Nghiên cứu nâng cao khả năng công nghệ của robot hàn hồ quang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - PHẠM THANH VŨ NGHIÊN CỨU NÂNG CAO KHẢ NĂNG CÔNG NGHỆ CỦA ROBOT HÀN HỒ QUANG Chuyên ngành : CHẾ TẠO MÁY LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHẾ TẠO MÁY NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC GS.TSKH ĐỖ SANH PGS TS PHAN BÙI KHÔI Hà Nội – 2011 Nghiên cứu nâng cao khả công nghệ robot hàn hồ quang  MỤC LỤC MỞ ĐẦU 9  CHƯƠNG .11  TỔNG QUAN VỀ ROBOT 11  1.1 Sơ lược trình phát triển robot công nghiệp 11  1.2 Ứng dụng robot công nghiệp sản xuất .12  1.3 Các khái niệm định nghĩa robot công nghiệp 13  1.3.1 Định nghĩa robot công nghiệp 13  1.3.2 Bậc tự robot 14  1.3.3 Hệ tọa độ 15  1.3.4 Trường công tác robot .16  1.4 Cấu trúc robot công nghiệp 17  1.4.1 Các thành phần robot công nghiệp 17  1.4.2 Kết cấu tay máy .18  1.5 Phân loại robot công nghiệp .21  1.5.1 Phân loại theo kết cấu 21  1.5.2 Phân loại theo hệ thống truyền động 21  1.5.3 Phân loại theo ứng dụng 21  1.5.4 Phân loại theo cách thức đặc trưng phương pháp điều khiển .22  1.6 Giới thiệu robot hàn ALMEGA-AII-V6 .22  1.6.1 Các thông số kỹ thuật 22  1.6.2 Những đặc điểm bật 23  1.6.3 Những hạn chế robot 24  CHƯƠNG .24  CƠ SỞ LÝ THUYẾT KHẢO SÁT ĐỘNG HỌC CỦA ROBOT 24  2.1 Các hệ tọa độ 25  2.2.Biểu diễn điểm không gian 26  2.3.Ma trân cosin hướng, ma trận quay vật rắn 27  Luận văn thạc sĩ khoa học Chế tạo máy Nghiên cứu nâng cao khả công nghệ robot hàn hồ quang  2.3.1.Ma trận cosin hướng 27  2.3.2.Ma trận quay 30  2.4.Định vị, hướng vị trí vật rắn 34  2.5 Phép biến đổi 44  2.5.1 Tọa độ 45  2.5.2 Ma trận biến đổi tọa độ .46  2.6.Phương pháp denavit-Hartenberg .49  2.6.1.Các thông số khâu hệ tọa độ gắn vào khâu 49  2.6.2 Quy ước hệ tọa độ theo Denavit -Hartenberg 49  2.6.3 Các tham số động học Denavit-Hartenberg: 50  2.6.4 Quy tắt thiết lập hệ tọa độ Denavit -Hartenberg 50  2.6.5 Ma trận biến đổi tọa độ Denavit -Hartenberg 51  CHƯƠNG 53  PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC CỦA ROBOT HÀN ALMEGA AII –V6 .53  3.1 Cấu trúc động học, phương pháp xây dựng hệ tọa độ khâu 53  3.2.Mô hình hóa mối hàn 58  3.3.Tính ma trận trạng thái khâu cuối theo dây chuyền động học 61  3.5.Phương trình động học robot hàn .63  3.5.1.Bài toán động học thuận robot hàn ALMEGA AII -V6 64  3.5.2.Bài toán động học ngược robot ALMEGA AII-V6 69  CHƯƠNG .75  NÂNG CAO KHẢ NĂNG CÔNG NGHỆ ROBOT HÀNBẰNG ĐỒ GÁ DI ĐỘNG .75  4.1.Các phương pháp nâng cao khả công nghệ robot hàn hồ quang 75  4.1.1.Trường hợp 75  4.1.3 Trường hợp 76  4.1.3 Trường hợp 77  4.1.4 Trường hợp 77  Luận văn thạc sĩ khoa học Chế tạo máy Nghiên cứu nâng cao khả công nghệ robot hàn hồ quang  4.2 Thiết lập phương trình động học hệ Robot-vật hàn 78  4.2.1.Trường hợp 83  4.2.2.Trường hợp 85  4.2.3.Trường hợp 87  4.2.3.Trường hợp 88  CHƯƠNG .89  XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN VÀ MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG