Các bài toán môi trường làm việc của robot tọa độ cầu công nghiệp. Tóm tắt. Các bài toán về môi trường làm việc của robot tọa độ cầu trong công nghiệp bao gồm xây dựng mô hình làm việc cho robot; xác định được kiểu cơ cấu ...Các bài toán về môi trường làm việc của robot tọa độ cầu trong công nghiệp bao gồm xây dựng mô hình làm việc cho robot; xác định được kiểu ...
CÁC BÀ TOÁN M C A ROBOT T A TR NG LÀM C C U C NG NGH P Nguy n M nh S n Khoa nEma l sonnm dhhp edu Ngày nh n bài: 09/5/2022 Ngày PB ánh giá: 24/5/2022 Ngày t ng: 27/5/2022 TÓM T T Các toán v m i tr ng làm vi c c a robot t a c u c ng nghi p bao g m xây d ng m h nh làm vi c cho robot; xác nh c ki u c c u robot áp ng y u c u t ng tác v i t ng i t ng xây d ng c chu tr nh ho t ng h p l c s thi t k k t c u i u n robot ho t ng s n xu t c ng nghi p T khóa robot t a c u, m h nh làm vi c, s c c u, chu tr nh ho t ng WORKING ENVIRONMENT PROBLEMS OF SPHERICAL COORDINATE ROBOTS IN INDUSTRY ABSTRACT: Problems with the working environment of spherical coordinate robots in industry include building working models for robots; Identifying the type of robot structure that meets the requirements of interacting with each object and building a reasonable operating cycle is the basis for designing structures and controlling robots to operate in industrial production Key words: spherical coordinates robots, construction of working models for robots, a reasonable operating cycle TV N Robot t a c u lo i robot có tính “Theo d báo vòng 20 n m n a m i ng i s có nhu c u s d ng m t robot linh ho t cao, kh n ng áp ng c thao tác ph c t p cịn r t d cá nhân nh c n m t máy tính PC robot s tâm i m c a m t cu c cách m ng t ng thích m i m h nh s n xu t b thay i Tuy nhi n, giá thành robot t a c ng ngh l n sau Internet” c u nh p ngo i r t cao n n vi c nghi n Robot c ng nghi p thi t b t ng linh ho t, th c hi n thao tác lao ng c u k thu t, chinh ph c n ng l c thi t c ng nghi p c a ng i c i u n k , ch t o robot m t nhu c u r t h u theo ch ng tr nh Chúng có u vi t c ích cho doanh nghi p, c s t o, thi t k k t c u bi t m i tr ng làm vi c c h i, cán b k thu t c u t i u c n gi i quy t t t nguy hi m, n ng nh c, nhàm chán robot robot t a c ng d ng s n xu t dây chuy n toán m i tr ng làm vi c cho ph ch t o máy, c ng ngh luy n kim, h p v trí c a robot s n xu t i n - i n t , gia c ng c u ki n xây d ng n i th t, T P CH KHOA H C, S 52, tháng n m 2022 H nh S robot t a kh h pa t a tr b t a c uc T NG QUAN s n xu t giai o n u ti n c a tr nh thi t k robot t a c u nh m gi i 2.1 C s l lu n quy t c m i quan h h u ích c a robot N u phân lo i robot theo qu o ho t cho h th ng c ng xác l p d ki n u h p l cho c ng o n thi t k ng th có lo i robot là: Robot t a k thu t cho robot kh i h p, robot t a tr robot t a c u Robot t a kh i h p robot t a 2.2 t ng ngh n c u tr th c hi n thao tác n gi n, d Bài báo nghi n c u gi i quy t thi t k d ch t o Robot t a c u m i quan h c a robot t a c uv i th c hi n c thao tác khó h n, khó i t ng li n quan h th ng s n thi t k ch t o nh ng l i có tính linh xu t c ng nghi p nh m t m m h nh ho t h n, d thích ng v i s bi n i c a c ng tác c a robot t ó xác nh cs m i tr