Ứng dụng trong sinh hoạt,trong công nghiệp, trong lĩnh vực nghiên cứu như; máy lạnh, tủ lạnh, máy giặt,máy chụp hình, modul sản xuất linh hoạt, tự động hóa quá trình sản xuất hoặc cácthi
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Tổng quan về kho hàng tự động
2.1.1 Tìm hiểu về hệ thống lấy cất hàng hóa tự động Đây là một hệ thống lấy cất hàng hóa tự động với công nghệ hiện đại, được sử dụng trong các nhà kho hoàn toàn tự động Hệ thống gồm có 2 phần chính: phần mềm và phần cứng.
Hình 2 1: Hệ thống lấy cất hàng hóa
Phần mềm gồm có phần mềm quản lý và giám sát việc lấy cất hàng và phần mềm quản lý hàng hóa
Phần cứng bao gồm các hệ thống: Băng tải cung cấp, băng tải chứa hàng, băng tải lấy hàng
Mật độ lưu trữ cao: giải pháp mô hình này tận dụng được chiều rộng của băng tải tròn có diện tích lớn.
Tốc độ xuất nhập cao: trung bình
Không sử dụng lao động trong kho: tiết kiệm chi phí nhân công, quản lý.
Quản lý chuyên nghiệp và hiệu quả nhờ phần mềm quản lý kho kết hợp với công nghệ mã vạch (Barcode) hay thẻ từ (Transponder) giúp giảm chi phí quản lý và nhân công, đồng thời cũng dễ dàng đạt được các tiêu chuẩn ISO để tạo lợi thế cạnh tranh
Hệ thống cơ khí cơ bản của một nhà kho tự động là 3 băng tải hoạt động liên tục và di chuyển theo đường ray để mang hàng sắp xếp vào kho, và hệ thống băng chuyển để phân phối sản phẩm xuất nhập
2.1.2 Cấu trúc cơ bản của một hệ thống kho tự động
Cấu trúc cơ bản của một nhà kho tự động bao gồm nhiều hành lang, dọc theo mỗi hành lang có một hay nhiều máy xếp, dỡ tự động Hai bên hành lang là các khoang chứa hàng Đầu mỗi hàng lang là trạm xếp dỡ Các trạm xếp dỡ liên hệ với nhau theo hệ thống băng chuyền Nhìn chung kho tự động được cấu thành từ 3 phần:
Hình 2 2: Hệ thống vận chuyển băng tải
Hệ thống vận chuyển trong kho rất đa dạng, tùy theo yêu cầu công nghệ, về hàng hóa, hình thức xuất nhập… mà có những phương thức vận chuyển hàng trong kho tương ứng Hiện nay hệ thống vận chuyển trong kho tự động ở các nước đã có áp dụng như: băng tải, robot, xe tự hành, máy nâng, máy xếp dỡ…
Hệ thống băng tải được sử dụng như một giải pháp tối ưu cho kho tự động của các siêu thị, các công ty dược…băng tải ở những môi trường này có nhiệm vụ vận chuyển hàng hóa từ kho đến nơi giao hàng cho khách Băng tải có rất nhiều loại mỗi loại được dung để tải một loại vật liệu khác nhau Cũng có loại băng tải phổ thông được dùng để tải các loại vật liệu khác nhau nhưng không phải là các loại vật liệu đặc biệt như chịu nhiệt độ cao, chịu dầu, chịu axit, chịu ăn mòn, chịu nước, chống cháy chịu cường độ cao… Đối với nhà máy chỉ sản xuất một sản phẩm thì hệ thống băng chuyền chỉ đơn thuần phân phối sản phẩm cho các robot một cách tối ưu Nhưng với những nhà máy sản xuất nhiều loại sản phẩm cùng lúc thì hệ thống băng chuyền còn thực hiện phân loại sản phẩm vào khu vực thích hợp
Hệ thống xuất nhập của kho tự động có thể áp dụng nhiều phương thức khác nhau có thể kể đến như dung nhân công, thẻ từ, tích kê, mã vạch, máy tính, camera Trong phạm vi đồ án này, chúng em xin giới thiệu sơ qua về phương pháp xuất nhập bằng mã Barcode
Hình 2 3: Quản lý xuất nhập hàng hóa
Công nghệ mã barcode ứng dụng trong nhà kho tự động: Mỗi đơn vị hàng khi nhập vào kho sẽ được dán nhãn mã vạch,tương ứng với 1 ô trong kho.Mã vạch đó sẽ lưu và được máy tính xử lí,truyền qua PLC để đưa hàng đến đúng vị trí của nó
Hình 2 4: Ứng dụng mã vạch QR
Quá trình xuất hoàn toàn ngược lại. Ưu điểm hệ thống quản lý kho hàng bằng mã barcode:
- Phiếu nhập, xuất mã sinh tự động.
- Giá bán, giá nhập sinh tự động theo quy định và có thể sửa đổi
- Ghi nhận nhân viên xuất hàng và khách hàng
- Theo dõi tồn kho, kiểm kê hàng hóa, dự báo hàng hết hạn
- Quản lý hàng hóa bảo hành, bảo trì.
Phần mềm quản lý kho lạnh –DMS_COLD STRORAGE: Chương trình được thiết kế theo quy trình kinh doanh dịch vụ kho lạnh cho doanh nghiệp, các chức năng cơ bản: lưu giữ thông tin,khóa sổ, phân quyền người sử dụng, ghi nhận tất cả các sự kiện phát sinh trong quá trình hoạt động, in báo cáo, trích xuất số liệu ra bảng tính Excel, Backup dữ liệu…
Hệ thống danh mục dùng chung khai báo ban đầu:
Danh mục kho hàng,loại vật tư hàng hóa,mã chi tiết vật tư hàng hóa, danh mục khách hàng, danh mục người sử dụng…
Báo cáo nhanh, chi tiết:
- Các báo cáo nội bộ đa dạng và chi tiết nhất, theo đặc thù của doanh nghiệp.
- Khả năng cung cấp thông tin tức thời.
- Thông tin chi tiết về tình hình xuất-nhập-tồn hàng hóa:
- Quản lý danh sách hàng hóa, loại hàng hóa, quy cách hàng,quy cách đóng gói.
- Quản lý danh mục, danh mục pallet
- Quản lý nhập kho theo phiếu nhập kho và theo dõi nhập từng vị trí, chọn nhập hàng hóa trên sơ đồ kho theo đúng thực tế Hỗ trợ in phiếu, in danh sách vị trí nhập kho…
Quản lý xuất kho và xuất kho theo điều kiện:
- Xuất kho theo khách hàng
- Xuất kho theo phiếu nhập.
- Xuất kho theo từng pallet…
Thiết lập sơ đồ kho theo đúng thực tế.
- Hỗ trợ chọn nhập,xuất trên sơ đồ.
