Strona główna
English version

Laboratorium Systemów Pneumatronicznych

Jednostka: Katedra Urządzeń Mechatronicznych Opiekun: dr Jakub Takosoglu, adiunkt
Adres: Aleja Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-435 Kielce E-mail: qba@tu.kielce.pl
WWW: http://mechatronika.tu.kielce.pl/laboratorium-pneumatroniki.html Telefon: 41 3424502
NazwaName
Laboratorium Systemów PneumatronicznychLaboratory of Pneumatronic Systems
Opis/specyfikacjaDescription/Specification
Laboratorium naukowo-badawcze.Research laboratory.
Zagadnienia specjalistyczneFields of expertise/specialization
Laboratorium naukowo-badawcze systemów pneumatronicznych, napędów i sterowań pneumatycznych wykorzystujące metody sztucznej inteligencji, sterowniki PLC, systemy czasu rzeczywistego, technologie szybkiego prototypowania sterowania, symulacje hardware in the loop.Research laboratory of pneumatronic systems, drives and pneumatic control using artificial intelligence methods, PLCs, real-time systems, technologies of rapid control prototyping, hardware in the loop simulation.
Prowadzone badania i ich potencjalne zastosowaniaConducted research activities with potential application/use
a) prace naukowo-badawcze:
• standardowe, zaawansowane, inteligentne i energooszczędne układy sterowania pneumatycznego i elektropneumatycznego,
• analiza, synteza, powtarzalność i dokładność pozycjonowania jedno i wieloosiowych serwonapędów elektropneumatycznych o strukturach kinematycznych szeregowych, równoległych i hybrydowych,
• dynamiczne pomiary temperatury i rozkładu temperatury kamerą termograficzną,
• szybkie prototypowanie sterowania i symulacje hardware in the loop w systemach czasu rzeczywistego,
• pomiary wartości napięcia, natężenia prądu, mocy, wilgotności, ciśnienia, natężenia przepływu, temperatury, siły, przemieszczenia, prędkości, akwizycja danych w układach pneumatronicznych i mechatronicznych,
• bezprzewodowy system sterowania serwomechanizmu elektropneumatycznego z wykorzystaniem modułowego komputera mobilnego,
• badania symulacyjne i projektowe układów pneumatronicznych i mechatronicznych w oprogramowaniu naukowo-technicznym,

b) prace pod kątem współpracy z podmiotami gospodarczymi:
• pomiar czasu odpowiedzi zaworów rozdzielających,
• badania trwałości zaworów rozdzielających,
• wyznaczanie wytrzymałości na ciśnienie próbne, wyznaczenie minimalnego ciśnienia ruszenia tłoka siłownika, sprawdzenie szczelności wewnętrznej i zewnętrznej siłowników,
• wyznaczania wytrzymałości na ciśnienie próbne elementów zespołów przygotowania powietrza,
• automatyzacja procesów przemysłowych z wykorzystaniem systemów pneumatronicznych (napędów, manipulatorów i robotów, systemu wizyjnego),
• automatyzacja procesów przemysłowych z wykorzystaniem systemów mechatronicznych (serwonapędów, sterowników PLC, manipulatorów i robotów, systemu wizyjnego),
• wyznaczanie przepływu masowego, parametrów przepływowych i rodziny charakterystyk przepływowych elementów pneumatycznych i elektropneumatycznych,
• diagnostyka niesprawności sterowania i napędów pneumatycznych i elektropneumatycznych,
• dynamiczne pomiary temperatury i rozkładu temperatury kamerą termograficzną,
• szybkie prototypowanie sterowania i symulacje hardware in the loop w systemach czasu rzeczywistego,
• pomiary wartości napięcia, natężenia prądu, mocy, wilgotności, ciśnienia, natężenia przepływu, temperatury, siły, przemieszczenia, prędkości, akwizycja danych w układach pneumatronicznych i mechatronicznych,
• badania symulacyjne i projektowe układów pneumatronicznych i mechatronicznych w oprogramowaniu naukowo-technicznym,
a) research work:
• standard, advanced, intelligent and energy-efficient systems of pneumatic and electro-pneumatic control,
• analysis, synthesis, repeatability and precision of the positioning of electropneumatic single and multi-axis servodrives of kinematic serial structures , parallel and hybrid,
• dynamic measurements of temperature and temperature distribution using thermographic camera,
• rapid control prototyping and hardware in the loop simulation in real-time systems,
• measurements of voltage, current, power, humidity, pressure, flow, temperature, force, displacement, speed, data acquisition in the mechatronics and pneumatronic systems,
• wireless servo-mechanism of electro-pneumatic control system using modular mobile computer,
• simulation study and design of the mechatronic and pneumatronic systems with the use of scientific and technical software .

