Cánh tay robot gắp cuống nhựa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÁNH TAY ROBOT GẮP CUỐNG NHỰA NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: Th.S NGHIÊM HOÀNG HẢI Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Trần Nguyên 1811051603 18DTDA3 Trần Văn Thỉnh 1811051644 18DTDA3 Cao Nhật Trường 1811051623 18DTDA3 TP Hồ Chí Minh, ngày… Tháng 08 năm 2022 LỜI CAM ĐOAN Nhóm em xin cam đoan cơng trình đồ án nghiên cứu chúng em Các số liệu, kết nêu đồ án trung thực chưa công bố cơng trình đồ án khác Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2022 (Ký tên ghi rõ họ tên) i LỜI CẢM ƠN Trước hết nhóm em xin chân thành cảm ơn thầy Nghiêm Hồng Hải tận tình hướng dẫn giúp đỡ nhóm em hồn thành đồ án Qua đồ án thầy giúp chúng em hiểu rõ thêm quy trình cơng việc thiết kế chế tạo, cụ thể quy trình làm đồ án, cho chúng em biết phải đâu, làm phân bổ thời gian phù hợp Đặc biệt qua đồ án thầy giúp chúng em hiểu rõ thêm cánh tay robot tự động, không đơn giản phận khí hay chương trình điều khiển mà phải kết hợp chặt chẽ thật logic phận với Chúng em gặp nhiều khó khăn q trình thực hiện, nhiên có hỗ trợ nhiệt tình thầy giúp nhóm em hồn thành đồ án Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy lần tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ chúng em hoàn thành tốt đề tài này, có kiến thức quan trọng thực tiễn giúp chúng em cảm thấy vững vàng cho mục tiêu theo đuổi tương lai đầy khó khăn thách thức tới Cuối nhóm em xin chân thành cảm ơn thầy/cô Viện thường xuyên theo dõi hỗ trợ chúng em trình thực đồ án ii TÓM TẮT Đề tài: Cánh tay robot gắp cuống nhựa Ngày ngành công nghiệp nhựa phát triển mạnh mẽ gắn liền với đại hóa cơng nghệ kỹ thuật Nhu cầu sử dụng nhựa ngày tăng cao yêu cầu máy ép phải hoạt động tối đa công suất Đồ án nhằm hỗ trợ máy ép ngành công nghiệp nhựa khâu loại bỏ cuống nhựa khỏi phơi sau ép, từ giúp giảm thời gian khâu loại bỏ phôi tăng suất Nhiệm vụ nghiên cứu: Tìm hiểu đối tượng phục vụ đồ án Đặt vấn đề tìm giải pháp để giải vấn đề cách logic Tính tốn, thiết kế vẽ khí, vẽ điện mạch điều khiển cánh tay robot gắp cuống nhựa Sử dụng PLC HMI hãng Delta cho việc lập trình điều khiển Quá trình thực kết đồ án: Sau q trình nghiên cứu tìm hiểu đề tài, nhóm giải yêu cầu đề ban đầu Giải bước đặt vấn đề giúp cho đồ án hoạt động cách logic hoàn thiện Đồ án hoạt động ổn định theo yêu cầu đặt ban đầu Màn hình HMI hiển thị đầy đủ chế độ chức điều khiển Đồ án có đảm bảo an tồn chương trình báo lỗi hiển thị hình HMI đèn báo tủ điện Định hướng phát triển đề tài Cùng với phát triển cơng nghệ tự động hóa nhu cầu sử dụng robot vào ngành công nghiệp yêu cầu robot phải đa Vì hướng phát triển đề tài kết hợp thêm khâu gắp phôi vào robot giúp cho robot vừa loại bỏ cuống gắp phôi khỏi máy ép Đồng thời cải tiến đề tài phục vụ cho ngành công nghiệp chế tạo khâu lắp ráp sản phẩm iii ABSTRACT Topic: Robotic arm with plastic application Nowadays plastic company is developing strongly and associated with modernization of technology and engineering The increasing demand for plastic requires the presses to operate at maximum capacity The support project for the injection molding machine in the plastic industry in removing the stem from the extrusion after pressing, thereby reducing the time to