavnicah.

Ključne besede:

Fiber laser, program Phoenix, program Zevs, CNC enote, rezanje

Page 45: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

45

ŠOLSKI CENTER CELJE

Srednja šola za strojništvo, mehatroniko in medije

Pot na Lavo 22

3000 Celje

Kategorija tekmovanja: mehatronik operater

Naprava za izdelovanje nosilcev za svinčnik

Dijaki: Gregor Komplet, Žan Kuder, Robert Arnautovič

Mentorji: Marjan Jamnišek, Matjaž Cizej, Alojz Svetec, Matej Veber, Andro Glamnik

Povzetek nalog:

V programu mehatronik operater so dijaki v zaključnem letniku izvajali projekt

naprave za upogibanje nosilcev svinčnikov. Izdelali so posamezne mehanske

komponenete, jih sestavili, povezali pnevmatske vode in ožičili napravo. Sledilo

je programiranje in testiranje.

Page 46: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

46

V nižjih letnikih so dijaki programa mehatronik operater izdelovali napajalnik,

zapornico na parkirišču in reklamni napis.

Na ŠC Celje se učitelji strokovnih predmetov trudimo čim bolj približati realne-

mu okolju skozi timsko in projektno delo.

Ključne besede:

Pnevmatika, PLK, mehanska obdelava, programiranje

Page 47: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

47

Srednja šola Jesenice

Ulica bratov Rupar 2

4270 Jesenice

Kategorija tekmovanja: mehatronik operater

Stiskalnica za stiskanje pločevink

Dijaka: Armin Kahrić, Gašper Zupan

Mentor: Janez GluharPovzetek naloge:

Za zaključni izpit v programu mehatronik operater smo delali izdelek, pri

katerem smo uporabili znanja in veščine iz široke palete strokovnih modulov.

Pri izdelavi stiskalnice za stiskanje pločevink je bilo potrebno pokazati znanja iz

strojništva, elektrotehnike, delno pa tudi iz elektronike in informatike. Poudarek

je bil na praktičnem delu, kot podlaga pa je služila tudi teorija. Napravo smo

izdelali v celoti in tako združili znanja z različnih področij stroke:

• izdelali smo sestavne dele,

• jih zvarili skupaj,

• pobarvali ohišje,

• z vijaki pritrdili cilindre,

• sestavili krmilno enoto,

• cilindre povezali s krmilno enoto.

Z ustreznimi stroji in orodji smo izdelali vse potrebne mehanske dele. Večina

delov je izrezanih iz pločevine, nekateri imajo izvrtane luknje, en del ima

porezkan utor, en del je izdelan na stružnici. Pločevinaste dele smo zvarili in

Page 48: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

48

tako dobljeno ohišje pobarvali. Na ohišje smo pritrdili hidravlični in oba pnev-

matska cilindra in jih povezali s krmilnimi enotami ter hidravličnim agregatom

in pnevmatskim kompresorjem. Sestavili smo upravljalno omarico, naredili

vse potrebne povezave ter preko napajalnika priključili napravo z električnim

omrežjem.

Na koncu je sledil preizkus naprave in vse potrebne dodatne nastavitve.

Izdelali smo tudi tehnično dokumentacijo. Namesto klasičnega risanja smo to

naredili s pomočjo programske opreme za prostorsko modeliranje Creo Para-

metric 2.0.

Naprava predstavlja kompleten mehatronski sistem, ki povezuje elemente

mehanike, krmilne tehnike in elektronike. Tako smo uporabili široko praktično

in teoretično znanje iz različnih področij stroke.

Ključne besede:

stiskalnica, hidravlika, pnevmatika, Creo

Page 49: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

49

ŠOLSKI CENTER MARIBOR

Zolajeva 12

2000 Maribor

Kategorija tekmovanja: tehnik mehatronike

Krmilnik bipolarnega koračnega motorja

Dijak: LESKOVAR

Mentor: MARTIN ŠKORJANCPovzetek naloge:

To je projekt dijakov drugega letnika tehnik mehatronike za prikaz delovanja

koračnega motorja.