b) cooperation with business:
• response time measurement of pneumatic valves,
• pneumatic valves endurance test,
• determination of the strength of the test pressure, setting the minimum pressure for the cylinder piston possibly moving, check of the tightness of internal and external actuators,
• determining the strength for the test pressure of the elements of equipment of the air preparation,
• automation of industrial processes using pneumatronic systems (drives, manipulators and robots, vision system),
• automation of industrial processes with the use of mechatronic systems (servo-drives, PLCs, robots and manipulators, vision system),
• determination of the mass flow rate, flow parameters and the family of flow characteristics of the pneumatic and electro-pneumatic components,
• diagnostics of the control failures and pneumatic and electro-pneumatic drives ,
• dynamic measurements of temperature and temperature distribution using thermographic camera,
• rapid prototyping of control and simulation "hardware in the loop" in real-time systems,
• measurements of voltage, current, power, humidity, pressure, flow, temperature, force, displacement, speed, data acquisition in pneumatronic and mechatronic systems,
• simulation study and design of systems pneumatronic and mechatronic systems using scientific and technical software.
Wykaz aparaturyList of scientific and research equipment/apparatus
• Stanowisko badawcze PT-2.
• Stanowisko badawcze PT-3.
• Stanowisko badawcze PT-6.
• Stanowisko badawcze PT-7.
• Elektropneumatyczne układy sterowania.
• Trzyosiowy manipulator elektropneumatyczny ze sterownikiem SPC-200.
• Robot RIMP 401.
• Robot PR-02 firmy PIAP.
• Robot kartezjański firmy NSK.
• Serwonapęd elektropneumatyczny ze sterowaniem rozmytym.
• Manipulator elektropneumatyczny typu tripod.
• Stanowisko do wyznaczania charakterystyk przepływowych z przepływomierzami U70 firmy Setaram i Sensyflow D firmy ABB.
• Kamera termograficzna VIGOcam v50 firmy VIGO System S.A.
• Zestaw sterowników programowalnych PLC i przekaźników programowalnych(Siemens S7-1200, S7-300, Telmatik AF).
• Sterownik serwonapędów elektrycznych Simotion D firmy Siemens.
• Systemy czasu rzeczywistego dSpace oraz xPC Target.
• Systemy czasu rzeczywistego Education real-time target machine oraz xPC Target.
• Karty AC/CA PCI oraz USB firmy Measurement Computing.
• System mechatroniczny realizujący złożony proces automatyzacji produkcji zawierający szeregowy robot 6-osiowy RV-3SQB firmy Mitshubishi, równoległy robot RH-5AH firmy Mitshubishi, system wizyjny INSIGHT 1100C firmy Cognex.
• Zestaw cyfrowych przetworników pomiarowych do urządzeń automatyki i robotów.
• Zestaw aktuatorów, sensorów i elementów sterujących do układów pneumatronicznych.
• Modułowe komputery mobilne.
• Aktuator piezo.
• Stanowiska FAP.
• Profesjonalne programy do symulacji i wizualizacji procesów w systemach płynowych: SolidWorks, FluidSimP, FluidSimH, AutomationStudio, Matlab/Simulink, DasyLab.
• The test stand PT-2.
• The test stand PT-3.
• The test stand PT-6.
• The test stand PT-7.
• Electro-pneumatic control systems.
• Three axis electro-pneumatic manipulator with smart positioning controller SPC-200.
• Robot RIMP 401.
• PIAP Robot PR-02.
• NSK Cartesian Robot.
• Electro-pneumatic servo-drive with the fuzzy control
• Electro-pneumatic manipulator tripod-type
• The stand for determining the flow characteristics of flowmeters U70 (Setaram's production) and Sensyflow D (ABB's)
• The thermographic camera VIGOcam v50 (VIGO System SA)
• A set of programmable controllers PLCs (Siemens S7-1200, S7-300, Telmatik AF)
• The controller of electric servo-drives Simotion D (Siemens).
