Giáo trình Bài tập tổng hợp cơ điện tử (Nghề Cơ điện tử Trình độ Cao đẳng)

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên 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 Bài tập tổng hợp điện tử mô đun sở của nghề Cơ điện tử biên soạn dựa theo chương trình khung đã xây dựng ban hành năm 2021 của trường Cao đẳng nghề Cần Thơ dành cho nghề Cơ điện tử trình độ Cao đẳng Giáo trình biên soạn làm tài liệu học tập, giảng dạy nên giáo trình đã xây dựng mức độ đơn giản dễ hiểu, học có thí dụ tập tương ứng để áp dụng làm sáng tỏ phần lý thuyết Khi biên soạn, nhóm biên soạn đã dựa kinh nghiệm thực tế giảng dạy, tham khảo đồng nghiệp, tham khảo giáo trình có cập nhật kiến thức có liên quan để phù hợp với nội dung chương trình đào tạo phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung biên soạn gắn với nhu cầu thực tế Nội dung giáo trình biên soạn với lượng thời gian đào tạo 45 giờ gồm có: Bài 01 MĐ33-01: Đề xuất giải pháp Bài 02 MĐ33-02: Thiết kế tài liệu Bài 03 MĐ33-03: Thực Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng mục tiêu đào tạo không tránh thiếu sót Rất mong nhận đóng góp ý kiến của thầy, cơ, bạn đọc để nhóm biên soạn điều chỉnh hoàn thiện Cần Thơ, ngày tháng năm 2021 Tham gia biên soạn Bùi Chí Thanh Đỗ Hữu Hậu MỤC LỤC Trang TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN .4 BÀI 1: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP Mô tả yêu cầu công nghệ Đề xuất giải pháp .8 2.1 Đề xuất giải pháp cho thí dụ 2.2 Đề xuất giải pháp cho thí dụ Thực hành đề xuất giải pháp 3.1 Trình bày giải pháp đã đề xuất cho thí dụ 3.2.Trình bày giải pháp đã đề xuất cho thí dụ 10 BÀI 2: THIẾT KẾ TÀI LIỆU 12 Mơ tả q trình .12 1.1 Mơ tả q trình cho thí dụ 12 1.2 Mơ tả q trình cho thí dụ 13 Thiết kế biểu đồ bước hành trình 13 2.1 Biểu đồ thí dụ 13 2.2 Biểu đồ thí dụ 14 Thiết kế vẽ cho phần tử khí 14 3.1 Thiết kế cho thí dụ 14 3.2 Thiết kế cho thí dụ 14 Thiết kế sơ đồ mạch .15 Thiết kế chương trình .16 Thực hành 18 6.1 Mạch cảm biến 18 6.2 Mạch vi điều khiển .20 6.3 Mạch reset 21 6.4 Khối giải mã bàn phím 22 6.5 Mạch nguồn 23 6.6 Mạch hiển thị 23 6.7 Mạch điều khiển động 24 6.8 Mạch cách ly dùng Opto PC817 27 6.9 Viết chương trình 27 BÀI 3: THỰC HIỆN 38 Chế tạo phần tử khí 38 Lắp ráp, kết nối phần tử của trạm điện tử 39 Vận hành, kiểm tra hoạt động của trạm điện tử 40 Kiểm tra đánh giá kết 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 42 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: BÀI TẬP TỔNG HỢP CƠ ĐIỆN TỬ Mã mơ đun: MĐ33 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: - Vị trí: Mơ đun bố trí sau học xong môn học, mô đun chuyên môn nghề; trước thực mô đun thực tập tốt nghiệp - Tính chất: Là mơ đun bắt buộc chương trình đào tạo Cơ điện tử - Ý nghĩa vai trị của mơ đun: Sau năm hình thành phát triển, cách mạng công nghiệp lần thứ (CMCN 4.0) đời vào năm 2013 Với xuất của robot trí tuệ nhân tạo (AI) đã mang lại nhiều ứng dụng xã hội Việc ứng dụng tự động hóa, trí tuệ nhân tạo vào sản xuất, kinh doanh xu hướng tất yếu nhằm tạo suất lao động cao Trên giới đã có nhiều nhà máy sử dụng toàn hệ thống dây chuyền sản xuất tự động hóa, đưa robot vào thay sức lao động của người, tạo sản phẩm tốt, độ xác cao Mục tiêu mơ đun: - Kiến thức: + Phân tích chức hoạt động, đặc biệt chu trình làm việc điều kiện logic quy trình tự động hóa; + Tìm kiếm thơng tin từ tài liệu kỹ thuật, vẽ, internet áp dụng vào công việc; - Kỹ năng: + Xây dựng giải pháp