Cùng với sự phát triển không ngừng của các ngành khoa học kỹ thuật, các ngành công nghiệp cũng phát triển nhanh chóng. Việc áp dụng các máy móc hiện đại vào sản suất là một yêu cầu không thể thiếu trong các nhà máy nhằm tăng năng suất, tăng chất lƣợng và giảm giá thành sản phẩm. Robot có thể thực hiện những công việc mà con ngƣời khó thực hiện và thậm chí không thực hiện đƣợc nhƣ: làm những công việc đòi hỏi độ chính xác cao, làm việc trong môi trƣờng nguy hiểm (nhƣ lò phản ứng hạt nhân , dò phá mìn trong quân sự), thám hiểm không gian vũ trụ… Trong các họ Robot, chúng ta không thể không nhắc tới Robot Harmo với những đặt thù riêng mà những loại Robot khác không có. Nhờ nó mà quá trình gắp phôi, đƣa phôi và nhiều công việc khác hiện nay đƣợc thực hiện tự động. Nhóm em xin đƣợc gửi lời cám ơn trân trọng và sâu sắc nhất tới cô, TS. Trần Thị Thanh Hải đã hết sức tạo điều kiện và tận tình hƣớng dẫn, động viên chúng em trong suốt quá hộc tập môn học này.
January 8, 2018 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP LỜI MỞ ĐẦU Cùng với phát triển không ngừng ngành khoa học kỹ thuật, ngành công nghiệp phát triển nhanh chóng Việc áp dụng máy móc đại vào sản suất yêu cầu thiếu nhà máy nhằm tăng suất, tăng chất lƣợng giảm giá thành sản phẩm Robot thực cơng việc mà ngƣời khó thực chí khơng thực đƣợc nhƣ: làm cơng việc địi hỏi độ xác cao, làm việc môi trƣờng nguy hiểm (nhƣ lị phản ứng hạt nhân , dị phá mìn quân sự), thám hiểm không gian vũ trụ… Trong họ Robot, không nhắc tới Robot Harmo với đặt thù riêng mà loại Robot khác khơng có Nhờ mà q trình gắp phơi, đƣa phôi nhiều công việc khác đƣợc thực tự động Nhóm em xin đƣợc gửi lời cám ơn trân trọng sâu sắc tới cô, TS Trần Thị Thanh Hải tạo điều kiện tận tình hƣớng dẫn, động viên chúng em suốt hộc tập môn học Một lần em xin cảm ơn Trân trọng! Sinh viên thực Trang January 8, 2018 KT LẬP TRÌNH ROBOT CÔNG NGHIỆP CHƢƠNG .1 TỔNG QUAN VỀ ROBOT HARMO .1 Thông số ban đầu kết cần đạt 1.1 Thông số ban đầu 1.2 Kết cần đạt 2 Cấu trúc khí nguồn động lực 2.1 Bậc tự robot Harmo 2.2 Cấu trúc khí bậc tự chuyển động 2.2.1 Bậc tự tịnh tiến theo trục y 2.2.2 Bậc tự tịnh tiến theo trục Ox 2.2.3 Bậc tự tịnh tiến theo phƣơng Oz 2.2.4 Bậc tự quay quanh Oy bàn kẹp Thiết lập phương trình động học 3.1 Bảng DH ma trận truyền biến đổi 3.2 Bài tốn động học thuận vị trí robot 10 3.3 Bài tốn động học ngược vị trí 11 Tính tốn tải trọng chịu bàn kẹp gắp vật 12 CHƢƠNG .14 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ NGUỒN ĐỘNG LỰC 14 Động robot Harmo .14 Hệ thống khí nén .15 Cảm biến robot Harmo 19 CHƢƠNG .25 THIẾT KẾ CHƢƠNG TRÌNH PLC HARMO GẮP HỘP 25 Phần mềm sử dụng lập trình PLC 25 2.Tín hiệu vào PLC 27 2.1 Tín hiệu vào từ cảm biến .27 Trang January 8, 2018 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP 2.2 Tín hiệu điều khiển 28 2.3 Thao tác gắp hộp …….……………………… ………………………….29 Trang January 8, 2018 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ROBOT HARMO Thông số ban đầu kết cần đạt 1.1 Thông số ban đầu + Đối tƣợng nghiên cứu: Robot harmo bậc tự nhãn hiệu UE700SW-2R đặt phịng thí nghiệm Bộ mơn Máy Ma sát học, viện Cơ Khí, Đại học Bách khoa Hà Nội Trang KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP January 8, 2018 + Kích thƣớc bậc tự tịnh tiến theo Oy: - Giới hạn chuyển động trục y: 500mm + Kích thƣớc bậc tự tịnh tiến theo Ox: - Giới hạn chuyển động: 1600mm + Kích thƣớc bậc tự tịnh tiến theo trục Oz: - Giới hạn chuyển động Oz: 600mm 1.2 Kết cần đạt + Xây dựng mơ hình robot harmo hệ trục tọa độ kèm theo + Thiết lập bảng DH phƣơng trình động học + Nghiên cứu kết cấu động lực cảm biến sử dụng robot Mục đích cuối quan trọng viết đƣợc chƣơng trình PLC điều khiển robot gắp hộp tự động Cấu trúc khí nguồn động lực 2.1 Bậc tự robot Harmo + Số bậc tự đƣợc tính theo cơng thức: W = 6n - ∑ Với: n: Số khớp động Pi : Số khớp loại i + Robot Harmo có khâu, khớp gồm khớp xoay khớp tịnh tiến Số bậc tự = 6.4-4.5= 2.2 Cấu trúc khí bậc tự chuyển động 2.2.1 Bậc tự tịnh tiến theo trục y Trang January 8, 2018 KT LẬP TRÌNH ROBOT CÔNG NGHIỆP + Chuyển động tịnh tiến theo phƣơng Oy gồm thành phần sau: - Động điện công suất 0.2Kw; tốc độ 1500 vịng/phút Bộ inverter kiểm sốt nguồn điện cung cấp cho động điện cảm biến nhận biết vị trí home Oy vị trí max Oy trƣợt dẫn hƣớng tịnh tiến Hộp giảm tốc tỉ số truyền 1: 10 làm giảm tốc độ động đầu Bộ encorder dùng để đo vị trí chuyển động gắp thả vật + Để đƣa vật tới vị trí xác lúc thả vật nhƣ vào xác vị trí gắp vật, robot cần phải dùng đến encoder Ta tìm hiểu qua encoder Trang January 8, 2018 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP - Ngun lý encoder, đĩa trịn xoay, quay quanh trục Trên đĩa có lỗ (rãnh) Ngƣời ta dùng đèn led để chiếu lên mặt đĩa Khi đĩa quay, chỗ khơng có lỗ (rãnh), đèn led khơng chiếu xuyên qua đƣợc, chỗ có lỗ (rãnh), đèn led chiếu xun qua Khi đó, phía mặt bên đĩa, ngƣời ta đặt mắt thu Với tín hiệu có, khơng có ánh sáng chiếu qua, ngƣời ta ghi nhận đƣợc đèn led có chiếu qua lỗ hay không Số xung đếm đƣợc tăng lên tính số lần ánh sáng bị cắt - Nhƣ encoder tạo tín hiệu xung vng tín hiệu xung vng đƣợc cắt từ ánh sáng xuyên qua lỗ Nên tần số xung đầu phụ thuộc vào tốc độ quay trịn - Từ ta xác định đƣợc vị trí robot làm việc 2.2.2 Bậc tự tịnh tiến theo trục Ox Trang January 8, 2018 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP + Chuyển động dọc Ox đƣợc thực thông qua chuyển động cấu khí nén pitton – xilanh với trục pitton – xilanh trùng với trục Oy + Cấu tạo : - Pitton – Xilanh Động đặt cữ hành trình Bộ truyền đai Cữ giới hạn hành trình Khớp nối truyền momen xoắn Sống trƣợt dẫn hƣớng chuyển