1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Phân tíh và đề xuất một số giải pháp nhằm tăng ường ông tá quản lý ngân sáh xã trên địa bàn huyện lâm thao tỉnh phú thọ

88 1 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Phân Tích Và Đề Xuất Một Số Giải Pháp Nhằm Tăng Cường Công Tác Quản Lý Ngân Sách Xã Trên Địa Bàn Huyện Lâm Thao Tỉnh Phú Thọ
Tác giả Ma Đức Hải
Trường học Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành Quản Trị Kinh Doanh
Thể loại Luận Văn Thạc Sĩ Kỹ Thuật
Năm xuất bản 2013
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 88
Dung lượng 3,29 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ROBOT CÔNG NGHIỆP (11)
    • 1.1. Sự ra đời của Robot công nghiệp (11)
    • 1.2. Ứng dụng của Robot công nghiệp (13)
    • 1.3. Tính cần thiết của việc ứng dụng thiết bị di trượt dùng cho robot (16)
    • 1.4 Tổng kết chương I (18)
    • CHƯƠNG 2:TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ KẾT CẤU CƠ KHÍ CỦA THIẾT BỊ DI TRƯỢT CHO ROBOT (19)
      • 2.1. Dữ liệu đầu vào để thiết kế thiết bị di trượt (19)
      • 2.2 Mô hình của thiết bị di trượt (19)
      • 2.3 Tính chọn động cơ và hộp giảm tốc cho thiết bị di trượt (20)
        • 2.3.1 Tính chọn hộp giảm tốc cho thiết bị di trượt (20)
        • 2.3.2 Tính chọn động cơ cho thiết bị di trượt (28)
      • 2.4 Tính chọn hệ thống thanh dẫn hướng cho thiết bị di trượt (33)
        • 2.4.1 Giới thiệu một số thiết bị di trượt của hãng YASKAWA (33)
        • 2.4.2 Giới thiệu hệ thống ray dẫn hướng (36)
        • 2.4.3 Cấu tạo của thanh dẫn hướng (37)
        • 2.4.4 Lựa chọn sơ đồ tải trọng để tính toán (39)
        • 2.4.5 Tính toán tải trọng tĩnh tác dụng lên các con trượt (40)
        • 2.4.6 Tính toán tải trọng quán tính (40)
        • 2.4.7 Chọn bộ dẫn hướng, kiểm nghiệm và tính toán tuổi thọ (41)
        • 2.4.8 Chọn kích thước của hệ thống ray dẫn hướng (42)
      • 2.5 Tính toán hệ thống truyền động bánh răng – thanh răng (45)
        • 2.5.1 Chọn vật liệu chế tạo bánh răng và thanh răng (45)
        • 2.5.2 Xác định ứng suất cho phép (45)
        • 2.5.3 Xác định các thông số bộ truyền bánh răng –thanh răng (47)
        • 2.5.4 Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng – thanh răng (49)
      • 2.6 Thiết kế các chi tiết cho thiết bị di trượt (51)
      • 2.7 Tổng kết chương 2 (58)
    • CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KIỂN (59)
      • 3.1. Yêu cầu về điều khiển (59)
      • 3.2. Thiết kế tổng thể hệ thống điều khiển (59)
        • 3.2.1. Card điều khiển vị trí (61)
        • 3.2.2. Động cơ servo xoay chiều và bộ điều khiển động cơ (63)
        • 3.2.3. Thiết bị ghép nối giữa card điều khiển PCI 1240 và bộ điều khiển động cơ (70)
        • 3.2.4. Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển chuyển động tịnh tiến robot trên thiết bị di trượt (70)
      • 3.3. Thiết kế mạch ghép nối hệ thống điều khiển (71)
      • 3.4. Kết cấu lắp đặt tủ điều khiển (76)
      • 3.4. Tổng kết chương 3 (0)
  • CHƯƠNG IV: MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG BẰNG (77)
    • 4.1. Gới thiệu về phần mềm Autodesk Inventor (77)
      • 4.1.1 Giao diện người dùng (79)
      • 4.1.2. Xuất nhập dữ liệu (80)
      • 4.1.3 Hệ thống hổ trợ thiết kế (83)
    • 4.2. Mô phỏng thiết bị di trượt bằng phần mềm Autodesk Inventor (85)
    • 4.3. Tổng kết chương 4 (86)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (88)

Nội dung

Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển chuyển động tịnh tiến robot trên thiết bị di trượt .... 77 Trang 5 5 DANH MỤC KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU Ký hiệu Nội dung Tmax Mômen

TỔNG QUAN VỀ ROBOT CÔNG NGHIỆP

Sự ra đời của Robot công nghiệp

Thuật ngữ “Robot” lần đầu tiên xuất hiện năm 1922 trong tác phẩm

“Robot” trong tác phẩm “Rosum’s Universal Robot” của Karel Čapek, có nguồn gốc từ tiếng Séc, mang nghĩa là người làm tạp dịch Trong câu chuyện, nhân vật Rosum cùng con trai đã chế tạo ra những cỗ máy giống con người để phục vụ cho nhu cầu của con người.

Hơn 20 năm sau, ước mơ viễn tưởng của Karel Capek đã bắt đầu hiện thực Ngay sau chiến tranh thế giới lần thứ 2, ở Mỹ đã xuất hiện những tay máy chép hình điều khiển từ xa, trong các phòng thí nghiệm phóng xạ Năm 1959, Devol và Engelber đã chế tạo Robot công nghiệp đầu tiên tại công ty Unimation

Năm 1967, Nhật Bản lần đầu tiên nhập khẩu robot công nghiệp từ công ty AMF của Mỹ Đến năm 1990, hơn 40 công ty Nhật Bản, bao gồm các tập đoàn lớn như Hitachi, Mitsubishi và Honda, đã cho ra mắt nhiều loại robot nổi tiếng trên thị trường.

Từ những năm 70, nghiên cứu về robot đã chú trọng lắp đặt cảm biến ngoại tín hiệu để nhận biết môi trường làm việc Tại Đại học Stanford, các nhà khoa học đã phát triển robot lắp ráp tự động điều khiển bằng vi tính, xử lý thông tin từ cảm biến lực và thị giác Cùng thời điểm, công ty IBM cũng chế tạo robot với cảm biến xúc giác và lực, được điều khiển bằng máy vi tính để lắp ráp các máy in với 20 cụm chi tiết.

Những năm 90 chứng kiến sự bùng nổ của Robot công nghiệp nhờ vào sự áp dụng tiến bộ vi xử lý và công nghệ thông tin, dẫn đến sự gia tăng nhanh chóng về số lượng và giảm giá thành rõ rệt Robot công nghiệp đã trở thành một phần quan trọng trong các dây chuyền sản xuất hiện đại Hiện nay, lĩnh vực nghiên cứu về Robot, hay còn gọi là "Robotics", đã phát triển thành một ngành khoa học rộng lớn, bao gồm các vấn đề về cấu trúc, động học, động lực học, lập trình quỹ đạo, cảm biến tín hiệu và điều khiển chuyển động.

