báo cáo nhóm 15 thiết kế robot ứng dụng trong mài tròn ngoài

Phân tích yêu cầu về vị trí •Khoảng cách giữa gốc Robot và gốc của động cơ theo trục x là 500mm •Robot cần đảm bảo yêu cầu về vị trí như sau: •Vị trí xa nhất theo phương của trục X là 60

Thiết kế robot ứng dụng trong mài tròn

ngoài

GVHD: PGS TS PHAN BÙI KHÔI

SVTH: Nguyễn Quang Trung-20207890 Trần Văn Phương-20207850 Nguyễn Nhật Minh-20207838

I Phân tích và lựa chọn cấu trúc

II Thiết kế 3D mô hình robot III Thiết kế quỹ đạo chuyển động

IV Phân tích trạng thái tĩnh

V Tính toán động lực học

VI Thiết kế hệ dẫn động robot và hệ thống điều khiển VII Mô phỏng robot sử dụng simulink

1 Phân tích mục đích sử dụng robot

Mục đích của robot:

- Góp phần nâng cao năng suất của dây truyền sản xuất

- Giảm thiểu sai số do con người gây ra

- Có thể hoạt động trong môi trường có điều kiện không thuận

lợi

Đạt được các mục tiêu trên là nhờ vào khả năng của robot như:

- Làm việc không biết mệt mỏi

- Làm việc với độ chính xác cao

- Làm việc theo chu trình lặp đi lặp lại…

2 Phân tích yêu cầu kĩ thuật thao tác

a Đối tượng thao tác, dạng thao tác

Đối tượng thao tác:

- Đối tượng: các chi tiết cần gia công mài,, kích thước phù hợp

• Kích thước: Phôi hình trụ cao 200mm đường kính đáy 100mm

Dạng thao tác:

• Khâu thao tác di chuyển theo phương thẳng đứng để đảm

bảo mài được phôi theo đường cung tròn

2 Phân tích yêu cầu kĩ thuật thao tác

b Phân tích yêu cầu về vị trí

•Khoảng cách giữa gốc Robot và gốc của động cơ theo trục x là 500mm

•Robot cần đảm bảo yêu cầu về vị trí như sau:

•Vị trí xa nhất theo phương của trục X là 600 (mm)

•Vị trí xa nhất theo phương của trục Y là 250 (mm)

•Vị trí xa nhất theo phương của trục Z là 200 (mm)

c Yêu cầu về hướng của khâu thao tác

• Phương của trục khâu thao tác phải trùng với phương của trục phôi

2 Phân tích yêu cầu kĩ thuật thao tác

d Yêu cầu về vận tốc, gia tốc khi thao tác

• Chuyển động của dụng cụ mài có vận tốc không đổi, gia tốc bằng không

• Vận tốc và gia tốc cụ thể phụ thuộc vào vật liệu phôi, loại dụng cụ mài và hình dạng của phôi

e Yêu cầu về không gian thao tác

• Không gian thao tác của robot phải bao quát được toàn bộ bề mặt phôi

3 Xác định các đặc trưng kĩ thuật

a Số bậc tự do cần thiết

• Yêu cầu của robot là làm việc được trong không gian nên cần có 3 bậc tự do chuyển động Và để Robot có thể phay mặt trụ thì trục khâu thao tác phải luôn song song với trục Z, vì vậy bậc tự do cuối cùng phải là bậc tịnh tiến

=>Vì vậy, ta sẽ thiết kế robot có từ 3 bậc tự do trở lên

3 Xác định các đặc trưng kĩ thuật

b Vùng làm việc có thể với tới của robot

• Yêu cầu khâu thao tác của Robot có thể với

tới và thực hiện được thao tác trong vùng gá

đặt

c Yêu cầu về tải trọng:

• Dụng cụ cắt có khối lượng trong phạm vi thực

hiện an toàn của robot

• Đảm bảo độ cứng vững, Độ bền uốn khi mài chi

tiết ở những vị trí khác nhau

4 Các phương án thiết kế cấu trúc

Phương án 1: Robot 3 DOF R-T-T

*Ưu điểm:

Điều khiển dễ dàng, dễ tính toán và điều khiển Cánh tay robot chịu lực khỏe và linh hoạt

*Nhược điểm:

Không gian làm việc dạng hình tròn

4 Các phương án thiết kế cấu trúc

Phương án 2: Robot 3 DOF T-T-T

*Ưu điểm:

Điều khiển dễ dàng, dễ tính toán và điều khiển Khu vực điều khiển hình chữ nhật khá rộng

*Nhược điểm:

 Lực ở cánh tay robot  yếu

4 Các phương án thiết kế cấu trúc

Phương án 3: Robot 3 DOF R-R-T

*Ưu điểm:

Điều khiển dễ dàng, dễ tính toán và điều khiển Khu vực điều khiển rộng 

*Nhược điểm:

Cánh tay robot phải khỏe khi mà lực tác dụng lên 2 khâu và mô men uốn tác dụng lên 3 đoạn 

4 Các phương án thiết kế cấu trúc

• Như đã đề cập phía trên, để Robot hoạt động trong không 3 chiều thì

ta cần ít nhất 3 bậc tự do Và phương của trục khâu thao tác trùng với phương của trục Z (trong hệ toạ độ Oxyz) nên ta chọn khâu tác động cuối là khâu tịnh tiến Như vậy 2 khâu còn lại phải chuyển động được trong mặt phẳng xOy nên ta chọn 2 khớp quay (có trục Z của 2 khớp quay vuông góc với mặt phẳng xOy)

=>Vậy nhóm quyết định chọn Robot 3 bậc tự do RRT

1 Thiết kế 3D

Mô hình 3D

1 Thiết kế 3D

2 Lập bản vẽ 2D

Khâu đế

2 Lập bản vẽ 2D

Khâu 1

2 Lập bản vẽ 2D

Khâu 2

2 Lập bản vẽ 2D

Khâu 3