Đang tải... (xem toàn văn)
(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng Catia để thiết kế, mô phỏng và lập trình điều khiển Robot(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng Catia để thiết kế, mô phỏng và lập trình điều khiển Robot(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng Catia để thiết kế, mô phỏng và lập trình điều khiển Robot(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng Catia để thiết kế, mô phỏng và lập trình điều khiển Robot(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng Catia để thiết kế, mô phỏng và lập trình điều khiển Robot(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng Catia để thiết kế, mô phỏng và lập trình điều khiển Robot(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng Catia để thiết kế, mô phỏng và lập trình điều khiển Robot(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng Catia để thiết kế, mô phỏng và lập trình điều khiển Robot(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng Catia để thiết kế, mô phỏng và lập trình điều khiển Robot(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng Catia để thiết kế, mô phỏng và lập trình điều khiển Robot(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng Catia để thiết kế, mô phỏng và lập trình điều khiển Robot(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng Catia để thiết kế, mô phỏng và lập trình điều khiển Robot(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng Catia để thiết kế, mô phỏng và lập trình điều khiển Robot(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng Catia để thiết kế, mô phỏng và lập trình điều khiển Robot(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng Catia để thiết kế, mô phỏng và lập trình điều khiển Robot(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng Catia để thiết kế, mô phỏng và lập trình điều khiển Robot
LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng năm 2012 (Ký tên ghi rõ họ tên) Trần Nguyễn Kim Hồng ii LỜI CẢM ƠN Trƣớc hết xin kính thành cảm ơn đến gia đình, ngƣời sinh thành, vất vả ni dƣỡng, để vững bƣớc lên giảng đƣờng Đại học, lại trở thành học viên Cao học để mai sau tiếp tục xây dựng đất nƣớc Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật nhiệt tình giảng dạy suốt thời gian học trƣờng Nhất thầy khoa Cơ khí cung cấp cho em kiến thức kiến thức chuyên mơn mà cịn học thiết thực hình thành nên nhân cách ngƣời Xin chân thành đặc biệt cảm ơn đến TS Nguyễn Tiến Dũng TS Lê Hiếu Giang hƣớng dẫn tận tình suốt thời gian thực luận văn Thầy truyền đạt nhiều kiến thức chuyên môn, kinh nghiệm quý báo thực đề tài trình tìm hiểu, nghiên cứu luận văn Xin cảm ơn đến KS Võ Ngọc Sanh giúp đỡ, bảo kiến thức, kinh nghiệm trình thực đề tài Xin chân thành cảm ơn đến Cơng ty TNHH Cơ khí AECADCAM cung cấp thông số tài liệu thực tế mô dây chuyền xe để thực luận văn đƣợc dễ dàng Xin chân thành cảm ơn đến bạn lớp có ý kiến đóng góp, hỗ trợ phƣơng tiện thực luận văn lời động viên suốt trình thực đề tài Một lần xin cảm ơn tất cả! Tp HCM, tháng 10 năm 2012 Ngƣời thực Trần Nguyễn Kim Hoàng iii ABSTRACT This