CỦA ROBOT 89  5.1 Giải thuật tính toán 89  5.1.1 Phương pháp Newton-Raphson 89 5.1.2 Lập trình ngôn ngữ Maple .90 5.2.Các bước cụ thể việc mô robot .94  5.3 Mô hoạt động robot 100  KẾT LUẬN 103  TÀI LIỆU THAM KHẢO 104  Luận văn thạc sĩ khoa học Chế tạo máy Nghiên cứu nâng cao khả công nghệ robot hàn hồ quang  LỜI CAM ĐOAN Tôi là: Phạm Thanh Vũ Nơi công tác: Germanischer Lloyd - Noble Denton Tên đề tài: Nghiên cứu nâng cao khả công nghệ robot hàn hồ quang Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy Tôi xin cam đoan, luận văn riêng Các số liệu kết trình bày luận văn phát triển, chưa công bố tài liệu Hà Nội, ngày 29 tháng 09 năm 2011 Người viết Phạm Thanh Vũ Luận văn thạc sĩ khoa học Chế tạo máy Nghiên cứu nâng cao khả công nghệ robot hàn hồ quang  DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Là số bậc tư chuyển động robot f fi số bậc tự khớp thứ i λ số bậc tự vật rắn không chịu liên kết không gian làm việc robot n số khâu robot bao gồm giá cố định fc số liên kết thừa fp số bậc tự thừa TIG Tungten inert gas welding MIG Metal inert gas welding A RB i −1 Ai D-H Ma trận cosin hướng Ma trận mô tả vị trí hướng khâu i khâu i-1 Denavit-Hartenberg Rotx Roty β η Rotz Luận văn thạc sĩ khoa học Chế tạo máy Nghiên cứu nâng cao khả công nghệ robot hàn hồ quang  DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Các thông số kỹ thuật Robot hàn ALMEGA-AII-V6 25 Bảng 1.2 Bảng thông số Denavit- Hartenberg 51 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Trang Hình 1.1: Các tọa độ suy rông Robot 18 Hình 1.2: Qui tắc bàn tay phải 18 Hình 1.3: Biểu diễn trường công tác hàn Robot 19 Hình 1.4: Các thành phần Robot 19 Hình 1.5: Robot kiểu tọa độ đề 21 Hình 1.6: Robot kiểu tọa độ trục 21 Hình 1.7: Robot kiểu tọa độ cầu 22 Hình 1.8: Robot kiểu tọa độ góc 22 Hình 1.9: Robot kiểu tọa SCARA 23 Hình 1.10: Robot hàn ALMEGA-AII-V6 24 Hình 2.1: Biểu diễn số hệ tọa độ không gian 25 Hình 2.2: Biểu diễn hệ qui chiếu cố định 25 Hình 2.3: Biểu diễn điểm không gian 26 Hình 2.4: Biểu diễn ma trận cosin hướng 37 Hình 2.5: Biểu diễn vector đơn vị 28 Hình 2.6: Biểu diễn điểm P hệ qui chiếu quay 30 Biểu diễn phép quay góc quanh x0 31 Hình 2.7: Luận văn thạc sĩ khoa học Chế tạo máy Nghiên cứu nâng cao khả công nghệ robot hàn hồ quang  Hình 2.8: Hình 2.9: Biểu diễn phép quay góc quanh y0 31 Biểu diễn phép quay góc η quanh z0 32 Hình 2.10: Biểu diễn phép quay vector p’ 33 Hình 2.11: Mô tả góc Euler 37 Hình 2.12: Mô tả phép quay góc Euler 37 Hình 2.13: Quay Ox0y0z0 góc quanh trục x0 38 Hình 2.14: Quay Ox1y1z1 góc β quanh trục y1 Hình 2.15: Quay Ox2y2z2 góc η quanh trục z2 40 40 Hình 2.16: Biểu diễn phép quay RPY 41 Hình 2.17: Biểu diễn thông số Denavit-Hartenberg 47 Hình 3.1: Sơ đồ tổng quát cấu trúc động học Robot 51 Hình 3.2: Mô hình hóa bề mặt mối hàn 56 Hình 3.3: Mô hình Robot kết hợp với bề mặt hàn 57 Hình 4.1: Robot cố định, đối tương công nghệ di chuyển đồ gá 72 Hình 4.2: 