Luận văn đề tà robot công nghiệp

Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ROBOT CÔNG NGHIỆP 1.1 Lịch sử phát triển: Thuật ngữ Robot xuất vào năm 1920 tác phẩm văn học nhà văn tiệp khắc có tên Karel Capek Thuật ngữ Inducstrial Robot (IR) xuất mỹ công ty AMF (Americal Machine and Foundry Company) quảng cáo mô thiết bị mang dáng dấp có số chức tay người điều khiển tự động thực số thao tác để sản xuất thiết bị có tên gọi Versatran Q trình phát triển IR tóm tắt sau: - Từ năm 1950 mỹ xuất viện nghiên cứu - Vào đầu năm 1960 xuất sản phẩm có tên gọi Versatran công ty AMF - Ở Anh người ta bắt đầu nghiên cứu chế tạo IR theo quyền mỹ từ năm 1967 - Ở nước tây âu khác như: Đức, ý, Pháp, Thuỵ Điển bắt đầu chế tạo IR từ năm 1970 - Châu có Nhật Bản bắt đầu nghiên cứu ứng dụng IR từ năm 1968 Đến nay, giới có khoảng 200 cơng ty sản xuất IR số có 80 cơng ty Nhật, 90 công ty tây âu, 30 công ty Mỹ số công ty Nga, Tiệp… LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp 1.2 Phân loại rôbốt công nghiệp 1.2.1 Theo chủng loại, mức độ điều khiển, nhận biết thông tin tay máy-người máy sản xuất giới phân loại IR thành hệ sau: Thế hệ 1: Thế hệ có kiểu điều khiển theo chu kỳ dạng chương trình cứng khơng có khả nhận biết thơng tin Thế hệ 2: Thế hệ có điều khiển theo chu kỳ dạng chương trình mềm bước đầu có khả nhận biết thơng tin Thế hệ 3: Thế hệ có kiều điều khiển dạng tinh khơn, có khả nhận biết thơng tin bước đầu có số chức lý trí người 1.2.2 Phân loại tay máy theo cấu trúc sơ đồ động: Thông thường cấu trúc chấp hành tay máy cơng nghiệp mơ hình hoá dạng chuỗi động với khâu khớp nguyên lý máy với giả thuyết sau: - Chỉ sử dụng khớp động loại ( khớp quay, khớp tịnh tiến, khớp vít) - Trục quay hướng tịnh tiến khớp song song hay vng góc với - Chuỗi động chuỗi động hở đơn giản: Ta ví dụ chuỗi động tay máy cơng nghiệp có bậc tự do, khớp A, B, F khớp tổng quát, có nghĩa chúng khớp quay, khớp tịnh tiến, khớp D, E, K khớp quay Các khâu đánh số 0-giá cố định, tiếp đến khâu 1, 2, ncác khâu động, khâu tổng quát ký hiệu khâu i, (i= 1, 2, 3, n), khâu n cuối mang bàn kẹp tay máy Tương tự bàn tay người để bàn kẹp gồm có loại chuyển động, tương ứng với chuyển động dạng cấu trục máy sau: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp - Cấu trúc chuyển động toàn (chân người) cấu trúc thực chuyển động đem toàn tay máy (tay người) đến vị trí làm việc Cấu trúc đa dạng thông thường tay máy hoạt động hệ thống mà chuyển động cần có kiểm sốt Người ta thường coi tay máy đứng yên, khâu gọi giá cố định tay máy - Cấu trúc xác định bàn kẹp bao gồm khớp A,B F khâu 1, 3, chuyển động cấu trúc đem theo bàn kẹp với vị trí làm việc Do giả thiết loại khớp động dùng chế tạo máy thơng thường ta có phối hợp sau khớp từ tạo nên cấu trúc xác định vị trí bàn kẹp khơng gian vị trí khác kẹp Phối hợp TTT nghĩa khớp khớp tịnh tiến khớp quay Đây cấu trúc hoạt động hệ toạ độ Đề Các so với toạ độ So điểm M nằm khâu khớp khớp tịnh tiến chuyển động quay ( tức