Đang tải... (xem toàn văn)
GIÁO TRÌNH THỰC TẬP ROBOT CÔNG NGHIỆP ThS TƯỞNG PHƯỚC THỌ BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ******************** ThS TƯỞNG PHƯỚC THỌ GIÁO TRÌNH THỰC TẬP ROBO[.]
ThS TƯỞNG PHƯỚC THỌ GIÁO TRÌNH THỰC TẬP ROBOT CƠNG NGHIỆP BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ******************** ThS TƯỞNG PHƯỚC THỌ GIÁO TRÌNH THỰC TẬP ROBOT CƠNG NGHIỆP NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 2014 GIÁO TRÌNH THỰC TẬP ROBOT CÔNG NGHIỆP Nhà xuất ĐHQG-HCM tác giả/đối tác liên kết giữ quyền Copyright © © by VNU-HCM Publishing House and author/co-partnership All rights reserved TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM Xuất năm 2014 LỜI GIỚI THIỆU Robot công nghiệp máy công nghiệp Chúng sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực, ngồi cơng nghiệp Robot cịn làm công việc khác công việc người ngày trở nên nặng nhọc nguy hiểm Ngày nay, Robot kết hợp lại với máy móc khác làm thành hệ thống tự động linh hoạt Giống máy CNC hay trung tâm gia công, Robot công nghiệp thiết kế để trợ giúp q trình sản xuất, Robot khơng đơn máy cơng nghiệp, chúng sử dụng lĩnh vực cơng nghiệp sản xuất sản phẩm hay phục vụ, dịch vụ, thực số lượng lớn công việc dễ dàng thay đổi chức công việc Một hệ thống sản xuất bao gồm máy móc, Robot, cảm biến, máy tính,… Giáo trình tài liệu hướng dẫn vận hành, lập trình điều khiển Robot công nghiệp ABB IRB 120 phần mềm lập trình mơ ABB ROBOT STUDIO 5.14 dành cho sinh viên ngành Cơ Điện tử, Công nghệ Tự động, Cơ khí Chế tạo Máy Thơng qua công cụ hỗ trợ hệ thống điều khiển robot phần mềm lập trình mơ giúp sinh viên có nhìn tổng quan ứng dụng khả làm việc Robot công nghiệp Qua đó, sinh viên áp dụng kiến thức học phần lý thuyết Robot cơng nghiệp để tính tốn, mô so sánh với hoạt động Robot thật Các tập thực hành thiết kế với mục đích cho sinh viên làm quen với quy tắc chung vận hành Robot công nghiệp, làm tảng cho sinh viên dễ dàng tiếp cận làm việc với loại robot khác thực tế sản xuất Tác giả MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ ROBOT CÔNG NGHIỆP GIỚI THIỆU LỊCH SỬ 10 CÁC KHÁI NIỆM SỬ DỤNG TRONG ROBOT 14 PHÂN LOẠI ROBOT 14 4.1 Phân loại theo hệ 14 4.2 Phân loại theo hệ thống điều khiển 17 4.3 Phân loại theo không gian hoạt động 17 CẤU TRÚC CỦA ROBOT CÔNG NGHIỆP 17 BIỂU DIỄN VỊ TRÍ ROBOT - BÀI TOÁN ĐỘNG HỌC THUẬN VÀ NGHỊCH CỦA ROBOT 19 6.1 Phương pháp mơ hình hóa hình học – biểu diễn vị trí Robot 19 6.2 Bài toán động học thuận nghịch tìm vị trí 20 BÀI TẬP VỀ NHÀ CHƯƠNG 23 Chương 2: GIỚI THIỆU VỀ ROBOT ABB, HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ROBOT ABB VÀ PHẦN MỀM ROBOT STUDIO 25 CƠ BẢN VỀ ROBOT VÀ PHẦN MỀM LẬP TRÌNH 25 1.1 Tổng quan robot ABB 25 1.2 FlexPendant 28 1.3 Giới thiệu phần mềm Robot Studio 30 1.3.1 Giao diện Robot Studio 31 1.3.2 Điều hướng cửa sổ đồ họa chuột 33 1.4 Tọa độ robot 33 DI CHUYỂN ROBOT BẰNG FLEXPENDANT (JOGGING) 34 TẠO TỌA ĐỘ TOOL 43 3.1 Ưu điểm việc tạo tọa độ tool 43 3.2 Các bước thực tạo tọa độ tool 43 WORKOBJECT 45 4.1 Ưu điểm việc tạo Workoject 45 4.2 Các bước thực tạo Workoject 45 BACKUP AND RESTORE 47 5.1 Các bước thực chức backup 47 5.2 Các bước thực chức restore 48 BÀI TẬP THỰC HÀNH CHƯƠNG 48 Chương 3: CÁC TẬP LỆNH VÀ LẬP TRÌNH DI CHUYỂN ROBOT BẰNG PLEXPENDANT 51 CÁC TẬP LỆNH CƠ BẢN CỦA ROBOT 51 CÁCH LẬP TRÌNH TRÊN PLEXPENDANT 60 CHƯƠNG TRÌNH CON 65 3.1 Cơ lệnh chương trình lập trình robot 65 3.2 Các bước tạo chương trình 66 KHỞI TẠO TÍN HIỆU I/O 68 4.1 Khởi tạo bus 68 4.2 Khởi tạo Unit 69 4.3 Khởi tạo tín hiệu (signal) 70 4.4 Xem tín hiệu I/O FlexPendant 70 BÀI TẬP THỰC HÀNH CHƯƠNG 71 Chương 4: LẬP TRÌNH ĐỒ HỌA CHO ROBOT 73 TỔNG QUAN 73 1.1 Giới thiệu lập trình đồ họa 73 1.2 Chuẩn bị cho thực hành 74 TẠO ĐƯỜNG CONG 75 2.1 Tạo đường viền quanh bề