paper presents the application of DELMIA technology allows to control robot processes, to provide greater accuracy in the trajectory motion and cycle time prediction The DELMIA was designed to simplify the programming and simulate robotic assembly lines in manufacturing This application enables companies to perfect their assembly lines reducing scrap that would be acquired from error in processes Robotics simulation allows us to look at many different layout options and to quickly analyze where new equipment can be placed in relation to the robots to make sure there are no collisions Robotic simulation plays a key role in automotive assembly line to ensure a working and an optimized process with reduced cost and time to manufacture, and in ensuring the inclusion of the production of a new vehicle or variant on the existing assembly line without disrupting the current production TÓM TẮT LUẬN VĂN Luận văn đề cập đến việc ứng dụng cơng nghệ DELMIA cho phép điều khiển quy trình robot, thiết lập quỹ đạo chuyển động chu kỳ thời gian thật để thực quy trình cách xác DELMIA đƣợc thiết kế để đơn giản hóa việc lập trình robot mơ dây chuyền lắp ráp sản xuất Ứng dụng giúp cơng ty hồn thiện dây chuyền lắp ráp họ, giảm thiểu lãng phí, phát đƣợc từ lỗi kỹ thuật quy trình sản xuất Quá trình mơ robot cho phép có nhiều phƣơng án khác phân tích cách nhanh chóng hƣớng bố trí thiết bị với robot để đảm bảo khơng có va chạm Ứng dụng mơ robot đóng vai trị quan trọng dây chuyền lắp ráp ô tô để đảm bảo trình làm việc tối ƣu với việc giảm chi phí thời gian sản xuất, đảm bảo tổng thể công đoạn sản xuất thay đổi dây chuyền lắp mà không làm gián đoạn sản xuất iv MỤC LỤC Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân i Lời cam đoan ii Cảm tạ iii Tóm tắt iv Mục lục v Danh sách chữ viết tắt ix Danh sách hình x Danh sách bảng xviii Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu, kết nghiên cứu nƣớc công bố 1.1.1 Kỹ thuật mô Robot 1.1.2 Chức Delmia 1.1.3 Ƣu điểm sử dụng DELMIA 1.1.4 Ƣu điểm CATIA so với phần mềm khác 1.1.5 Các kết nghiên cứu nƣớc 1.2 Mục đích đề tài 14 1.3 Nhiệm vụ đề tài giới hạn đề tài 14 1.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 14 Chƣơng 16 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 16 2.1 Một số khái niệm robot công nghiệp 16 2.1.1 Bậc tự robot 16 2.1.2 Hệ tọa độ 16 2.1.3 Trƣờng công tác robot 17 2.2 Phân loại robot công nghiệp 17 2.2.1 Phân loại theo kết cấu 17 2.2.2 Phân loại theo hệ thống truyền động 18 2.2.3 Phân loại theo ứng dụng 19 2.2.4 Phân loại theo cách thức đặc trƣng phƣơng pháp điều khiển 19 v 2.2.5 Ứng dụng robot công nghiệp sản xuất 19 2.3 Ngôn ngữ lập trình điều khiển robot 19 2.3.1 Lập trình kiểu “dạy – học” 19 2.3.2 Dùng ngơn ngữ lập trình 20 2.3.3 Ngơn ngữ lập trình theo nhiệm vụ 21 2.4 Phƣơng pháp điều khiển robot 21 2.4.1 Điều khiển tỉ lệ sai lệch (PE - Propotional Errror) 21 2.4.2 Điều khiển tỉ lệ đạo hàm (PD - Propotional Derivative) 21 2.4.3 Điều khiển tỉ lệ - tích phân - đạo hàm 22 2.4.4 Điều khiển vị trí khớp 22 2.4.5 Hàm truyền chuyển động khớp động 22 Chƣơng 