• Real-time systems dSpace and XPC Target .
• Real-time systems "Education real-time target machine"
• Cards AC/CA PCI and USB Measurement Computing's .
• Mechatronic system realizing a complex process of production automation including serial 6-axis robot RV-3SQB (Mitshubishi), parallel robot RH-5AH (Mitshubishi), INSIGHT 1100C vision system (Cognex) .
• A set of digital transmitters for devices of automation and robots.
• A set of actuators, sensors and controls for pneumatronic.systems
• Modular mobile computers.
• Piezo actuator.
• The stands FAP.
• Professional software for the simulation and visualization of processes in fluid systems: SolidWorks, FluidSimP, FluidSimH, AutomationStudio, Matlab/Simulink, DasyLab.

Przyznane certyfikacje i akredytacjeGranted certification/acreditation
brak lack
Realizacje (3 najważniejsze z ostatnich 3 lat)Realized contracts, works etc. (3 chosen from last 3 years)
1. Projekt chwytaka równoległego z muskułami pneumatycznymi. Konkurs OBREiUP w Kielcach, 2007.
2. Badania przepływowe zaworów rozdzielających ISO1 i ISO3 na stanowisku do badania elementów wypływowych z
przepływomierzem masowym SETARAM U-70 i rurą ze zwężką Venturiego. OBREiUP w Kielcach, 2007.
3. Badania przepływowe zaworów rozdzielających ISO1 i ISO3 na stanowisku do badania elementów wypływowych z
przepływomierzem masowym termicznym Sensyflow D. OBREiUP w Kielcach, 2008.
4. Badania czasów zadziałania i czasów jałowych zaworów rozdzielających ISO1 i ISO3 na stanowisku PT-2 zgodnie z
zaleceniami CETOP. OBREiUP w Kielcach, 2007.
5. Badania czasów zadziałania i czasów jałowych zaworów rozdzielających ISO1 i ISO3 na stanowisku PT-2 zgodnie z
normą ISO. OBREiUP w Kielcach, 2008.
6. Badania przepływowe zaworów rozdzielających na stanowisku do badania elementów wypływowych z
przepływomierzem masowym termicznym Sensyflow D. PREMA w Kielcach 2012.
7. System pozycjonowania serwopneumatycznego ze sterowaniem rozmytym, WMiBM PŚk 2011.
8. Manipulator typu delta z pneumatycznymi napędami mięśniowymi, WMiBM PŚk 2012.
9. Serwonapęd elektropneumatyczny sterowany bezpośrednio biosygnałami, WMiBM PŚk 2013.
10. Samodiagnozująca pneumatyczna wyspa zaworowa zintegrowana z komunikacją sieciową, WMiBM PŚk, OBREiUP 2013.
1. Design of parallel gripper with pneumatic muscles. Contest of OBREiUP, Kielce 2007.
2. Tests of the mass flow rate of pneumatic ISO1 and ISO3 valves with U70 flowmeters. OBREiUP, Kielce 2007.
3. Tests of the mass flow rate of pneumatic ISO1 and ISO3 valves with Sensyflow D flowmeters. OBREiUP, Kielce 2008.
4. Tests of response time and idle time of pneumatic ISO1 and ISO3 valves (CETOP method). OBREiUP, Kielce 2007.
5. Tests of response time and idle time of pneumatic ISO1 and ISO3 valves (ISO method). OBREiUP, Kielce 2008.
6. Tests of the mass flow rate of pneumatic valves with Sensyflow D flowmeters. PREMA, Kielce 2012.
7. Servo-pneumatic positioning system with fuzzy logic control. WMiBM PŚk 2011.
8. Delta manipulator with pneumatic muscle actuator. WMiBM PŚk 2012.
9. Electro-pneumatic servo-drive controlled by bio-signals. WMiBM PŚk 2013.
10. Self diagnosing pneumatic valve terminal integrated with communication network. WMiBM PŚk, OBREiUP 2013.
ReferencjeReferences
1. Złoty Medal IV Targów Pneumatyki, Hydrauliki, Napędów i Sterowań PNEUMATICON 2011, Targi Kielce 2011 za "System pozycjonowania serwopneumatycznego ze sterowaniem rozmytym".