73 Hình 4.3: Robot có di động đối tượng công nghệ cố định Robot cố định đối tương công nghệ gắn đồ gá Hình 4.4 Robot cố định đối tương công nghệ gắn đồ gá chuyển 73 74 động quay tịnh tiến Hình 4.6 Mô hình Robot thao tác có cố định, vật hàn di chuyển quay quanh hai trục giao trục y z Robot thao tác đối tượng lớn di chuyển tịnh tiến 82 Hình 4.7 Robot di chuyển tịnh tiến đồ gá, đối tượng hàn cố định 82 Hình 5.1: Màn hình giao diện toán Maple 88 Hình 5.2: Hệ tọa độ Denavit Hartenberg 93 Hình 5.3: Chức chuyển hệ tọa độ solid works 94 Hình 5.4: Tùy chọn hiệu chỉnh file định dạng 95 Hình 4.5 Luận văn thạc sĩ khoa học Chế tạo máy 81 Nghiên cứu nâng cao khả công nghệ robot hàn hồ quang  Hình 5.5 Hình 5.6 Hình 5.7 Hình 5.8 Hình 5.9 Hình 5.10 Mô hình Robot thao tác có cố định, vật hàn di chuyển quay quanh hai trục giao trục y z Mô hình Robot thao tác có cố định, vật hàn di chuyển tịnh tiến quay Mô hình Robot thao tác có cố định, vật hàn di chuyển tịnh tiến Mô hình Robot thao tác có cố định, đối tượng công nghệ gắn đồ gá thực chuyển động quay Mô hình Robot thao tác có cố định, vật hàn di chuyển tịnh tiến quay Mô hình Robot thao tác có cố định, vật hàn di chuyển quay quanh hai trục giao trục y z 96 96 96 97 97 98 MỞ ĐẦU Việc nghiên cứu ứng dụng Robot vào sản xuất công nghiệp triển khai ngày nhiều nước ta nhằm phục vụ nghiệp công nghiệp hóa, đại hóa đất nước Về mặt kỹ thuật, Robot sản phẩm tiêu biểu khoa học công nghệ Cơ điện tử, tích hợp đa ngành, đa lĩnh vực khoa học công nghệ như: Cơ khí tự động hóa, Điện - Điện tử, công nghệ thông tin,… Về kết cấu khí, robot thiết bị linh hoạt có kết cấu gọn nhẹ, dễ chế tạo, lắp ráp so với thiết bị khác Khả linh hoạt cao việc lựa chọn thay đổi cấu trúc theo yêu cầu thao tác công nghệ ứng dụng Về hệ thống dẫn động, Robot trang bị hệ thống dẫn động có khả linh hoạt việc điều khiển chuyển động Robot Các động dẫn động chế tạo, tích hợp điều khiển Nhờ có khả kết nối với hệ thống điều khiển dễ dàng thuận lợi việc lập trình điều khiển Luận văn thạc sĩ khoa học Chế tạo máy Nghiên cứu nâng cao khả công nghệ robot hàn hồ quang  Nhờ có nhiều ưu điểm tính vượt trội, Robot nghiên cứu ứng dụng ngày rộng rãi trở nên phổ biến nước phát triển Nghiên cứu để nắm bắt thành tựu giới việc triển khai ứng dụng Robot yêu cầu tất yếu nhà khoa học, chuyên gia kỹ thuật nước ta Đặc biệt việc nhập sản phẩm đắt khả làm chủ ứng dụng khai thác từ sản phẩm nhập bị hạn chế, việc nghiên cứu để tự chế tạo Robot yêu cầu có tính thời nhà chuyên môn, chuyên gia kỹ thuật nước ta Cùng với phát triển mạnh mẽ nghành công nghệ khoan khai thác dầu khí Việt Nam, nghành công nghệ chế tạo giàn khai thác dầu khí cố định giàn khoan di động biển bước vươn lên mạnh mẽ Tuy nhiên hầu hết sản phẩm ống sắt dùng để chế tạo chân đế nhập từ nước ngoài, điều làm ảnh hưởng lớn đến giá thành công trình không chủ động thời gian thi công Gần nhiều công ty nghành dầu khí Vietsovpetro, PTSC-MS, PVC chủ động nhập thép