cho vấn đề liên quan đến q trình tự động hóa tay máy vẽ sơ đồ theo tiêu chuẩn (giản đồ trạng thái, biểu đồ chức năng); + Đọc, phân tích vẽ vẽ khí, sơ đồ điện-khí nén lắp ráp của hệ thống điện tử; + Thiết kế chương trình ứng dụng; + Xác định bước cần thiết để thực công việc lắp đặt, đấu nối cho hệ thống điện tử điều khiển PLC, Vi điều khiển; + Lắp ráp phận phần tử hệ thống điện tử hiệu chỉnh phần tử; + Nạp chương trình vào PLC, Vi điều khiển thử nghiệm, vận hành hệ thống điện tử + Có khả tự nghiên cứu để nâng cao kiến thức kỹ năng; - Năng lực tự chủ trách nhiệm: + Tổ chức nơi làm việc gọn gàng, ngăn nắp biện pháp an tồn; + Có tư tác phong công nghiệp, ý thức tổ chức kỷ luật, khả làm việc độc lập khả phối hợp làm việc nhóm q trình học tập sản xuất Nội dung mô đun: Số Thời gian (giờ) TT Tổng Lý Thực Kiểm số thuyết hành, thí tra Tên mô đun nghiệm, thảo luận, tập Bài 1: Đề xuất giải pháp 4 Mô tả yêu cầu công nghệ 2 Đề xuất giải pháp 2 2.1 Đề xuất giải pháp cho thí dụ 2.2 Đề xuất giải pháp cho thí dụ Thực hành đề xuất giải pháp 3.1 Trình bày giải pháp đã đề xuất cho thí dụ 3.2 Trình bày giải pháp đã đề xuất cho thí dụ Bài 2: Thiết kế tài liệu Mô tả trình 1.1 Mơ tả q trình cho thí dụ 1.2 Mơ tả q trình cho thí dụ 2 Thiết kế biểu đồ bước hành trình 2.1 Biểu đồ thí dụ 2.2 Biểu đồ thí dụ Thiết kế vẽ cho phần tử khí 3.1 Thiết kế cho thí dụ 3.2 Thiết kế cho thí dụ Thiết kế sơ đồ mạch Thiết kế chương trình Thực hành 6.1 Mạch cảm biến 6.2 Mạch vi điều khiển 6.3 Mạch reset 6.4 Khối giải mã bàn phím 6.5 Mạch nguồn 6.6 Mạch hiển thị 6.7 Mạch điều khiển động 6.8 Mạch cách ly dùng Opto PC817 6.9 Viết chương trình Kiểm tra Bài 3: Thực Chế tạo phần tử khí Lắp ráp, kết nối phần tử của trạm điện tử Vận hành, kiểm tra hoạt động của trạm điện tử Kiểm tra đánh giá kết Cộng 4 12 1 1 1 1 25 10 45 6 18 10 4 15 28 1 BÀI 1: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP Mã MĐ33-01 Giới thiệu: Trong trình thực cơng việc giải tốn thực tế ta cần có giải pháp thực hiện, giải pháp tốt giúp cho công việc thực nhanh hiệu Mục tiêu: - Đề xuất nội dung, mô tả yêu cầu công nghệ của tập cần thực (một trạm cụ thể); - Trình bày phương pháp thực nội dung đã đề xuất - Có tác phong cơng nghiệp, ý thức tổ chức kỷ luật, khả làm việc độc lập phối hợp làm việc nhóm q trình thực tập Nội dung chính: Mơ tả yêu cầu công nghệ Khi đã xác định rõ tốn bước tìm hiểu xem hệ thống dự kiến yêu cầu làm Điều quan trọng phải xây dựng danh sách yêu cầu của hệ thống Dựa yêu cầu của hệ thống người xây dựng hệ thống phải trả lời yêu cầu sau đây: Đầu của hệ thống gì? Hệ thống phải làm để có kết mong muốn, nghĩa phải xử lý gì? Những linh kiện mà hệ thống u cầu gì? Thí dụ 1: Hệ thống MPS trạm Festo Hệ thống điều khiển gồm có trạm sau: Trạm Distribution Station – Trạm cung cấp – trạm thứ hệ thống MPS gồm trạm của Festo Trạm phát triển sản xuất cho dạy nghề mục đích đào tạo tiếp tục lĩnh vực tự động hố cơng nghệ Đây trạm cấp phát chi tiết phôi cho trạm làm việc Trạm cấp phơi mơ tả qui trình cung cấp phơi cho dây chuyền sản xuất, trạm dùng để tách chi tiết cần gia công ổ chứa Từng chi tiết đưa vào vị trí làm việc, vận chuyển đến vị trí thao tác theo qui định Phôi giữ giác hút với công tắc chân không để kiểm tra phôi đã hút vận chuyển xylanh xoay, vận chuyển phôi đến trạm Chức của trạm cung cấp là: Tách chi tiết gia công khỏi ổ chứa, Chuyển chi tiết gia công cấu dẫn quay dùng giác hút Trạm cung cấp bao gồm phận sau: Module ổ chứa dạng ống