*Phân loại tay máy Robot công nghiệp:

Ngày nay, robot được hình dung như những cỗ máy tương tự con người, có khả năng sử dụng công cụ để thực hiện các công việc thay thế con người Chúng không chỉ có khả năng tính toán mà còn có thể hành động theo ý chí của mình.

Trong thực tiễn kỹ thuật, Robot được hiểu rộng rãi là các hệ thống có khả năng cảm nhận và xử lý thông tin, từ đó đưa ra hành động phù hợp Điều này bao gồm cả xe tự hành và thiết bị xây dựng trang bị cảm biến như Camera Các khái niệm như Hexapod, Parallel Robot, Tripod, Gait Biped, Manipulator Robocar và Mobile Robot chỉ ra sự đa dạng của các hệ thống Robot, không còn gắn liền với hình dung ban đầu của con người.

Đồ án tập trung vào Robot công nghiệp (RBCN), thực chất là thiết bị tay máy (Handling Equipment) Công nghệ tay máy (Handling Technology) cho phép thiết bị thực hiện các chuyển động đa trục trong không gian, tương tự như các chuyển động của con người.

Về cơ bản có thể phân thiết bị tay máy (hình 1.1) thành 2 loại chính : Điều khiển (ĐK) theo chương trình hay ĐK thông minh :

Hình 1.1 : Phân loại thiết bị tay máy

+ Loại ĐK theo chương trình gồm 2 họ:

Chương trình cứng là các thiết bị bốc dỡ và xếp đặt với chương trình hoạt động cố định, thường thấy trong các hệ thống kho hiện đại Những thiết bị này có rất ít trục chuyển động và chỉ thu thập thông tin về quãng đường qua các tiếp điểm hành trình, do đó không thể điều khiển chúng theo một quỹ đạo mong muốn.

Chương trình linh hoạt cho phép người sử dụng điều chỉnh chương trình điều khiển robot theo từng đối tượng công tác Robot này thường xuất hiện trong các quy trình như hàn, sơn và lắp ráp trong ngành công nghiệp ô tô, được gọi là robot công nghiệp.

+ Loại ĐK thông minh có 2 kiểu chính :

Manipulator là loại tay máy được điều khiển trực tiếp bởi con người, có khả năng lặp lại các chuyển động của tay người với độ chính xác cao Nhờ bản chất là dạng thiết bị hỗ trợ cho sự khéo léo, trí tuệ và hệ thống giác quan phức tạp, manipulator được ứng dụng rộng rãi trong các nhiệm vụ đòi hỏi chuyển động phức tạp, chính xác và an toàn, đặc biệt trong môi trường nguy hiểm cho sức khỏe hoặc khó tiếp cận.

• Telemanipulator: Là loại Manipulator được điều khiển từ xa và người ĐK phải sử dụng hệ thống Camera để quan sát môi trường sử dụng

Theo tiêu chuẩn châu Âu EN775 và VDI 2860 của Đức có thể hiểu

Robot công nghiệp là một loại Automat đa năng, có khả năng tạo ra chuyển động nhiều trục và lập trình linh hoạt các chuỗi chuyển động Chúng có thể thực hiện các chuyển động theo quỹ đạo, đồng thời được trang bị thêm các ngón (Grippe) và dụng cụ gia công Nhờ đó, robot công nghiệp có thể thực hiện các nhiệm vụ của đôi tay (Handling) cũng như các nhiệm vụ gia công khác một cách hiệu quả.

Như vậy, RBCN khác các loại tay máy còn lại ở 2 điểm chính là “sử dụng vạn năng” và “khả năng lập trình linh hoạt”.

Ứng dụng của Robot công nghiệp

*Mục tiêu ứng dụng Robot công nghiệp :

Mục tiêu của việc ứng dụng Robot công nghiệp là tăng năng suất dây chuyền công nghệ, giảm chi phí sản xuất, nâng cao chất lượng sản phẩm và khả năng cạnh tranh, đồng thời cải thiện điều kiện làm việc Những ưu điểm nổi bật của Robot chính là động lực cho sự phát triển này.

Robot có khả năng thực hiện quy trình thao tác một cách hợp lý, đạt hoặc vượt qua trình độ của người thợ lành nghề và duy trì hiệu suất ổn định trong thời gian dài Nhờ đó, robot không chỉ nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn tăng cường khả năng cạnh tranh trên thị trường.

- Khả năng giảm giá thành sản phẩm do ứng dụng Robot là vì giảm được đáng kể chi phí cho người lao động

- Robot giúp tăng năng suất dây chuyền công nghệ

Robot đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện điều kiện lao động, giúp giảm thiểu rủi ro cho người lao động Trong nhiều ngành sản xuất, công nhân thường phải làm việc trong môi trường ô nhiễm, ẩm ướt và nóng nực, thậm chí đối mặt với các yếu tố độc hại như hóa chất, điện từ và phóng xạ Sự xuất hiện của robot không chỉ nâng cao hiệu suất làm việc mà còn bảo vệ sức khỏe và tính mạng của người lao động.

* Các lĩnh vực ứng dụng Robot công nghiệp :

Robot công nghiệp được ứng dụng rất rộng rãi trong sản xuất, xin được nêu ra một số lĩnh vực chủ yếu :

- Các quá trình hàn và nhiệt luyện

- Công nghệ gia công lắp ráp

- Phun sơn, vận chuyển hàng hoá (Robocar)…

* Các xu thế ứng dụng Robot trong tương lai :

- Robot ngày càng thay thế nhiều lao động

- Robot ngày càng trở lên chuyên dụng

- Robot ngày càng đảm nhận được nhiều loại công việc lắp ráp

- Robot di động ngày càng trở lên phổ biến

- Robot ngày càng trở lên tinh khôn

* Tình hình tiếp cận và ứng dụng Robot công nghiệp ở Việt Nam :

Trước năm 1990, Việt Nam hầu như chưa tiếp cận được kỹ thuật Robot và thiếu thông tin về lĩnh vực này Tuy nhiên, nhằm khám phá công nghệ mới, các đề tài nghiên cứu khoa học cấp nhà nước như Đề tài 58.01.03 đã được triển khai.

Từ năm 1990, các ngành công nghiệp trong nước đã bước vào giai đoạn đổi mới, với việc nhiều cơ sở bắt đầu nhập khẩu các loại robot công nghiệp Những robot này được sử dụng cho nhiều công việc như tháo lắp dụng cụ, lắp ráp linh kiện điện tử, hàn vỏ ô tô xe máy và phun phủ bề mặt.

Vào tháng 4 năm 1998, nhà máy Rorze/Robotech chính thức đi vào hoạt động tại khu công nghiệp Nomura Hải Phòng, đánh dấu sự kiện quan trọng khi đây là nhà máy đầu tiên ở Việt Nam chuyên chế tạo và lắp ráp robot.