tấm, đầu tư dây chuyền ống, kết hợp với robot hàn hồ quang để chế tạo ống có đường kính lớn từ 1,2m đến 2,5m, mang lại hiệu kinh tế đáng kế Để thực trình gia công chế tạo đường ống Robot hàn hồ quang ứng dụng trình hàn chế tạo ống, ghép nối đường ống Vì đường ống có kích thước lớn, mối hàn đa dạng, phức tạp, cần thiết phải có giải pháp công nghệ việc ứng dụng Robot hàn Nhằm nghiên cứu ứng dụng robot hàn vào thực tế nói trên, tác giả luận văn lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu nâng cao khả công nghệ robot hàn hồ quang” Luận văn tập trung phân tích yêu cầu kỹ thuật đặt với robot hàn ống cỡ lớn, mối hàn ghép phức tạp việc sử dụng đồ gá di động để nâng cao khả thao tác cho Robot Đề tài luận văn khảo sát cấu trúc robot, phân tích động học thuận động học ngược robot nói trên, xây dựng quy luật chuyển Luận văn thạc sĩ khoa học 10 Chế tạo máy Nghiên cứu nâng cao khả công nghệ robot hàn hồ quang  trình phi tuyến, hệ phương trình tuyến tính, tích phân, giải hệ phương trình vi phân thường, phương trình vi phân đạo hàm riêng, giải toán trị riêng, vector riêng, toán đa thức vv Nói chung tất lĩnh vực toán học cổ điển đại tìm thấy Maple Điều giúp cho giảm thiểu thời gian tính toán Hình 5.1 Màn hình giao diện chương trình tính toán Maple hãng Maplesoft Cú pháp gọi thư viện: [>with(library_name); library_name: tên thư viện cần gọi Ví dụ: linalg: Thư viện chương trình đại số tuyến tính plots: Thư viện đồ họa vẽ đồ thị hai chiều ba chiều plottools: Thư viện đồ hoạ cung cấp đối tượng hai chiều ba chiều (hình trụ, hình cầu, hình nón, hình nêm, vv) Luận văn thạc sĩ khoa học 91 Chế tạo máy Nghiên cứu nâng cao khả công nghệ robot hàn hồ quang  Các lênh cộng, trừ, nhân, chia ma trận, véctơ, giải hệ phương trình phi tuyến, hệ phương trình tuyến tính, tích phân, giải hệ phương trình vi phân thường, phương trình vi phân đạo hàm riêng, giải toán trị riêng, véctơ riêng, toán đa thức vv Có kí hiệu toán học thông thường Các kiểu liệu Kiểu (sequences) Kiểu liệt kê (lists) Kiểu tập hợp (sets) Kiểu mảng (arrays) Kiểu bảng (tables) Kiểu xâu ký tự (strings) Lập trình với Maple Các loại toán tử Các kiểu liệu: sequences, lists, sets, arrays, tables, strings Các lệnh rẽ nhánh: if Các lệnh lặp: for, while Xây dựng hàm thủ tục: proc Thao tác với file: fopen, fclose, fprintf, fscanf, readline, read Một số lệnh hay gặp tính toán : Tạo ma trận: m:=matrix(4,1,[m1,m2,m3,m4]); Tạo vector: A:=vector(3); Lấy vi phân: Diff(sin(x),x); Vẽ đồ thị plot(sin(x),x=-2*Pi 2*Pi); Luận văn thạc sĩ khoa học 92 Chế tạo máy Nghiên cứu nâng cao khả công nghệ robot hàn hồ quang  - restart: Khởi động lại chương trình, khởi tạo lại giá trị biến - with: Nạp gói - evalf: Hàm tính giá trị biểu thức - sum: Tính tổng biểu thức - product: Tính tích biểu thức - expand: Khai triển biểu thức - factor: Phân tích đa thức thành nhân tử - simplify: Rút gọn biểu thức - convert: chuyển dạng biểu thức - limit: Tính giới hạn - diff: Tính đạo