xếp, Module vận chuyển Trạm Testing Station – Trạm kiểm tra – trạm thứ hệ thống MPS gồm trạm của Festo Trạm phát triển sản xuất cho dạy nghề mục đích đào tạo tiếp tục lĩnh vực tự động hố cơng nghệ Trạm Kiểm tra xác định đặc tính của chi tiết phơi nạp vào Module cảm biến xác định màu của chi tiết cảm biến điện dung thăm dò chi tiết phôi mà không quan tâm đến màu sắc Cảm biến khuyếch tán xác định chi tiết phôi kim loại chi tiết phôi màu đỏ Chi tiết phôi màu đen không nhận biết cảm biến khuyếch tán Cảm biến quang điện phản xạ hiển thị vùng làm việc của giá đỡ chi tiết phơi có trống hay không trước chi tiết phôi nhấc lên module nâng hạ Cảm biến tương tự của module đo lường xác định chiều cao của chi tiết phôi Tín hiệu xuất số hố qua so sánh có giá trị ngưỡng điều chỉnh cấp cho PLC có sử dụng xử lý tín hiệu tương tự thông qua khối kết nối Xy lanh thẳng dẫn chi tiết phôi theo hướng xuôi xuống trạm qua máng trượt phía có đệm khí Các chi tiết phơi khác phân loại máng phía Trạm Gia Công – trạm thứ hệ thống MPS gồm trạm của Festo Trạm phát triển sản xuất cho dạy nghề mục đích đào tạo tiếp tục lĩnh vực tự động hố cơng nghệ Chức của trạm gia cơng: Kiểm tra đặc tính của chi tiết phơi (Vị trí xác định, lỗ), gia cơng khí chi tiết phơi, cung cấp chi tiết phôi đến trạm Trong trạm gia công, chi tiết phôi kiểm tra gia công Bàn quay phân độ Bàn quay phân độ điều khiển động điện chiều Bàn quay định vị trí mạch Relay, với vị trí của bàn phát cảm biến điện cảm Trên Bàn quay phân độ chi tiết phôi kiểm tra khoan trình song song Cơ cấu dẫn động điện từ với cảm biến điện cảm kiểm tra chi tiết phôi đã đưa vào vị trí xác hay chưa Trong khoan, chi tiết phôi kẹp cấu dẫn động điện từ Trạm Tay gắp – trạm thứ hệ thống MPS gồm trạm của Festo Trạm phát triển sản xuất cho dạy nghề mục đích đào tạo tiếp tục lĩnh vực tự động hố cơng nghệ Chức của Tay gắp: Xác định rõ đặc tính vật liệu của chi tiết phôi, gắp chi tiết phôi từ module giữ phôi, đặt chi tiết phôi vào máng trượt “kim loại / màu đỏ” màu đen, di chuyển chi tiết phôi đến trạm Trạm Tay gắp bao phần sau đậy: Module chứa phôi, Module PicAlfa, Module máng trượt Trạm tay gắp lắp ráp thiết bị tay máy trục Chi tiết phôi đưa vào phát thiết bị giữ phôi cảm biến ánh sáng quang phản xạ Thiết bị tay máy tìm chi tiết phơi từ giá giữ phơi trợ giúp của bàn tay kẹp khí nén, có lắp cảm biến quang điện Cảm biến phân biệt màu đen không đen của chi tiết phơi Các tiêu chuẩn phân biệt khác định nghĩa trạm tổ hợp với trạm khác Bằng cách thiết lập cấu chặn của khí cuối máng trượt, vận chuyển chi tiết phôi sang trạm sau Trạm Trung Gian – trạm thứ hệ thống MPS gồm trạm của Festo Trạm phát triển sản xuất cho dạy nghề mục đích đào tạo tiếp tục lĩnh vực tự động hố cơng nghệ Trạm Trung Gian có nhiệm vụ trạm đệm, để vận chuyển phôi, lưu trữ phôi dạng FOFO (first in – first out), chi tiết phơi khơng bị thay đổi vị trí, thời điểm có phơi tách vận chuyển đến trạm Trạm Trung Gian bao gồm phần tử sau: Module băng chuyền trung gian, chia phơi dùng khí nén phần tử khác của trạm Trạm trung gian chứa đệm đến chi tiết phơi trước phân tách, cảm biến khuếch tán phía khởi động của băng tải phát chi tiết phôi đưa vào Cảm biến quang điện để báo phôi đã đến tách phôi Bộ phân tách tác động qua xylanh hành trình với cấu khí đảo chiều Vị trí cuối của hành trình xylanh phát cảm biến tiệm cận Trạm Lắp ráp – trạm thứ hệ thống MPS gồm trạm của Festo Trạm phát triển sản xuất cho dạy nghề mục đích đào tạo