hai toạ độ dài) Phối hợp TRT, RTT, hay TTR nghĩa khớp tịnh tiến hai khớp quay( cấu trúc 2, 3, 4) Đây cấu trúc hoạt động hệ toạ độ trụ so với điểm M khâu xác định chuyển động tịnh tiến chuyển động quay( tức hai toạ độ dài toạ độ gốc) Phối hợp RTR, RRT, TTR nghĩa hai khớp tịnh tiến hai khớp quay( cấu trúc 5, 6, 7, 8, 10) Đây cấu trúc hoạt động hệ toạ độ cầu so với hệ So, điểm M khâu xác định chuyển động tịnh tiến hai chuyển động quay( tức toạ độ dài hai toạ độ gốc) Phối hợp RRR tức khớp quay( cấu trúc 11,12) cấu trúc hoạt toạ độ góc so với hẹ So, điểm M khâu xác định ba chuyển động quay( tức ba toạ độ góc), cấu trúc gọi cấu trúc sinh học Tuy nhiên thực tế, tay máy chun dùng ta chun mơn hố đặc biệt đảm bảo giá thành giá đầu tư vào tay máy thấp, người ta không thiết lúc phải chế tạo tay máy có đủ số ba khớp động cho cấu trúc xác định vị trí LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Đối với tay máy cơng nghiệp có 250 loại, số có 40% loại tay máy có điều khiển đơn giản thuộc hệ thứ Sự xuất IR gia tăng vai trò chúng sản xuất xã hội loài người làm xuất nghành khoa học nghành Robot học(Robotic) Trên giới nhiều nời xất viện nghiên cứu riêng Robot Ở Việt Nam, từ năm thập kỷ 80 có viện nghiên cứu Robot 1.3 Sơ đồ cấu trúc chức Robot: Vậy Robot gì? chưa có định nghĩa xác Robot, hai năm lần người ta lại tổ chức hội nghị khoa học bàn Robot, nhằm thông tin thành tựu đạt nghiên cứu chế tạo Robot đồng thời thống kê thuật ngữ Robotic, để hiểu IR trước hết quan sát sở đồ cấu trúc chức IR sau: Người vận hành Thiết bị liên hệ với người vận hành Hệ thống điều khiển Hệ thống truyền động Hệ thống chịu lực Hệ thống biến tín hiệu Mơi trường bên ngồi Hình 1-1 Sơ đồ cấu trúc chức Robot LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Trong sơ đồ trên, đường mối quan hệ thông tin thuận, thông tin huy nhiệm vụ Robot Các đường mối liên hệ thông tin ngược, thông tin phản hồi trình làm việc Robot Chức phận giao tiếp liên lạc với người vận hành thực q trình “dạy học” cho Robot, nhờ Robot biết nhiệm vụ phải thực Chức hệ thống điều khiển thực việc tái lại hành động nhiệm vụ “học” Bộ phận chấp hành giúp cho Robot có đủ “sức” chịu tải trọng mà Robot phải chịu trình làm việc, phận bao gồm: Phần 1: Bộ phận chịu chuyển động , phần tạo khả chuyển động cho Robot Phần 2: Bộ phận chịu lực, phần chịu lực Robot Bộ cảm biến tín hiệu: làm nhiệm vụ nhận biết, đo lường biến đổi thơng tin loại tín hiệu : nội tín thân Robot, tín hiệu vị trí, vận tốc, gia tốc, thành phần phận chấp hành ngoại tín hiệu, tín hiệu từ mơi trường bên ngồi có ảnh hưởng tới hoạt động Robot Với cấu trúc chức trên, Robot phần mang tính “người” cịn phần máy trạng thái vật lý cấu trúc Với IR tính chất “ người” “máy”cũng thể đầy đủ trên, trì hình thức mang dáng dấp tay “người” Tay máy cơng nghiệp thường có phận sau: Hệ thống điều khiển: thường loại đơn giản làm việc có chu kỳ vận hành theo nguyên lý hệ thống điều khiển hở kín Hệ thống chấp hành: bao gồm nguồn động lực, hệ thống truyền động, hệ thống chịu lực như: động thuỷ, khí nén, cấu servo điện tử, LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp động bước Mỗi chuyển động IR thường có động riêng chịu lực - Bàn kẹp: phận công tác cuối tay máy, nơi cầm nắm thiết bị công nghệ háy vật cần di chuyển LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốốt nghiệp 1.4 Ứngg dụng Roobot công nghiiệp: 1.4.1 Mụ ục tiêu ứngg dụng Roobot cơng c nghiiệp: Nhằm góp g phần nâng n cao suấtt dây truyềền công nghệ, n giảm m giá thàành, nâng cao c chất lư ượng khhẩ cạạnh tranh ccủa sản phhẩm, đồng thời cảii thiện lao động Điều xuất phát từ nh hững ưu điểm n Roboot đúc kết k qua nhhiều năm đư ược ứng dụ ụng nhiềều nước Những ưu điểm đóó là: - Robot thhực m quy trìn nh thao tácc hợp lý, b mộột người th hợ lành nghhề cácch ổn địnhh suốốt thời gian n làm việcc Vì thếế Robot cóó thể nâng cao chất lư ượng khẳ k cạạnh tranh sản phhẩm Hơ ơn nữaa Robot cịịn nnhanh chó óng thay đổổi cơng viiệc, thích nghi n nhaanh với việc thay đổ ổi mẫu mã,, kích cỡ c sảm phhẩm theo yêu y cầu củaa thị trư ường cạnh tranh t - Có khảả giảảm giá thàành sản phẩẩm ứngg dụng Rob bot vvì giảm đượ ợc đáng kể k chi ph hí cho ngư ười lao độnng nướ ớc có mức cao tiềnn lương củủa người laao động, cộộng khooản phụ cấp c bảảo hiểm xxã hội Thheo số liệuu Nhậật Bản Robot làm m việc thay y cho người n thợ tiền muua Robót tiền chi pphí cho ngư ười thợ troong vịng 3-5 năm, tuuỳ theo Ro obot làm viiệc ngày m ca Cịịn Mỹ, trung t bìnhh làm việc Ro obot đem lại tiiền lời 13 USD Ở nước ta trrong nhữngg năm gần đay có nhiều doaanh nghiệpp, khoản chi phí lương bổnng chhiếm tỷ lệ cao giá thàn nh sản phẩẩm - Việc ứng ứ dụng Robot R có tthể làm tănng suuất dâây truyền cơng c nghhệ Sở dĩ n tăng nnhịp độ kh hẩn trương dây trruyền sản xuất, x nếuu khơng thhay conn người bằằng Robot t thợ khôông thể theeo kịp hoặcc LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp chóng mệt mỏi Theo tài liệu Fanuc-Nhật Bản xuất có tăng lần Hình 1-3: ứng dụng robot công nghệ hàn - Ứng dụng Robot cải thiện điều kiện lao động Đó ưu điểm bật mà cần quan tâm Trong thực tế sản xuất có nhiều nơi người lao động phải lao động suốt buổi mơi trường bụi bặm, ẩm ướt, nóng nực, ồn mức cho phép nhiều lần Thậm trí nhiều nơi người lao động phải làm việc môi trường độc hại, nguy hiểm đến sức khoẻ người, dễ xảy tai nạn, dễ bị nhiễm hố chất độc hại, nhiễm sóng điện từ, phóng xạ 1.4.2 Các bước ứng dụng Robot: Việc ưu tiên đầu tư trước hết để nhằm để đồng hoá hệ thống thiết bị, tự động hoá Robot hoá chúng cần thiết để định đầu tư cho dây truyền công nghệ vài công đoạn Người ta thường xem xét mặt sau: - Nghiên cứu q trình cơng nghệ Robot hố phân tích tồn hệ thống khơng thể rõ việc đầu tư robot hố chưa nên - Xác định đối tượng cần Robot hoá: Khi xác định cần phải thay Robot ngun cơng phải xem xét khả liệu Robot có thay khơng có hiệu không Thông thường người ta ưu tiên chỗ làm việc nặng nhọc, LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp bụi bặm ồn ào, độc hại, căng thẳng đơn điệu Xu hướng thay hoàn toàn Robot thực tế không hiệu việc giữ lại số cơng đoạn mà địi hỏi khéo léo người - Xây dựng mơ hình q trình sản xuất Robot hoá: Sau xác định mơ hình tổng thể q trình cơng nghệ, cần xác định rõ dòng chuyển dịch nguyên liệu dòng thành phẩm để đảm bảo nhịp nhàng đồng hệ thống Có phát huy hiệu đầu tư vốn - Chọn lựa mẫu robot thích hợp chế tạo robot chuyên dùng Đây bước quan trọng robot có nhiều loại với giá tiền khác Nếu không chọn khơng đầu tư q đắt mà cịn khơng phát huy hết khả năng, kiểu dùng người không chỗ Việc thường xảy mua robot nước ngồi, có chức robot trang bị không cần dùng cho công việc cụ thể mà đảm nhiệm dây truyền sản xuất, mà đội giá lên cao, có lợi cho nơi cung cấp thiết bị Cấu trúc robot hợp lý cấu trúc theo modun hố, hạ giá thành sản xuất, đồng thời đáp ứng nhu cầu phục vụ công việc đa dạng Cấu trúc đơn giản dễ thực với độ xác cao giá thành hạ Ngồi cịn tự tạo dựng robot thích hợp với công việc sở mua lắp modun chuẩn hố Đó hướng triển khai hợplý đại phận xí nghiệp nước cung tương lai 1.4.3 Các lĩnh vực ứng dụng robot công nghiệp - Một lĩnh vực hay ứng dụng robot kỹ nghệ đúc Thường phân xưởng đúc công việc đa dạng, điều kiện làm việc nóng nực, bụi bặm, mặt hàng thay đổi chất lượng vật đúc phụ thuộc nhiều vào q trình thao tác Việc tự động hố tồn phần phần trình đúc dây truyền tự động thông thường với máy tự động chuyên dùng địi hỏi phải có thiết bị phức tạp, đầu tư lớn Ngày náy nhiều nước giới robot dùng rộng rãi để tự động hố cơng nghệ đúc, chủ yếu để LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp phục vụ máy đúc áp lực Robot làm nhiều việc rót kim loại nóng chảy vào khn, cắt mép thừa, làm vật đúc làm tăng bền vật đúc cách phun cát Dùng robot phục vụ máy đúc áp lực có nhiều ưu điểm: đảm bảo ổn định chế độ làm việc, chuẩn hoá thời gian thao tác, nhiệt độ điều kiện tháo vật đúc khỏi khuôn ép chất lượng vật đúc tăng lên Trong nghành gia công áp lực điều kiện làm việc nặng nề, dễ gây mệt mỏi phần xưởng rèn dập nên địi hỏi sớm áp dụng robot cơng nghiệp Trong phân xương rèn, robót thực cơng việc: đưa phơi thừa vào lị nung, lấy phơi nung khỏi lị, mang đến máy rèn, chuyển lại phôi sau rèn xếp lại vật rèn vào giá thùng Sử dụng loại robot đơn giản đưa xuất lao động tăng lên 1,5-2 lần hoàn toàn giảm nhẹ lao động công nhân So với phương tiện giới tự động khác phục vụ máy rèn dập dùng robot có ưu điểm nhanh hơn, xác động - Các trình hàn nhiệt luyện thường bao gồm nhiều công việc nặng nhọc, độc hại nhiệt độ cao Do nhanh chóng ứng dụng robot công nghiệp Khi sử dụng robot việc hàn, đặc biệt hàn hồ quang với mối hàn chạy theo đường cong không gian cần phải đảm bảo cho điều chỉnh phương khoảng cách điện cực so với mặt phẳng mối hán Nhiệm vụ cần xem xét tổng hợp chuyển động bàn kẹp xây dựng hệ thống điều khiển có liên hệ phản hồi Kinh nghiệm cho thấy thực tốt cơng việc thống số chuyển động đầu điện cực chế