- Hỗ trợ theo dõi hàng hóa trực quan trên sơ đồ kho
- Hỗ trợ theo dõi dồn hàng,dời hàng trực tiếp trên sơ đồ kho:
Hiển thị màu báo hiệu các vị trí còn trống hàng trên bản đồ vị trí.
- Theo dõi và đánh giá tình hình tồn kho trong ngày
- Theo dõi hàng tồn kho theo từng mặt hàng
- Tính các loại phí: lưu kho, sang công, cắm công, thay bao bì.
Vì thế sử dụng phần mềm quản lý kho có những ưu điểm như sau
Quản lý hàng hóa toàn diện:
Phần mềm quản lý được thiết kế để hỗ trợ người quản lý kiểm soát mọi hoạt động liên quan đến kho Nhờ nắm vững hàng trong kho và số lượng, khả năng hàng hóa bị loại bỏ do quá hạn hoặc lưu trữ quá số lượng cần thiết sẽ được giảm tối đa Tối ưu hóa việc lưu kho:
Các quá trình nhập và xuất hàng được kiểm soát liên tục nhờ phần mềm quản lý kho dựa trên các điều kiện tối ưu do người sử dụng đặt ra Vì vậy, hàng hóa sẽ luôn được lưu trữ ở số lượng vừa đủ làm giảm việc tồn đọng vốn.
Tự động hóa quá trình nhập / xuất hàng:
Thời gian công sức (kể cả giấy tờ quản lý) được giảm thiểu khi giao nhận hàng, vì thế người sử dụng sẽ không bao giờ cần phải tự đi tìm trong kho vị trí cất hàng thích hợp hay món hàng đúng theo yêu cầu.
Tận dụng tối đa không gian lưu trữ hàng trong kho:
Các vị trí cất hàng trong kho được phân loại để cất giữ mặt hàng thích hợp (ví dụ theo trọng lượng hay chủng loại) và khi cần việc phân loại này có thể được linh động thay đổi thông qua phần mềm quản lý kho Mọi lãng phí về không gian lưu trữ trong kho nhờ vậy sẽ bị hoàn toàn loại trừ
An toàn phòng chống cháy nổ cho nhà kho:
Trong không gian kho chứa phải đặt hệ thống báo động với những detector khói, và nhiệt Nếu có hỏa hoạn, thì hệ thống này sẽ kích hoạt cái còi (90 dB) trong hành lang chung.Nên làm giếng trời, với coupole tự mở khi có lửa hay khói vì phần lớn nạn nhân tử vong vì khói độc hơn là vì nhiệt
Nên lắp các vòi nước sẵn, với ổng dẫn phi 70mm tối thiểu
Các phương án thiết kế cánh tay robot
2.2.1 Cánh tay robot sử dụng Arduino
Cánh tay Robot Arduino là cánh tay Robot được điều khiển bởi bộ điều khiển Arduino Nó là 1 cỗ máy tự động, mô phỏng hoạt động của 1 cánh tay con người. Cũng như cánh tay con người, cánh tay Robot yêu cầu sự khéo léo chính xác. Chúng gồm bắp tay, khuỷu tay cổ tay và cả bàn tay.
Ngày nay cánh tay Robot đang được sử dụng trong nhiều công việc khác nhau. Chúng có thể vận chuyển hàng hóa, hàn, sơn, kiểm tra,… mỗi công việc đều được Robot hoàn thành tốt, giúp giảm thời gian vận hành, tăng chất lượng sản phẩm
Cấu tạo cánh tay Robot Arduino
Cánh tay Robot Arduino đơn giản là trạm vận chuyển trung gian Nó gồm 1 khớp tịnh tiến và 1 khớp xoay ở vị trí bàn tay là 1 Gripper (Tay kẹp) giúp gắp sản phẩm lên đưa đến vị trí làm việc mới
Khớp Xoay: được lắp đặt 1 động cơ bước hay còn được gọi là Stepper Motor Chúng giúp cánh tay Robot xoay vòng trong phạm vi cho phép Giới hạn phạm vi được điều khiển bởi 2 công tắc hành trình, hoặc 2 Sensor từ
Khớp tịnh tiến: ở đây dùng Silent (Xi lanh khí nén) điều khiển tịnh tiến tay Robot Van điện 5/2 giúp điều khiển tự phục hồi Silent đưa cánh tay Robot đến các vị trí cần thiết bằng cách đẩy ra và hút vào
Vị trí tay Kẹp cũng được lắp đặt hệ thống van điện 5/2 Chúng được điều khiển để di chuyển Gripper lên xuống phù hợp khoảng cách Tray để gắp.
Hình 2 5: Cánh tay Robot Arduino Ưu điểm:
- Phù hợp cho việc thực hành sinh viên
- Không sử dụng trong công nghiệp
Scara robot là một trong những loại robot công nghiệp mang tính ứng dụng cao nhất hiện nay Chuyển động tay máy của Scara giúp nó có khả năng gắp đặt vật liệu hoàn hảo Vì vậy, nó được ứng dụng nhiều nhất trong những dây chuyền sản xuất có công đoạn công việc này Hơn nữa, nó cũng được sử dụng cho các công việc liên quan đến hàn xì ở các xưởng cơ khí chế tạo.
Hình 2 6: Cánh tay robot scara
Scara robot applications – ứng dụng của Scara – luôn là đề tài được nhiều doanh nghiệp quan tâm Liệu robot này có mang đến được những hiệu quả công việc tối ưu, thay thế cho sức người ở những công việc nặng nhọc? Thực tế đã chứng minh loại robot cánh tay máy này hoàn toàn đáp ứng vượt trội những kỳ vọng của con người. Ưu điểm khi sử dụng Robot Scara
Tốc độ: Được thiết kế tự động hóa hoạt động và có lập trình sẵn, tốc độ của Scara tốt hơn nhiều so với tốc độ của con người Nó không cần e ngại bất cứ điều kiện làm việc nào, vẫn có thể đảm bảo được tốc độ hoàn hảo như cài đặt dù trong môi trường nhiệt độ cao hay hóa chất. Độ chính xác tuyệt đối: Khi yêu cầu của doanh nghiệp là kiểm soát các lực lượng càng chính xác càng tốt, thì Scara có lợi thế nổi bật hơn hẳn Ví dụ trong cơ khí chế tạo máy hay lắp ráp điện tử, quy trình lắp ráp yêu cầu phải chèn 1 chốt, đảm bảo nó được gài đúng cách thì việc căn chỉnh hoàn hảo để thực hiện là một vấn đề.Với Scara, nó có thể kiểm soát được lực định hướng, vì vậy có thể tác động thao tác chính xác với lực phù hợp, vừa đảm bảo hoàn thành công việc vừa không ảnh hưởng đến các linh kiện hay thiết bị cần hoàn thiện. Độ lặp lại: Một công việc mang tính lặp đi lặp lại sẽ khiến con người cảm thấy rất mệt mỏi và chán nản Thậm thái thái độ làm việc cũng sẽ bị tác động không nhỏ. Trong khi đó, Scara hoàn toàn có thể khắc chế được các vấn đề này Đây là ưu điểm chung của robot, và vì sao robot ngày càng được nghiên cứu mở rộng để thay thế con người trong những công việc chân tay mang tính tuần hoàn liên tục.