Trong những năm gần đây, Trung tâm Nghiên cứu Kỹ thuật Tự động hóa thuộc Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tiến hành nghiên cứu và thiết kế một loại Robot mới.

Robot RP là loại robot phỏng sinh, mô phỏng cấu trúc tay người, với hai mẫu đã được chế tạo: RPS-406 chuyên dùng cho phun men và RPS-4102 phục vụ trong công nghệ bề mặt.

Trung tâm phát triển đa dạng các loại robot, bao gồm Robot SCA mini phục vụ giáo dục, Robocar công nghiệp cho các phân xưởng, và Robocar chữ thập đỏ hỗ trợ người tàn tật Ngoài ra, trung tâm còn nghiên cứu và xây dựng các thuật toán mới để điều khiển robot, cùng với việc tạo ra "thư viện" các mô hình robot trên máy tính.

* Cấu trúc của Robot công nghiệp:

+ Các bộ phận cấu thành Robot công nghiệp :

Trên hình 1.2 giới thiệu các bộ phận chủ yếu của Robot công nghiệp:

Tay máy gồm các bộ phận: Đế 1 đặt cố định hoặc gắn liền với xe di động 2, thân 3, cánh tay trên 4, cánh tay dưới 5, bàn kẹp 6

Hình 1.2: Các bộ phận cấu thành Robot công nghiệp

Hệ thống truyền dẫn động có thể là cơ khí, thuỷ khí hoặc điện khí: là bộ phận chủ yếu tạo nên sự chuyển dịch các khớp động

Hệ thống điều khiển đảm bảo sự hoạt động của Robot theo các thông tin đặt trước hoặc nhận biết trong quá trình làm việc

Hệ thống cảm biến tín hiệu của Robot bao gồm cảm biến nội tín hiệu, giúp nhận biết và biến đổi thông tin về hoạt động của chính Robot, và cảm biến ngoại tín hiệu, cho phép Robot nhận diện thông tin từ môi trường và đối tượng mà nó phục vụ.

Tính cần thiết của việc ứng dụng thiết bị di trượt dùng cho robot

Để nâng cao năng suất và chất lượng sản xuất, robot ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp Tuy nhiên, việc sử dụng robot gặp khó khăn do vùng hoạt động hạn chế, đặc biệt khi gia công các chi tiết lớn Thiết bị di trượt giúp di chuyển robot với khoảng cách từ 3-20m, mở rộng vùng làm việc và nâng cao tính linh hoạt cũng như phạm vi ứng dụng cho robot công nghiệp.

Vì vậy việc ứng dụng thiết bị di trượt dùng cho robot là rất cần thiết

Hình 1.3 : Thiết bị di trượt ứng dụng trong robot hàn

Tổng kết chương I

Toàn bộ nội dung chương I đã hoàn thành được các nội dung sau:

Tìm hiểu lịch sử sự ra đời và phát triển Robot công nghiệp hiện nay robot công nghiệp trên thế giới

Phân tích được ứng dụng của robot trong công nghiệp hiện nay

Tìm hiểu lịch sử phát triển robot công nghiệp tại Việt nam

Phân tích các cơ cấu, bộ phận cấu thành hệ thống robot công nghiệp

Việc phân tích các tính chất công nghệ của thiết bị di trượt cho robot cho thấy sự cần thiết phải nghiên cứu và ứng dụng loại thiết bị này Công nghệ di trượt không chỉ nâng cao khả năng di chuyển của robot mà còn cải thiện hiệu suất làm việc trong nhiều môi trường khác nhau Do đó, việc đầu tư vào nghiên cứu và phát triển thiết bị di trượt là rất quan trọng để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao trong lĩnh vực tự động hóa và robot.

TOÁN, THIẾT KẾ KẾT CẤU CƠ KHÍ CỦA THIẾT BỊ DI TRƯỢT CHO ROBOT

2.1 Dữ liệu đầu vào để thiết kế thiết bị di trượt

Hành trình di chuyển : 3000 (mm)

Tải trọng có ích: 200 kg

Tốc độ tối đa: 15 (m/ph)

Dẫn động: động cơ servo xoay chiều

Truyền động: Hộp giảm tốc bánh răng hành tinh, bộ truyền bánh răng-thanh răng, thanh dẫn hướng của hãng HIWIN

2.2 Mô hình của thiết bị di trượt :

Hình 2.1 Sơ đồ động học của thiết bị di trượt

Các bộ phận của thiết bị di trượt:

Động cơ được sử dụng để truyền chuyển động cho hộp giảm tốc và hệ thống bánh răng – thanh răng, giúp dịch chuyển thiết bị trên ray dẫn hướng (con lăn đỡ).

- Hộp giảm tốc: Dùng để điều chỉnh tốc độ từ tốc độ của động cơ xuống tốc độ tính toán để truyền chuyển động cho thanh răng – bánh răng

- Đế trượt robot: Đế rôbôt được thiết kế gồm các tấm thép hàn lại với nhau Mặt bích trên của đế rôbôt được khoan lổ để đặt với rôbôt

- Ray dẫn hướng ( con lăn đỡ): Dùng để dẫn hướng chuyển động cho của thiết bị di trượt

- Bộ truyền bánh răng- thanh răng: Dùng để truyền chuyển động quay của motor – hộp giảm tốc thành chuyển động tịnh tiến của thiết dị di trượt

2.3 Tính chọn động cơ và hộp giảm tốc cho thiết bị di trượt.

Theo phân tích, động cơ YASKAWA và hộp giảm tốc KUKEN là lựa chọn tối ưu cho thiết bị di trượt Do đó, chúng ta sẽ tiến hành tính toán và lựa chọn động cơ cùng hộp giảm tốc phù hợp từ catalog của YASKAWA và KUKEN cho thiết bị này.

2.3.1 Tính chọn hộp giảm tốc cho thiết bị di trượt

Hộp giảm tốc được chọn phải thỏa mãn: max m P m* m n

Tmax : Mômen lớn nhất tác dụng lên trục ra của hộp giảm tốc

Nm : Số vòng quay định mức ở đầu ra hộp giảm tốc

Tm : Mômen trung bình tác dụng lên trục ra của hộp giảm tốc

Tp ; Nm* ; Tn là các giá trị tương ứng của hộp giảm tốc được chọn

Dựa vào động cơ và hộp giảm tốc được lựa chọn từ các thiết bị di trượt của các hãng nổi tiếng trên thế giới, chúng tôi quyết định chọn động cơ có tốc độ quay là 3000 vòng/phút.

Để chọn hộp giảm tốc phù hợp, cần xác định số vòng/phút (vòng quay) của động cơ Nếu không tìm thấy động cơ và hộp giảm tốc thích hợp, hãy điều chỉnh số vòng quay của động cơ và thực hiện tính toán lại.

