Giáo trình Robot công nghiệp (Nghề Cơ điện tử Trung cấp)

NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: ROBOT CƠNG NGHIỆP NGHỀ: CƠ ĐIỆN TỬ TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số:753/QĐ-CĐCG-KT&KĐCL ngày 11 tháng 11 năm 2022 Trường Cao đẳng Cơ giới Quảng Ngãi, năm 2022 (Lưu hành nội bộ) TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Để thực biên soạn giáo trình đào tạo nghề Cơ điện tử trình độ Trung Cấp Nghề, giáo trình Robot cơng nghiệp giáo trình mơ đun đào tạo chuyên ngành biên soạn theo nội dung chương trình khung Hiệu trưởng trường Cao đẳng Cơ giới phê duyệt Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức kỹ chặt chẽ, logíc Khi biên soạn, nhóm biên soạn cố gắng cập nhật kiến thức có liên quan đến nội dung chương trình đào tạo phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết thực hành biên soạn gắn với nhu cầu thực tế sản xuất đồng thời có tính thực tiễn cao Nội dung giáo trình biên soạn với dung lượng thời gian đào tạo 90 gồm có: Bài 1: Giới thiệu chung robot công nghiệp Bài 2: Cấu trúc phân loại robot công nghiệp Bài 3: Các chuyển động robot công nghiệp Bài Phương trình động học động lực học robot Bài Lập trình ứng dụng robot phần mềm Trong trình sử dụng giáo trình, tuỳ theo yêu cầu khoa học công nghệ phát triển điều chỉnh thời gian bổ sung kiến thức cho phù hợp Trong giáo trình, chúng tơi có đề nội dung thực tập để người học củng cố áp dụng kiến thức phù hợp với kỹ Tuy nhiên, tùy theo điều kiện sở vật chất trang thiết bị, trường sử dụng cho phù hợp Mặc dù cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng mục tiêu đào tạo không tránh khiếm khuyết Rất mong nhận đóng góp ý kiến thầy, giáo, bạn đọc để nhóm biên soạn hiệu chỉnh hoàn thiện Quảng Ngãi, ngày tháng năm 2022 Tham gia biên soạn Phan Ngọc Bảo chủ biên …………………………… …………………………… MỤC LỤC TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 NỘI DUNG TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN LỜI GIỚI THIỆU Bài 1: Giới thiệu chung robot công nghiệp Sơ lược q trình phát triển robot cơng nghiệp Các khái niệm định nghĩa robot công nghiệp Ứng dụng robot công nghiệp Bài 2: Cấu trúc phân loại robot công nghiệp Các phận cấu thành robot công nghiệp Bậc tự tọạ độ suy rộng Hệ toạ độ vùng làm việc Phân loại robot công nghiệp Giới thiệu robot Bài 3: Các chuyển động robot công nghiệp Các khái niệm ban đầu Các chuyển động Một sơ kết cấu điển hình Điều khiển mơ hình robot ABB IRB 120 Bài 4: Phương trình động học động lực học robot Phương trình động học thuận Phương trình động học nghịch Giải hệ phương trình động học robot Động lực học robot Bài 5: Lập trình ứng dụng robot phần mềm Giới thiệu phần mềm Robot Studio Giao diện chức công cụ Các thao tác với chuột Các lệnh Lập trình máy tính TÀI LIỆU THAM KHẢO TRANG 10 11 12 15 20 21 22 24 28 33 39 40 41 42 46 50 51 61 62 67 79 80 81 83 84 88 112 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: ROBOT CƠNG NGHIỆP Mã mơ đun: MĐ19 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: - Vị trí mơ đun: Mơ đun bố trí dạy sau học xong môn học /mô đun kỹ thuật sở, Lập trình PLC, Kỹ thuật cảm biến, Điều khiển khí nén, điện khí nén - Tính chất: Là mơ đun chun nghề chương trình đào tạo nghề Cơ Điện tử - Ý nghĩa vai trị