23 ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CATIATHIẾT KẾ VÀ MƠ HÌNH HĨA HÌNH HỌC ROBOT 23 3.1 Thiết lập mơ hình đế robot 24 3.2 Thiết lập mơ hình 3D cho Link 35 3.3 Thiết lập mơ hình 3D cho Link 38 3.4 Thiết lập mơ hình 3D cho Link 42 3.5 Thiết lập mơ hình 3D cho Link 46 3.6 Thiết lập mơ hình 3D cho Link 49 3.7 Thiết lập mô hình 3D cho cấu kẹp 52 3.7.1 Thiết kế chi tiết cấu kẹp 52 3.7.2 Thiết kế chi tiết cấu kẹp 53 3.7.3 Thiết kế chi tiết cấu kẹp 55 3.7.4 Thiết kế chi tiết cấu kẹp 56 3.7.5 Thiết kế chi tiết cấu kẹp 58 3.8 Thiết lập mơ hình 3D cho động Link 58 Chƣơng 63 MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC CHO ROBOT 63 4.1 Ứng dụng môi trƣờng Asembly lắp ráp robot 63 4.1.1 Lắp ráp động lên khâu 63 4.1.2 Lắp ráp chi tiết cấu kẹp 67 4.2 Mô động học môi trƣờng DMU Kinematics 71 4.2.1 Nhập thiết bị vào môi Trƣờng DMU Kinematics 71 4.2.2 Tạo khớp chuyển động cho khâu 72 vi 4.3 Thiết lập qui luật chuyển động cho khâu 75 4.3.1 Tạo qui luật chuyển động cho động 75 4.3.2 Mô Edubot theo qui luật định sẵn 77 4.3.3 Tạo mô động học cho Edubot 78 4.3.4 Tạo Video mô chuyển động 80 Chƣơng 81 PHƢƠNG PHÁP LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ROBOT 81 5.1 Tổng quan module DELMIA 81 5.1.1 Giới thiệu môi trƣờng Device Building 81 5.1.2 Giới thiệu môi trƣờng Device Building 82 5.1.3 Giới thiệu Device Task Definition 83 5.1.4 Giới thiệu môi trƣờng Device Task Definition 83 5.1.5 Môi trƣờng DPM Process Definition 85 5.1.6 DPM Process and Resource Definition 86 5.1.7 Môi trƣờng Robot Offline Programming 88 5.2 Phƣơng pháp điều khiển hệ robot DELMIA 93 5.2.1 Xây dựng thiết bị cho Robot 93 5.2.2 Định vị trí Home cho Robot (Home Positions) 94 5.2.3 Định vùng giới hạn hoạt động khớp robot 95 5.2.4 Định nghĩa Frames Of Interests cho Robot 96 5.2.5 Thiết lập Frames Of Interest cho cấu kẹp 97 5.2.6 Tạo điều khiển cho robot 99 5.3 Lập trình điều khiển robot mơi trƣờng Device Task Definition 102 5.3.1 Nhập robot sản phẩm vào môi trƣờng mô 102 5.3.2 Gắn thiết bị tay kẹp lên Robot 103 5.3.3 Lập trình sử dụng phƣơng pháp “Teach” 105 5.4 Mô phỏng, điều khiển phối hợp hai robot 113 5.4.1 Tạo thƣ viện cho Robot 113 5.4.2 Quản lý tín hiệu IOs cho Robot 116 5.4.3 Tạo hoạt động chờ 117 5.4.4 Liên kết hoạt động robot 119 5.4.5 Điều chỉnh thời gian hoạt động robot 120 5.4.6 Mô nhiệm vụ robot robot 121 Chƣơng 122 vii THIẾT KẾ, MƠ PHỎNG VÀ LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ROBOT TRONG CƠNG NGHIỆP 122 6.1 Lập trình, mơ Robot hàn 123 6.1.1 Chuẩn bị vật tƣ cần hàn: 123 6.1.2 Chọn robot công nghiệp thực trình hàn 124 6.1.3 Chọn giá đỡ gá đặt robot 125 6.1.4 Nhập sản phẩm hàn vào vùng không gian giá đỡ robot 126 6.1.5 Lắp ráp thiết bị súng hàn vào cấu cánh tay robot 126 6.1.6 Phƣơng pháp lập trình “Dạy học” cho robot hàn 128 6.1.7 Xuất chƣơng trình điều khiển robot 135 6.2 Điều khiển hai robot công nghiệp 136 6.2.1 Chọn loại robot công nghiệp 137 6.2.2 Chọn lắp thiết bị hàn lên robot 137 6.2.3 Nhập sản phẩm hàn vào vùng không gian robot hàn 138 6.2.4 Tạo liên kết thực trình tự điều khiển robot 139 