động thẳng cảm biến nhận biết vị trí max, Các loại ổ bi trƣợt dọc trục quay quanh trục 2.2.3 Bậc tự tịnh tiến theo phương Oz + Chuyển động tịnh tiến lên xuống dọc trục Oz đƣợc thực nhờ chuyển động tịnh tiến pitton – xilanh Xilanh đƣợc gắn cố định pitton dịch chuyển Trang January 8, 2018 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP + Cấu tạo: - Pitton – Xilanh Cữ hành trình đặt cuối hành trình cảm biến nhận biết vị trí max, trục Oz Một số cấu khí khác: vitme – đai ốc bi,… 2.2.4 Bậc tự quay quanh Oy bàn kẹp + Thực nhiệm vụ quay bàn kẹp xung quanh trục Oy để đƣa bàn kẹp tới vị trí tạo với Oz góc 90° 180° + Khi không cấp điện cho điều khiển xilanh, pitton không ra, bàn kẹp quay góc 180° Ngƣợc lại, ta cấp điện pitton đƣợc điều khiển bàn kẹp quay góc 90° + Nguồn động lực xilanh – khí nén chiều Sau kết cấu cụ thể: Trang January 8, 2018 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP Thiết lập phương trình động học 3.1 Bảng DH ma trận truyền biến đổi Trang 10 January 8, 2018 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP + Gắn hệ tọa độ khớp cuối khâu theo qui tắc: - Trục zi đƣợc chọn dọc theo hƣớng khớp động thứ i+ - Trục xi đƣợc chọn dọc theo đƣờng vuông góc chung trục zi-1 zi, hƣớng từ zi-1 sang zi - Trục yi đƣợc xác định theo qui tắc bàn tay phải + Ma trận truyền biến đổi tổng quát khâu i so với khâu i-1: A1 A3 A2 A1.1 A2 A3 A2 A3 A2 A4 Trang 11 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP January 8, 2018 A3 A3 A4 + Tịnh tiến hệ trục theo trục y0 khoảng 1000mm Ma trận sau tịnh tiến: ATy ATy + Quay hệ nhận đƣợc quanh x nhận đƣợc góc 90° Ma trận nhận đƣợc là: ATy ATy + Tịnh tiến hệ nhận đƣợc khoảng -l4 bàn kẹp ta đƣợc ma trận cuối là: Al Trang 12 KT LẬP TRÌNH ROBOT CÔNG NGHIỆP January 8, 2018 Al 3.2 Bài tốn động học thuận vị trí robot Bài toán: - Biết chuyển động khâu: qi - Tính vị trí điểm tác động cuối, hƣớng khâu thao tác: xE = x(q) α yE = y(q) β zE = z(q) η + Mặt khác ta có ma trận quay Cacđăng: An ( p) Để tìm thơng số điểm tác động cuối ta cho Al An ( p) từ ta có: xE = d2+ d4+ 1000 yE = a1+ d3- a4.sinθ4- l4.cosθ4 zE = a2+ d1+ a3+ a4.cosθ4- l4.sinθ4 cosβ.cosη= -cosβ.sinη= -sinα.sinβ.sinη+ cosα.cosη= cosθ4 Trang 13 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP January 8, 2018 Từ ta tìm đƣợc thơng số xác định vị trí điểm tác động cuối 3.3 Bài tốn động học ngược vị trí + Bài tốn: - Biết trƣớc vị trí điểm tác động cuối : xE, yE, zE - Tìm biến khớp: qi + Ta có vị trí điểm tác động cuối: xE = d2+ d4+ 1000 yE = a1+ d3- a4.sinθ4- l4.cosθ4 zE = a2+ d1+ a3+ a4.cosθ4- l4.sinθ4 + Theo sơ đồ robot bảng DH, ta có bàn kẹp hoạt động vị trí tạo với Oz góc 0° 180° TH1: Góc θ4 = 180° ta có hệ phƣơng trình: xE= d2+ d4+ 1000 d2= xE- d4- 1000 yE = a1+ d3 + l4 d3= yE - a1 - l4 zE = a2+ d1+ a3 - a4 d1= zE - a2- a3+ a4 