Krmilnik sestavljata dva dela:

1 Digitalna močnostna enota - DME

2 Mikroprocesorski krmilnik - MKE

DME je digitalna preklopna logika z JK preklopnima členoma in močnostni del

s tranzistorji v H vezavi. Naloga te enote je pretvarjanje vhodnih impulzov v

menjavo polaritete navitij koračnega motorja.

MKE je programski krmilnik hitrosti (preko periode impulznega signala) in

smeri vrtenja motorja izdelan z mikrokontrolerjem MSP430G2353 podjetja

TEXAS.

Ključne besede:

Mikroprocesorski krmilnik, digitalna logika, menjavo polaritete navitij

Page 50: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

50

ŠOLSKI CENTER MARIBOR

Zolajeva 12

2000 Maribor

Kategorija tekmovanja: tehnik mehatronike

Naprava za termosublimacijo

Dijaka: Luka Lešnik, Lovro Metikoš

Mentor: Boris KnezPovzetek naloge:

V nalogi obravnavama izdelavo in proučevanje termo-sublimatorja in kemi-

jskega procesa termosublimacije oksalne kisline. Za izdelavo te naprave sva se

odločila, ker sva pri zdravljenju čebel z oksalno kislino naletela na veliko napak,

ki so slabo vplivale na čebele in na čas zdravljenja. Zato sva izdelala napravo,

ki učinkoviteje in hitreje zdravi čebeljo bolezen. Za izdelavo te naprave je bilo

potrebno nekaj znanja iz elektrotehnike, ki sva ga pridobila v šoli. Naprava je

sestavljena iz električnih komponent, kot so na primer: pretvornik napetosti,

regulator, ki uravnava temperaturo grelnega telesa; grelci, ki segrevajo kislino;

terdruga stikalna tehnika.

Ob koncu sestave naprave je bil potrebno napravo še preveriti, če res deluje

tako, kot mora in če je to res učinkovito. Po končnih ugotovitvah, sva ugotovila,

da je ta način neprimerno boljši in hitrejši.

Ključne besede:

Termo sublimator; logično vezje; regulator (krmilnik) temperature in časa

Page 51: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

51

ŠOLSKI CENTER MARIBOR

Zolajeva 12

2000 Maribor

Kategorija tekmovanja: mehatronik operater

Horizontalni rotacijski manipulator

Dijaka: Žiga Sitar, Tilen Vrbnjak

Mentor: Boris KnezPovzetek naloge:

V nalogi obravnavama načrtovanje in izdelavo pnevmatičnega manipu-

latorja za manipuliranje določanih predmetov iz točke A v točko B. Ma-

nipulator vpenja, dvigne in rotira z manipuliranci. Uporabljene so delovne

Elektropnevmatične komponente in PLC krmilnik za vodenje naprave.

Ključne besede:

manipulator elektropnevmatične komponente plc

Page 52: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

52

ŠC Ptuj, Elektro in računalniška šola

Volkmerjeva cesta 19

2250 Ptuj

Kategorija tekmovanja: tehnik mehatronike

»Pametna« industrijska dvižna vrata

Dijak: Denis Vincek

Mentor: Franc VrbančičPovzetek naloge:

Zadnjih nekaj let beležimo hiter napredek človeštva na različnih področjih. Raz-

vite so bile moderne tehnologije med drugim tudi informacijske tehnologije in

tehnologije novih materialov. Napredek pri razvoju novih tehnologij nam je med

drugim omogočil izdelava predmetov po tekočem traku. Prednost tega je seveda

ta, da so izdelki narejeni hitreje in poceni, a prav iz tega razloga včasih tudi niso

tako kvalitetni kot ročna dela. Eden izmed takih predmetov so predvsem vrata.