hàm - int: Tính tích phân - solve: Giải hệ phương trình - fsolve: Giải hệ phương trình số - dsolve: Giải hệ phương trình vi phân - matrix: Tạo ma trận - evalm: Tính tổng hai ma trận - multiply: Nhân hai ma trận - trace: Tìm vết ma trận - delrows: Xoá hàng ma trận Luận văn thạc sĩ khoa học 93 Chế tạo máy Nghiên cứu nâng cao khả công nghệ robot hàn hồ quang  - delcols: Xoá cột ma trận - submatrix: Tạo ma trận - swaprow: Hoán vị hàng ma trận - swapcol: Hoán vị cột ma trận - mulrow: Nhân hàng ma trận với biểu thức - mulcol: Nhân cột ma trận với biểu thức - transpose: Tìm ma trận chuyển vị - blockmatrix: Tìm ma trận khối - diag: Tạo ma trận khối đường chéo - charpoly: Tìm đa thức đặc trưng ma trận - minpoly: Tìm đa thức tối thiểu ma trận - eigenvects: Tìm véc tơ riêng ma trận - eigenvals: Tìm trị riêng ma trận - rank: Tính hạng ma trận - det: Tính định thức ma trận - inverse: Tìm ma trận nghịch đảo ma trận Maple hệ thống mở, cho phép ta tạo ứng dụng riêng dựa có sẵn Nó cung cấp sẵn nhiều thư viện chuẩn Sở dĩ gọi Maple hệ thống mở hãng sản xuất “mở” cho người dùng biết giải thuật hàm hệ thống Ví dụ giải thuật Newton- Raphson giải thuật quan trọng ngành học, phương trình thiết lập phương trình phi tuyến để giải phương trình ta dùng phương pháp lặp Newton-Raphson , ta hoàn toàn xem code mã giải thuật lệnh : showstat(fsolve); qua ta hiểu phương pháp giải giải thuật 5.2.Các bước cụ thể việc mô robot Một toán sau tính toán xong cần có kiểm tra tính đắn nó, đặc biệt toán tính toán động học robot Việc tính toán phức tạp, việc tính toán mang tính túy mặt lý thuyết, chưa có Luận văn thạc sĩ khoa học 94 Chế tạo máy Nghiên cứu nâng cao khả công nghệ robot hàn hồ quang  thực tế kiểm nghiệm nên chưa biết thực tế mô hình robot hoạt động Do vậy, tiến hành chế tạo robot để kiểm nghiệm lý thuyết có sai sót hậu kinh tế lớn, trước tiến hành chế tạo ta phải qua bước việc xây dựng chương trình mô robot máy tính để kiểm tra độ xác mặt lý thuyết Trong phần trình bày việc xây dựng hệ thống mô nhằm mục đích mô mô hình robot máy tính Một tác dụng khác việc mô hoạt động robot việc kiểm tra từ trình xác định hệ trục tọa độ robot Với bước thực lắp ráp robot theo bảng động học Denavit ta kiểm nghiệm xác việc xác định hệ trục tọa độ robot Việc thể mô hình cấu (đặc biệt Robot) dễ dàng với việc vẽ kết cấu cấu phần mềm CATIA, AutoCad, Machinecal Desktop phần mềm SolidWorks, phần mềm phổ biến việc vẽ kỹ thuật Trong phần mềm ta thực vẽ chi tiết phận, việc vẽ hình SolidWorks hay AutoCad tùy thuộc vào khả hay thói quen người, nhiên khó cho thấy tính trực quan thể trình làm việc cấu Ta cần phải mô chuyển động cấu để quan sát trạng thái làm việc kiểm nghiệm tính đắn việc tính toán lý thuyết hệ Vì ta cần ứng dụng thư viện đồ họa OpenGL môi trường làm việc phần mềm lập trình quen thuộc với người lập trình Việt Nam phần mềm Visual C++ để thực việc mô chuyển động cho chi tiết Mô hình chi tiết SolidWorks hay AutoCad chuyển vào