ng làm vi c Tr nh t thi t k robot ki u dáng c a robot chu tr nh t ng c ng nghi p g m nhi u b c, nhi n có tác gi a robot v i ph n t trang th thu g n theo giai o n c b n sau: thi t b có li n quan c a h th ng Giai o n 1: Kh o sát m h nh s n 2.3 Ph ng pháp ngh n c u xu t gi i toán v m i tr ng làm Tr n c s l thuy t v thi t k vi c c a robot robot, tác gi s d ng ph ng pháp kh o Giai o n 2: Thi t k ng h c, ng sát h th ng s n xu t c ng nghi p c a l c h c k t c u c a robot m t s c s s n xu t, khái quát hóa Giai o n 3: Thi t k trang b i n m h nh c ng tác c a robot Phân tích so sánh m h nh l a ch n m h nh h p i n t cho robot l , xây d ng ki u dáng robot có th th c Giai o n 4: L p tr nh ph n i u hi n thao tác theo y u c u Phân tích n robot chu tr nh làm vi c c a robot m h nh trích xu t i u ki n th ng Giai o n 5: Ch th , l p t robot vào h th ng, ch y th hi u ch nh h th ng s i u n c a t ng tác c a robot Nh v y, xác l p gi i toán v i thi t b li n quan làm c s thi t k m i tr ng làm vi c c a robot t a c u i u n robot ph h p m h nh s n xu t c ng nghi p TR NG I H C H I PH NG K T QU trang b robot, c i mt ng tác c a m h nhh th ng làmv cc a robot robot v i i t ng c a h th ng mà ch n m h nh làm vi c c a robot cho ph Trong s n xu t c ng nghi p, t y theo c tr ng c ng ngh s n xu t, quy m s n h p Sau ây m t s m h nh s n xu t có xu t m c t ng hóa c a c s s n xu t trang b robot t a c u: 3.1.S 1 M h nh robot làm v c v t H nh S ng tác robot làm v c v Là m h nh h th ng s n xu t v i s n ph m c v n hành b i thi t b v n chuy n ng li n t c, robot th c hi n ch c n ng tác ng t i s n ph m di chuy n theo dây chuy n t ng Tr n h nh 2a b ng t i chuy n ng li n t c, s n ph m di chuy n theo b ng t i, robot t ng tác v i s n ph m H nh 2b b ng t i c thay th b ng bàn xoay mang s n ph m c robot 2, t ng tác li n hoàn M h nh có th ng d ng cho robot ki m tra phân lo i s n ph m, l p ráp thi t b , hàn s n ph m tr n b ng t i ho c bàn xoay M h nh robot làm v c v t ng tác Là m h nh h th ng s n xu t li n t c có robot v n chuy n bán s n ph m t ng tác v i hai thi t b c a h th ng H nh 3a s robot v n chuy n bán s n ph m tr n b ng t i sang t ch a H nh 3b, m tt ng tác robot v n chuy n bán s n ph m tr n bàn xoay t i t ch a H nh 3c, robot v n chuy n bán s n ph m tr n b ng t i sang bàn xoay H nh 3d robot t ng tác v i s n ph m tr n b ng t i b ng t i di chuy n li n t c ng d ng s có th xây d ng dây chuy n l p ráp thi t b tr n b ng t i 1, chi ti t l u tr n t ch a h nh 3a Tr n h nh 3b có th có thi t b l p ráp t tr n bàn xoay 2, chi ti t t ch a S h nh có th ng d ng cho dây chuy n ki m tra, phân lo i s n ph m tr n thi t b v n chuy n l c s n ph m ch n chuy n sang thi t b th hai M h nh có th ng d ng cho vi c robot t m, ch n tách s n ph m x p vào t ch a ho c robot l a ch n chi ti t t bàn xoay x p vào t Ho c tr nh t ng tác ng c v i gi nh n u tr n dây chuy n s n xu t T P CH KHOA H C, S 52, tháng n m 2022 H nh S M h nh robot làm v c v robot làm v c v ng tác ng tác c ng o n, c ch bi n qua nhi u thi t h nh thành s n ph m có ph m Là m h nh h th ng s n xu t li n t c b có robot v n chuy n bán s n ph m t ng tác ch t theo y u c u Robot thi t b trung v i ba thi t b c a h th