Dandanašnji so dvižna vrata nekaj vsakdanjega. S takšnimi vrati prihranimo ve-

liko prostora, zato v garaži, delavnici ali v skladišču posledično ostane veliko več

prostora, kot če bi se odločili za nakup navadnih vrat. Praviloma imajo sodobna

avtomatska garažna vrata vgrajen kvaliteten elektromotorni pogon, takšna vrata

pa se upravljajo s daljinskim upravljalnikom. Taka pametna vrata z takimi funkci-

jami tudi veliko stanejo. Velika prednost v sodobnih garažnih vratih je prav v tem,

da nam prihranijo marsikateri nepotrebni korak, predvsem v primeru slabega

vremena, nam prihranjeno nepotrebno izstopanje iz avtomobila in so cenovno

dostopna vsem ljudem.

Page 53: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

53

Še več, ob primernem krmilnem algoritmu je sistem prav tako varnejši pred zlora-

bami. Zato sem združili meni že znane naprave in jih s pomočjo pridobljenega

znanja predelal v povsem nova »pametna« dvižna vrata, katere osrednji problem

je vzpostaviti ustrezno komunikacijo med strojno in programsko opremo. Tako

»pametna« dvižna naprava iz okolja sprejemajo informacije, katere po vpisanem

algoritmu ustrezno obdela in preko izhoda opravi ustrezno korekcijo.

Ključne besede:

strojna in programska oprema, dvižna vrata, cevni motor, varnost, praktični preiz-

kus

Page 54: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

54

ŠC Ptuj, Elektro in računalniška šola

Volkmerjeva cesta 19

2250 Ptuj

Kategorija tekmovanja: tehnik mehatronike

Voltmeter kot spletna storitev

Dijaka: Marko Rotar, Nejc Vidrih

Mentor: Franc Vrbančič

Povzetek naloge:

V zadnjih nekaj letih smo priča hitremu razvoju informacijsko-komunikacijskih

tehnologij, kar je povzročilo cenovno dostopnost različnih telekomunikaci-

jskih naprav, kot so telefoni, tablični računalniki in nenazadnje tudi prenosni

računalniki. Vse te naprave imajo nešteto možnosti uporabe, njihovega poten-

ciala pa pri vsakodnevni uporabni ne izkoriščamo. Zadnje statistike kažejo, da je

delež pametnih telefonov v svetu že v letu 2012 presegel 50 %, predvidevajo, da

se bo do leta 2015 ta delež približal 100 % [1]. Tudi tablični računalniki se lahko

po zmogljivosti kosajo s stacionarnimi, vendar imajo, tako kot telefoni, pred njimi

eno izrazito prednost, to je možnost, da so vedno z nami. Če pogledamo resnici v

oči, veliko uporabnikov pametnih naprav, uporablja le-te izključno za zabavo.

V elektrotehniki so naprave z možnostjo dostopa od kjer koli zelo zapletene in kar

je v času gospodarske krize še večji problem, zelo drage.

V naši projektni nalogi se lotevamo izdelave informacijske podpore mehatron-

skemu sistemu, v našem primeru voltmetru. Obstoječo informacijsko strojno

Page 55: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

55

opremo smo uporabili za shranjevanje ter obdelavo in prikaz podatkov. Opravili

smo tudi raziskave o pravilnosti delovanja sistema in podali predloge izboljšav.

[1] Forbes, Apple's and Android's US Smartphone Market Share Continues to

Increase)

Ključne besede:

storitev, mehatronski sistem, informacijska podpora, programski algoritem

Page 56: 5. FORUM MEHATRONIKE - sckr.si · PDF fileMehatronika je relativno nova, inter-disciplinarna veda, ki nam lahko pomaga pri iskanju novih rešitev, saj združuje znanja iz področja

SKUPNOST SREDNJIH ŠOL ZA MEHATRONIKO

Organizacijski in programski odbor: Aljaž Rogelj, Saša Kocijančič

ZBORNIK POVZETKOV PROJEKTOV DIJAKOV SREDNJIH ŠOL SLOVENIJE S PODROČJA MEHATRONIKE

Izdal in založil: Šolski center Kranj, Kidričeva cesta 55, 4000 Kranj

Urednik zbornika: Aljaž RogeljUredniški odbor: Aljaž Rogelj, Saša Kocijančič

Priprava za tisk: Miran KozmusTisk: MEDIUM d.o.o.

Naklada: 120 izvodov, 1. izdaja Kranj, maj 2013