thành đối tượng Visual C++ Việc chuyển đổi tương quan môi trường làm việc hai phần mềm SolidWorks AutoCad dễ dàng từ phiên SolidWorks 2005 trở lên hỗ trợ cho việc chuyển đổi môi trường AutoCad - SolidWorks Từ mô hình dựng sẵn SolidWorks hay AutoCad ta có nhiều cách để xuất hình ảnh sang môi trường Visual C++ Một số cách thông dụng hay dùng trường ĐH Bách Khoa Hà Nội sau: Luận văn thạc sĩ khoa học 95 Chế tạo máy Nghiên cứu nâng cao khả công nghệ robot hàn hồ quang  Với việc số hóa đối tượng 3D AutoCAD, ta dựng lại đối tượng môi trường OPENGL việc sử dụng thư viện Object ARX, chương trình phổ biến môn Cơ Học Ứng Dụng- Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội tiện ích ff2k.arx, tiện ích cho phép chuyển mô hình 3D dạng file *.bdf, chương trình Visual C++ ta xây dựng phương thức để đọc file chuyển thành đối tượng mô hình chương trình mô cách sử dụng thư viện OpenGL Trong môi trường SolidWorks ta xuất file mô chi tiết sang dạng *.STL Cũng tương tự cách dùng file *.bdf ta phải xây dựng phương thức để đọc file *.STL thực vẽ lại mô hình cách sử dụng thư viện OpenGL Với phương pháp ta điều chỉnh độ mịn chi tiết thông qua tùy chọn ghi file Trong nội dung luận văn chúng em dùng phương pháp để thực việc sử dụng đối tượng môi trường SolidWorks Sau xuất đối tượng hình vẽ sang định dạng chương trình mô Visual C++ đọc ta dùng thư viện mở OpenGL để thực việc thể mô hình robot Khi dựng mô hình robot ta tiến hành truyền chuyển động cho cấu robot cách đọc file liệu quỹ đạo cho trước tính toán chương trình tính toán Maple hãng Mapsoft a, Chọn hệ trục tọa độ solidWorks Trong môi trường phần mềm solidWorks ta cố gắng vẽ đối tượng có gốc tọa độ trùng với gốc tọa độ vật chọn theo bảng Denavit Hình Hệ tọa độ theo Denavit – Hartenberg Luận văn thạc sĩ khoa học 96 Chế tạo máy Nghiên cứu nâng cao khả công nghệ robot hàn hồ quang  Ngoài SolidWorks cung cấp cho chức chuyển dịch hệ tọa độ vị trí mong muốn chi tiết Hình Chức chuyển hệ tọa độ solidWorks ¾ Xuất đối tượng SolidWorks sang file định dạng *.STL: Luận văn thạc sĩ khoa học 97 Chế tạo máy Nghiên cứu nâng cao khả công nghệ robot hàn hồ quang  Sau hoàn thành vẽ chi tiết khâu, đặt hệ tọa độ Oxy khớp chi tiết ta save chi tiết sang file định dạng *.STL Trong có số tùy chọn sau: Hình 5.4 Tùy chọn hiệu chỉnh file định dạng *.STL Mục Output as phải để dạng file ASCII, tức ta đọc file ngôn ngữ người, ta xây dựng phương thức đọc file này, để dạng file Binary dạng ngôn ngữ máy, ta đọc được, việc xây dựng phương thức đọc file dạng khó khăn Mục Unit: Để đơn vị trùng với đơn vị thiết kế vẽ chi tiết khâu Robot Mục Resolution Nên để tùy chọn Custom để chỉnh độ mịn file *.STL Nhớ check ô: Do not translate STL output data to positive space, không việc xuất định dạng file không thực ¾ Biên dịch file *.STL sang dạng file lưu trữ tọa độ đỉnh Luận văn thạc sĩ khoa học 98 Chế tạo máy Nghiên cứu nâng cao khả công nghệ robot hàn hồ quang  Trong file *.STL bên