độ hàn điều khiển chương trình thống nhất, đồng thời trang bị phận cảm biến, kiểm tra điều chỉnh Ngồi robot hàn cịn phát huy tác dụng lớn hàn môi trường đặc biệt 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ • án tốt nghiệp Cho xilanh (E) trễ giây HR0004 HR0003 HR0003 01004 TIM 004 01005 TIM 004 #0020 END (01) 4.3 Phương pháp điều khiển động sử dụng PLC LG K7M-DR30S 4.3.1 Chương trình điều khiển vị trí động chiều: 121 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghip Chế độ chạy tay thực chuyển mạch vị trí off Chế độ chạy tự động thực chuyển mạch vị trí on Thay đổi thời gian dừng vị trí việc thay đổi Timer Timer T100 thời gian dừng vị trí đầu tiên_vị trí ứng với sensor Timer T102 thời gian dừng vị trí giữa_vị trÝ øng víi sensor Timer T101 thêi gian dõng ë vÞ trÝ ci_vÞ trÝ øng víi sensor Chọn chế độ chạy tự động chạy tay P0000 M0000 Chế độ chạy tay Chạy tiến M0000 P0002 P0005 P0001 M0001 M0001 P0040 M0010 P0041 M0020 Ch¹y lïi M0000 P0001 P0003 P0002 M0002 M0002 P0042 M0011 P0044 122 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ỏn tt nghip Chế độ chạy tự động M0000 P0003 P0004 P0005 M0003 M0004 M0010 P0003 TON T100 00030 RST M0004 RST M0005 SET M0003 M0003 M0003 M0007 M0020 P0004 TON T102 00010 T0102 SET P0004 M0005 M0007 M0005 P0005 TON T101 00020 RST M0005 SET M0003 SET M0004 M0031 T0101 M0004 M0007 M0011 123 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp T0100 M0030 P0004 M0004 M0003 P0005 M0031 M0004 END 4.3.2 Kết cấu khí mơ hình mơ điều khiển hành trình vị trí vít me-đai ốc Ngun lý chung hệ thống dùng vítme - đai ốc để biến chuyển động quay thành chuyển động thẳng, vítme quay nối trục với động chiều, đai ốc chống xoay nên chuyển động tịnh tiến dọc theo trục vítme Vị trí hành trình đai ốc phụ thuộc vào trình quay, dừng quay đảo chiều vítme a Vítme-đai ốc 12 32 23 23 31 220 22 H4-11 Trục vít me-đai ốc 124 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Trục vít me có kích thước hình vẽ, chế tạo thép hợp kim có bước ren 3mm Một đầu trục đỡ ổ lăn chế tạo sẵn, đầu đỡ ổ bi đỡ Đai ốc chế tạo thép hợp kim, có kích thước hình vẽ 23 12 23 31 H4-12 Đai ốc b, Chế tạo gối đỡ, đế chi tiết khác mơ hình + Hai gối đỡ trục vít me: Chế tạo thép C45, dầy 2mm, lỗ khoan băng mũi khoan ruột gà máy khoan cần đạt cấp xác 12 φ20 φ28 4xφ5 φ5 65 30 65 38 40 φ5 30 40 30 50 50 H4-13 Gối đỡ trục vít me 125 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp + Tấm nối chữ L Được cắt từ cữ L có sẵn bán thị trường, đoạn đoạn dài 40mm, dùng để nối cứng giá đỡ ổ trục đế 45 30 4xφ5 30 15 30 H5-14 Tấm nối chữ L + Nối trục Dùng để nối trục trục động trục vít me, nối trục chế tạo đồng Do hai đầu trục có đường kính khác ( trục động cơ: φ6, trục vít me: φ8 ), nên nối trục gia công hai lỗ lần gá máy tiện Khoan xuyên tâm lỗ φ6 sau khoan lỗ φ8 dài 15mm Để chống xoay tương đối hai trục, nối trục có khoan tarơ ren hai lỗ φ3 vng góc với tâm trục, nối trục ta cần xiết hai vít hai đầu để đạt yêu cầu khớp nối 