Với Ndc = 3000 (vòng/phút) ta tính chọn hộp giảm tốc như sau:

 Xác định sơ đồ tải trọng và chu trình tải trọng của thiết bịdi trượt

Sơ đồ tải trọng và chu trình tải trọng được mô tả như hình vẽ dưới đây

Hình 2.2 Sơ đồ tải trọng tác dụng lên thiết bị di trượt

 Tính tỷ số truyền của hộp giảm tốc

Tỷ số truyền của hộp giảm tốc được xác định từ công thức : dc

- Ndc : Số vòng quay định mức của động cơ; Ndc = 3000 (vòng/phút)

- V0 : Vận tốc di chuyển của bàn trượt mang robot; V0 = 15 (m/phút)

- U : Tỷ số truyền của hộp giảm tốc

- m , Z: lần lượt là modun và số răng bánh răng

Khi tỷ số truyền U tăng, đường kính vòng lăn bánh răng (Dc = m.Z) cũng tăng theo Điều này dẫn đến mômen quán tính lớn hơn, làm giảm độ ổn định của thiết bị di trượt trong quá trình hoạt động.

Tham khảo cataloge hộp giảm tốc ta chọn U = 150, khi đó đường kính vòng lăn bánh răng là: C 0 dc

Chúng ta sẽ sử dụng giá trị U0 và Dc = 238,85 mm để lựa chọn hộp giảm tốc Nếu không tìm được hộp giảm tốc phù hợp, chúng ta sẽ điều chỉnh tỷ số truyền và tiến hành tính toán lại.

 Tính mômen lớn nhất tác dụng lên trục ra của hộp giảm tốc

Mômen lớn nhất tác dụng lên trục ra hộp giảm tốc được xác định theo công thức:

Tmax : Mômen lớn nhất tác dụng lên trục ra hộp giảm tốc

TSA : Mômen gây ra bởi mômen quán tính

TSB : Mômen gây ra bởi các lực cản

- Mômen gây ra b ởi mômen quán tính xác định bởi công thức:

+ αC : là gia tốc , được xác định bởi công thức:

+ IR là mômen quán tính, [kg.m 2 ] ;

Với hệ dẫn động sử dụng cơ cấu bánh răng- thanh răng thì IR được tính theo công thức:

=     =     = Vậy mômen gây ra bởi mômen quán tính là:

- Mômen gây b ởi các lực cản trên mặt trượt:

Lực cản khi thiết bị di trượt di chuyển gây ra bởi các lý do sau:

+ Lực ma sát cản của các ổ đỡ di trượt (F1)

+ Lực cản do các vòng chặn dầu (F2)

+ Lực cản do sự chênh lệch của các sống trượt (F3)

+ Ma sát giữa thanh răng và bánh răng (F4)

+ Lực cản từ các bộ phận cáp (F5)

Lực ma sỏt cản của cỏc ổ đỡ di trượt được tớnh theo cụng thức: F1 =à.P ; vớià

=0,01 là hệ số ma sỏt ⇒ =F 1 à.P=0, 01.2000 (N)

Lực ma sát F2 có thể tra theo cataloge của HSR25HTA của hãng THF là : f2 = 3,9 (N)

Do đồ gá di trượt gồm có 6 cụm trượt nên: F2 = 6.3,9 #,4 (N)

Các lực F3 ; F4 ; F5 có thể tra theo cataloge, ta có tổng F3 + F4 + F5 = 294 (N) Vậy tổng các lực cản:

Mômen gây bởi các lực cản trong quá trình chạy:

= = Vậy mômen lớn nhất tác dụng lên trục ra của hộp giảm tốc là:

 Tính số vòng quay trung bình của trục ra hộp giảm tốc

Số vòng quay trung bình ở đầu ra của hộp giảm tốc được xác định theo công thức:

- N2 : Vận tốc đầu ra của hộp giảm tốc; 2 0

- N1 ; N3 : Vận tốc đầu ra trung bình của hộp giảm tốc ở giai đoạn tăng tốc và giảm tốc

Giả sử vận tốc tăng theo đường tuyến tính thì : 1 3 2

- t2 : Thời gian ổn định tốc độ; t2 = 360 (s)

Vậy số vòng quay trung bình ở đầu ra hộp giảm tốc là:

 Tính mômen trung bình tác dụng lên trục ra của hộp giảm tốc

Mômen trung bình tác dụng lên trục ra của hộp giảm tốc được xác định bằng công thức:

Trong đó: T1 : Mômen khi tăng tốc; T1 = Tmax = 79,8 (N.m)

T2 : Mômen khi vận tốc không đổi; T2 = TSB = 40,15 (N.m)

T3 : Mômen khi giảm tốc; T3 = TSB−TSA = 40,15 39, 65− =0, 5 (N.m) t1 = 0,15 ; t2 = 360 ; t3 = 0,15

Thay số vào công thức ta được mômen xoắn trung bình tác dụng lên trục ra của hộp giảm tốc :

Dựa vào kết quả tính toán Tmax, Nm và Tm, chúng tôi đã so sánh với các thông số của hộp giảm tốc trong catalog và quyết định chọn hộp giảm tốc NN60F Kết quả kiểm tra cho thấy các thông số max, m, m*, p, n, m, n đều đạt yêu cầu.

Hình 2.3 Các thông số của hộp giảm tốc NN60F

Hình 2.4 Kích thước của hộp giảm tốc NN60F

Hình 2.5 Hình dáng hộp giảm tốc NN90F

Thông số kỹ thuật của hộp giảm tốc

Tỷ số truyền hộp giảm tốc 150

Mômen định mức đầu ra 45 (N.m)

Mômen lớn nhất cho phép 90 (N.m)

Mômen quán tính 0,15 (kg.cm 2 )

Tốc độ đầu vào nên dùng 3000 (vòng/phút)

Tốc độ đầu vào lớn nhất 5000 (vòng/phút)

Tuổi thọ trung bình >20000 (giờ) Đường kính trục vào 14 (mm) Đường kính trục ra 16 (mm)

Khối lượng hộp giảm tốc 1,6 (kg)

2.3.2 Tính chọn động cơ cho thiết bị di trượt: Để chọn được động cơ hợp lý, ta sẽ tính chọn động cơ dựa trên ba thông số

TMP, TMM, NIPHGT, và các thông số khác như Tph, C sẽ được kiểm tra để đảm bảo sự thỏa mãn Các điều kiện tính toán cho động cơ bao gồm MP, MM, MAX, và RT.

TMP : Mômen xoắn lớn nhất tác dụng lên trục động cơ

TMM : Mômen xoắn thực tác dụng lên trục động cơ

NIPHGT : Số vòng quay đầu vào của hộp giảm tốc;

TMAX ; TRT ; Ndc là các giá trị tương ứng của động cơ được chọn

 Tính mômen xoắn lớn nhất tác dụng lên trục động cơ.

Mômen xoắn lớn nhất tác dụng lên trục động cơ được xác định từ công thức:

TMP : Mômen xoắn lớn nhất tác dụng lên trục động cơ

TMA : Mômen gây ra bởi mômen quán tính

TMB : Mômen gây ra bởi tải trọng tức thời

TMC : Mômen gây bởi ma sát

Trong quá trình làm việc, lực ma sát phát sinh có thể làm tăng mômen lớn nhất tác dụng lên trục động cơ Do đó, khi lựa chọn động cơ, mômen lớn nhất này cần được nhân với hệ số an toàn K để đảm bảo hiệu suất và độ bền của thiết bị.