2.2.3 Cánh tay robot 6 bậc Được biết đến là một trong những loại cánh tay máy linh hoạt nhất hiện nay, với 6 khớp xoay Để định vị cũng như định hướng công việc một cách thoải mái chính xác Robot có 6 bậc tự do, trong đó có 3 bậc để định hướng và 3 bậc để định vị tự do
Tùy vào những công việc đòi hỏi sự linh hoạt khéo léo, mà người ta lựa chọn loại cánh tay khác nhau Ví dụ những việc chỉ là nâng hạ, xếp, sẽ thường chọn cánh tay robot 4 bậc Yêu cầu cao hơn như hàn, sơn sẽ dùng 6 bậc Công việc càng phức tạp yêu cầu càng cao thì chi phí mua Robot càng đắt.
Hình 2 7: Cánh tay robot 6 bậc
- Bậc 1: Là trục xoay, giúp Robot có thể xoay phần đế.
- Bậc 2: Trên bậc 1, bậc 2 có chiều vuông góc với chiều xoay bậc 1. Giúp cánh tay Robot vươn ra trước hoặc lùi về sau trong lúc vận hành.
- Bậc 3: Là trục giúp nâng hạ cánh tay Robot lên xuống.
- Bậc 4: Trục này giúp xoay cổ tay Robot theo chiều chuyển động tròn.
- Bậc 5: Trục hỗ trợ phần cổ tay có thể nghiên lên hoặc nghiêng xuống.
- Bậc 6: Cánh tay Robot 6 bậc cho phép cổ tay hoạt động linh hoạt Có thể xoay được 360 độ ở mọi vị trí. Ưu điểm
- Cánh tay Robot 6 bậc giúp tăng sản lượng
- Cánh tay Robot 6 bậc giúp tăng chất lượng
- Tăng tính an toàn lao động
2.2.4 Cánh tay robot khí nén
Một cánh tay khí nén giống như bất kỳ hệ thống chạy bằng khí nào khác cần có bộ phận để hoạt động Nó bắt đầu với máy khí nén khí – loại máy mà tạo ra khí nén Khí nén sau đó sẽ được lưu trữ lại (trong bình chứa khí ) Sau đó đi qua hệ thống các van điều khiển khí nén rồi tới các cơ cấu chấp hành sử dụng khí nén để làm các nhiệm vụ khác nhau.
Hình 2 8: Cánh tay robot khí nén
Công dụng của cánh tay robot khí nén
Cánh tay khí nén được ứng dụng trong các hoạt động sản xuất nhằm nâng cao hiệu quả công việc, giảm thiểu nguồn nhân lực, giảm thiểu tối đa những rủi ro mà con người có thể gặp phải trong quá trình làm việc.
Nguyên lí hoạt động của cánh tay robot khí nén
Khi cánh tay robot nhận tín hiệu đầu vào thông qua nút nhấn, công tắc hoặc lệnh lập trình, nó sẽ bắt đẩu xử lí thông tin tín hiệu đầu vào theo một quy trình nhất định Tiếp theo là các cơ cấu chấp hành: các xi lanh, động cơ sẽ hoạt động theo lệnh đã được cài đặt sẵn. Ưu điểm Ưu điểm đầu tiên đó là thiết bị này có thể làm việc trong những điều kiện thời tiết khắc nghiệt với độ chính xác cao Cánh tay robot khí nén có thể hoạt động trong môi trường có nhiệt độ từ -40 đến 120 độ C Độ chính xác 2mm với độ lặp lại 0,02mm.
Thứ hai, sử dụng thiết bị này làm giảm rủi ro và tăng tính an toàn lao động. Nếu có bất kì vấn đề gì xảy ra, bạn chỉ cần ngắt việc nén không khí vào cánh tay robot mà không cần phải ngắt nguồn điện cung cấp cho cả thiết bị.
Thứ ba, thiết bị này không yêu cầu bảo trì nhiều Hơn nữa, công tác bảo trì thường dễ dàng Xi-lanh khí nén dễ dàng thay thế nếu bị hỏng Khi có hư hỏng cũng ít tốn chi phí để sửa chữa.
Cánh tay robot
Đây chính là cỗ máy chuyên phục vụ vào quá trình sản xuất công nghiệp và được vận hành bởi con người Chúng có ưu điểm là thiết kế linh hoạt dễ thao tác với tác dụng hoàn thiện những phần chi tiết nhỏ nhất cho sản phẩm.
Cánh tay robot hoạt động rất linh hoạt với cơ chế khớp ngón như bàn tay con người Chính những ưu điểm nổi bật mà những cỗ máy cơ khí này ngày càng được ứng dụng trong các lĩnh vực công nghiệp khác nhau Cỗ máy có thể thay thế bàn tay con người trong việc lắp ráp, sửa chữa hay thay thế các linh phụ kiện nhỏ trong các nhà máy.
Robot giàn: Loại máy này có ba khớp lăng trụ ứng dụng trong việc lắp đặt những linh kiện hay xử lý những công cụ máy.
Robot hình trụ: Được ứng dụng trong những hoạt động lắp ráp hay xử lý máy móc công cụ, hàn điểm hay xử lý ở các máy Diecasting Trong cấu tạo, chúng có một trục để tạo nên hệ tọa độ hình trụ.
Robot hình cầu: Loại cánh tay robot này được dùng để xử lý những công cụ máy, hàn điểm, hàn khí hoặc hàn hồ quang Khi làm việc chúng thường chuyển động theo trục để tạo một hệ tọa độ cực.
SCARA robot: Thiết kế hai khớp quay song song hoạt động trên một mặt phẳng Chúng được ứng dụng trong những hoạt động lắp ráp hay xử lý các chi tiết máy.
Robot song song: Loại cánh tay robot này với khối nối lăng trụ, khớp quay. Ứng dụng của chúng ở trong nền tảng di động xử lý mô phỏng buồng lái của chuyến bay.
Robot nhân tạo: Được mô phỏng theo chuyển động con người, thiết kế bàn tay và ngón cái chuyển động độc lập với nhau Chính sự linh hoạt mà cho phép chúng tham gia vào việc lắp ráp và xử lý các loại linh kiện điện tử hay công nghệ xe siêu vi.