TH2: Góc θ4 = 90° ta có hệ phƣơng trình: xE = d2+ d4+ 1000 d2= xE- d4- 1000 yE = a1+ d3- a4 d3= yE - a1 + a4 Trang 14 January 8, 2018 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP zE = a2+ d1+ a3 - l4 l4 d1= zE - a2- a3+ Tính tốn tải trọng chịu bàn kẹp gắp vật + Mặc dù có tổn thất khí nén điều khiển việc kẹp bàn kẹp, áp suất thực tế áp suất pthực < pmax ta tính tốn dựa áp suất lớn pmax + Khi kẹp vật, xuất lực nhƣ dƣới đây: + Trong đó: Q phản lực N lực kẹp p áp suất xilanh + Để chi tiết không bị rơi thì: P < 2.Q Mà Q= f.N với: - f hệ số ma sát - N lực kẹp P= m.g m.g < 2.f.p.F + Vậy tải trọng vật gắp đƣợc là: m< + Theo nhƣ pitton chọn - Áp suất: p = 5Mpa - Đƣờng kính pitton: d= 12mm - Hệ số ma sát: f = 0.4 + Thay vào cơng thức ta có: Trang 15 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP January 8, 2018 m< = 4.6 (kg) Trang 16 January 8, 2018 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP CHƯƠNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ NGUỒN ĐỘNG LỰC Động robot Harmo + Nguồn động lực truyền chuyển động trục y động điện xoay chiều pha tần số 50 Hz, công suất P = 0.2 Kw, tốc độ 1500 vòng/ phút + Động cần đƣợc điều khiển số yếu tố sau: - Chiều động cơ: Chiều thuận chiều chạy theo trục dƣơng Oy chiều nghịch chiều chạy chiều âm trục Oy - Tốc độ động phanh động + Động đƣợc điều khiển inverter( biến tần) Ta có sơ đồ ghép nối biến tần động cơ: Trang 17 January 8, 2018 KT LẬP TRÌNH ROBOT CÔNG NGHIỆP + Trong chân biến tần ta sử dụng số chân nhƣ sau: - đầu nối nguồn vào pha( R/L1, S/L2, T/L3) - đầu điện áp pha 220V nối với động cơ( U/T1, V/T2, W/T3) - đầu B1, B2 nối với điện trở phanh + Phanh động sử dụng điện 220V- AC điều khiển thông qua rơle nhƣ hình Phanh động có trạng thái hoạt động nhƣ sau: - Khi khơng có điện áp phanh trạng thái phanh hãm nghĩa dừng động - Khi có điện áp, phanh trạng thái nhả cho động quay + Chính nhờ biến tần encoder mà ta xác định xác vị trí dừng trục Oy Hệ thống khí nén + Sơ đồ hệ thống khí nén nhƣ hình dƣới, đó: : Van đảochiều cửa vị trí, đầu điều khiển điện từ, đầu điều khiển lò xo : Xilanh tác động đơn, chuyển động lùi nhờ lò xo : Xilanh tác động kép : Van tiết lƣu điều chỉnh đƣợc : Bộ điều áp : Máy nén khí Trang 18 January 8, 2018 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP + Hoạt động hệ thống khí nén: - Máy nén khí tạo nguồn lƣợng cho hệ thống khí nén Khí nén đƣợc cung cấp từ máy nén khí, qua điều áp để giữ áp suất phù hợp đảm bảo an tồn để hệ thống hoạt động bình thƣờng( Áp suất khí nén để điều khiển robot Harmo 0.5 Mpa) - Van tiết lƣu hệ thống đƣợc điều chỉnh tay tới đạt đƣợc tốc độ thích hợp pitton Trong đó, van đảo chiều hoạt động nhờ cơng tắc điện từ lị xo, việc đóng ngắt dịng điện cơng tắc điện từ đƣợc điều kiển thông qua PLC - Hoạt động bậc tự tịnh tiến dọc trục x: Khí