- Tính mômen gây ra b ởi mômen quán tính:

Mômen gây bởi mômen quán tính được xác định bằng công thức:

+ αM :Gia tốc góc trên trục động cơ; αM = αc.Uhgt = 14.150= 2100 (rad/s 2 ) + IML : Mômen quán tính của vật quay; IML = IM1 + IM2

+ IM1 : Mômen quán tính tác dụng lên trục ra hộp giảm tốc;

+ IM2 : Mômen quán tính của hộp giảm tốc;

Tra cataloge hộp giảm tốc có IM 2=0,15.10 − 4 (kg.m ) 2

Tổng mômen quán tính là:

I =I +I =1, 25.10 − +0,15.10 − =1, 4.10 − (kg.m ) Vậy mômen xoắn gây ra bởi mômen quán tính là:

- Mômen gây ra b ởi tải trọng tức thời:

Mômen gây ra bởi tải trọng tức thời được xác định bằng công thức:

- Mômen gây b ởi ma sát lăn:

Mômen gây ra bởi ma sát lăn được xác định bằng công thức: TMC = TCNLR

Trong đó : TCNLR : Mômen cản nhớt của hộp giảm tốc; tra trong cataloge với động cơ có số vòng quay 3000 (vòng/phút), công suất 0,5 -2 (KW) có: TCNLR ≈ 0,85 (N.m)

Sự cản nhớt của hộp giẩm tốc được biểu thị bởi giá trị quy ước:

Vậy mômen xoắn lớn nhất (có kể đến ảnh hưởng của ma sát với hệ số an toàn K= 1,3) tác dụng lên trục hộp giảm tốc là:

T =(T +T +T ).K=(0, 294 0, 267 0,85).1,3 1,8343(N.m)+ +  Tính mômen xoắn thực tác dụng lên trục động cơ.

Mômen xoắn thực tác dụng lên động cơ được xác định theo công thức:

- T10 : Mômen xoắn tác dụng lên trục động cơ khi tăng tốc

- T20 : Mômen xoắn tác dụng lên trục động cơ khi vận tốc không đổi

- T30 : mômen tác dụng lên trục động cơ khi giảm tốc

Thay số vào công thức tính mômen xoắn thực tác dụng lên trục động cơ ta có :

Dựa trên kết quả từ TMP, TMM và NIPHGT, chúng tôi đã so sánh với các thông số động cơ trong catalog và lựa chọn động cơ SGMAV-06A Kết quả kiểm tra cho thấy các thông số MP, MM, MAX và RT đạt yêu cầu.

Hình 2.6 Thông số kỹ thuật của động cơ SGMAV – 06A

 Kiểm tra hệ số quán tính và mômen phanh

- Để dễ dàng trong việc điều khiển thì hệ số quán tính C ≤ 5; Hệ số quán tính được xác định bằng công thức: M1 M 2

IM3 là mô quán tính của động cơ theo cataloge thì IM3 =0, 326.10 − 4 (kg.m ) 2

Mômen phanh của động cơ luôn lớn hơn mômen tối đa cho phép tác động lên trục động cơ Điều này đảm bảo rằng khi chúng ta lựa chọn, điều kiện TMP ≤ TMAX được thỏa mãn, nên mômen phanh sẽ luôn được đảm bảo.

Hình 2.7 Các thông số kỹ thuật về phanh của động cơ

Hình 2.8 Kích thước động cơ SGMAV – 06A

Tóm tắt thông số của động cơ SGMAV - 06

Công suất động cơ 0,55 (KW)

Tốc độ quay định mức 3000 (vòng/ph)

Tốc độ quay định mức lớn nhất 6000 (vòng/ph)

Mô men quay lớn nhất 5,25 (N.m) Đường kính trục đông cơ 14 (mm)

2.4 Tính chọn hệ thống thanh dẫn hướng cho thiết bị di trượt.

2.4.1 Giới thiệu một số thiết bị di trượt của hãng YASKAWA:

Trên toàn cầu, có nhiều nhà sản xuất thiết bị di trượt phục vụ cho robot, trong đó nổi bật có các thương hiệu như PANASONIC, OTC – DAIHEN và YASKAWA Bài viết này sẽ giới thiệu một số loại thiết bị di trượt của hãng YASKAWA.

Hình 2.9 Thiết bị di trượt của hãng Yaskawa

Mỗi thiết bị di trượt của YASKAWA đều mang một ký hiệu riêng cùng với các thông số kỹ thuật được tính toán cụ thể Dưới đây là thông số kỹ thuật của một số thiết bị di trượt do YASKAWA sản xuất.

Hình 2.10 Thông số kỹ thuật của thiết bị di trượt SGT1F31, SGT1F41, SGT1FD1 và

Các thiết bị di trượt như SGT1F31 và SGT1FD1 không chỉ có các thông số kỹ thuật mà còn đi kèm với các thông số về kích thước tổng thể và kích thước từng chi tiết cấu thành Dưới đây là thông tin chi tiết về kích thước của những thiết bị này.

Hình 2.11 Kích thước của thiết bị SGT1F31, SGT1FD1

2.4.2 Giới thiệu hệ thống ray dẫn hướng.

Hệ thống dẫn trượt cho phép các thiết bị phụ trợ di chuyển một cách trơn tru, nhờ vào vòng hồi bi lăn giữa thanh ray và khối trượt, đạt độ chính xác lặp cao So với các hệ thống trượt cổ điển, hệ số ma sát của nó chỉ bằng 1/50, cho phép lắp đặt ở nhiều phương khác nhau dựa trên lực cản giữa thanh ray và khối trượt Với các bộ phận này, hệ thống dẫn trượt không chỉ nâng cao độ chính xác di chuyển mà còn tối ưu hóa hiệu suất khi kết hợp với các hệ thống vitme – bi khác.

Hình 2.12 Thanh dẫn hướng của hãng HIWIN Ưu điểm của loại thanh dẫn trượt:

- Độ chính xác vị trí cao, hệ số ma sát nhỏ

- Tuổi thọ lớn và độ chính xác chuyển động cao

- Vận tốc di trượt cao, giảm thiểu được lực phát động di trượt

- Công suất tải là như nhau theo các hướng

- Dễ dàng lắp đặt, bôi trơn

- Khả năng lắp lẫn chung

2.4.3 Cấu tạo của thanh dẫn hướng.

Hình 2.13 Cấu tạo chi tiết thanh dẫn hướng của hãng HIWIN

Cấu tạo chung của thanh dẫn hướng gồm 2 bộ phận chính như sau:

- Khối trượt (Block): có hai loại vuông và loại dạng mặt bích

Hình 2.14 Khối trượt loại vuông

Hình 2.15 Khối trượt loại mặt bích

- Ray lắp ghép: có loại ray lắp từ phía trên hoặc ray lắp từ phía dưới

Hình 2.16 Các loại ray dẫn hướng

2.4.4 Lựa chọn sơ đồ tải trọng để tính toán.

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KIỂN

3.1 Yêu cầu về điều khiển

Hệ thống điều khiển robot chuyển động tịnh tiến thông qua việc biến đổi chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiến trên thiết bị di trượt.