Robot khớp nối: Thường thiết kế với ba khớp quay Đối với những loại máy phổ biến là cánh tay robot 3 bậc, 4 bậc… Theo đó, cấu trúc bao gồm hai nhánh đơn giản đến những hệ thống có 10 hoặc nhiều khớp tương tác hơn.
Loại cánh tay robot này trang bị cho những phương tiện gồm động cơ điện để ứng dụng trong những hoạt động lắp rán, hàn hồ quang, hàn khí hay phun sơn Với tính ứng dụng cao vì thế, robot khớp nối được nhiều xí nghiệp sản xuất lớn sử dụng bởi tính hiện đại, năng suất cao với tính linh hoạt.
2.3.2 Cấu tạo của cánh tay robot
Hiện nay, cánh tay robot có nhiều loại khác nhau Trong đó, mỗi loại đều có cấu tạo riêng biệt Trong bài viết này, Uniduc xin đề cập đến cấu tạo của cánh tay robot 4 trục, một trong những sản phẩm được ứng dụng phổ biến trong ngành công nghiệp nhựa hiện nay.
- Tay máy Đây chính là một trong những bộ phận cơ khí bao gồm khâu và khớp được cấu tạo mô phỏng với khả năng chuyển động cơ bản gồm cổ tay cử động dễ dàng, bàn tay thực hiện những thao tác và trực tiếp hoàn thành công việc Chi tiết trong cánh tay nối với nhau bằng khớp trượt và khớp quay để chúng chuyển động vững chắc hơn.
Bộ phận này đảm bảo nhiệm nhiệm vụ tiến hành những thao tác mỗi khi có tín hiệu Từng hoạt động mà chức năng của hệ thống điều khiển cánh tay robot phân cấp thành nhiều mức độ khác nhau Chúng vận hành từ đơn giản, giải quyết phương thức hành động chung đến vị trí thao tác, những điểm đi qua… hoặc các hoạt động phức tạp như tính toán động học, nội suy, xử lý lỗi, thiết lập quỹ đạo…
- Phần mềm quản lý Đây chính là môi trường lập trình và cũng là phương tiện để người vận hành ra lệnh cho robot Phần mềm đúng cần phải có một ngôn ngữ lập trình thích hợp nhất, thân thiện và dễ dàng sử dụng.
2.3.3 Cơ cấu cánh tay Robot
Xi lanh khí nén là dạng cơ cấu vận hành có chức năng biến đổi năng lượng tích lũy trong khí nén thành động năng cung cấp cho các chuyển động Xi lanh khí nén hay còn được gọi là pen khí nén là các thiết bị cơ học tạo ra lực, thường kết hợp với chuyển động, và được cung cấp bởi khí nén ( lấy từ máy nén khí thông thường).
2.3.3.2 Cấu tạo của xi lanh khí nén
Cấu tạo xi lanh khí nén gồm các bộ phận chính như sau:
Lỗ cấp khí (cap-end port)
Lỗ thoát khí (rod-end port)
Hình 2 10: Cấu tạo xi lanh khí nén
Hành trình xa nhất mà trục piston có thể di chuyển ( được gọi là cylinder stroke) là đơn vị được thiết kế tùy biến theo yêu cầu phù hợp.
2.3.3.3 Nguyên lý hoạt động Để thực hiện chức năng của mình, xi lanh khí nén truyền một lực lượng bằng cách chuyển năng lượng tiềm năng của khí nén vào động năng Điều này đạt được bởi khí nén có khả năng mở rộng, không có đầu vào năng lượng bên ngoài, mà chính nó xảy ra do áp lực được thiết lập bởi khí nén đang ở áp suất lớn hơn áp suất khí quyển Sự giãn nở không khí này làm cho piston di chuyển theo hướng mong muốn Một khi được kích hoạt, không khí nén vào trong ống ở một đầu của piston và do đó, truyền tải lực trên piston Do đó, piston sẽ di dời (di chuyển) bằng khí nén.
Hình 2 11: Nguyên lý hoạt động của xy lanh
Xy lanh khí nén 2 chiều (kép)
Mô hình hệ thống
Ta có mô hình hệ thống như sau:
Hình 3 2: Mô hình hệ thống
Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
Khi nhấn nút On hệ thống bắt đầu hoạt động Khi hệ thống hoạt động, băng tải chạy đặt phôi tự động cảm biến 1 nhận cho xi lanh 1 đẩy vật vào băng tải, sau đó vật di chuyển chạm cảm biến kim loại nhận xảy ra 2 trường hợp
Trường hợp 1: là kim loại thì cho cánh tay gắp vật vào ô 1
Trường hợp 2: là không phải kim loại cho băng tải đi thẳng
Qui trình hoạt động liên tục cho đến khi ta kết thúc bằng nút stop.
- PLC là từ viết tắt của Programmable Logic Controller (Tiếng Việt: Bộ điều khiển Logic có thể lập trình được) Khác với các bộ điều khiển thông thường chỉ có một thuật toán điều khiển nhất định, PLC có khả năng thay đổi thuật toán điều khiển tùy biến do người sử dụng viết thông qua một ngôn ngữ lập trình Do vậy, nó cho phép thực hiện linh hoạt tất cả các bài toán điều khiển.
- Hiện nay có rất nhiều hãng sản xuất PLC như Siemens (Đức), Omron (NhậtBản), Mitsubishi (Nhật Bản), Delta (Đài Loan)
- Ngôn ngữ lập trình phổ biến là LAD (Ladder logic - Dạng hình thang), FBD (Function Block Diagram - Khối chức năng), STL (Statement List - Liệt kê lệnh) và Ladder logic là ngôn ngữ lập trình PLC đang được ưa chuộng nhất.
Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của PLC
Tất cả các PLC đều có thành phần chính là: Một bộ nhớ chương trình RAM bên trong (có thể mở rộng thêm một số bộ nhớ ngoài EPROM) Một bộ vi xử lý có cổng giao tiếp dùng cho việc ghép nối với PLC, các module I/O.