tiếp tục lĩnh vực tự động hoá công nghệ Trạm Lắp ráp làm việc vùng với trạm Robot, trạm cung cấp linh kiện cho trạm Robot làm việc Các cơng việc của trạm sau: Xylanh tác động kép đẩy nắp phôi khỏi ổ chứa, phơi piston có sẵn khay chứa với 02 loại piston khác kích cỡ, xylanh tác động kép đẩy phơi lị xo khỏi ổ chứa Chức của trạm Lắp ráp: cung cấp chi tiết phôi cho trạm Robot làm việc Trạm Lắp ráp bao gồm phần tử là: Module ổ chứa phơi lị xo, module ổ chứa nắp phơi, module khay đựng piston, module máng trượt module đựng dụng cụ cho robot làm việc khối module khác Trạm Dập phôi – trạm thứ hệ thống MPS gồm trạm của Festo Trạm phát triển sản xuất cho dạy nghề mục đích đào tạo tiếp tục lĩnh vực tự động hố cơng nghệ Các nắp phôi cung cấp lần lượt từ ụ chứa đưa vào module dập để tạo lỗ với kích thước định sẵn Sau xylanh khí nén tác động kép đẩy nắp phôi đã dập khỏi vị trí đợi vị trí làm việc của robot với tín hiệu xylanh tác động đơn Trạm Sorting Station – Trạm phân loại – trạm thứ hệ thống MPS gồm trạm của Festo Trạm phát triển sản xuất cho dạy nghề mục đích đào tạo tiếp tục lĩnh vực tự động hố cơng nghệ Phần băng tải rẽ nhánh để phân loại, nhờ có rẽ nhánh phân loại khác chuyển mạch tuỳ theo chi tiết phôi Chi tiết phôi phải xử lý riêng lẻ không làm hỏng chức chuyển mạch của thiết bị rẽ nhánh Trong Trạm Phân loại, chi tiết phôi tượng trưng phân loại theo vật liệu màu sắc Xylanh đã lắp phân loại tuỳ theo màu vật liệu Chức của trạm Phân loại là: Phân loại chi tiết phơi tuỳ theo đặc tính Trạm Phân loại bao gồm phần sau: Module băng tải phân loại, Module máng trượt Thí dụ 2: Thiết kế " Hệ thống cánh tay máy băng chuyền tự động " Khi hệ thống hoạt động, sản phẩm chạy băng chuyền, đầu tiên phải qua hệ thống cảm biến quang trở Nếu sản phẩm có màu sắc phù hợp (phản xạ ánh sáng vào quang trở mà quang trở nhận được) hệ thống băng chuyền dừng lại, sau hệ thống cánh tay máy hạ xuống gắp sản phẩm lên quay sang đặt vị trí khác Các sản phẩm khơng ảnh hưởng đến hoạt động của quang trở tiếp tục đến gặp hệ thống cảm biến hồng ngoại Khi qua phận cảm biến sản phẩm chặn không cho tia hồng ngoại từ nơi phát đến nơi thu, tạo xung điện đưa khối xử lí trung tâm để tăng dần số đếm Khi đạt đến số sản phẩm thùng băng chuyền sản phẩm dưng lại băng chuyền thùng chứa sản phẩm chạy, đến lúc gặp cảm biến thùng chứa sản phẩm dừng lại Cứ đến đạt số thùng chứa sản phẩm kết thúc Đề xuất giải pháp Đây mô đun chun mơn nghề nhằm hồn thiện kỹ tổng hợp của nghề thông qua việc tự xây dựng hệ thống điện tử Vì giáo viên đảm nhiệm vai trò định hướng, dẫn dắt, tư vấn sinh viên suốt trình thực - Để phát huy khả phối hợp làm việc theo nhóm, giáo viên phân nhóm cho sinh viên tự chọn nhóm để thực nhiệm vụ cụ thể (mỗi nhóm từ 46 sinh viên); - Sinh viên phải xây dựng trạm dựa phần tử có sẵn, để đảm bảo nhóm khơng trùng chủ đề, giáo viên phải định hướng cho nhóm lựa chọn đề cho phù hợp; - Để phát huy tư sáng tạo độc lập giải vấn đề, giáo viên nêu vấn đề mô tả yêu cầu công nghệ để sinh viên tư đề xuất ý tưởng/giải pháp phương án giải vấn đề - Phần tự chế tạo phần tử khí, giáo viên cần ý đến chất lượng độ xác gia cơng 2.1 Đề xuất giải pháp cho thí dụ Mỗi nhóm sinh viên chọn trạm để thiết kế thi cơng mơ hình của trạm Đảm bảo chức của trạm, có ứng dụng cảm biến, mạch điều khiển, thẩm mỹ (hình dáng, vật liệu,…) Gợi ý: sử dụng kĩ thuật vi xử lí với chip 89(S/C)xx mạch điều khiển Arduino với nhiều linh kiện điện tử khác để thiết kế mạch điều