Do yêu cầu về độ chính xác định vị nên phải sử dụng động cơ servo

Chuyển động quay của động cơ servo được truyền qua hộp giảm tốc bánh răng hành tinh có khe hở đảo chiều (backlash) gần như bằng 0

Hệ thống điều khiển của robot cần hỗ trợ hai chế độ chuyển động: tự động và bằng tay Trong chế độ tự động, robot di chuyển hoàn toàn dựa vào phần mềm tích hợp trên máy tính, với các thông số như tốc độ và khoảng cách được nhập từ đầu vào phần mềm, và con người không thể can thiệp vào quá trình này Ngược lại, ở chế độ điều khiển bằng tay, robot sẽ di chuyển khi người dùng ấn các núm điều khiển và sẽ dừng lại khi bỏ núm ấn Chế độ này thường được sử dụng trong các hoạt động lắp đặt, bảo dưỡng, sửa chữa và khảo sát phạm vi hoạt động của robot.

Hệ thống điều khiển cần phải kết nối hiệu quả với robot và các thiết bị ngoại vi khác trong hệ thống robot hàn tự động, bao gồm các đồ gá quay một trục, hai trục, và nhiều thiết bị khác.

3.2 Thiếtkế tổng thể hệ thống điều khiển:

Dựa trên yêu cầu về điều khiển và phân tích tài liệu từ các nhà sản xuất thiết bị di trượt toàn cầu, tác giả đã chọn cấu hình hệ thống điều khiển như được thể hiện trong hình 3.1.

Hệ thống điều khiển PC-Base sử dụng máy tính làm bộ xử lý trung tâm, cho phép cài đặt hệ điều hành và giải quyết các bài toán lớn với khối lượng tính toán cao Ngoài ra, hệ thống hỗ trợ các ngôn ngữ lập trình cao cấp như C và C#, giúp tạo ra giao diện thân thiện với người dùng bằng tiếng Việt.

Hình 3.1 Cấu trúc của hệ thống điều khiển

Bộ điều khiển động cơ

Bo mạch giao tiếp ADAM 3952 Động cơ servo

Hệ thống điều khiển được thiết kế bao gồm các thành phần:

3.2.1 Card điều khiển vị trí

Card điều khiển vị trí PCI-1240 của Advantech cho phép kết nối bộ điều khiển động cơ với máy tính qua cổng PCI Thiết bị này có khả năng điều khiển đồng thời bốn động cơ AC servo, tuy nhiên trong bài viết này, chỉ sử dụng một trục.

Hình 3.2 Card điều khiển vị trí PCI-1240

Card NOVA ® MCX314 sử dụng chip ASIC thông minh, cung cấp nhiều chức năng như nội suy đường thẳng 2/3 trục, nội suy đường tròn 2 trục, thay đổi tốc độ, tạm dừng và dừng khẩn cấp Advantech hỗ trợ các ứng dụng cao cấp với driver DLL trên Windows cùng các ví dụ minh họa dễ hiểu, giúp giảm thiểu công sức lập trình Ngoài ra, tiện ích miễn phí của PCI-1240 cho phép thiết lập cấu hình và chẩn đoán lỗi một cách dễ dàng Đặc điểm nổi bật là khả năng điều khiển 4 trục độc lập.

Chức năng chạy bằng tay

Chức năng nội suy đường thẳng cho 2/3 trục

Chức năng nội suy đường tròn cho 2 trục

Chức năng nội suy liên tục

Tốc độ tăng tốc / giảm tốc theo đặc tuyến T/S lập trình được

Ngõ ra lên đến 4 MPPS cho mỗi trục

2 ngõ ra dạng xung: CW/CCW hoặc Pulse/Direction

Ngõ vào encoder lên đến 1 MHz cho mỗi trục

2 ngõ vào encoder cho mỗi trục Điều khiển tốc độ không thay đổi Điều khiển vị trí và chức năng công tắc hành trình (limit switch )

Tốc độ phát xung: 1 PPS ~ 4M PPS (có thể thay đổi trong quá trình chạy)

Dạng xung ra: Pulse/Direction (1-pulse, 1-direction type) or Up/Down (2- pulse type)

Kiểu tín hiệu ra: Differential line driving output /Single-ended output

• Nội suy đường thẳng 2/3 trục:

Phạm vi xung: -8,388,608 ~ +8,388,607 cho mỗi trục

Nội suy đường tròn 2 trục:

Phạm vi xung: -8,388,608 ~ +8,388,607 cho mỗi trục

Xung ra điều khiển chuyển động:

Tín hiệu ra: nP+P/N, nP-P/N

Thay đổi gia tốc theo đường cong S: 954 ~ 31.25 x 10 9 PPS/sec 2

Tăng tốc/giảm tốc : 125 ~ 500 x 10 6 PPS/sec

Vận tốc ban đầu: 1 PPS ~ 4M PPS Đầu vào Encoder :

• Xung vào cho giao tiếp với Encoder:

Tín hiệu xung vào: nECAP/N, nECBP/N, nIN0P/N

Kiểu xung vào Encoder: Quadrature (A/B phase) or Up/Down

Chu kỳ đếm: x1, x2, x4 (A/B chỉ pha A/B)

Tần số xung vào max: 1 MHz Điện áp xung vào: từ 3 VDC đến 10 VDC

• Xung vào cho giao tiếp với Encoder:

Xung vào: nECAP/N, nECBP/N, nIN0P/N

Kiểu xung vào Encoder: Quadrature (A/B phase) or Up/Down

Chu kỳ đếm: x1, x2, x4 (A/B chỉ pha A/B)

Tần số xung vào max: 1 MHz Điện áp xung vào: từ 3 VDC đến 30 VDC

Bảo vệ: 2,500 VDC Điều khiển ngoài:

• Tín hiệu vào: nEXOP+, nEXOP-

Tần số max: 100 Hz Điện áp xung vào: từ 3 VDC đến 30 VDC

3.2.2 Động cơ servo xoay chiều và bộ điều khiển động cơ:

Để đáp ứng yêu cầu điều khiển vị trí chính xác cho các trục theo phương pháp điều khiển điểm - điểm hoặc theo quỹ đạo đã được lập trình, cần thiết kế hệ truyền động servo Hệ servo xoay chiều được lựa chọn vì tính tiện lợi trong việc sử dụng nguồn cung cấp trực tiếp từ nguồn xoay chiều 220 VAC có sẵn, không cần nguồn một chiều hay bộ chỉnh lưu Động cơ servo xoay chiều có cấu tạo nhỏ gọn và khả năng chịu đựng tốt trong các điều kiện môi trường.