ng H nh 4a, robot gian th c hi n v n chuy n s n ph m v n chuy n bán s n ph m t b ng t i ph i h p nh p nhàng ho t ng tr n th c hi n y u c u c a chu sang máy gia c ng sau ó chuy n sang thi t b t ch a H nh 4b, robot v n chuy n bán tr nh s n xu t Ví d nh h nh 4b, chi c gia c ng, ban u ph i s n ph m t b ng t i 1, qua máy t i ti t c n c gia c ng tr n máy b ng t i H nh 4c, robot v n chuy n bán tr n b ng t i ng CNC sau ó c chuy n qua s n ph m t b ng t i 1, n máy gia t nh p khoa Vi c s d ng c ng thành s n ph m c chuy n t i b ng t i robot nh v y s làm t ng tính t ng bàn xoay hóa, t ng n ng su t lao ng cho dây M có h nh t ng tác r t ph h p chuy n cịn áp ng tính n nh cho cho s n xu t c ng nghi p t ng S n dây chuy n so v i m h nh s n xu t b ng ph m c h nh thành tr i qua nhi u s c ng i TR NG t t I H C H I PH NG H nh S 3.2 S c c u robot t a robot làm v c v ba t ng tác c u linh ho t, thích ng v i y u c u t ng tác c a thi t b , ph h p v i nhu c u 21 S c c u bi n i c a s n xu t giai o n c n thi t L a ch n s k t c u robot h p l , thi t k k t c u robot áp ng m h nh áp ng y u c u làm vi c, m b o tính s n xu t H nh S c c u robot t a H nh 5a, 5b bi u di n s robot t a c u b c t S 5a có kh p tr ng R1 Kh p tr b vai R2 kh p tr kh y tay R3 li n k t t o h chuy n ng c u b c b c ph ng Kh p b vai R2 nh m nâng, h tay k p l n xu ng, kh p khu u tay R3 thu ng n ho c v n tay k p xa tr ng khâu S 5b có kh p tr ng R1 T P CH KHOA H C, S 52, tháng n m 2022 Kh p tr b vai R2 kh p tr t kéo dài T3 C hai s có qu o h nh c u, s có thi t k c khí n gi n, ph m vi ng d ng r ng, có th thi t k robot th c hi n thao tác n gi n nh robot hàn, robot v n chuy n ph i t ng tác v i thi t b s n xu t ho c g p chi ti t l p ráp thi t b tr n b ng chuy n Tuy nhi n b c n n tính linh ng kém, kh ng th c hi n c thao tác ph c t p chuy n v xác H nh 5c, 5d bi u di n s robot t a c u b c t S 5d nh h nh 5a nh ng th m kh p tr c tay R4 n n tính linh ng cao, R4 có nhi m v l y cân b ng cho v t tr n tay k p Robot ng d ng s th c hi n c c ng vi c ph c t p h n S 5c nh h nh 5a có th m kh p tr t T4 n n có tính nh h ng th c hi n chuy n v theo chi u sâu l n, ph h p cho vi c l p ghép chi ti t ây s c c u ng d ng thi t k robot c ng ph bi n nh t, th c hi n c nhi u vi c ho t ng c ng nghi p H nh S c c u robot b c khâu H nh 6b v n c c u nâng c p cao h n 5c v i chuy n v t nh ti n cm r ng h n C c u robot b c có kh n ng th c hi n thao tác ph c t p h n nh ng thi t k i u n ph c t p nhi u, c khai thác cho nh ng c ng vi c h n h p, th c hi n nhi u thao tác B c t Tay máy th ng c c u t o b i nhi u khâu Và khâu li n k t v i b i kh p quay ho c kh p t nh ti n Tay máy có nhi u kh p th linh ng th c hi n c nhi u thao tác S chuy n ng t ng khâu c a tay máy thành ph n h nh thành b c t c a tay máy B c t c a tay máy s kh n ng chuy n ng c l p c a kh ng gian ho t ng Nó li n quan t i s khâu ng lo i kh p li n k t gi a khâu ng n i v i S b c chuy n ng t i a 6, th ng g m b c chuy n ng c b n chuy n ng nh v b c chuy n ng b sung chuy n ng nh h ng Các chuy n ng c b n chuy n ng t nh ti n ho c chuy n ng quay T ng chuy n ng có ngu n d n ng ri ng Chuy n ng b sung chuy n ng quay ho c t nh ti n t o tính linh ho t cho