Hình 3 4: Cấu trúc của PLC
Bên cạnh đó, một bộ PLC hoàn chỉnh còn đi kèm thêm một đơn vị lập trình bằng tay hay bằng máy tính Hầu hết các đơn vị lập trình đơn giản đều có đủ RAM để chứa đựng chương trình dưới dạng hoàn thiện hay bổ sung Nếu đơn vị lập trình là đơn vị xách tay, RAM thường là loại CMOS có pin dự phòng, chỉ khi nào chương trình đã được kiểm tra và sẵn sàng sử dụng thì nó mới truyền sang bộ nhớ PLC Đối với các PLC lớn thường lập trình trên máy tính nhằm hỗ trợ cho việc viết, đọc và kiểm tra chương trình Các đơn vị lập trình nối với PLC qua cổng RS232, RS422, RS485, …
CPU điều khiển các hoạt động bên trong PLC Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra chương trình được chứa trong bộ nhớ, sau đó sẽ thực hiện thứ tự từng lệnh trong chương trình, sẽ đóng hay ngắt các đầu ra Các trạng thái ngõ ra ấy được phát tới các thiết bị liên kết để thực thi Và toàn bộ các hoạt động thực thi đó đều phụ thuộc vào chương trình điều khiển được giữ trong bộ nhớ. Ứng dụng của PLC
PLC có thể được sử dụng rộng rãi và có nhiều ứng dụng trong đời sống:
Công nghệ sản xuất: Sản xuất giấy, sản xuất xi măng, thủy tinh, vi mạch, chế tạo linh kiện bán dẫn, đóng gói sản phẩm…
Hệ thống điều khiển: điều khiển robot, băng tải…
Hệ thống nâng vận chuyển
Hình 3 5: Một số ứng dụng của PLC Đặc điểm của bộ điều khiển lập trình
Nhu cầu về một bộ điều khiển dễ sử dụng, linh hoạt và có giá thành thấp đã thúc đẩy sự phát triển của hệ thống điều khiển lập trình (Programmable-Control Systems) – hệ thống sử dụng CPU và bộ nhớ để điều khiển máy móc hay quá trình hoạt động Trong bối cảnh đó, bộ điều khiển lập trình (PLC- Programable Logic Controler) được thiết kế nhằm thay đổi phương pháp điều khiển truyền thống dùng rơ-le và thiết bị rời cồng kềnh và nó tạo ra một khả năng điều khiển thiết bị dễ dàng và linh hoạt dựa trên việc lập trình trên các lệnh logic cơ bản Ngoài ra, PLC còn có thể thực hiện một số tác vụ khác như định thì, đếm, các lệnh toán số học, các lệnh xử lí các số liệu trên mạng,…làm tăng khả năng điều khiển cho các hoạt động phức tạp, ngay cả với loại PLC nhỏ nhất.
Hoạt động của PLC là kiểm tra tất cả các trạng thái hoạt động ngõ vào, được đưa về từ quá trình điều khiển, thực hiện logic được lập trong chương trình và kích ra tín hiệu điều khiển cho thiết bị bên ngoài tương ứng Với các mạch giao tiếp chuẩn ở khối vào và khối ra của PLC cho phép nó kết nối trực tiếp những cơ cấu tác động có công suất nhỏ ở ngõ ra và các mạch chuyển đổi tín hiệu ở ngõ vào, mà không cần có mạch giao tiếp hay rơ-le trung gian Tuy nhiên, cần phải có mạch điện tử công suất trung gian khí PLC điều khiển những thiệt bị có công suất lớn.
Việc sử dụng PLC cho phép chúng ta hiệu chỉnh hệ thống điều khiển mà không cần có sự thay đổi nào về mặt kết nối dây, sự thay đổi chỉ là thay đổi chương trình điều khiển trong bộ nhớ thông qua thiết bị lập trình chuyên dùng Hơn nữa, chúng còn có ưu điểm là thời gian lắp đặt và đưa vào hoạt động nhanh hơn so với những hệ thống điều khiển mà đòi hỏi cần phải thực hiện việc nối dây phức tạp giữa các thiết bị rời.
Về phần cứng, PLC tương tự như máy tính truyền thông và chúng có các đặc điểm thích hợp cho mục đích điều khiển trong công nghiệp như:
- Khả năng kháng nhiễu tốt.
- Cấu trúc dạng module cho phép dễ dàng thay thế, tăng khả năng kết nối (thêm module mở rộng vào/ra) và thêm chức năng ( nối thêm module truyền thông).
- Việc kết nối dây và mức điện áp tín hiệu ở ngõ bào và ngõ ra được chuẩn hóa.
- Ngôn ngữ lập trình chuyên dùng dễ hiểu và dễ sử dụng.
- Thay đổi chương trình điều khiển dễ dàng.
Những đặc điểm trên làm cho PLC được sử dụng nhiều trong việc điều khiển các máy móc công nghiệp và trong điều khiển quá trình.
Bộ điều khiển lập trình là ý tưởng của một nhóm kỹ sư hãng Ganeral Motors vào năm 1968 ,và họ đã để ra các chỉ tiêu kỹ thuật nhằm đáp ứng những yêu cầu điều khiển trong công nghiệp:
- Dễ lập trình và thay đổi chương trình điều khiển ,sử dụng thích hợp trong nhà máy.
- Cấu trúc dạng module để dễ dàng bảo trì và sữa chữa.
- Tin cậy hơn trong môi trường sản xuất của nhà máy công nghiệp
- Dùng linh kiện bán dẫn nên có kích thước nhỏ hơn mạch rơ-le chức năng tương đương
Những chỉ tiêu này tạo sự quan tâm của các kỹ sư thuộc nhiều ngành nghiên cứu về khả năng ứng dụng của PLC trong công nghiệp Các kết quả nghiên cứu đã đưa ra thêm một số yêu cầu cần phải có trong chức năng của PLC: tập lệnh từ các lệnh logic đơn giản được hỗ trợ thêm các lệnh về tác vụ định thì, tác vụ đếm; sau đó là các lệnh xử lý toán học, xử lý bằng dữ liệu, xử lý xung tốc độ cao, tính toán số liệu số thực 32 bit, xử lý thời gian thực, đọc mã vạch, v,v … Song song đó, sự phát triển về phần cứng cũng đạt được nhiều kết quả; bộ nhớ lớn hơn, số lượng ngõ vào/ra nhiều hơn, nhiều module chuyên dùng hơn Vào năm 1976,PLC có khả năng điều khiển các ngõ vào /ra ở xa bằng kỹ thuật truyền thông
Sự gia tăng những ứng dụng PLC trong công nghiệp đã thúc đẩy các nhà sản xuất hoàn chỉnh các họ PLC với các mức độ khác nhau về khả năng, tốc độ xử lý và hiệu suất Các họ PLC phát triển từ loại làm việc độc lập, chỉ với 20 ngõ vào/ra và dung lượng bộ nhớ chương trình 500 bước, đến các PLC có cấu trúc module nhằm dễ dàng mở rộng thêm khả năng và chức năng chuyên dùng bao gồm:
- Xử lý tín hiệu liên tục (analog)
- Điều khiển động cơ servo, động cơ bước.
- Tăng số lượng ngõ vào/ra.
- Tăng bộ nhở mở rộng.
Với cấu trúc dạng module cho phép chúng ta mở rộng hay nâng cấp một hệ thống điều khiển dùng PLC với chi phí và công suất ít nhất.