Hệ thống sử dụng động cơ AC servo Yaskawa, một trong những sản phẩm chất lượng cao với khả năng điều khiển mạnh mẽ Động cơ được chọn là SGMAV-06A, có công suất định mức 550W, mômen quay 1,75 Nm và tốc độ quay đạt 3000 vòng/phút, với tốc độ tối đa lên đến 6000 vòng/phút.

Động cơ servo xoay chiều Yaskawa SGMAV có đặc tính mômen vượt trội, rất lý tưởng cho việc điều khiển chuyển động Như thể hiện trong hình 3.4, mômen của động cơ này duy trì ở mức cao và ổn định ngay cả khi vận tốc ở mức rất thấp.

Bảng 3.1 Ký hiệu của các loại động cơ SGMAV

Bảng 3.2 Đặc điểm và thông số kỹ thuật của động cơ servo SGMAV

Hình 3.4 Biểu đồ đặc tính mômen của động cơ servo SGMAV-06A

Hình 3.5 Các kích thước động cơ SGMAV-06A

Bộ điều khiển động cơ SGDV model 5R5A được lựa chọn phù hợp với từng loại động cơ, đảm bảo tính tương thích và hiệu suất tối ưu.

67 sản xuất (xem bảng 3.2) Hình dáng và kết cấu lắp đặt của bộ điều khiển này được chỉ ra trên hình 3.6

Hình 3.6 Hình dáng và cấu trúc bộ điều khiển động cơ SGDV

Hình 3.7 Sơ đồ đấu nối động cơ servo SGMAV với bộ điều khiển động cơ SGDV

Hình 3.8 Sơ đồ ghép nối động cơ AC servo và bộ điều khiển động cơ

3.2.3 Thiết bị ghép nối giữa card điều khiển PCI 1240 và bộ điều khiển động cơ

Sử dụng thiết bị ghép nối model ADAM-3952 của hãng Advantech (xem hình

Ray lắp đặt theo tiêu chuẩn DIN

Kích thước (W x L x H): 77.5 x 179.5 x 41.5 mm (3.1" x 7.1" x 1.6") Đầu nối 50 chân SCSI và IDC

Hình 3.9 Bo mạch giao tiếp ADAM 3952

3.2.4 Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển chuyển động tịnh tiến robot trên thiết bị di trượt

Hệ thống điều khiển chuyển động là yếu tố then chốt trong việc điều khiển robot di chuyển tới các vị trí xác định trong vùng hoạt động 3000mm của thiết bị di trượt, giúp mở rộng phạm vi thao tác Với khối lượng lớn, robot yêu cầu độ chính xác cao trong chuyển động, đồng thời đảm bảo sự ổn định và an toàn trong quá trình hoạt động.

Phần mềm điều khiển trên máy tính PC sử dụng thư viện lập trình của card PCI-1240 để thiết lập chế độ hoạt động cho hệ thống Các thông số quan trọng được điều chỉnh bao gồm tốc độ dịch chuyển của robot, gia tốc, hành trình dịch chuyển và tỷ số truyền điện tử.

 Phần mềm điều khiển truyền lệnh điều khiển chuyển động tới card PCI-1240 bao gồm: chiều chuyển động, khoảng dịch chuyển

Card PCI-1240 sử dụng các tham số nhận được từ PC để tính toán và phát xung điều khiển cho các bộ điều khiển động cơ Đồng thời, nó liên tục thu nhận tín hiệu phản hồi vị trí từ encoder trên động cơ để điều chỉnh xung điều khiển một cách chính xác.

Bộ điều khiển động cơ SGDV nhận xung điều khiển từ card PCI-1240, phát tín hiệu điều khiển để motor quay Qua bộ truyền động bánh răng – thanh răng, chuyển động quay của động cơ được biến đổi thành chuyển động tịnh tiến của robot.

MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG BẰNG

Gới thiệu về phần mềm Autodesk Inventor

Autodesk Inventor là phần mềm CAD chuyên dụng cho thiết kế cơ khí, nổi bật với khả năng thiết kế mô hình Solid mạnh mẽ Phần mềm này cung cấp giao diện người dùng thân thiện và trực quan, giúp người dùng dễ dàng thao tác và tối ưu hóa quy trình thiết kế.

Cấu trúc hệ thống của Autodesk Inventor mang lại lợi thế vượt trội trong thiết kế mô hình 3D, quản lý thông tin, hợp tác thiết kế và hỗ trợ kỹ thuật Những điểm mạnh nổi bật của hệ thống này bao gồm khả năng tối ưu hóa quy trình thiết kế, cải thiện sự tương tác giữa các thành viên trong nhóm và cung cấp hỗ trợ kỹ thuật hiệu quả.

- Thiết kế mạch lạc, sử dụng công nghệ phát triển thông dụng (như COM và VBA)

- Tương tích với phần cứng hiện đại, như Card OpenGL và Dual Processors

- Có khả năng xử lý hàng ngàn chi tiết và các cụm lắp lớn

The article discusses the provision of an Application Programming Interface (API) and an extensible structure using standard COM technology, enabling the development and execution of third-party applications.

Có khả năng trao đổi trực tiếp dữ liệu thiết kế với bản vẽ 2D của AutoCAD, mô hình 3D của Mechanical Desktop và mô hình STEP từ các hệ thống CAD khác.

Dưới đây là tổng quan về một số tiện ích dùng trong tạo mô hình, quản lý tài liệu, công cụ hỗ trợ và học tập

+ Tiện ích tạo mô hình

- Derived Parts: Tạo một chi tiết dẫn xuất từ một chi tiết khác Dùng Derived

Parts để khảo sát các bản thiết kế hay các quá trình sản xuất khác nhau

Mô hình rắn là công nghệ cho phép tạo ra các đối tượng hình học phức tạp thông qua khả năng kết hợp mô hình lai và tích hợp các bề mặt với các đối tượng rắn Phần mềm Autodesk Inventor sử dụng công cụ mô hình hóa hình học tiên tiến ACIS TM để hỗ trợ quá trình này.

Kim loại tấm là vật liệu quan trọng trong thiết kế và chế tạo, cho phép tạo ra các đối tượng và chi tiết thông qua các công cụ mô hình hóa chuyên dụng Các kỹ thuật như uốn (Bend), viền mép (Hem), gờ (Flange) và mẫu phẳng (Flat Pattern) được sử dụng để tối ưu hóa quy trình thiết kế và sản xuất chi tiết từ kim loại tấm.

Adaptive Layout cho phép sử dụng các tính năng như mặt, trục và điểm để kết hợp các chi tiết 2D Công cụ này hữu ích trong việc khảo sát và tối ưu hóa cụm lắp trước khi chuyển đổi chính thức sang mô hình 3D.