mặt (Border Around Surface) 75 2.2 Tạo đường viền từ điểm (Border from Point) 76 TẠO PATH 78 3.1 Tạo workobject từ ba điểm tham chiếu 78 3.2 Tạo Path từ curve 79 3.3 Tạo quỹ đạo từ gờ cạnh 83 TINH CHỈNH TARGET 84 4.1 Dịch chuyển quỹ đạo Path 84 4.2 Định hướng target 84 THÊM ĐIỂM TIẾP CẬN VÀ ĐIỂM RỜI ĐI 86 5.1 Thêm điểm tiếp cận điểm rời 86 5.2 Cài đặt cấu hình trục cho robot 88 5.3 Điều chỉnh lệnh 90 MƠ PHỎNG CHƯƠNG TRÌNH 91 6.1 Đồng chương trình với Controller ảo (Virtual Controller) 91 6.2 Cài đặt chạy mô 91 PHÁT HIỆN VA CHẠM 93 7.1 Định nghĩa va chạm 94 7.2 Thiết lập cấu hình va chạm 95 NGĂN NGỪA VA CHẠM 95 CHỨC NĂNG KIỂM TRA KHẢ NĂNG VỚI TỚI CỦA ROBOT (REACHABILITY) 96 10 THÊM MỘT ĐỐI TƯỢNG ĐỒ HỌA VÀO TRẠM 99 11 BÀI TẬP THỰC HÀNH CHƯƠNG 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO 103 Chương GIỚI THIỆU VỀ ROBOT CÔNG NGHIỆP Mục tiêu chương 1 Hiểu biết lịch sử Robot Robot công nghiệp Biết cách phân loại Robot công nghiệp Nắm ưu nhược điểm Robot cơng nghiệp Trình bày cấu trúc Robot công nghiệp, khái niệm vận hành Trình bày tốn động học phương pháp định vị robot công nghiệp đối tượng làm việc vận hành GIỚI THIỆU Hầu hết người nghe Robot hay tay máy người máy người biết chắn Robot gì, có loại Robot? Chúng ta quan tâm nhiều Robot công nghiệp từ Robot hay Robot học sử dụng có xuất xứ từ năm đầu kỷ trước sử dụng nhà viết kịch người Czechoslovakian – Karel Capek kịch "Rossum's Universal Robots" Robot Capek viết mô tả để phục vụ cho người Isaac Asimov câu chuyện khoa học viễn tưởng đưa khái niệm Robot học (Robotics) khoa học nghiên cứu Robot Từ Robot có nhiều định nghĩa khác theo lĩnh vực Trong từ điển Merriam Webster xác định Robot là: - Một máy có hình dạng hoạt động giống người - Có hiệu nhạy cảm người - Một thiết bị tự động - Được điều khiển tự động Trong từ điển Webster’s New World xác định Robot là: - Bất máy giống người chế tạo để thực công việc thay người - Bất thiết bị khí vận hành tự động đặc biệt điều khiển tự thực công việc người Viện Nghiên Cứu Robot Hoa Kỳ đưa định nghĩa robot sau: Robot tay máy nhiều chức năng, thay đổi chương trình hoạt động, dùng để di chuyển vật liệu, chi tiết máy, dụng cụ dùng cho công việc đặc biệt thông qua chuyển động khác lập trình nhằm mục đích hồn thành nhiệm vụ đa dạng Thông thường, đề cập đến tự động hóa cơng nghiệp Robot cơng nghiệp hai lĩnh vực khác nhau, thực tế Robot công nghiệp máy tự động thường kết hợp với Các kỹ thuật sử dụng việc giao tiếp máy móc thiết bị dây chuyền sản xuất mạng LAN (Local Area Network), MAP (Manufacturing Automation Protocol”, TOP (Technical and Office Protocol) LỊCH SỬ Trong suốt nhiều kỷ, người chế tạo cấu thay phận thể người Người Ai cập cổ đại gắn cấu khí cánh tay khí vào tượng vị thánh, thần Các cánh tay điều khiển người giáo sĩ Người Hy Lạp chế tạo tượng hoạt động hệ thống thủy lực nước nguồn gốc khoa học thủy lực Và từ năm trước công nguyên xuất máy móc tự động Hình 1.1 cho thấy sơ đồ biểu diễn máy tự động truyền động nước từ xa xưa gọi Hercules giết Rồng Con rồng phun nước Hercules Hercules giết rồng cách bắn mũi tên vào Hệ thống truyền động nước chế tạo Alexandria khoảng vào năm 300 trước cơng ngun Hình 1.1: Máy Hercules giết rồng 10 ... Hiểu biết lịch sử Robot Robot công nghiệp Biết cách phân loại Robot công nghiệp Nắm ưu nhược điểm Robot cơng nghiệp Trình bày cấu trúc Robot công nghiệp, khái niệm vận hành Trình bày tốn động... robot công nghiệp đối tượng làm việc vận hành GIỚI THIỆU Hầu hết người nghe Robot hay tay máy người máy người biết chắn Robot gì, có loại Robot? Chúng ta quan tâm nhiều Robot công nghiệp từ Robot. .. chức công việc Một hệ thống sản xuất bao gồm máy móc, Robot, cảm biến, máy tính,… Giáo trình tài liệu hướng dẫn vận hành, lập trình điều khiển Robot công nghiệp ABB IRB 120 phần mềm lập trình