2. Złoty Medal V Targów Pneumatyki, Hydrauliki, Napędów i Sterowań PNEUMATICON 2012, Targi Kielce 2012 za "Manipulator typu delta z pneumatycznymi napędami mięśniowymi".
3. Złoty medal Korea Invention Academy na 6th International Warsaw Invention Show IWIS 2012, Warszawa 2012 za "Parallel pneumatic Delta manipulator with 3 degrees of freedom".
4. Srebrny medal International Warsaw Invention Show IWIS 2012, Warszawa 2012 za "Parallel pneumatic Delta manipulator with 3 degrees of freedom".
5. Wyróżnienie Ministry of Education, Technical University of Moldova, IWIS 2012, , Warszawa 2012 za "Parallel pneumatic Delta manipulator with 3 degrees of freedom".
6. Nagroda IV edycji Konkursu Świętokrzyski Racjonalizator Urzędu Marszałkowskiego, Kielce 2012 za "Manipulator równoległy trójramienny o zamkniętym łańcuchu kinematycznym typu Delta, o trzech stopniach swobody".
7. Nagroda IV edycji Konkursu Świętokrzyski Racjonalizator Urzędu Marszałkowskiego, Kielce 2012 za "Pneumatyczny, proporcjonalny zawór rozdzielający".
8. Dyplom Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego za „Manipulator równoległy trójramienny o zamkniętym łańcuchu kinematycznym typu Delta, o trzech stopniach swobody".
9. Złoty Medal VI Targów Pneumatyki, Hydrauliki, Napędów i Sterowań PNEUMATICON 2013, Targi Kielce 2013 za "Serwonapęd elektropneumatyczny sterowany bezpośrednio biosygnałami".
10. Złoty Medal VI Targów Pneumatyki, Hydrauliki, Napędów i Sterowań PNEUMATICON 2013, Targi Kielce 2013 za "Samodiagnozującą pneumatyczną wyspę zaworową zintegrowaną z komunikacją sieciową".
1. Gold Medal of the IV Fair of Pneumatics, Hydraulics, Drives and Controls PNEUMATICON 2011, Kielce Trade Fairs 2011 for "servo-pneumatic positioning system with fuzzy control."
2. Gold Medal of the V Fair of Pneumatics, Hydraulics, Drives and Controls PNEUMATICON 2012, Kielce Trade Fairs 2012 for "delta manipulator with pneumatic muscle actuators".
3. Gold Medal of the Korea Invention Academy on the 6th International Warsaw Invention Show IWIS 2012, Warsaw 2012 for "Parallel Delta pneumatic manipulator with 3 degrees of freedom".
4. Silver medal on the International Warsaw Invention Show IWIS 2012, Warsaw 2012 for "Parallel Delta pneumatic manipulator with 3 degrees of freedom".
5. Distinction of the Ministry of Education, Technical University of Moldova, IWIS 2012, Warsaw 2012 for "Parallel Delta pneumatic manipulator with 3 degrees of freedom".
6. Fourth Award of the Marshal's Office competition "Świętokrzyski rationalizer" , Kielce 2012 for "three-arm parallel manipulator with a closed kinematic chain Delta-type, with three degrees of freedom".
7. Fourth Award of the Marshal's Office competition "Świętokrzyski rationalizer" , Kielce 2012 for "pneumatic, proportional control valve."
8. Diploma of the Ministry of Science and Higher Education for the "three-arm parallel manipulator with a closed kinematic chain Delta-type, with three degrees of freedom".
9. Gold Medal of the VI Fair of Pneumatics, Hydraulics, Drives and Controls PNEUMATICON 2013, Kielce Trade Fairs in 2013 for the "Electro-pneumatic servo-drive controlled by bio-signals".
10. Gold Medal of the VI Fair of Pneumatics, Hydraulics, Drives and Controls PNEUMATICON 2013, 2013 Kielce Trade Fairs for the "Self diagnosing pneumatic valve terminal integrated with communication network."
Słowa kluczoweDziedziny nauki
pneumatronic system, mechatronic system, pneumatic valve, pneumatic drive, real time system, rapid control prototyping, hardware in the loop simulation, PLC, artificial intelligence, flow parameters. 5.2 Konstrukcja maszyn
5.3 Technologia maszyn
5.4 Eksploatacja maszyn
5.14 Automatyka i robotyka
5.15 Elektronika
5.16 Technologie informacyjne
5.19 Metody komputerowe w nauce