tay máy S b c t c a tay máy c tính theo c ng th c : H nh bi u di n s robot t a (1) c u b c S 6a có c u t o gi ng 5d n- s khâu ng nh ng th m kh p tr R5 n n m r ng Pi s kh p lo i i chuy n v ph ng ng ph ng nghi ng n n có th th c hi n nhi u c ng / vi c ph c t p, xác h n S 6c có H nh s c c u robot t a c u t o gi ng 6a nh ng kh p tr R5 v n có tr c ngang n n khai thác sâu h n thao c u có khâu ng, kh p quay lo i S có s khâu ng n = 4, có kh p ng tác ph ng vu ng góc tr c quay c a (i = 4) u kh p lo i 5, Pi = TR NG I H C H I PH NG H nh s robot b c t xác nh v trí tay k p c n g n vào h c c um th t a Các th ng s góc nh h nh v V trí tay k p i m có t a Xi5, Yi5, Zi5 Zi5 = L1 + L2.cos L4.cos( + - 2) Xi5 = ri5.cos H nh S 3.3 Xác nh t a tr nh làm v c a Yi5 = ri5.sin kh u c a robot , v trí m hành + L3.cos ( - ) (2) (3) 1 Trong ó ri5 = -L2.sin L4.sin( + - 2) + L3.sin( (4) ) m làm v c i m làm vi c c a robot v trí i m tay k p c a robot ó c ng v trí c a s n ph m c tay k p gi di chuy n n i m t ng tác gi a thi t b h th ng s n xu t H nh S xác nh t a (5) Bán kính i m làm vi c là: (6) v trí làm v c T P CH KHOA H C, S 52, tháng n m 2022 + ác v trí hành tr nh t ng tác c a robot k p robot li n quan n s thi t b c V trí i m hành tr nh c a robot i m t ng thao tác tay k p v i t ng thi t b i m d ng ho c i m chuy n h ng c a h th ng C n xác nh chu tr nh, v trí, l p n m tr n qu o di chuy n c a tay k p th ng s t i m i v trí làm c s ng di chuy n t ng tác c a tay tr nh i u n h th ng H nh S h th ng t H nh s robot t ng tác g m có Robot, b ng t i c p ph i, b ng t i nh n s n ph m sau gia c ng, Máy CNC gia c ng ph i Chu tr nh ho t ng robot nh n ph i gia c ng t ga ph i Gp c a b ng t i chuy n sang bàn máy M c a máy gia c ng CNC, sau ó nh n s n ph m sau gia c ng t i bàn máy M chuy n sang ga s n ph m Gs c a b ng t i th ph i Các th ng s i u n robot có v trí g c t i c a robot T i ây t h tr c t a OXYZ v trí h ng ga ph Gp V trí 2, h ng ga ph i Gp, = -900, tay k p robot vào k p ph i t i v trí VT2(Gp), có t a Xvt2 =0; Yvt2, Z2.5=Hvt2 (h nh 9) T i Gp có ph i ang ch tay k p V trí 3, v n h ng ga ph i Gp, = -900, tay k p robot mang ph i rút v v trí ch VT3 VT1 T a Xvt3 =0, Yvt3, Z3.5=Hvt3=Hvt1 (h nh 9) T i ây, tay robot n m cao có bán kính quay an tồn V trí 4, tay k p c a robot mang ph i Các v trí hành tr nh c a robot c u b c: quay chuy n sang h ng bàn máy M, =00, 1 V trí 1, robot h ng ga ph i Gp, = tay k p robot mang ph i ch t i VT4, có -900, tay k p robot ch l y ph i t i VT1, có t a t a Xvt4, Yvt4=0, Z4.5=Hvt4=Hvt1 (h nh Xvt1=0, Yvt1, Zvt1= Z1.5=Hvt1(h nh 9) 10) Ch máy m c a, m gá ph i H nh 10 S TR NG h th ng t I H C H I PH NG v trí h ng bàn máy M V trí 5, robot ru i tay mang ph i Zvt8=Z8.5= Z6.5=Z4.5=Hvt4=Hvt1 (h nh 10) t vào v trí bàn k p ph i VT5 1=00, có V trí 9, robot k p mang s n t a Xvt4, Yvt5 = 0, Z5.5=Hpm Gá s ph m quay sang h ng ga s n ph m k p ph i c a b ng t i t i v trí VT9 1= -900, V trí 6, robot m tay k p ph i, co Z9.5=Z8.5=Hvt9=Hvt8=Hvt1 (h nh 11) rút tay v v trí ch VT6 VT4, 1=00 Có 10 V trí 10, robot ru i dài tay k p s n t a Xvt6, Yvt6=0, Z6.5=Z4.5=Hvt4=Hvt1 ph m, h xu ng v trí VT10, m k p th (h nh 10) Gá k p ph i óng c a