6.2.5 Lập trình phƣơng pháp “Teach” cho robot 140 6.2.6 Kiểm tra tầm với robot 141 6.2.7 Kiểm tra vùng không gian hoạt động robot 142 6.2.8 Cơng cụ tìm vị trí đặt robot tối ƣu 143 6.2.9 Cơng cụ phân tích va chạm tự động 145 6.2.10 Xuất chƣơng trình điều khiển robot 149 6.2.11 Nhập chƣơng trình có sẵn để điều khiển robot 150 6.3 Điều khiển bốn robot công nghiệp dây chuyền hàn xe 151 6.3.1 Nhập sản phẩm vào môi trƣờng làm việc 152 6.3.2 Chọn robot công nghiệp 153 6.3.3 Gắn thiết bị hàn cho robot 154 6.3.4 Thiết lập quỹ đạo đƣờng hàn cho robot: 156 6.3.5 Liên kết hoạt động robot hàn 163 Chƣơng 170 KẾT LUẬN 170 TÀI LIỆU THAM KHẢO 172 PHỤ LỤC 173 viii DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT/KÝ HIỆU KHOA HỌC ix DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1.1: Các chức năng, ứng dụng phần mềm Catia Hình 1.2: Ứng dụng ROBOTIC thiết kế, lập trình tay máy cơng nghiệp Hình 1.3: Mơ hệ thống robot Hình 1.4: Mô cấu gấp robot Microsoft RDS tích hợp SolidWorks Hình 1.5: Điều khiển robot hàn Catia Hình 1.6: Dây chuyền sản xuất mô DELMIA 12 Hình 1.7: Quản lý quy trình đóng tàu DELMIA 13 Hình 2.1: Hệ tọa độ suy rộng robot 16 Hình 2.2: Quy tắc bàn tay phải 16 Hình 2.3: Biểu diễn đường cơng tác robot 17 Hình 2.4:Robot kiểu tọa độ đề 17 Hình 2.5:Robot kiểu tọa độ trụ 18 Hình 2.6:Robot kiểu tọa độ cầu 18 Hình 2.7:Robot hoạt động theo hệ tọa độ góc 18 Hình 2.8:Robot kiểu SCARA 18 Hình 3.1: Hình Robot EduBot 100 23 Hình 3.2:Kích thước khâu robot EduBot 23 Hình 3.3: Hình chiếu robot EduBot 24 Hình 3.4: Kích thước đế robot 24 Hình 3.5: Vẽ biên dạng đế robot 24 Hình 3.6: Vẽ hình khối biên dạng đế robot 24 Hình 3.7: Vẽ biên dạng lỗ 25 Hình 3.8: Tạo lỗ sâu cho đế 25 Hình 3.9: Vẽ lỗ lại 25 Hình 3.10: Thực phép cộng đế lỗ 26 Hình 3.11: Vẽ hình khối bên đế robot 26 Hình 3.12: Cộng hai chi tiết với 27 Hình 3.13: Vẽ hình khối chi tiết 27 Hình 3.14: Cộng hai chi tiết với 28 Hình 3.15: Tạo lỗ 28 Hình 3.16: Vẽ mặt phẳng chuẩn 29 Hình 3.17: Vẽ khối mặt phẳng chuẩn 29 Hình 3.18: Vẽ khối mặt phẳng chuẩn 30 Hình 3.19: Vẽ Socket cho cổng COM 31 Hình 3.20: Vẽ đai ốc định vị cổng COM 32 Hình 3.21: Vẽ đai ốc định vị cổng COM lại 32 Hình 3.22: Vẽ Socket cho cổng RS232 32 Hình 3.23: Socket cung cấp nguồn cho Robot 33 Hình 3.24: Vẽ Socket chân 34 Hình 3.25: Vẽ lỗ ren 34 Hình 3.26: Vẽ lỗ ren 35 Hình 3.27: Trừ hai chi tiết 35 Hình 3.28: Bo góc số cạnh sắc 35 Hình 3.29: Vẽ biên dạng Link 35 Hình 3.30: Vẽ hình khối Link 36 Hình 3.31: Vẽ biên dạng 36 Hình 3.32: Vẽ hình khối 36 Hình 3.33: Vẽ khớp quay 37 Hình 3.34: Vẽ đường chuẩn 37 Hình 3.35: Vẽ biên dạng 37 x Hình 3.36: Vẽ hình biên dạng 37 Hình 3.37: Bo góc 38 Hình 3.38: Vẽ biên dạng Link 38 Hình 3.39: Vẽ hình khối biên dạng 38 Hình 3.40: Tạo độ nghiêng cho khối 39 Hình 3.41: Vẽ biên dạng 39 Hình 3.42: Vẽ hình khối biên dạng 39 Hình 3.43: Vẽ biên dạng 39 Hình 3.44: Vẽ hình khối biên dạng 40 Hình 3.45: Trừ khối với 40 Hình 3.46: Vẽ biên dạng 40 Hình 3.47: Vẽ hình khối biên dạng 41 Hình 3.48: Vẽ lỗ khớp quay 41 Hình 3.49: Bo tròn số cạnh sắc 42 Hình 3.50: Vẽ biên dạng Link 42 Hình 3.51: Vẽ hình khối biên dạng Link 42 Hình 3.52: Vẽ biên dạng khớp quay 43 Hình 3.53: Vẽ hình khối khớp quay 43 Hình 3.54: Vẽ biên dạng 43 Hình 3.55: Vẽ hình khối 44 Hình 3.56: Kết nối khối 44 Hình 3.57: Vẽ biên dạng 44 Hình 3.58: Vẽ hình khối 44 Hình 3.59: Vẽ biên dạng lỗ 45 Hình 3.60: Vẽ lỗ 45 Hình 3.61: Trừ hai chi tiết lỗ chi tiết 45 Hình 3.62: Kết nối Body với Partbody 45 Hình 3.63: Vẽ biên dạng Link 46 Hình 3.64: Vẽ hình khối Link 46 Hình 3.65: Vẽ biên dạng hình trịn 46 Hình 3.66: Vẽ hình khối hình trịn 46 Hình 3.67: Kết nối solid vừa tạo 47 Hình 3.68: Vẽ biên dạng 47 Hình 3.69: Vẽ hình khối 47 Hình 3.70: Kết nối chi tiết 47 Hình 3.71: Bo cạnh 48 Hình 3.72: Vẽ biên dạng 48 Hình 3.73: Vẽ hình khối 48 Hình 3.74: Vẽ lỗ 48 Hình 3.75: Vẽ bốn lỗ 49 Hình 3.76: Trừ chi tiết biên dạng lỗ 49 Hình 3.77: Chi tiết đạt 49 Hình 3.78: Vẽ biên dạng cho Link 49 Hình 3.79: Vẽ biên dạng cho Link 50 Hình 3.80: Vẽ mặt phẳng chuẩn 50 Hình 3.81: Vẽ lỗ mặt phẳng chuẩn 50 Hình 3.82: Vẽ lỗ đối xứng 50 Hình 3.83: Trừ chi tiết biên dạng lỗ 51 Hình 3.84: Vẽ biên dạng tròn 51 Hình 3.85: Vẽ hình khối biên dạng tròn 51 Hình 3.86: Cộng hai chi tiết 51 Hình 3.87: Vẽ biên dạng chữ nhật 51 xi Chương 6: Điều khiển robot công nghiệp Luận văn Thạc sĩ Sự cố va chạm tầm với tay máy đƣợc khắc phục nhƣ ta hiệu chỉnh hƣớng khâu tác động cuối lập trình robot cho hƣớng phƣơng Z khâu cuối tay máy hàn hƣớng tƣơng đối theo phƣơng pháp tuyến vào đƣờng Curve - Chọn công cụ Teach Chọn robot cần lập trình điều khiển, xuất hộp thoại Teach - Tiếp tục chọn Table mục Format: Hình 6.76: Hộp thoại Teach - Sau ta chọn tên đƣờng dẫn Curve cần hiệu hỉnh chọn nút “Modify”: Hình 6.77: Hiệu chỉnh điểm hàn - Lúc hộp thoại “Teach Continuous Path” xuất hiện, vị trí hƣớng khâu cuối bị lệch ta chọn vào Node (điểm) dùng chuột HV: Trần Nguyễn Kim Hồng 160 GVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng TS Lê Hiếu Giang Chương 6: Điều khiển robot công nghiệp Luận văn Thạc sĩ hiệu chỉnh cách kéo lại hƣớng cho nhƣ hình … Sau chọn vào nút Modify để xác nhận việc hiệu chỉnh: - Chỉnh sửa lại hƣớng cánh tay robot (tại Node xuất phát đầu tiên) Hình 6.78: Tại vị trí gây va chạm khâu với khung xe - Rê chuột đến đầu gốc tọa độ màu xanh hiệu chỉnh hƣớng khâu tác động cuối: Hình 6.79: Kết sau hiệu chỉnh HV: Trần Nguyễn Kim Hoàng 161 GVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng TS Lê Hiếu Giang Chương 6: Điều khiển robot công nghiệp - Luận văn Thạc sĩ Tiếp tục thực nhƣ cho điểm tọa độ sau hết Tuy nhiên điều thời gian ta hiệu chỉnh số điểm “Node đại diện” (ví dụ Node 15) sau sử dụng chế độ “ IP Zone” chọn nút lệnh Modify Khi xuất hộp thoại Define Interpolation Zone ta chọn Node bắt đầu hiệu chỉnh mụt Start (ví dụ Node1)và kết thúc hiệu chỉnh mục Stop (ví dụ Node15) Sau chọn vào “set” để thiết lập hƣớng gốc tọa độ tƣơng đối hai tọa độ chọn OK Hình 6.80: Hiệu chỉnh nhiều điểm - Kết ta đƣợc nhƣ sau : Hình 6.81: Kết hiệu chỉnh nhiều điểm - Kết gốc tọa độ tƣơng đối có hƣớng liên tục, tất phƣơng z khâu tác động cuối tƣơng ứng theo hƣớng so với điểm Node bắt đầu kết thúc hiệu chỉnh Tiến