126 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp 2⌧ φ3 φ13 φ8 φ6 15 15 35 H5-15 Nối trục + Gối nắp ổ bi Được dùng để nắp ổ bi( Vịng φ6, vịng ngồi φ22) , chi tiết chế tao thép C45, mặt ngồi phẳng có khoan hai lỗ φ5 để nắp giá đỡ 20 10 38 φ27 φ50 φ22 φ5 127 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp H 5-16 Gối nắp ổ bi + Chi tiết chống xoay Được dùng để chống xoay đai ốc, q trình làm việc vítme quay đồng tốc với trục động cơ, muốn biến chuyển động quay vítme thành chuyển động tịnh tiến đai ốc ta phải chống xoay cho đai ốc Chi tiết chế tạo đồng, lỗ chi tiết khoan mũi khoan ruột gà máy khoan cần 31 φ16 φ3 75 40 30 35 H5-17 Chi tiết chống xoay Nguyên lý hoạt động mơ hình mơ hệ điều khiển tự động vítme-đai ốc Để điều khiển vị trí hành trình đai ốc trục vítme ta phải điều khiển tốc độ, chiều quay đóng mở động Khi động quay, 128 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp trục vítme quay theo, chống xoay nên đai ốc chuyển động tịnh tiến dọc theo trục vítme Trên mơ hình ta có đặt ba cảm biến để nhận biết vị trí đai ốc, phụ thuộc vào vị trí cảm biến yêu cầu người lập trình mà động quay, dừng hay đảo chiều đai ốc đên vị trí cảm biến 129 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp KẾT LUẬN Qua việc nghiên cứu, tổng hợp vấn đề robot, tính chất, cấu tạo chương trình điều khiển hệ thống điều khiển tự động, đồ án đạt kết sau: - Nghiên cứu cách tổng quan robot: phát triển, phân loại,sơ đồ cấu trúc chức robot ứng dụng robot công nghiệp… - Xây dựng phân tích lý thuyết điều khiển robot, giới thiệu số phương pháp thường sử đụng để điều khiển robot công nghiệp - Nghiên cứu phần tử truyền động, cấu chấp hành robot cấp phôi tự động, tìm hiểu tính chất phần tử khí nén, loại động điện ứng dụng chúng, từ dưa phương án thích hợp trường hợp cụ thể - Giới thiệu PLC tính chất chức chúng cụ thể hai loại PLC hai hãng tiếng: OMRON LG - Xây đựng thành công mô hình mơ điều khiển tự động, tự lập trình PLC PLC LG K7M-DR30S để điều khiển hành trình vị trí cho vítme - đai ốc có sử dụng cảm biến vị trí Với kết thu khn đồ án tơt nghiệp, ta lắp đặt phần tử khí nén, động điều khển đựơc chúng cách tự động có khả thay đổi chương trình thơng qua việc lập trình PLC LG K7M-DR30S Hồn thiện mơ hình mơ điều khiển tự động dùng PLC, thiết bị chương trình chạy theo yêu cầu thiết kế cách ổn định xác 130 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Nếu có điều kiện, nhóm tác giả tiếp tục nghiên cứu, phát triển giải vấn đề thiếu đồ án 131 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Máy điều khiển theo chương trình số & robot cơng nghiệp Tạ Duy Liêm [2] Robot công nghiệp Nguyễn Thiện Phúc [3] Điều khiển khí nén tự động hố & kỹ thuật Nguyễn Thành Trí [4] Kỹ thuật ROBOT Đào Văn Hiệp [5] Tay máy-Người máy công nghiệp Nguyễn Thiện Phúc 132 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC Chương 1.1 Tổng quan Robot công nghiệp Lịch sử phát triển 1.2 Phân loại rôbốt công nghiệp 1.2.1 Theo chủng loại, mức