máy, ch ph i vào ga s n ph m c a b ng t i 1= máy gia c ng, m k p ph i, m c a máy -900, Z10.5= Htp (h nh 11) V trí 7, robot ru i dài tay k p vào v 11 V trí 11, robot co ng n tay k p trí gá ph i tr n bàn máy VT7 VT5 k p tr ng v v trí ch VT11 VT9, ch quay ph i (h nh 10), 1=00 T a v trí tay k p h ng 1= -900, Z11.5=Z9.5= Hvt9 (h nh 11) Xvt7, Yvt7=0, Z7.5=Hpm 12 V trí 12, robot quay tr v h ng V trí 8, robot co ng n tay k p mang ga ph i Gp, = -900, tay k p robot ch l y s n ph m v v trí ch VT8 VT6, ch quay ph i l n ti p theo t i VT1, Z12=Z1.5=Hvt1 h ng, 1=00 T a tay k p Xvt8, Yvt8=0, (h nh 9) H nh 11 S 3.4 Qu o ho t h th ng t v trí h ng ga s n ph m c a b ng t ng tay k p s v m t c u M t c u nh Qu o ho t ng c a robot kh ng nh t khâu ng cu i có xu h ng gian gi i h n ph m vi chuy n ng c a tay g p vào tâm i m tay k p s có bán kính k p c a robot i v i robot t a c u qu bé nh t v m t c u nh Tr n h nh 12 qu o ho t ng c a o ho t ng kh ng gian gi i h n c a robot t a c u b c t H nh bi u di n hai m t c u ng tâm t i g c O c a tr o làm vi c c a robot quay M t c u l n nh t h nh thành h nh chi u qu XOY, YOZ XOZ khâu ru i dài l n nh t bán kính c a i m m t ph ng t a T P CH KHOA H C, S 52, tháng n m 2022 H nh 12 Qu o ho t ng c a robot t a c u4b c K T LU N T I LI U THAM KH O Phân tích m h nh s n xu t c ng nghi p phát hi n m h nh có s d ng robot t a c u nh m nâng cao tính t ng hóa, t ng tính n nh, tính hi u qu nâng cao n ng su t c a h th ng s n xu t Phân tích ho t ng s n xu t, l a ch n s k t c u ph h p thi t k robot th c hi n thao tác k thu t áp ng y u c u ph i h p ho t ng thi t b Nghi n c u c tr ng c ng ngh c a h th ng s n xu t, xây d ng chu tr nh ho t ng, ph i h p ho t ng c a thi t b , ph n t ph tr cho robot t o l p chu i ho t ng t ng, có tính linh ho t c a dây chuy n s n xu t Th c hi n n i dung tr n gi i quy t toán li n quan m i tr ng làm vi c c a robot t a c u, c s thi t ph n k k t c u robot t a c u s d ng c ng nghi p Tr n V n TR NG I H C H I PH NG ch (2007), S n xu t linh ho t FMS tích h p CIM, Nhà xu t b n Khoa h c k thu t B i L G n (2020), Nguy n l máy, Nhà xu t b n xây d ng Nguy n Thi n Phúc (2006), Robot c ng nghi p, Nhà xu t b n khoa h c k thu t Ph m Th ng Cát - Vi n C ng ngh Th ng tin, u th phát tri n c a r b t tr n th gi i t nh h nh nghi n c u phát tri n r b t Vi t Nam hi n nay, Chuy n m c Tin khoa h c - c ng ngh t ng h p, “Vi n Hàn lâm Khoa h c C ng ngh Vi t Nam”, https://vast.gov.vn/tin-chi- tiet/-/chi-tiet/xu-the-phat-trien-cua-ro-bot-trenthe-gioi-va-tinh-hinh-nghien-cuu-phat-trien-robot-o-viet-nam-hien-nay-2277-463.html ... t k ng th có lo i robot là: Robot t a k thu t cho robot kh i h p, robot t a tr robot t a c u Robot t a kh i h p robot t a 2.2 t ng ngh n c u tr th c hi n thao tác n gi n, d Bài báo nghi n c u... quan làm c s thi t k m i tr ng làm vi c c a robot t a c u i u n robot ph h p m h nh s n xu t c ng nghi p TR NG I H C H I PH NG K T QU trang b robot, c i mt ng tác c a m h nhh th ng làmv cc a robot. .. xu t trang b robot t a c u: 3.1.S 1 M h nh robot làm v c v t H nh S ng tác robot làm v c v Là m h nh h th ng s n xu t v i s n ph m c v n hành b i thi t b v n chuy n ng li n t c, robot th c hi