sau chuyển từ định dạng *.SLDPRT chứa phần tọa độ đỉnh cấu thành lên điểm hình vẽ chi tiết phần chữ biên dịch chương trình SolidWorks, mà phần chữ ta không cần đến cho việc đọc file liệu cần cho việc mô phỏng, chí giảm hiệu chương trình Để giảm bớt thời gian tính toán nhớ cho việc chạy chương trình mô ta loại bỏ phần chữ chương trình tiện ích khác nhằm chuyển đổi file *.STL sang định dạng file không chứa phần chữ, chứa tọa độ cần thiết cho việc lấy liệu Như luận văn này, chương trình tiện ích chuyển đổi có tên XConvertSTL.exe b, Cấu trúc chương trình Trong nội dung luận văn, em dùng Visual Studio 2008 có nhiều ưu điểm so với cũ Chương trình mô thực môi trường Visual C++ với ứng dụng thư viện hàm chuẩn MFC với ứng dụng Single Document Interface – giao diện tài liệu đơn (SDI) Ứng dụng SDI ứng dụng tài liệu làm việc với kiểu tài liệu thời điểm Khi tạo ứng dụng SDI, lớp tạo cho ứng dụng SDI gồm lớp bản: ¾ Lớp dẫn xuất CwinApp: Tạo tất thành phần khác ứng dung, lớp nhận thông báo kiện sau truyền thông báo tới lớp Cview CframeView ¾ Lớp dẫn xuất CframeView: lớp khung cửa sổ, chứa công cụ, menu, cuộn đối tượng nhìn thấy thời điểm ¾ Lớp dẫn xuất Cdocument: chứa tài liệu, xây dựng liệu lớp nhận tài liệu vào từ Cview truyền thông tin hiển thị sang Cview ¾ Lớp dẫn xuất Cview trình bày hiển thị tài liệu Dựa vào lớp sở ta xây dựng ứng dụng cho mô chuyển động, ta xây dựng hàm phục vụ mục đích cụ thể Luận văn thạc sĩ khoa học 99 Chế tạo máy Nghiên cứu nâng cao khả công nghệ robot hàn hồ quang  5.3 Mô hoạt động robot 5.3.1 Giao diện chương trình Hình 5.5 Mô hình Robot thao tác có cố định, vật hàn di chuyển tịnh tiến Hình 5.6 Mô hình Robot thao tác có cố định, vật hàn di chuyển tịnh tiến Luận văn thạc sĩ khoa học 100 Chế tạo máy Nghiên cứu nâng cao khả công nghệ robot hàn hồ quang  Hình 5.7 Mô hình Robot thao tác có cố định, đối tượng công nghệ gắn đồ gá thực chuyển động quay Hình 5.8 Mô hình Robot thao tác có cố định, vật hàn di chuyển tịnh tiến quay Luận văn thạc sĩ khoa học 101 Chế tạo máy Nghiên cứu nâng cao khả công nghệ robot hàn hồ quang  Hình 5.9 Mô hình Robot thao tác có cố định, vật hàn di chuyển Quay quanh hai trục giao trục y z 5.3.2 Cách thức thao tác mô hoạt động robot Mở phai dử liệu cấu trúc robot Ấn nút dử liệu cấu trúc Robot Chọn phai cấu trúc Robot theo cửa sổ mở Mở phai dử liệu mô hoạt động Ấn nút dử liệu mô Robot Chạy chương trình ấn nút “Run” Robot hoạt động thực thao tác hàn Luận văn thạc sĩ khoa học 102 Chế tạo máy Nghiên cứu nâng cao khả công nghệ robot hàn hồ quang  KẾT LUẬN Sau thời gian học tập nghiên cứu nghiêm túc tác giả hoàn thành nội dung với kết đạt sau: - Đã khảo sát trình công nghệ hàn ống có kích thước lớn sử dụng robot hàn tự động Khắc phục hạn chế robot hàn cố định Xây dựng cấu trúc động học robot hàn - Nắm phương pháp khảo sát động học robot hàn, thiết lập hệ phương trình động học cho robot hàn Tìm hiểu sử dụng phần mềm Matlab, Maple để lập trình giải