khiển động Kết hợp với mơ hình thi cơng chủ yếu từ vật liệu đơn giản, gọn, nhẹ (bằng gỗ, mica,…) để triển khai mơ hình trạm đã chọn 2.2 Đề xuất giải pháp cho thí dụ Thiết kế phần cứng mơ hình vật liệu đơn giản sử dụng vi xử lí cho q trình điều khiển Gợi ý: sử dụng kĩ thuật vi xử lí với chip 89(S/C)xx mạch điều khiển Arduino với nhiều linh kiện điện tử khác để thiết kế mạch điều khiển động Kết hợp với mơ hình thi cơng chủ yếu từ vật liệu đơn giản, gọn, nhẹ (bằng gỗ, mica,…) để triển khai mơ hình Hệ thống cánh tay máy băng chuyền tự động Thực hành đề xuất giải pháp 3.1 Trình bày giải pháp đề xuất cho thí dụ - Lập kế hoạch làm việc theo mẫu sau: BẢNG KẾ HOẠCH LÀM VIỆC Mô đun: BÀI TẬP TỔNG HỢP CƠ ĐIỆN TỬ Tên đề tài: Mơ hình … Giáo viên hướng dẫn: ThS Bùi Chí Thanh Sinh viên thực hiện: Họ tên MSSV Nguyễn Văn A 21113001 (Trưởng nhóm) Trần Văn B 21113002 … … (Ví dụ bảng phân cơng) Thời gian Người phụ STT Nội dung Ghi hồn thành trách Tìm hiểu đề tài 25/10/2022 Tổng hợp phân tích … tài liệu Thiết kế sơ đồ phần … cứng Thiết kế mạch điện tử … Thi công phần cứng … Viết chương trình … Nạp chương trình, … vận hành sửa lỗi Viết báo cáo … Xác nhận nhóm trưởng (kí ghi rõ họ tên) - Thực theo kế hoạch - Giáo viên theo dõi, giám sát, hỗ trợ điều chỉnh suốt qua trình thực - Giáo viên tổ chức báo cáo trình kết thúc đề tài Các bước thực yêu cầu công nghệ - Bước 1: Phân tích – Địa cổng xuất/nhập Hãy hoàn thành danh sách cổng nhập/xuất của PLC đã kể bên Hãy định nghĩa cổng, sử dụng nhiều ký tự - Bước 2: Vận hành – Hiệu chỉnh trạm - Bước 3: Vận hành – Hiệu chỉnh trạm mở rộng - Bước 4: Vận hành – Nạp chương trình chạy thử - Bước 5: Lập trình điều khiển ứng dụng trạm kiểm tra 3.2.Trình bày giải pháp đề xuất cho thí dụ - Lập kế hoạch làm việc theo mẫu sau: BẢNG KẾ HOẠCH LÀM VIỆC Mô đun: BÀI TẬP TỔNG HỢP CƠ ĐIỆN TỬ Tên đề tài: Mơ hình … Giáo viên hướng dẫn: ThS Bùi Chí Thanh Sinh viên thực hiện: Họ tên MSSV Nguyễn Văn A 21113001 (Trưởng nhóm) Trần Văn B 21113002 … … (Ví dụ bảng phân cơng) Thời gian Người phụ Ghi STT Nội dung hồn thành trách Tìm hiểu đề tài 25/10/2022 Tổng hợp phân tích … tài liệu Thiết kế sơ đồ phần … cứng Thiết kế mạch điện tử … Thi công phần cứng … Viết chương trình … Nạp chương trình, … vận hành sửa lỗi Viết báo cáo … Xác nhận nhóm trưởng (kí ghi rõ họ tên) - Thực theo kế hoạch - Giáo viên theo dõi, giám sát, hỗ trợ điều chỉnh suốt qua trình thực - Giáo viên tổ chức báo cáo trình kết thúc đề tài Các bước thực yêu cầu công nghệ - Bước 1: Phân tích – Địa cổng xuất/nhập 10 CTX BIT P0.0 CTL BIT P0.1 CTG BIT P0.2 CTN BIT P0.3 CTTTT BIT P0.4 CTTTL BIT P0.5 CTQT BIT P0.6 CTQP BIT P0.7 BSP EQU 30H BTH EQU 31H SSP EQU 32H STH EQU 33H BDKCT BIT 01H BKD BIT 02H BDX BIT 03H BG BIT 04H BDL BIT 05H BQT BIT 06H BVTR BIT 07H BDXN BIT 08H BN BIT 09H BDLN BIT 0AH BQP BIT 0BH BTT BIT 0CH BNHAP BIT 0DH;KIEM TRA LAN NHAP PHIM ;0E BIT KTRA DO PHIM ;0F BIT KTRA PHIM NHAN BCHDKCT BIT 10H org 0h KHOITAO: CLR BDKCT CLR BKD CLR BDX CLR BG CLR BDL CLR BQT CLR BDXN CLR BN CLR BDLN CLR BQP CLR BVTR CLR BTT mov scon,#02H MOV SBUF,#FFH CLR 0EH 28 CLR 0FH MOV BSP,#0 MOV BTH,#0 MOV SSP,#10 MOV STH,#10 MAIN: ACALL HIENTHI ACALL DO_BAN_PHIM JNB 0FH,MAIN CLR 0FH ACALL KTRAPHIM SJMP MAIN ;KIEM TRA PHIM DE CAI DAT HT VA KDONG KTRAPHIM: CJNE R2,#10,CAIDATVTRI ACALL KHOI_DONG_HT ;KHOI DONG HT CAIDATVTRI: ;kiem tra =11 CAI DATVI TRI CJNE R2,#11,CAIDATSP;CAI DAT VITRI CDVTR: ACALL HIENTHI ACALL DO_BAN_PHIM JNB 0FH,CDVTR