So sánh đặc tính kỹ thuật giữa những hệ thống điều khiển
Chỉ tiêu so sánh Rơle Mạch số Máy tính PLC
Giá thành từng chức năng Khá thấp Thấp Cao Thấp
Kích thước vật lý Lớn Rất gọn Khá gọn Rất gọn
Tốc độ điều khiển Chậm Rất nhanh Khá nhanh Nhanh
Khả năng chống nhiễu Xuất sắc Tốt Khá tốt Tốt
Mất thời gian thiết kế và lắp đặt
Mất thời gian thiết kế
Mất thời gian lập trình
Lập trình và lắp đặt đơn giản Khả năng điều khiển tác vụ phức tạp Không Có Có Có
Dễ thay đổi điều khiển Rất khó Khó Đơn giản Rất đơn giản
Công tắc bảo trì Kém – có rất nhìu công tắc
Kém – nếu IC được hàn
Kém – có rất nhiều mạch điện từ chuyên dung
Tốt – các module được tiêu chuẩn hóa
3.2.2 Cấu trúc và hoạt động của plc
Cấu trúc PLC là một thiết bị cho phép thực hiện các thuật toán điều khiển số thông qua một ngôn ngữ lập trình Các bộ điều khiển PLC được sản xuất theo dòng sản phẩm Khi mới xuất xưởng chúng chưa có một chương trình cho một ứng dụng nào cả Tất cả các cổng logic cơ bản, chức năng nhớ, timer, couter,…được nhà chế tạo tích hợp trong chúng và được kết nối với nhau bằng chương trình được viết bởi người dùng cho một nhiệm vị điều khiển cụ thể nào đó Toàn bộ chương trình điều khiển sẽ được lưu vào trong bộ nhớ của PLC Điều này làm cho PLC giống như một máy tính, nghĩa là có bộ vi xử lý, một hệ điều hành, bộ nhớ để lưu các chương trình hỗ trợ điều khiền, dữ liệu, các cổng ra/vào để kết nối với các đối tượng điều khiển… Như vậy có thể thấy cấu trúc cơ bản của một PLC bao giờ cũng gồm các thành phần cơ bản sau:
- Bộ sử lý trung tâm.
Hình 3 6: Sơ đồ cấu trúc PLC
Bộ sự lý trung tâm Đây là bộ điều khiển và quản lý tất cả các hoạt động bên trong của PLC, việc trao đổi thông tin giữa CPU, bộ nhớ và khối vào/ra được thông qua hệ thống BUS dưới sự điều khiển của CPU.
Xây dựng và tính toán thiết kế mô hình
Phương pháp này ta điều chỉnh các vị trí robot bằng cách thay đổi các góc θ 1 , θ 2 ,θ 3 , θ 4
Tính toán động học thuận Đặt trục tọa độ cho cánh tay robot:
Bảng thông số Denavit – Hartenberg:
Trong đó: a là khoảng cách giữa 2 trục z α là góc giữa 2 trục z d là khoảng cách giữa 2 trục θ là góc giữa 2 trục x.
Ma trận chuyển đổi tổng quát giữa link I và i+1 cosθθ sθinθθ∗−cosθα sθinθθ cosθα∗cosθθ sθinθθ∗sθinθα a∗cosθθ cosθθ∗−sθinθα a∗sθinθθ
Ma trận chuyển đổi từ hệ 0 sang 1 :
T1 cosθd(t h eta1) 0 −sθinθd(t h eta1) 0 sθinθd(t h eta1) 0 −cosd(t h eta1) 0
Ma trận chuyển đổi từ hệ 1 sang 2 :
T2 cosθd(t h eta2) −sθinθd(t h eta2) 0 a2∗cosθd(theta2) sθinθd(t h eta2) cosθd(t h eta2) 0 a2∗sθinθd(theta2)
Ma trận chuyển đổi từ hệ 2 sang 3 :
T3 cosθd(t h eta3) −sθinθd(t h eta3) 0 a3∗cosθd(theta3) sθinθd(t h eta3) cosθd(t h eta3) 0 a3∗sθinθd(theta3)
Ma trận chuyển đổi từ hệ 3 sang 4 :
T4 cosθd(t h eta4) −sθinθd(t h eta4) 0 a4∗cosθd(theta4) sθinθd(t h eta4) −cosθd(t h eta4) 0 a4∗sθinθd(theta4)
Ma trận chuyển đổi từ hệ 0 sang 4 :
3.3.2 Động học nghịch (invertse kinematic):
Theo phương pháp hình học: phương pháp này ta biết trước P x , P y , P z Yêu cầu tìm ra các góc θ 1 , θ 2 ,θ 3 , θ 4
Xét tam giác vuông OAPx, ta có : tan( θ 1)= P x
Thế O 2 C và O 4 C ta được giá trị θ 2 θ 4 , thế θ 2 θ 4 vào (1) ta tìm được θ 3
3.3.3 Tính toán và thiết kế xi lanh trong hệ thống Độ dài d = 200 mm.
Hành trình L = 150 mm. Áp suất cho phép p = 2 atm.
Dung tích của xi lanh là:
Trong đó: F là lực của xy lanh (N) p là áp suất đầu vào của xy lanh (N/m^2)
S là tiết diện của piston phía được cấp khí (m^2)
F = p.S = 2.105.𝜋.0,0102 = 62,83 (N). Áp suất khí nén đo được tại đầu vào xy lanh là p= 8 bar (= 0,8MPa) và tiết diện xy lanh phía khí nén đi vào có đường kính là D = 32 (mm).
Ta có: Áp suất đầu vào là 8 bar, nhưng đây là áp suất tuyệt đối nên tính cả áp suất khí quyển là 1atm xấp xỉ 1bar Nên khi áp dụng công thức ta phải trừ đi áp suất khí quyển Do đó p= 8 – 1= 7 (bar) p = 7 (bar) = 0,7 MPa = 0,7*10^6 Pa = 0,7*10^6 N/m^2 Diện tích S của piston là:
S= π*R^2 trong đó R là bán kính piston ( R= D/2) và π = 3,1416
- Năng suất hoạt động của tay robot: 40 lần/phút
Suy ra số giây cần gấp trong 1 lần là:
- Suy ra tiêu tốn 1,5 giây cho 1 lần gấp vật.
- Để tay robot có thể hoạt động 1 chu trình trong 1,5 giây ta cần có lượng áp suất khí nén đầu vào xi lanh là 8 bar thì mới đáp ứng được thời gian hoạt động của tay robot.