toán động học robot hàn Kết lời giải dùng để mô động học robot hàn - Xây dựng phần mềm mô hoạt động robot trình thực hàn đối tượng sử dụng đồ gá di động Luận văn thạc sĩ khoa học 103 Chế tạo máy Nghiên cứu nâng cao khả công nghệ robot hàn hồ quang  TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Tạ Văn Đĩnh (2000), Phương pháp tính- giáo trình dùng cho trường đại học kỹ thuật, Nxb Giáo Dục, Hà Nội, tr 7-21 Nguyễn Hoàng Hải, Nguyễn Khắc Kiểm (2003), Lập trình Matlab, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, tr 114-131 Đào Văn Hiệp (2004), Kỹ thuật Robot, Nxb Khoa học Kỹ Thuật, Hà Nội, tr 18-55 B Heimann, W Gerth, K Popp (2008), Cơ điện tử, Nxb Khoa học Kỹ Thuật, Hà Nội, tr 19-65 Tạ Duy Liêm (2004), Robot hệ thống công nghệ Robot hóa-Giáo trình cao học ngành khí, Nxb Khoa học Kỹ Thuật, Hà Nội, tr 109-127 Nguyễn Thiện Phúc (2002), Robot công nghiệp, Nxb Khoa học Kỹ Thuật, Hà Nội, tr 86-133 Nguyễn Ngọc Quỳnh, Hồ Thuần (1978), Ứng dụng ma trận kỹ thuật, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, tr 123-142 Trần Thế San (2003), Cơ sở nghiên cứu sáng tạo Robot, Nxb Thống kê, tr 27-192 Nguyễn Mạnh Tiến (2007), Điều khiển Robot công nghiệp, Nxb Khoa học Kỹ Thuật, Hà Nội, tr 59-99 10 Đoàn Thị Minh Trinh (1998), Công nghệ CAD/CAM, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, tr 23-37 11 Lê Hoài Quốc, Chung Tấn Lâm (2007), Nhập môn robot công nghiệp, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, tr 128-214 Tiếng Anh 12 J Abadie and J Carpentier (1969), Generalization of the Wolfe reduce gradient method to the case of nonlinear constraint, Optimization, Academic Press, London, pp 37-47 13 P T Boggs and J W Tolle (2000), Sequential quadratic programming for largge-scale nonlinear optimization, J Comput Appl Math 124, (1-2), Luận văn thạc sĩ khoa học 104 Chế tạo máy Nghiên cứu nâng cao khả công nghệ robot hàn hồ quang  pp 123-137 14 K Deb (2000), An efficient constraint handling method for genetic algorithm, Comput, Methods Appl Mech Eng 186 , (2- 4), pp 311-338 15 L Yan and D Ma (2001), Global Optimization for constrained nonlinear programs using line-up competition algorithm, Compus Oper Res 25, (11-22), pp 1601-1610 16 Mar.W.Spong , Seth Hutchinson, and M.Vidyasagar, second edition 2004, Robot Dynamic and control Luận văn thạc sĩ khoa học 105 Chế tạo máy ... công tác robot Luận văn thạc sĩ khoa học 16 Chế tạo máy Nghiên cứu nâng cao khả công nghệ robot hàn hồ quang 1.4 Cấu trúc robot công nghiệp 1.4.1 Các thành phần robot công nghiệp Một robot công. .. công nghệ việc ứng dụng Robot hàn Nhằm nghiên cứu ứng dụng robot hàn vào thực tế nói trên, tác giả luận văn lựa chọn đề tài: Nghiên cứu nâng cao khả công nghệ robot hàn hồ quang Luận văn tập trung... robot công nghiệp nhằm góp phần nâng cao xuất dây chuyền công nghệ, giảm giá thành, nâng cao chất lượng khả cạnh tranh Luận văn thạc sĩ khoa học 12 Chế tạo máy Nghiên cứu nâng cao khả công nghệ robot