CLR 0FH CJNE R2,#10,CDVTRI1 LJMP CAIDATSP CDVTRI1: CJNE R2,#14,CDVTRI2 CLR BVTR SJMP CDVTR CDVTRI2: CJNE R2,#15,CDVTR SETB BVTR SJMP CDVTR CAIDATSP: CJNE R2,#12,CAIDATTH;CAI DAT SP CDSP: ACALL HIENTHI ACALL DO_BAN_PHIM JNB 0FH,CDSP CLR 0FH CJNE R2,#12,LAPN0;BO QUA CAC PHIM KO DUNG SJMP CDSP LAPN0: JNC CDSP CJNE R2,#10,LAPN1;PHIM ENTER 29 MOV SSP,#BSP CLR BNHAP SJMP CAIDATTH;THOAT CD SP LAPN1: CJNE R2,#11,LAPN2;CANCEL CLR BNHAP MOV BSP,#0 SJMP CDSP LAPN2: JB BNHAP,LAPN3 SETB BNHAP MOV BSP,R2 SJMP CDSP LAPN3: CLR BNHAP MOV A,BSP MOV B,#10 MUL AB ADD A,R2 MOV BSP,A SJMP CDSP ;CAI DAT THUNG CAIDATTH: CJNE R2,#13,EXITKTPHIM CDTH: ACALL HIENTHI ACALL DO_BAN_PHIM JNB 0FH,CDTH CLR 0FH CJNE R2,#12,TLAPN0;BO PHIM KO DUNG SJMP CDTH TLAPN0: JNC CDTH CJNE R2,#10,TLAPN1;ENTER MOV STH,#BTH CLR BNHAP LJMP EXITKTPHIM;THOAT CD SP TLAPN1: CJNE R2,#11,TLAPN2;CANCEL CLR BNHAP MOV BTH,#0 SJMP CDTH TLAPN2: JB BNHAP,TLANN3 SETB BNHAP MOV BTH,R2 SJMP CDTH TLANN3: 30 CLR BNHAP MOV A,BTH MOV B,#10 MUL AB ADD A,R2 MOV BTH,A SJMP CDTH EXITKTPHIM: RET HIENTHI: MOV A,BSP MOV B,#10 DIV AB ADD A,#D0H MOV P2,A ACALL DELAY MOV A,B ADD A,#E0H MOV P2,A ACALL DELAY MOV A,BTH MOV B,#10 DIV AB ADD A,#70H MOV P2,A ACALL DELAY MOV A,B ADD A,#B0H MOV P2,A ACALL DELAY RET DELAY: MOV R3,#50 DJNZ R3,$ RET KHOI_DONG_HT: CLR DCSP;BAN dAU CHO DCSP HD LOOPKD: ACALL HIENTHI JNB CBSP,DEMSP JNB CBT,DKDCSP JNB CBM,DKCTAY JNB BDKCT,LOOPKD ACALL DIEUKHIENCANHTAY SJMP LOOPKD DKCTAY: SETB DCSP;DUNG DONG CO SP 31 JNB BDKCT,LAN1 SETB BCHDKCT;BIT CHO DKCTAY SJMP LOOPKD LAN1: SETB BDKCT SETB BKD SJMP LOOPKD DEMSP: JNB CBSP,$ INC BSP MOV A,BSP CJNE A,SSP,LOOPKD ;DUNG DCSP CHAY DONG CO THUNG SETB DCSP CLR DCT MOV BSP,#0 INC BTH MOV A,BTH CJNE A,STH,LOOPKD MOV BTH,#0 SJMP LOOPKD DKDCSP: JNB CBT,$ SETB DCT CLR DCSP SJMP LOOPKD RET DIEUKHIENCANHTAY: JB BKD,DIXUONG JB BDX,DUNGGAP;DUNG DE GAP JB BG,DUNGDILEN JB BDL,DUNGQTRAI; DIEU KHIEN DONG CO SP JB BQT,DUNGDIXUONG JNB BDXN,TD6 LJMP DUNGNHA TD6: JNB BN,TD7 LJMP DUNGDILENN TD7: JNB BDLN,TD8 LJMP DUNGQPHAI TD8: JNB BQP,TD9 LJMP DUNGHD TD9: ;DC DI XUONG 32 DIXUONG: CLR BKD MOV SCON,#02H MOV SBUF,#dcx SETB BDX LJMP EXITDKCT DUNGGAP: JNB CTX,GAPSP LJMP EXITDKCT GAPSP: CLR BDX MOV SCON,#02H MOV SBUF,#DCG SETB BG LJMP EXITDKCT DUNGDILEN: JNB CTG,DILEN LJMP EXITDKCT DILEN: CLR BG MOV SCON,#02H MOV SBUF,#DCL SETB BDL LJMP EXITDKCT DUNGQTRAI: JNB CTL,QTRAI LJMP EXITDKCT QTRAI: CLR BDL ;KD DC SP CLR DCSP MOV SCON,#02H MOV SBUF,#DCQT SETB BQT LJMP EXITDKCT DUNGDIXUONG: JNB CTQT,DIXUONGN LJMP EXITDKCT DIXUONGN: ;KIEM TRA CHON VI TRI NHA SP MAC DINH VI TRI JB BVTR,VITRI2 CLR BQT MOV SCON,#02H MOV SBUF,#DCX 33 SETB BDXN LJMP EXITDKCT VITRI2: JB BTT,KTRACTTT MOV SCON,#02H MOV SBUF,#DCTTT SETB BTT LJMP EXITDKCT KTRACTTT: JNB CTTTT,DKDIXUONG LJMP EXITDKCT DKDIXUONG: CLR BQT CLR BTT MOV SCON,#02H MOV SBUF,#DCX SETB BDXN LJMP EXITDKCT DUNGNHA: JNB CTX,NHASP LJMP EXITDKCT NHASP: CLR BDXN MOV SCON,#02H MOV SBUF,#DCN SETB BN LJMP EXITDKCT DUNGDILENN: JNB CTN,DILENN LJMP EXITDKCT DILENN: CLR BN MOV SCON,#02H MOV SBUF,#DCL SETB BDLN LJMP EXITDKCT DUNGQPHAI: JNB CTL,QPHAI LJMP EXITDKCT QPHAI: ;KIEM TRA BIT CHON VI TRI NHA SP JB BVTR,VITRI2N 34 CLR BDLN MOV SCON,#02H MOV SBUF,#DCQP SETB BQP SJMP EXITDKCT VITRI2N: JB BTT,KTRACTTL MOV SCON,#02H MOV SBUF,#DCTTL SETB BTT SJMP EXITDKCT KTRACTTL: JNB CTTTL,DKQPHAI SJMP EXITDKCT DKQPHAI: CLR BDLN CLR BTT MOV SCON,#02H MOV SBUF,#DCQP SETB BQP LJMP EXITDKCT DUNGHD: JNB