mơ đun: Mơ đun Robot Cơng Nghiệp mảng kiến thức kỹ thiếu với công nhân kỹ thuật chuyên ngành Cơ điện Tử Các kiến thức kỹ từ mô đun giúp học sinh, sinh viên nắm bắt kiến thức kỹ thực hành robot cơng nghiệp Để thực tốt nội dung mô đun người học cần phải nắm số kiến thức kỹ mô đun kỹ thuật cảm biến, mô đun điều khiển điện khí nén,… Hy vọng giáo trình đề cập đựơc phần lớn lĩnh vực mà học viên cần biết để cho mơ hình hóa, phương thức tính tốn trở thành đối tượng dễ hiểu, dễ lắp ráp, sửa chữa đem lại cho học viên thông tin cần biết - Đối tượng: Là giáo trình áp dụng cho học sinh trình độ Trung cấp nghề Cơ điện tử Mục tiêu mô đun: - Kiến thức: A1 Trình bày cấu trúc robot cơng nghiệp A2 Mơ tả q trình hoạt động robot dùng công nghiệp - Kỹ năng: B1 Lập trình mơ chuyển động robot B2 Sử dụng robot cơng nghiệp qui trình Kỹ thuật B3 Sửa chữa số hư hỏng thông thường robot công nghiệp - Về lực tự chủ trách nhiệm: C1 Rèn luyện tính tỉ mỉ, xác, an tồn vệ sinh cơng nghiệp Chương trình khung nghề Cơ điện tử Mã MH, Số tín Thời gian học tập (giờ) Trong MĐ I Tên môn họcc, mô đun Tổng số Thực hành/ Lý thực tập/ thí Kiểm Thuyết nghiệm tra /bài tập 12 255 94 148 13 MH 01 Chính trị 30 15 13 MH 02 Pháp luật 15 MH 03 Giáo dục thể chất 30 24 MH 04 Giáo dục quốc phòng - An ninh 45 21 21 MH 05 Tin học 45 15 29 MH 06 Ngoại ngữ (Anh văn) 90 30 56 65 1655 460 1104 91 10 225 80 128 17 MH 07 An toàn lao động 1,5 30 20 MH 08 Vẽ Kỹ thuật điện 45 15 25 MH 09 AUTO CAD 90 30 54 2,5 60 15 41 55 1430 380 976 74 45 95 10 II II.1 Các môn học chung/đại cương (*) Các môn học, mô đun chuyên môn nghề Các môn học, mô đun sở MĐ 10 Điện Các môn học mô đun II.2 chuyên ngành MĐ 11 Lập trình PLC 6,5 150 MĐ 12 Kỹ thuật cảm biến 60 30 24 MĐ 13 Điện tử công suất 90 30 54 MĐ 14 Bảo Trì Cơ Khí 90 30 54 120 45 67 90 30 54 60 20 38 150 45 95 10 30 54 MĐ 15 Điều khiển khí nén, điện khí nén 5,5 MĐ 16 Điều khiển thuỷ lực, điện thủy lực MĐ 17 Thiết kế mạch điện tử Lắp đặt, vận hành hệ thống MĐ 18 điện tử MPS MĐ 19 Rô bôt công nghiệp MĐ 20 Lắp đặt vận hành điều khiển động điện MĐ 21 Mạng truyền thông công nghiệp 6,5 90 5,5 110 45 57 75 15 56 MĐ 22 Nâng cao hiệu công việc 45 15 28 MĐ 23 Thực tập tốt nghiệp 300 300 77 1910 554 1252 104 TỔNG CỘNG Chương trình chi tiết mô đun Số TT Thời gian Tên mô đun Tổng số Lý thuyết Thực hành Kiểm tra* Bài 1: Giới thiệu chung Robot công nghiệp 5 0 Bài 2: Cấu trúc phân loại robot công nghiệp 18 12 Bài 3: Các chuyển động robot công nghiệp 20 12 Bài 4: Phương trình động học động lực học robot cơng nghiệp 10 10 Bài 5: Lập trình ứng dụng robot phần mềm 37 30 Tổng 90 30 54 Điều kiện thực môn học: 3.1 Phòng học Lý thuyết/Thực hành: Đáp ứng phòng học chuẩn 3.2 Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn, tranh vẽ 3.3 Học liệu, dụng cụ, mơ hình, phương tiện: Giáo trình, mơ hình thực hành, dụng cụ nghề điện, phần mềm mô phỏng,… 3.4 Các điều kiện khác: Người học tìm hiểu thực tế robot cơng nghiệp nhà máy, xí nghiệp công nghiệp Nội dung phương pháp đánh giá: 4.1 Nội dung: - Kiến thức: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kiến thức - Kỹ năng: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kỹ - Năng lực tự chủ trách nhiệm: Trong trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu trước đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học + Nghiêm túc trình học tập 4.2 Phương pháp: Người học đánh giá tích lũy mơn học sau: 4.2.1 Cách đánh giá - Áp dụng quy chế đào tạo Trung cấp hệ quy ban hành kèm theo Thông tư số 04/2022/TT-BLĐTBXH, ngày 30/3/2022 Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh Xã hội - Hướng dẫn thực quy chế đào tạo áp dụng Trường Cao đẳng Cơ giới sau: Điểm đánh giá Trọng số + Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1) 40% + Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2) + Điểm thi kết thúc môn học 60% 4.2.2 Phương pháp đánh giá Phương pháp đánh giá Thường xuyên Định kỳ Kết thúc môn học Phương pháp tổ chức Hình thức kiểm tra Chuẩn đầu đánh giá Tự luận/ Viết/ Trắc nghiệm/ A1, A2, B1, C1 Thuyết trình Báo cáo Tự luận/ Viết A2, B1, B2, Trắc nghiệm/ thực hành B3, C1 thực hành Vấn đáp Vấn đáp thực hành A1, A2, B1, B2, thực hành mơ B3, C1 hình Số cột Thời điểm kiểm tra Sau Sau 23 Sau 90 4.2.3 Cách tính điểm - Điểm đánh giá thành phần điểm thi kết thúc mô đun chấm theo thang điểm 10 (từ đến 10), làm tròn đến chữ số thập phân - Điểm mô đun tổng điểm tất điểm đánh giá thành phần mô đun nhân với trọng số tương ứng Điểm mô đun theo thang điểm 10 làm tròn đến chữ số thập phân Hướng dẫn thực mô đun 5.1 Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Trung cấp Cơ điện tử 5.2 Phương pháp giảng dạy, học tập mô đun 5.2.1 Đối với người dạy * Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gồm: Trình chiếu, thuyết trình ngắn, nêu vấn đề, hướng dẫn đọc tài liệu, tập cụ thể, câu hỏi thảo luận nhóm… * Thực hành: - Phân chia nhóm nhỏ thực tập thực hành theo nội dung đề - Khi giải tập, làm Thực hành, thí nghiệm, tập: Giáo viên hướng dẫn, thao tác mẫu sửa sai chỗ cho nguời học - Sử dụng mơ hình, học cụ mơ để minh họa tập ứng dụng hệ truyền động robot, loại thiết bị điều khiển, phần mềm mơ * Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề * Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân cơng thành viên nhóm tìm hiểu, nghiên cứu theo u cầu nội dung học, nhóm thảo luận, trình bày nội dung, ghi chép viết báo cáo nhóm 5.2.2 Đối với người học: Người học phải thực nhiệm vụ sau: - Nghiên cứu kỹ học nhà trước đến lớp Các tài liệu tham khảo cung cấp nguồn trước người học vào học môn học (trang web, thư viện, tài liệu ) - Sinh viên trao đổi với nhau, thực thực hành báo cáo kết - Tham dự tối thiểu 80% giảng tích hợp Nếu người học vắng >20% số tích hợp phải học lại mơ đun tham dự kì thi lần sau - Tự học thảo luận nhóm: Là phương pháp học tập kết hợp làm việc theo nhóm làm việc cá nhân Một nhóm gồm 2-3 người học cung cấp chủ đề thảo luận trước học lý thuyết, thực hành Mỗi người học chịu trách nhiệm số nội dung chủ đề mà nhóm phân cơng để phát triển hồn thiện tốt tồn chủ đề thảo luận nhóm - Tham dự đủ kiểm tra thường xuyên, định kỳ - Tham dự thi kết thúc mô đun - Chủ động tổ chức thực tự học Tài liệu tham khảo: [1] Robot công nghiệp - GSTSKH Nguyễn Thiện phúc NXBKH Kỹ thuật 2006 [2] Tay máy - người máy công nghiệp - Nguyễn Thiện phúc NXBKH Kỹ thuật 1983 [3]Điện tử công nghiệp - Nguyễn Phước - NXBKH Kỹ thuật 2003 [4] Cảm biến ứng dụng - Dương minh Trí, NXB trẻ 2006 [5] Cơ điện tử - Trần san, Trần Khánh Thành NXBKHKT 2006