reduce small removal and increasing productivity Task headers: Learn about the project's object server Pose problems and look for solutions to solve problems logically Calculation, design mechanical drawings, electrical drawings and control circuits of robot arm Use Delta PLC and HMI for setup and control work Project implementation process and results: After a process of research and account inquiry, the team was able to address the initial request Step by step decide and pose new problems to help the project work more logically and completely The project works stably according to the initial requirements HMI profile display full mode and function control The project has a safety guarantee by the program error displayed on the screen HMI and the power indicator light Development Account Orientation With the development of automation technology and the need to use robots, companies are learning to require robots to be more versatile So the development guide of the account is to incorporate the addition of support into the robot that helps the robot both remove the device and originate from the press At the same time, it is possible to improve the topic for manufacturing companies to assemble products in-house iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN .ii TÓM TẮT iii ABSTRACT iv MỤC LỤC v DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT .vii DANH SÁCH BẢNG BIỂU x DANH SÁCH CÁC HÌNH .xii LỜI MỞ ĐẦU xv Chương 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Tính cần thiết đề tài 1.2 Tình hình nghiên cứu 1.3 Mục đích nghiên cứu 1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Phạm vi nghiên cứu 1.7 Các kết đạt 1.8 Kết cấu đề tài Chương 2: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN GIẢI PHÁP 2.1 Giới thiệu cánh tay robot gắp sản phẩm nhựa tự động thực tế (tham khảo) v 2.2 Robot gắp cuống liệu 2.3 Cánh tay robot servo trục 11 Chương 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TỰ ĐỘNG HÓA 14 3.1 Mở đầu 14 3.2 Các thành phần PLC 15 3.3 Các vấn đề lập trình 20 3.4 Đánh giá ưu nhược điểm PLC 28 3.5 Bộ điều khiển PLC DVP 14SS2 hình HMI DOP-107BV hãng Delta 31 3.6 Màn hình HMI 46 Chương 4: QUY TRÌNH THIẾT KẾ PHẦN CỨNG VÀ PHẦN MỀM 50 4.1 Thiết kế cứng 50 4.2 Tính chọn thiết bị 59 4.3 Thiết kế phần mềm 66 Chương 5: THI CƠNG MƠ HÌNH THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 80 5.1 Thi cơng mơ hình thực nghiệm 80 5.2 Mơ hình 92 Chương 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 93 6.1 Kết luận 93 6.2 Hướng phát triển 94 vi DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết đầy đủ Kí hiệu chữ viết tắt PLC Programmable logic controller HMI Human-machine interface NC Numerical control CNC Computer numerical control CPU Central Processing Unit STL Statement List LAD Ladder Logic CSF Control System Flow I/O INPUT/OUTPUT 10 A/D Analog 11 D/A Digital 12 IEC International Electrotechnical Commission 13 NPN Negative-Positive-Negative 14 PNP Positive-Negative-Positive 15 SFC Sequential Function chart 16 RET Return 17 EMG EMERGENCY 18 CB Cảm biến 19 CB.1.K Cảm biến xylanh kẹp 20 CB.1.N Cảm biến xylanh nhả 21 CB.2.X Cảm biến xylanh xoay 22 CB.2.T Cảm biến xylanh thu vii 23 CB.3.T Cảm biến xylanh thu 24 CB.3.D Cảm biến xylanh đẩy 25 CB.4.T Cảm biến