Băng tải
Một hệ thống đang được sử dụng nhiều trong các nhà máy cơ sở sản xuất tiết kiệm sức lao động, nhân công, thời gian và tăng hiệu quả rõ rệt đó chính là băng tải,băng chuyền Hiểu một cách đơn giản nhất thì có thể hiểu băng tải là một cơ chế hoặc máy có thể vận chuyển một tải đơn (thùng carton, hộp, túi …) hoặc số lượng lớn vật liệu (đất, bột, thực phẩm …) từ một điểm A đến điểm B. Định nghĩa chuyên nghiệp hơn thì hệ thống băng tải là thiết bị chuyển tải có tính kinh tế cao nhất trong ứng dụng vận chuyển hàng hóa, nguyên vật liệu trong sản xuất với mọi khoảng cách Vậy hệ thống băng chuyền là một trong những bộ phận quan trọng trong dây chuyền sản xuất, lắp ráp của các doanh nghiệp, nhà máy. Góp phần tạo nên một môi trường sản xuất năng động, khoa học và giải phóng sức lao động mang lại hiệu quả kinh tế cao.
Cấu tạo của băng tải
Một động cơ giảm tốc trục vít và bộ điều khiển kiểm soát tốc độ
Bộ con lăn, truyền lực chủ động
Hệ thống khung đỡ con lăn
Hệ thống dây băng hoặc con lăn
Băng tải PVC: dễ lắp đặt
Tính toán động cơ cho băng tải
Yêu cầu về động cơ DC giảm tốc truyền động băng tải:
Kích thước nhỏ gọn, dễ gá đặt.
Mạch điều khiển đơn giản.
Tính chọn động cơ DC giảm tốc:
Xác định công suất yêu cầu của động cơ
Công suất yêu cầu của động cơ được tính theo công thức:
Pct : Công suất cần thiết trên trục động cơ (kW).
Ptd : Công suất trên trục máy công tác (kW). η: Hiệu suất của toàn bộ hệ thống truyền động.
Xác định Ptd: Công suất trên trục công tác được tính theo công thức:
Với: + F: Lực kéo băng tải (N), với F0 N.
Xác định η: Hiệu suất truyền động của toàn bộ hệ thống được tính theo công thức: η=η đai
Tra bảng 2.3 [TTKHDDCK]- tr19 ta có: η đ ai = 0,95: Hiệu suất bộ truyền đai
Ta tính được công suất yêu cầu trên trục động cơ:
Xác định sơ bộ tốc độ quay của động cơ điện: nlv: Số vòng quay trục máy công tác (vg/ph)
Xác định nlv: theo công thức: nθ lv `000.v π D `000.0,02
Với yêu cầu khá đơn giản của băng tải như là:
Chỉ cần vận chuyển chai trên băng tải
Băng tải chạy liên tục, có các cụm chi tiết chặn chai
Không đòi hỏi độ chính xác cao, tải trọng nhẹ
Dễ điều khiển, giá thành rẻ
Kết luận: Với tất cả các yêu cầu và các lực tính toán trên nên nhóm đã quyết định chọn động cơ điện một chiều làm động cơ dẫn động cho băng tải Động cơ được chọn có momen lớn do yêu cầu làm việc của băng tải có tải trọng Động cơ có gắn liền loại hộp số loại 24v-25w, có tốc độ quay trên trục sau hộp số là 57.
Hình 3 31: Động Cơ Giảm Tốc Dc Gear Motor 3 Mm Zhengke Zga37Rg 24V
LẬP TRÌNH HỆ THỐNG CHƯƠNG TRÌNH
Thiết kế phần mềm mô hình
TIA Portal được phát triển vào năm 1996 bởi các kỹ sư của Siemens, nó cho phép người dùng phát triển và viết các phần mềm quản lý riêng lẻ một cách nhanh chóng, trên 1 nền tảng thống nhất Giải pháp giảm thiểu thời gian tích hợp các ứng dụng riêng biệt để thống nhất tạo hệ thống.
TIA Portal - Tích hợp tự động toàn diện là phần mềm cơ sở cho tất cả các phần mềm khác phát triển: Lập trình, tích hợp cấu hình thiết bị trong dải sản phẩm. Đặc điểm TIA Portal cho phép các phần mềm chia sẻ cùng 1 cơ sở dữ liệu, tạo nên tính thống nhất, toàn vẹn cho hệ thống ứng dụng quản lý, vận hành
Hình 4 1: Giao diện phần mềm TIA PORTAL
TIA Portal tạo môi trường dễ dàng để lập trình thực hiện các thao tác:
- Thiết kế giao diện thông tin dễ dàng, với ngôn ngữ hỗ trợ đa dạng.
- Quản lý phân quyền User, Code, Project tổng quát.
- Thực hiện go online và Diagnostic cho tất cả các thiết bị trong project để xác định bệnh, lỗi hệ thống.
- Tích hợp mô phỏng hệ thống.
- Dễ dàng thiết lập cấu hình và liên kết giữa các thiết bị Siemens
Vì những tiện ích mà phần mềm mang lại, ta sẽ sử dụng để mô phỏng cho mô hình của nhóm. Ưu - nhược điểm khi sử dụng TIA Portal
TIA Portal là thuật ngữ quen thuộc được ứng dụng trong các lĩnh vực tự động hóa, tích hợp nhiều phần mềm phổ thông khác như: HMI, PLC, Inverter của Siemens Phần mềm TIA Portal có những ưu và nhược điểm trong vận hành hệ thống tự động hóa. Ưu điểm:
Tích hợp tất cả các phần mềm trong 1 nền tảng, chia sẻ cơ sở dữ liệu chung dễ dàng quản lý, thống nhất cấu hình Giải pháp vận hành thiết bị nhanh chóng, hiệu quả, tìm kiếm khắc phục sự cố trong thời gian ngắn.
Tất cả các yếu tố: bộ lập trình PLC, màn hình HMI được lập trình và cấu hình trên TIA Portal, cho phép các chuyên viên tiết kiệm thời gian thao tác, thiết lập truyền thông giữa các thiết bị Chỉ với 1 biến số của bộ lập trình PLC được thả vào màn hình HMI, kết nối được thiết lập mà không cần bất ký thao tác lập trình nào.
Do tích hợp nhiều phần mềm, cơ sở dữ liệu hệ thống lớn nên dung lượng bộ nhớ khổng lồ Yêu cầu kỹ thuật cao của người lập trình, quản lý, tốn nhiều thời gian để làm quen sử dụng.
Các thành phần trong bộ cài TIA Portal
- Phần mềm TIA Portal được Siemens phát triển với nhiều thành phần giúp người dùng quản lý, lập trình PLC, HMI hiệu quả Các thành phần có trong bộ TIA Portal:
- Simatic Step 7 professional và Simatic step 7 PLCSIM: Giải pháp lập trình và mô phỏng PLC S7-300, S&-400, Simatic S7-1200, Simatic S7-1500…
- Simatic WinCC Professional: Được dùng để lập trình màn hình HMI, và giao diện SCADA.
- Simatic Start Driver: Được lập trình cấu hình Siemens.
- Sirius và Simocode: Thiết lập cấu hình và chuẩn đoán lỗi linh hoạt.