hành mô kiểm ra thấy việc điều khiển robot ổn định, khâu khớp chuyển động mƣợt hơn, không chuyển động hỗn loạn nhƣ trƣớc hiệu chỉnh (hình 8.82): HV: Trần Nguyễn Kim Hoàng 162 GVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng TS Lê Hiếu Giang Chương 6: Điều khiển robot cơng nghiệp Luận văn Thạc sĩ Hình 6.82: Gốc tọa độ khâu cuối sau hiệu chỉnh - Ta thực tƣơng tự nhƣ hết đƣờng Curve điều khiển quỹ đạo hàn hết công việc robot hàn Thực Teach tương tự cho robot thứ 2, thứ thứ theo trình tự giống thực robot 6.3.5 Liên kết hoạt động robot hàn Để kết hợp bốn hoạt động robot đồng thời, hoạt động robot Fanuc robot Fanuc thực hành động song song lúc hàn đƣờng biên phức tạp vị trí cửa khung xe Sau hàn xong, hai robot Fanuc ngừng hoạt động chuyển sang công đoạn khác hai robot Motoman robot Motoman thực việc hàn phía hông khung sau đuôi xe Để thực đƣợc điều ta chuyển qua mơi trƣờng WORKCELL SEQUENCING - Việc thực xử lý hoạt động hai robot hoạt động cách độc lập thuận tiện việc xử lý Ngƣời dùng tạo thƣ viện xử lý cho robot.Việc tạo thƣ viện xử lý đƣợc thực nhƣ sau: - Click vào File New Một hộp thoại xuất nhƣ hình 6.83 HV: Trần Nguyễn Kim Hoàng 163 GVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng TS Lê Hiếu Giang Chương 6: Điều khiển robot công nghiệp Luận văn Thạc sĩ Hình 6.83: Cách tạo Process Library - Chọn Process Library nhấn OK Hộp thoại Derivation Viewer xuất - Click vào Create Activity New Type để tạo hoạt động cho Robot có tên ROBOT_FANUC1 nhƣ hình: Hình 6.84: Hộp thoại New Type - Nhấn OK để xác nhận hoạt động cho robot - Trong vùng làm việc Derivation Viewer xuất hoạt động ROBOT_FANUC1 (Hình 6.82) - Tƣợng tự ta tạo đƣợc hoạt động ROBOT_FANUC2, ROBOT_MOTOMAN3và ROBOT_MOTOMAN4 độc lập với EDUROBOT 1, (Hình) Hình 6.85: Thư viện hoạt động bốn robot - Nhấn Save để lƣu thƣ viện vừa đƣợc tạo - Để Insert Activity Library vào Process thƣ mục PPR thực nhƣ sau: HV: Trần Nguyễn Kim Hoàng 164 GVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng TS Lê Hiếu Giang Chương 6: Điều khiển robot công nghiệp Luận văn Thạc sĩ - Click vào Insert Activity Library chọn Process thƣ mục PPR Chọn đƣờng dẫn đến thƣ mục đƣợc tạo nhấn Open để mở - Click Insert Activity chọn Process Hộp thoại Insert Activity xuất nhƣ hình 6.86 Hình 6.86: Hộp thoại Insert Activity - Chọn thƣ viện nhấn OK - Thƣ viện đƣợc tạo xuất thƣ mục PPR nhƣ hình 6.87 Hình 6.87: Thƣ viện thƣ mục PPR HV: Trần Nguyễn Kim Hoàng 165 GVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng TS Lê Hiếu Giang Chương 6: Điều khiển robot công nghiệp Luận văn Thạc sĩ - Ngƣời dùng dùng công cụ Assign Prodcut Assign Resource để chèn vào hoạt động ROBOT-FANUC 1, ROBOT-FANUC 2, ROBOTMOTOMAN ROBOT-MOTOMAN để tiến hành xử lý - Ta dùng công cụ“Assign a resource” để gắn robot công việc robot “Fanuc M-16iB.1” vào công việc Resource “ROBOT_FANUC1” , tƣơng tự nhƣ công việc đề cập chƣơng điều khiển EDUBOT Thực công việc tƣơng tự cho robot Fanuc M-16iB.2, Motoman SK6.1 Motoman SK6.2 tƣơng ứng công việc hàn Teach đƣợc cho Resource “Robot_Fanuc2”, Robot_Motoman3 Và Robot_Motoman4 Hình 