xylanh thu 26 CB.4.D Cảm biến xylanh đẩy 27 CB.5.T Cảm biến xylanh thu 28 CB.5.D Cảm biến xylanh đẩy 29 CB.6.T Cảm biến xylanh thu 30 CB.6.D Cảm biến xylanh đẩy 31 CB.7.T Cảm biến xylanh thu 32 CB.7.D Cảm biến xylanh đẩy 33 CB.Q Cảm biến quang 34 NO Normally Open 35 V.1.K Van xylanh kẹp 36 V.1.N Van xylanh nhả 37 V.2.X/T Van xylanh xoay/thu 38 V.3.T Van xylanh thu 39 V.3.D Van xylanh đẩy 40 V.4.T Van xylanh thu 41 V.4.D Van xylanh đẩy 42 V.5.T Van xylanh thu 43 V.5.D Van xylanh đẩy 44 V.6.T Van xylanh thu 45 V.6.D Van xylanh đẩy 46 V.7.T/D Van xylanh thu/đẩy 47 V.T Van thu (xylanh) 48 V.D Van đẩy (xylanh) viii 49 C1 Xylanh 50 C2 Xylanh 51 C3 Xylanh 52 C4 Xylanh 53 C5 Xylanh 54 C6 Xylanh 55 C7 Xylanh 56 TT Trạng thái 57 MAN Manual 58 XL Xylanh 59 XL1_K Xilanh kẹp 60 XL1_N Xylanh nhả 61 XL2_T Xylanh thu 62 XL2_X Xylanh xoay 63 XL3_T Xylanh thu 64 XL3_D Xylanh đẩy 65 XL4_T Xylanh thu 66 XL4_D Xylanh đẩy 67 XL5_T Xylanh thu 68 XL5_D Xylanh đẩy 69 XL6_T Xylanh thu 70 XL6_D Xylanh đẩy 71 XL7_T Xylanh thu 72 XL7_D Xylanh đẩy ix 112 - Nút nhấn dừng khẩn cấp (EMERGENCY) - Nút nhấn đèn báo YW-DE YW1P: 113 - Cảm biến tiệm từ xilanh CMSH-020: 114 - Cảm biến quang E3F3-D11: + Thông số kỹ thuật: Loại phát hiện; Khuếch tán Khoảng cách phát hiện; 100mm Đối tượng phát hiện; Giấy trắng 100x100 Nguồn cấp; 12 - 24 VDC±10% 115 Thời gian đáp ứng;1ms Nguồn sáng; LED hồng ngoại 860mm Chế độ hoạt động; Light - ON Tính bảo vệ; Ngắn mạch ngõ ra, nối ngược cực nguồn cấp Ngõ ra; NPN (Open collector transistor output) Kiểu đấu nối; Dây dài 2m Cấp bảo vệ; IP66 Vật liệu; Vỏ Nhựa - Van 5/2 coil 4V120-06: - Xilanh kẹp MHZ2-20D: 116 - Xilanh xoay: 117 - Xilanh vuông: - Xilanh trịn CDJ2D16X200 CDJ2D16X150: 118 + Thơng số kỹ thuật xilanh CDJ2D: Nguồn lượng hoạt động: Khí nén Áp suất tối thiểu: 0.5 kg/cm2 Áp suất tối đa: kg/cm2 Loại xi lanh: Xilanh hai tác động đẩy rút Nhiệt độ: 10 tới 60 độ C Tốc độ piston: 50~750 mm/s - Xilanh tròn MAL20X100-S: + Thơng số kỹ thuật xilanh trịn MAL20x100: Tên thiết bị: Xi lanh tròn MAL20x100 Hãng sản xuất: TPM Lưu chất: Khí nén Loại xi lanh: Hai tác động Kích thước xilanh: đường kính 20, hành trình 100 Nhiệt độ làm việc dao động: -20 độC – 70 độC Áp suất làm việc: 0.1 Mpa- 1.0 Mpa 119 Tốc độ: 30- 80mm/s - Xilanh trục CXSJM10-30-A93L: - Bộ trượt + trượt: EGH15CA 120 - Bộ trượt + trượt: ARC15FN - Tủ điện: • Thơng số kỹ thuật: Kích thước: 500x400x210mm Độ dày tơn: 1mm Trọng lượng: 5000g 121 Màu sắc: ghi sáng - Nhôm định hình: 40x80x400mm - Nhơm định hình: 15x40x390mm 122 - Gối đỡ trục ngang: UPC205 123 - Dây khí: Phi + Phi - Bộ lọc khí: AFC2000 124 - Van tiết lưu khí: PSL4M5A - Đầu nối khí: PG6/8 125 - Cáp điện: CADIVI 0.75 – 0.5 - - Dây ruột gà: 126 ... gắp khỏi khuôn Hình 1.4: Tay robot cấp, gắp phơi (Nguồn: Internet) Hình 2.1: Robot gắp cuống liệu Hình 2.2: Kích thước robot gắp cuống liệu Hình 2.3: Cánh tay Robot. .. tài liệu nên cánh tay robot gắp cuống nhựa dừng mức mơ hình 1.7 Các kết đạt - Cánh tay hoàn thành tiến độ đạt mục đích đề ban dầu nhóm em là: + Cánh tay làm việc yêu cầu gắp cuống nhựa khỏi khn... thiệu cánh tay robot gắp sản phẩm nhựa tự động thực tế (tham khảo) Cánh tay robot gắp cuống liệu loại máy chuyên phục vụ cho quy trình sản xuất cơng nghiệp, đặc biệt ngành công nghiệp nhựa Cánh tay