CTQP,DKDUNGQP LJMP EXITDKCT DKDUNGQP: CLR BQP JB BCHDKCT,KDLAICANHTAY;KIEM TRA BIT CHO DE DKCT MOV SCON,#02H MOV SBUF,#FFH CLR BDKCT SJMP EXITDKCT KDLAICANHTAY: SETB BKD EXITDKCT: RET ;CHUONG TRINH CON DO BAN PHIM DO_BAN_PHIM: KIEMTRA1: MOV R3,#50 ;dat bien dem r3 = 50 CHO1:ACALL DO_PHIM JNB 0EH, EXIT_DOPHIM ; nhay den kiem tra neu co =0 35 DJNZ R3,CHO1 duoc nhan ; goi chuong trinh phim 50 lan de chac chan phim KIEMTRA2: MOV R3,#50 ;dat bien dem r3 = 50 CHO2:ACALL DO_PHIM JB 0EH,KIEMTRA2 ; nhay den kiem tra neu co =1 DJNZ R3,CHO2 ;goi chuong trinh phim 50 lan de chac chan phim duoc tha EXIT_DOPHIM: RET DO_PHIM: MOV A,#FEH ;dat gia tri ban dau cho chua la FEh MOV R4,#0 ;bien dem quet cot SCAN: MOV P1,A ;xuat tin hieu A cong p1 dua den led hthi ; quet hang tuong ung voi cot JNB P1.4,HANG_0 ;kiem tra bit p1.4 neu =0 nhay den hang JNB P1.5,HANG_1 ;kiem tra bit p1.5 neu =0 nhay den hang JNB P1.6,HANG_2 ;kiem tra bit p1.6 neu =0 nhay den hang JNB P1.7,HANG_3 ;kiem tra bit p1.7 neu =0 nhay den hang INC R4 ;tang bien cot RL A ; quay trai chua A CJNE R4,#4,SCAN ; quet cho het cot CLR 0EH ;neu ko co phim nao duoc nhan dat bit co =0 SJMP THOAT ;thoat khoi phim HANG_0: MOV A,R4 ;chep gia tri cua bien quet cot vao A ADD A,#0 ;cong A voi SJMP EXIT1 HANG_1: MOV A,R4 ;chep gia tri cua bien quet cot vao A ADD A,#4 ;cong A voi SJMP EXIT1 HANG_2: MOV A,R4 ;chep gia tri cua bien quet cot vao A ADD A,#8 ;cong A voi SJMP EXIT1 HANG_3: MOV A,R4 ;chep gia tri cua bien quet cot vao A ADD A,#12 ;cong A voi EXIT1: MOV R2,A ;chep gia tri cua chua vao R2 SETB 0EH SETB 0FH;BIT KTRA THOAT: RET END 36 Những trọng tâm cần ý - Thiết kế vẽ khí cho mơ hình - Thiết lập sơ đồ mạch - Viết chương trình điều khiển Bài tập mở rộng nâng cao Sử dụng máy tính nhúng Raspberry Pi để thiết kế mạch điều khiển động cho cánh tay robot Viết chương trình điều khiển Viết chương trình điều khiển hay nhiều trạm khác lúc Yêu cầu đánh giá kết học tập Nội dung: - Về kiến thức: Mô tả trình hoạt động biểu đồ bước hành trình - Về kỹ năng: Thiết kế vẽ chế tạo phần tử khí thay cho phần tử của trạm cụ thể; thiết lập sơ đồ mạch, viết chương trình - Về lực tự chủ trách nhiệm: Có tác phong cơng nghiệp, ý thức tổ chức kỷ luật, khả làm việc độc lập phối hợp làm việc nhóm trình thực tập Phương pháp: - Về kiến thức: Được đánh giá hình thức kiểm tra viết, trắc nghiệm - Về kỹ năng: Thiết kế vẽ chế tạo phần tử khí thay cho phần tử của trạm cụ thể; Thiết lập sơ đồ mạch, viết chương trình - Về lực tự chủ trách nhiệm: Đánh giá phong cách học tập 37 BÀI 3: THỰC HIỆN Mã bài: MĐ33-03 Giới thiệu: Thực bước cuối trình thiết kế, bước tạo sản phẩm từ ý tưởng ban đầu Nó giai đoạn giúp sinh viên rèn luyện kỹ lắp ráp, vận hành hệ thống Mục tiêu: - Chế tạo phần tử khí lựa chọn phần tử điện theo sơ đồ đã thiết kế; - Lắp ráp, kết nối phần tử, vận hành kiểm tra hoạt động của trạm; - Có tác phong công nghiệp, ý thức tổ chức kỷ luật, khả làm việc độc lập phối hợp làm việc nhóm q trình thực tập Nội dung chính: Chế tạo phần tử khí Thiết kế bàn tay kẹp Thiết kế bàn tay kep có nhiệm vụ gắp giữ chặt sản phẩm trình cánh tay máy hoạt động, cuối thả sản phẩm vào vị trí xác lập từ trước Phần gồm có đế đỡ (bàn tay), que kẹp (ngón tay), động điều khiển cơng việc gắp nhả của tay kẹp Thiết kế cấu tịnh tiến theo hướng thẳng đứng tay kẹp Tay kẹp gắn cố định thanh, chuyển động tịnh tiến khác đặt sát nhau, mà tay kẹp chuyển động lên xuống Ngồi cịn có động điều khiển chuyển động tịnh