6.88: Thiết lập cơng việc vào Process Liên kết hoạt động robot - Việc hoạt động ROBOT_FANUC1, ROBOT_FANUC2, ROBOT_MOTOMAN3 ROBOT_MOTOMAN4 thiết lập việc hoạt động hai robot song song sau robot sau thực công việc nối tiếp công việc vừa thực HV: Trần Nguyễn Kim Hoàng 166 GVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng TS Lê Hiếu Giang Chương 6: Điều khiển robot công nghiệp - Luận văn Thạc sĩ Click vào Open PERT Chart chọn Process Một hộp thoại xuất nhƣ hình 6.89 Hình 6.89: Hoạt động robot song song robot nối tiếp - Ta có điều chỉnh thời gian hoạt động robot ta sử dụng biểu đồ Gantt Chart.Click vào Open Gantt Chart chọn Process thƣ mục PPR hiệu chỉnh thời gian lập trình Hình 6.90: Hiệu chỉnh thời gian lập trình để thay đổi vận tốc hàn Kết thực điều khiển robot sau: HV: Trần Nguyễn Kim Hoàng 167 GVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng TS Lê Hiếu Giang Chương 6: Điều khiển robot công nghiệp Luận văn Thạc sĩ Hình 6.91: Kết đường biên hàn bám bề mặt phẳng xác Hình 6.92: Tay máy hàn không va chạm vào sản phẩm,xung đột robot với - Để phân tích va chạm hay xung đột robot với ta sử sụng công cụ Automatic Task Collision Analysic Công cụ mơ tả phân tích vụ va chạm robot bao gồm dụng cụ Có hai thuật tốn thời gian HV: Trần Nguyễn Kim Hoàng 168 GVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng TS Lê Hiếu Giang Chương 6: Điều khiển robot công nghiệp Luận văn Thạc sĩ khoảng cách để kiểm tra va chạm robot.Click vào Automatic Task Collision Analysic Một hộp thoại xuất nhƣ hình Hình 6.93: Hộp thoại Task Collision Việc phân tích va chạm giống với lý thuyết va chạm đề cập ví dụ mục 6.2.9 mơ hai robot hàn theo đƣờng biên chi tiết dạng hộp / HV: Trần Nguyễn Kim Hoàng 169 GVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng TS Lê Hiếu Giang Chƣơng KẾT LUẬN Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng CATIA thiết kế mơ lập trình, điều khiển robot” hoàn thành đạt đƣợc mục tiêu đề Nội dung tập trung nghiên cứu thiết kế, mô lập trình vận hành tay máy, robot ngƣời sử dụng tạo hãng robot lớn giới Mục đích việc mơ nhằm phân tích xung đột, tối ƣu cơng việc điều khiển robot phục vụ cho ngành công nghiệp thay điều khiển robot công nghiệp thủ công Một số kết đạt đƣợc luận văn: Nghiên cứu ứng dụng chức thiết kế CATIA để tạo robot phục vụ cho việc chế tạo hay lập trình mơ DELMIA Ứng dụng đƣợc module DMU Kinematics việc tạo mô động học cho cấu Đặc biệt mô cấu theo qui luật đƣợc định nghĩa trƣớc theo hàm toán học xác định Ứng dụng DELMIA để thực việc lập trình điều khiển robot chức Teach để dạy cho robot làm việc hay lập trình theo quỹ đạo đƣờng cong phức tạp khơng gian chiều Lập trình điều khiển robot thực nhiệm vụ, mô tối ƣu hóa quy trình làm việc cho robot, hai robot, dây chuyền sản xuất ứng dụng robot Dự đoán khả xung đột va chạm robot trình làm việc nhƣ việc phối hợp robot với sau cho thời gian hồn thành quy trình sản xuất ngắn Ngồi kết trên, đề tài cịn mang tính thực tiễn như: Ứng dụng DELMIA thiết kế, chế tạo, mô động học robot Thƣ viện robot tích hợp đầy đủ với hãng robot tiếng giới có ích cho