- Điều khiển chuyển động đơn trục và đa trục với hỗ trợ Scout TIA Thư viện Simatic Robot đầy đủ dữ liệu cho phép người dùng thiết lập cấu hình và hệ thống nhanh chóng
Bảo mật lập trình PLC với TIA Portal hiệu quả
- Bảo mật project trong lập trình PLC S7 với TIA thực hiện các thao tác: Vào phần “Security settings”, chọn “setting” chọn “Protech project” để thiết lập password cho Project.
- Thiết lập bảo mật cho PLC với TIA Portal: Thực cài đặt trong cấu hình Hardware của PLC Người dùng chọn Protection & security, tiếp tục chọn Access Level Trong đó:
- Full access: Ứng với khối bảo mật mà ai cũng có thể đọc và viết mà không cần password.
- Read Access: Bảo mật phần viết cho PLC, cần có password HMI và SCADA hay user đọc được chương trình không cần password.
- HMI access: Bảo mật phần read và write của PLC cần có Password HMI và SCADA đọc không cần Password.
- No Access: Tất cả các ứng dụng truy xuất vào PLC đều cần Password.
- Bảo mật khối hàm lập trình PLC S7 với TIA: vào phần Properties của khối hàm đó, chọn protection Lúc này bạn sẽ thấy 3 loại bảo mật: Write, Read/ write và bảo vệ không copy.
Lưu đồ giải thuật hệ thống
Hình 4 2:Lưu đồ giải thuật hệ thống
Kết quả thi công phần cứng
Hình 4 3: Bản vẽ mô hình hoàn thiện
Sơ đồ thiết bị đầu vào / ra
Hình 4 4: Sơ đồ khai báo địa chỉ PLC
Sơ đồ đấu nối thiết bị
Hình 4 5: Sơ đồ điện hệ thống
4.6 Giao diện điều khiển Wincc
Hình 4 6: Giao diện điều khiển Wincc
Chương trình hệ thống
5.1 Tổng kết của đề tài
Sau một thời gian khảo sát nghiên cứu, tính toán và thiết kế Được sự hướng dẫn tận tình của thầy Võ Quang Trường cùng với các thầy cô trong khoa và với sự cố gắng, lòng nhiệt tình của các thành viên trong nhóm thực hiện đề tài. Ưu điểm:
- Đề tài lần này cánh tay robot có tính hoạt động ổn định, thực hiện được tất cả các yêu cầu đã đề ra
- Khả năng phân loại sản phẩm tốt.
- Có thể cài đặt để mở rộng khả năng phân loại các khuyết tật, mã hoa văn, hay cao hơn có thể làm việc như một KCS kiểm tra chất lượng của sản phẩm thay thế cho con người.
- Vì là cánh tay robot khí nén nên có những vị trí “chết” không thể di chuyển đến gấp được do chiều dài có giới hạn hoặc do khớp cánh tay không thể quay đến vị trí đó; cơ cấu gắp chỉ có dạng đóng để kẹp và mở kẹp để nhả vật thể nên vật thể cần được đặt đúng vị trí đã định trước.
- Hệ thống hoạt động chưa ổn định, các quá trình di chuyển của các khớp còn thô, cứng, chưa thật sự mềm dẻo.
5.2 Hướng phát triển của đề tài Đề tài này nếu có thể sẽ được phát triển lên với những ý tưởng sau:
- Cho vật thể đặt tùy ý và cánh tay tự động di chuyển đến thực hiện yêu cầu cần thiết.
- Có thể nâng cao lên thành cánh tay robot 4 bậc, 5 bậc tự do,… làm cho cơ cấu chấp hành có tính linh động hơn, gắp vật thể dễ dàng hơn nếu lỡ có đặt vật thể lệch khỏi vị trí quy định và từ đó cũng có thể thực hiện được những thao tác phức tạp hơn.
- Cho nhận diện nhiều loại hơn.
TỔNG KẾT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI
Tổng kết của đề tài
Sau một thời gian khảo sát nghiên cứu, tính toán và thiết kế Được sự hướng dẫn tận tình của thầy Võ Quang Trường cùng với các thầy cô trong khoa và với sự cố gắng, lòng nhiệt tình của các thành viên trong nhóm thực hiện đề tài. Ưu điểm:
- Đề tài lần này cánh tay robot có tính hoạt động ổn định, thực hiện được tất cả các yêu cầu đã đề ra
- Khả năng phân loại sản phẩm tốt.
- Có thể cài đặt để mở rộng khả năng phân loại các khuyết tật, mã hoa văn, hay cao hơn có thể làm việc như một KCS kiểm tra chất lượng của sản phẩm thay thế cho con người.
- Vì là cánh tay robot khí nén nên có những vị trí “chết” không thể di chuyển đến gấp được do chiều dài có giới hạn hoặc do khớp cánh tay không thể quay đến vị trí đó; cơ cấu gắp chỉ có dạng đóng để kẹp và mở kẹp để nhả vật thể nên vật thể cần được đặt đúng vị trí đã định trước.
- Hệ thống hoạt động chưa ổn định, các quá trình di chuyển của các khớp còn thô, cứng, chưa thật sự mềm dẻo.
Hướng phát triển của đề tài
Đề tài này nếu có thể sẽ được phát triển lên với những ý tưởng sau:
- Cho vật thể đặt tùy ý và cánh tay tự động di chuyển đến thực hiện yêu cầu cần thiết.
- Có thể nâng cao lên thành cánh tay robot 4 bậc, 5 bậc tự do,… làm cho cơ cấu chấp hành có tính linh động hơn, gắp vật thể dễ dàng hơn nếu lỡ có đặt vật thể lệch khỏi vị trí quy định và từ đó cũng có thể thực hiện được những thao tác phức tạp hơn.
- Cho nhận diện nhiều loại hơn.
- Nhờ việc nghiên cứu ở dạng mô hình có thể nhờ nó để làm bàn đạp nghiên cứu và phát triển cho cánh tay robot trong công nghiệp.
Kết luận
Đồ án tốt nghiệp là một nhiệm vụ rất quan trọng để đánh giá kết quả học tập và rèn luyện trong cả quá trình học Trong suốt quá trình thực hiện đề tài nhóm thực hiện đã được làm quen với các thiết bị trong lĩnh vực tự động hóa như cảm biến, các loại xi lanh, các thiết bị điện… và đặc biệt được làm quen với những ứng dụng vô cùng hữu ích mà phần mềm TIA PORTAL đã xây dựng
Nhưng với thời gian có hạn, kiến thức còn hạn chế, kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên đồ án của nhóm chúng em không tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế Một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa cơ khí và thầy Võ Quang Trường đã giúp chúng em hoàn thành đồ án này Rất mong thầy cô và các bạn chỉ rõ nhưng sai sót hay cũng như những hạn chế trong đề tài để nhóm chúng em hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!