tiến của phận Ưu điểm Cánh tay máy có khả thu ngắn chiều dài sau kẹp nên dể xoay chuyển vùng không gian nhỏ Nhược điểm Bộ phận đòi hỏi phải thi công phức tạp, thêm cấu, thêm khối điều khiển mạch, thời gian cho thao tác Thiết kế cấu quay Sau gắp sản phẩm tịnh tiến lên để thu ngắn chiều dài cấu quay quay để đưa hệ thống tay kẹp đến vị trí thích hợp để thả sản phẩm Bộ phận gồm có động gắn cố định đầu của trụ cố định đặt thẳng đứng, hệ thống cánh tay kẹp gắn đầu của động Khi động quay hệ thống tay kẹp quay theo Thiết kế cấu tịnh tiến theo hướng nằm ngang cánh tay Bộ phận giúp cho cánh tay thu ngắn đưa dài theo phương nằm ngang Nhờ mà sản phẩm thả vị trí khác Đây phận liên kết hệ thống tay kẹp cánh tay, hệ thống tay kẹp gắn cố định ray, ray lại gắn cố định cánh tay, hai ray chuyển động tịnh tiến Thiết kế băng chuyền sản phẩm Hệ thống gồm có hai băng chuyền: - Băng chuyền sản phẩm - Băng chuyền thùng chứa sản phẩm 38 Hình 3.1: Cánh tay mẫu Hình 3.2: Băng tải mẫu Lắp ráp, kết nối phần tử trạm điện tử Hình 3.3: Sản phẩm mẫu 39 Vận hành, kiểm tra hoạt động trạm điện tử - Vận hành: start, stop, reset - Kiểm tra: + Hoạt động của băng chuyền + Hoạt động của cảm biến + Hoạt động của cánh tay máy + Hoạt động của mạch + Nguyên lý hoạt động của hệ thống theo yêu cầu công nghệ Kiểm tra đánh giá kết Nội dung đánh sau: STT TIÊU CHUẨN ĐIỂM ĐÁNH GIÁ GHI CHÚ Đúng tiến độ thực điểm Vận hành sản phẩm điểm Tiêu chuẩn kỹ thuật (hàn, điểm khoan, cắt, đường mạch…) Tính thẩm mỹ điểm Tính kinh tế điểm Những trọng tâm cần ý - Hoạt động của băng chuyền - Hoạt động của cảm biến - Hoạt động của cánh tay máy - Hoạt động của mạch Bài tập mở rộng nâng cao Hồn thành mơ hình trạm điện tử sử dụng máy tính nhúng Raspberry Pi Thiết kế phận khí có cải tiến so với mơ hình mẫu u cầu đánh giá kết học tập Nội dung: - Về kiến thức: Mơ tả q trình thực - Về kỹ năng: Chế tạo phần tử khí lựa chọn phần tử điện theo sơ đồ đã thiết kế; Lắp ráp, kết nối phần tử, vận hành kiểm tra hoạt động của trạm; - Về lực tự chủ trách nhiệm: Có tác phong công nghiệp, ý thức tổ chức kỷ luật, khả làm việc độc lập phối hợp làm việc nhóm q trình thực tập Phương pháp: - Về kiến thức: Được đánh giá hình thức kiểm tra viết, trắc nghiệm - Về kỹ năng: Chế tạo phần tử khí lựa chọn phần tử điện theo sơ đồ đã thiết kế; Lắp ráp, kết nối phần tử, vận hành kiểm tra hoạt động của trạm; - Về lực tự chủ trách nhiệm: Đánh giá phong cách học tập 40 Điều kiện dự thi kết thúc mô đun - Điều kiện để hồn thành mơ đun để dự thi kết thúc mơ đun: + Người học tham dự 70% thời gian học lý thuyết đầy đủ học tích hợp, học thực hành, thực tập + Điểm trung bình chung điểm kiểm tra đạt từ 5,0 điểm trở lên theo thang điểm 10; + Người học có giấy xác nhận khuyết tật theo quy định hiệu trưởng xem xét, định ưu tiên điều kiện dự thi sở sinh viên phải bảo đảm điều kiện điểm trung bình điểm kiểm tra + Số lần dự thi kết thúc mô đun theo quy định khoản Điều 13 Thông tư 09/2017/TT-BLĐTBXH, ngày 13 tháng năm 2017 - Điều kiện để công nhận, cấp chứng nhận đạt mô đun đào tạo: Người học công nhận cấp chứng nhận đạt mô đun có điểm trung bình mơ đun theo thang điểm 10 đạt từ 4,0 trở lên 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tài liệu của trạm hệ thống điện tử [2] FESTO-DIDACTIC: Fieldbus AS-Interface-workbook No 534272 [3] FESTO-DIDACTIC: Fieldbus Profibus DP –workbook No.534273 [4] Robot Arm Assembly and Programming Guide, E.T Bryant, 2019 [5] Robot Arms, Satoru Goto, 2011 42