độ điều khiển 1.2.2 Phân loại tay máy theo cấu trúc sơ đồ động 1.3 Sơ đồ cấu trúc chức Rôbot 1.4 Ứng dụng Rôbốt công nghiệp 1.4.1 Mục tiêu ứng dụng Rôbốt công nghiệp 1.4.2 Các bước ứng dụng Rôbốt 1.4.3 Các lĩnh vực ứng dụng Rôbôt công nghiệp 10 1.4.4 Nội dung nghiên cứu phát triển Rôbốt công nghiệp 14 Chương Lý thuyết điều khiển tự động Rôbôt công nghiệp 22 Khái niệm chung hệ thống điều khiển Rôbốt công nghiệp 2.1 22 2.1.1 2.1.2 2.2 Khái niệm hệ thống điều khiển tự động Các loại tín hiệu điều khỉên 23 Phân loại hệ thống điều khiển tự động 23 21 2.2.1 2.2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 2.4.5 Hệ thống điều khiển hở 23 Hệ thống điều khiển kín 24 Phần tử logic hệ thống điều khiển tự động 26 Khái niệm lôgic trạng thái 26 Phần tử RS-Flipfop có SET trội 35 Hệ thống điều khiển dùng PLC 37 Giới thiệu chung PLC 37 Các phận hệ thống PLC 40 Cấu trúc PLC 41 Cấu trúc bên PLC 44 Ngôn ngữ lập trình cho PLC 52 133 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp 2.4.6 2.4.7 Bộ PLC OMRON SYSMAC CPM2A 53 Bộ PLC LG K7M-DR30S 56 Chương Kết cấu hệ thống Điều khiển rôbốt cấp phôi tự động 60 3.1 Động điện điều khiển động 60 3.1.1 Ứng dụng truyền động điện 60 3.1.2 Động điện chiều 60 3.1.3 Động bước 63 3.1.4 Động biến tần 69 3.2 Cảm biến rôbốt công nghiệp 69 3.2.1 Giới thiệu chung 69 3.2.2 Các loại cảm biến 71 3.2.3 Cảm biến lực cảm biễn xúc giác 76 3.2.4 Thiết bị quan sát (Visual System) 80 3.2.5 Các cảm biến thường gặp rôbốt gắp phôi tự động 83 3.3 Hệ thống vận hành khí nén rơbốt cơng nghiệp 84 3.3.1 Giới thiệu chung hệ thống truyền động tự động Rôbốt cấp phôi tự động 3.3.2 84 Các phần tử hệ thống điều khiển khí nén Rôbốt cấp phôi tự động 88 3.3.3 Cơ cấu chấp hành 103 3.4 Các mạch điều khiển khí nén rôbốt cấp phôi tự động 104 134 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Chương Phương pháp lập trình Plc để điều khiển hệ thống chấp hành Rôbốt công nghiệp 108 4.1 Hệ thống điều khiển thuỷ lực rôbốt cấp phôi tự động 108 4.1.1 Sơ qua hệ thống lắp đặt 108 Dùng PLC OMRON CPM2A điều khiển hệ truyền động tự động cấu chấp hành 111 4.3 Phương pháp điều khiển động sử dụng PLC LG K7M-DR30S 119 4.3.1 Chương trình điều khiển vị trí động chiều 119 4.3.2 Kết cấu khí mơ hình mơ điều khiển hành trình vị trí vít me-đai ốc Kết luận 122 128 Tài liệu tham khảo 129 135 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... thực xu phát triển robot công nghiệp hướng vào việc thích nghi với mơi trường làm việc 4/ Cùng với xu robot công nghiệp luôn định hướng tăng cường lực xử lý công việc để trở thành robot tinh khôn... tốt nghiệp lực lắp ráp Khi lắp thêm modul cảm biến robot gọi với nhiều tên Vídụ: robot “nhìn được” ( vision robot) , robot lắp ráp ( assembli), robot cảnh báo ( alarm robot) , Để thơng minh hố robot. .. loại robot thơng minh khơng làm việc phân xưởng cơng nghiệp mà cịn thao tác bên ngồi, địa hình phức tạp loại robot vũ trụ ( space robot) , robot tự hành ( walking robot) , robot cần cẩu( robot