- Adaptive parts and assemblies: Tạo các chi tiết và các mối lắp thích nghi

- Design Elements: Truy cập và lưu trữ các đối tượng trong một Catalog điện tử để có thể sử dụng lại được Có thể định vị, chỉnh sửa chúng "

Kỹ thuật hợp tác là một môi trường làm việc cho nhóm đông người, nơi mọi người cùng nhau làm việc trên một cụm lắp Phương pháp này giúp rút ngắn thời gian thiết kế mà vẫn đảm bảo không làm giảm khả năng làm việc của từng cá nhân trong nhóm.

+ Tiện ích quản lý thông tin

Tạo mô hình mới chỉ là bắt đầu quá trình thiết kế Autodesk Inventor còn cung cấp các công cụ giao tiếp hiệu quả

Duy trì sự liên kết giữa các tệp là rất quan trọng trong quá trình tổ chức trước khi thiết kế Việc sắp xếp các tệp một cách hợp lý giúp Autodesk Inventor xác định chính xác đường dẫn của chúng, cho phép tham chiếu hiệu quả đến các tệp và các tệp liên quan.

Quản lý bản vẽ giúp người dùng tạo ra các bản vẽ một cách dễ dàng thông qua các công cụ đơn giản Những bản vẽ này được xây dựng và quản lý theo các tiêu chuẩn quốc tế như ANSI, BSI, DIN, GB, ISO, JIS, cũng như các tiêu chuẩn riêng của từng hãng.

- Design Assistant: Tìm kiếm chi tiết theo các thuộc tính như: mã số chi tiết, vật liệu,… Tạo báo biểu trong và ngoài môi trường Autodesk Inventor

- Engineer's Notebook: Truy cập và ghi chú thông tin thiết kế và gắn với các đối tượng, cho phép lưu giữ thông tin về quá trình thiết kế

Giao diện người dùng của Autodesk Inventor theo chuẩn chung các ứng dụng trên Windows.

Autodesk Inventor New File Templates

Vị trí của file Template Tên file Template Mô tả

Default tab Sheet Metal.ipt Default Sheet Metal Part

English tab Catalog (in).ipt Part Catalog (in)

Sheet Metal (in).ipt Sheet Metal Part (in) Standart (in).iam Assembly (in)

ANSI (in).idw Drawing (in)

Standart (in).ipn Presentation (in) Standart (in).ipt Standard part (in)

Metric tab Catalog (mm).ipt Part Catalog (mm)

Sheet Metal (mm).ipt Sheet Metal Part (mm) Standart (mm).iam Assembly (mm)

BSI.idw Drawing (tiêu chuẩn BSI)

DIN.idw Drawing (tiêu chuẩn DIN)

GB.idw Drawing (tiêu chuẩn GB)

ISO.idw Drawing (tiêu chuẩn ISO)

JIS.idw Drawing (tiêu chuẩn JIS)

Standart (mm).ipt Presentation (mm) Standart (mm).ipn Standard part (mm)

You can import SAT, STEP, and AutoCAD Mechanical Desktop files into Autodesk Inventor Additionally, Autodesk Inventor allows you to export Part and Assembly files into various formats Furthermore, you can save Autodesk Inventor drawings as DXF or DWG files.

Ghi chú: Các file Mechanical Desktop có thể được liên kết tới các cụm lắp mà không cần nhập vào môi trường Autodesk Inventor

Có thể nhập bản vẽ AutoCAD (.dwg) thành phác thảo chi tiết hoặc bản vẽ phác thảo Ngoài ra, chúng ta cũng có khả năng xuất bản vẽ từ Autodesk Inventor sang AutoCAD và thực hiện chỉnh sửa trên đó.

To import an AutoCAD (.dwg) drawing as a sketch in Autodesk Inventor, first open a part or drawing file and activate the sketch mode Click on File, then Open, and select the AutoCAD drawing file (*.dwg) from the Files of Type list Browse for the desired file and click Open to proceed with the import.

Mô phỏng thiết bị di trượt bằng phần mềm Autodesk Inventor

Thiết bị di trượt chuyển động tịnh tiến trên ray trượt để thực hiện di chuyển hết hành trình

Hình 4.1 Thiết bị di chuyển ở phần đầu của hành trình

Video của thiết bị di trượt trên một hành trình

Hình 4.2 Thiết bị di trượt di chuyển theo hành trình ngược lại

Video của thiết bị di trượt trên một hành trình (hành trình ngược).

Tổng kết chương 4

Những nội dung hoàn thành trong toàn bộ chương 4:

Phần mềm Autodesk Inventor cung cấp cái nhìn tổng quan về các tiện ích, giao diện người dùng, và cách xuất nhập dữ liệu, cùng với các hệ thống điều khiển Điều này giúp người dùng dễ dàng ứng dụng phần mềm trong thiết kế và mô phỏng, nâng cao hiệu quả công việc.

Mô phỏng được thiết bị dịch chuyển theo 2 chiều bằng phần mềm

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Sau một thời gian nghiên cứu về thiết bị di trượt cho robot hàn, đề tài đã hoàn thành với mục tiêu thiết kế và mô phỏng thiết bị này Quá trình thực hiện yêu cầu sử dụng nhiều phần mềm khác nhau, bao gồm lập trình mô phỏng với “AUTODESK INVENTOR” Ngoài ra, cần phải tiến hành tính toán thiết kế cơ khí, lựa chọn động cơ, hộp giảm tốc, và ray trượt phù hợp cho thiết bị.

Tác giả đã thành công trong việc thiết kế thiết bị di trượt có khả năng chịu tải trọng 200 kg, với hành trình làm việc lên đến 3000mm và tốc độ tối đa đạt 15m/s Đồng thời, việc lập trình mô phỏng trên máy tính cũng được thực hiện, cho phép kết nối và truyền dữ liệu đến robot thực để tiến hành kiểm tra và đánh giá hiệu suất.

Nghiên cứu này có ý nghĩa thực tiễn cao, mở rộng vùng làm việc của robot, đặc biệt khi phát triển thiết bị thay thế cho các sản phẩm nhập khẩu với chi phí cao Bên cạnh đó, đề tài cũng có thể được sử dụng làm mô hình hỗ trợ hiệu quả cho công tác đào tạo và giảng dạy.

Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ được ứng dụng thực tiễn, đặc biệt trong quá trình đào tạo sinh viên tại trường Đại học SPKT Hưng Yên và các trường đại học khác Tuy nhiên, hiện tại, kết quả chỉ dừng lại ở thiết kế và mô phỏng, vì vậy cần tiếp tục nghiên cứu để có thể áp dụng trên các dây chuyền sản xuất có sử dụng robot.

Trên cơ sở nghiên cứu thiết kế và mô phỏng thiết bị di trượt dùng cho robot

Trong tương lai, có thể triển khai các dự án nghiên cứu sâu hơn về thiết kế và chế tạo sản phẩm phục vụ cho ngành sản xuất lắp ráp ô tô và ngành cơ khí nói chung Mục tiêu là giúp các doanh nghiệp nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.

Tác giả Bùi Khắc Khánh

Ngày đăng: 26/01/2024, 16:00

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

  • Đang cập nhật ...

TÀI LIỆU LIÊN QUAN