nén qua điều áp đƣợc đƣa tới van đảo chiều cửa vị trí Khi chƣa có tín hiệu từ PLC tới van, khí nén đƣợc cung cấp vào van đảo chiều qua cửa B qua cửa E, qua van tiết Trang 19 January 8, 2018 - - - - KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP lƣu vào buồng nhỏ xilanh đẩy pitton chuyển động lùi Đồng thời buồng lớn xilanh, khí nén đƣợc đẩy vào cửa D van đảo chiều ngồi qua cửa A Khi PLC cung cấp tín hiệu điều khiển, cuộn dây điện từ có điện tác động vào trƣợt van đảo chiều làm trƣợt dịch chuyển đóng cửa A, mở cửa C Lúc khí nén vào van đảo chiều qua cửa B, qua cửa D vào van tiết lƣu vào buồng lớn xilanh đẩy pitton tịnh tiến đồng thời buồng nhỏ xilanh, khí nén bị đẩy qua van tiết lƣu vào cửa E van đảo chiều ngồi Hoạt động bậc tự tịnh tiến theo trục z: Chuyển động đƣợc điều khiển van đảo chiều cửa vị trí tƣơng tự trục x nên hoạt động bậc tự tịnh tiến dọc trục z tƣơng tự bậc tự tịnh tiến dọc trục x, với vị trí an tồn đƣợc xác định tay kẹp robot vị trí cao Hoạt động tay bàn kẹp: Bàn tay kẹp đƣợc điều khiển vị trí nằm ngang hay thẳng đứng nhờ van đảo chiều cửa vị trí đầu điều khiển điện từ Khi PLC cấp tín hiệu điều khiển vào dây số 1, cửa a bị đóng, khí nén đƣợc cung cấp vào van đảo chiều qua cửa bđi qua cửa d, vào buồng lớn xilanh điều khiển đẩy pitton làm bàn tay kẹp vị trí nằm ngang đồng thời khí nén buồng nhỏ xilanh qua van tiết lƣu vào van đảo chiều qua cửa e, ngồi qua cửa c Ngƣợc lại, PLC cấp tín hiệu tới cuộn dây số 2, cửa c bị đóng, khí nén đƣợc cung cấp vào van đảo chiều qua cửa b qua cửa e vào buồng nhỏ xilanh điều khiển vị trí đẩy pitton lùi vào, lúc bàn tay kẹp thẳng đứng đồng thời khí nén từ buồng nhỏ xilanh qua van tiết lƣu vào van đảo chiều qua cửa d ngồi qua cửa a Hoạt động kẹp- nhả bàn tay kẹp đƣợc điều khiển thông qua van đảo chiều cửa vị trí, đầu điều khiển điện từ, đầu điều khiển lị xo Khi khơng có tín hiệu từ PLC, lị xo xilanh đẩy pitton trạng thái nhả, khí nén buồng lớn xilanh bị đẩy qua cửa d vào van đảo chiều, qua cửa b van Khi có tín hiệu từ PLC cấp cho cuộn dây điện từ, cửa b, d đóng lại cửa a,c mở ra, dịng khí nén đƣợc cấp vào van đảo chiều qua cửa d, ngồi qua cửa a + Để minh họa cách cụ thể cho hệ thống khí nén ta xét số chuyển động dựa vào khí nén kết hợp chạy động để tịnh tiến trục y Ví dụ: Các thao tác cần thực hiện: Trang 20 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP January 8, 2018 Home Lên z Ra x Lên z Nhả Phôi Ra y Ra x Xuống z Ra y Quay bàn kẹp 180° quay kẹp 90° Về Home Vào x Lên z Vào x Kẹp ct Xuống z - Các loại xilanh cần sử dụng + Xilanh A: kẹp phôi +động B: Đƣa phôi theo trục y + Xilanh C: Đƣa phôi theo trục z + Xilanh D: Đƣa phôi theo trục x + Xilanh E: Quay bàn kẹp - Bảng chân lý: Với trạng thái có điện, ngắt điện Xilanh Bƣớc A B C D E 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 