cơng việc phục vụ công tác giảng dạy môn học robot công nghiệp Đa số trƣờng Đại học Việt Nam chƣa có HV: Trần Nguyễn Kim Hồng 170 GVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng TS Lê Hiếu Giang điều kiện trang bị mơ hình robot để thí nghiệm mơ phỏng, lập trình DELMIA cơng cụ hỗ trợ tốt Nghiên cứu, thiết kế mô robot công nghiệp để quản lý dây chuyền sản xuất lớn, quản lý nhà máy sản xuất ảo, quản lý quy trình sản xuất… kết nghiên cứu đƣợc ứng dụng thành cơng sản xuất tƣơng lai mang lại hiệu kinh tế đáng kể cho doanh nghiệp sản xuất Việt Nam.v.v Những yếu tố hạn chế đề tài: Chƣa thực đƣợc cơng việc lập trình điều khiển cho dây chuyền sản xuất xe lớn Chƣa có hệ thống robot hãng thực tế để lập trình kiểm chứng độ xác nhƣ mạnh quản lý dây chuyền sản xuất lớn Dữ liệu cung cấp để mơ lập trình chƣa mang tính thực tế cao nên ảnh hƣởng đến tính xác trực quan kết lập trình điều khiển robot Hướng phát triển đề tài : Nghiên cứu, phối hợp mô điều khiển cho dây chuyền hàn khung xe cho nhà máy dây chuyền sản xuất lớn thực tế có ứng dụng robot công nghiệp Kết hợp mô hoạt động ngƣời (module Human CATIA) với điều khiển robot phục vụ mô tả lập kế hoạch sản xuất cho phân xƣởng làm việc cụ thể làm tăng xuất sản xuất, tránh lãng phí thời gian, tối ƣu hóa ngun cơng sản xuất sản phẩm… xu hƣớng phát triển công nghệ tƣơng lai cần nghiên cứu Nghiên cứu khả kết nối điều khiển DELMIA để điều khiển trực tiếp robot sản xuất HV: Trần Nguyễn Kim Hoàng 171 GVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng TS Lê Hiếu Giang TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Nguyễn Trọng Hữu , Thiết kế sản phẩm với CATIA P3V5 Nhà xuất Giao Thông Vận Tải 2006, 418 trang Phạm Quang Huy - Thiết kế khí mơ với CATIA NXB Thống Kê, 2007, 416 trang Nguyễn Hữu Lộc - Cơ sở thiết kế máy.nxb ĐHQG TP hồ Chí Minh 2006, 624 trang Võ Ngọc Sanh – Bài giảng CATIA bản, 2010, 122 trang Phạm Đăng Phƣớc – Robot Cơng nghiệp.2006, 115 trang TIẾNG NƢỚC NGỒI Jorge Angeles – Fundamental Of Robotic Mechanical Systems, SPRINGER 2003, 545 PAGES WEBSITE tham khảo http://ol.cadfamily.com http://www.kxcad.net http://www.cadfamily.com10 10 http://www.3ds.com 11 http://www.youtube.com 12 http://www.google.com 13 www.meslab.org 14 www.manufacturingtalk.com 15.www.robostoreuk.com HV: Trần Nguyễn Kim Hoàng 172 GVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng TS Lê Hiếu Giang PHỤ LỤC HV: Trần Nguyễn Kim Hoàng 173 GVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng TS Lê Hiếu Giang ... lập trình robot xây dựng quy trình điều khiển robot hàn DELMIA Lập trình điều khiển cho robot mơ hình hóa thiết kế Thiết kế, mơ lâp trình nhiều robot công nghiệp Thiết kế, mô lập trình hay... động robot máy tính Chƣa kết nối, điều khiển hoạt động robot mô với robot sản xuất thực tế bên 1.4 Phƣơng pháp nghiên cứu Phƣơng pháp thiết kế, mô số để giải toán vể điều khiển robot ứng dụng. .. ngữ lập trình robot, phƣơng pháp điều khiển robot Thiết kế, mơ hình hóa hình học robot Edubot năm bậc tự đơn giản Tính tốn, mơ động học cho robot Nghiên cứu module Delmia Robotic để lập trình