10 1 1 Trang 21 KT LẬP TRÌNH ROBOT CÔNG NGHIỆP January 8, 2018 11 12 13 14 15 1 1 0 0 0 1 16 0 1 17 0 0 Cảm biến robot Harmo + Sử dụng cảm biến tiệm cận cho robot Harmo + Khái niệm: - Một Cảm biến tiệm cận (cịn đƣợc gọi “Cơng tắc tiệm cận” đơn giản “PROX” tên tiếng anh Proximity Sensors ) phản ứng có vật gần cảm biến Trong hầu hết trƣờng hợp, khoảng cách vài mm - Vận hành đáng tin cậy mơi trƣờng khắc nghiệt (ví dụ: mơi trƣờng ngồi trời mơi trƣờng dầu mỡ)mm Cảm biến tiệm cận thƣờng phát vị trí cuối chi tiết máy tín hiệu đầu cảm biến khởi động chức khác máy Trang 22 January 8, 2018 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP + Phân loại: - Cảm biến tiệm cận cảm ứng phát vật cách tạo trƣờng điện từ Dĩ nhiên, thiết bị phát đƣợc vật kim loại - Cảm biến tiệm cận điện dung phát vật cách tạo trƣờng điện dung tĩnh điện Do đó, thiết bị phát loại vật Trang 23 January 8, 2018 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP + Ngun lý hoạt động: - Cảm biến tiệm cận cảm ứng bao gồm cuộn dây đƣợc quanh lõi từ đầu cảm ứng Sóng cao tần qua lõi dây tạo trƣờng điện từ dao động quanh Trƣờng điện từ đƣợc mạch bên kiểm sốt - Khi vật kim loại di chuyển phía trƣờng này, tạo dịng điện (dịng điện xốy) vật - Những dòng điện gây tác động nhƣ máy biến thế, lƣợng cuộn phát giảm dao động giảm xuống; độ mạnh từ trƣờng giảm - Mạch giám sát phát mức dao động giảm sau thay đổi đầu vật đƣợc phát + Đầu cảm biến: Trang 24 January 8, 2018 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP - Ngày nay, hầu hết cảm biến cảm ứng có đặc điểm đầu tranzito có logic NPN PNP (xem hình bên phải) Những loại cịn đƣợc gọi kiểu DC-3 dây - Trong số trƣờng hợp cài đặt, ngƣời ta sử dụng cảm biến tiệm cận có kết nối (âm dƣơng) Chúng đƣợc gọi kiểu DC-2 dây (xem sơ đồ bên dƣới) + Cảm biến tiệm cận đƣợc chia theo chế độ hoạt động thường mở (NO) thường đóng (NC) mơ tả tình trạng có tín hiệu đầu cảm biến sau có khơng phát đƣợc vật - Thƣờng mở: Tín hiệu điện áp cao, phát vật; tín hiệu điện áp thấp khơng có vật - Thƣờng đóng: Tín hiệu cao khơng có vật; tín hiệu thấp phát vật Trang 25 January 8, 2018 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP + Kết nối cảm biến PLC + Bố trí cảm biến robot Harmo: - Trên trục y robot sử dụng cảm biến để nhận biết vị trí Home vị trí xa robot - Trên trục x sử dụng cảm biến nhận biết vị trí max - Trục z sử dụng cảm biến nhận biết vị trí dƣới bàn kẹp - Tại khớp quay bàn kẹp ta bố trí cảm biến để nhận biết vị trí nằm ngang thẳng đứng bàn kẹp - Tại má kẹp bố trí cơng tắc giới hạn hành trình nhận biết robot kẹp vật hay chƣa + Mỗi cảm biến có dây Hai dây cung cấp nguồn điện áp 24 V, dây lại mức 0V dây tín hiệu Khi cảm biến đối diện với vật có từ tính khoảng cách định, mạch điện áp đóng với điện áp 24V, đầu dây tín hiệu có điện áp 24V Riêng cơng tắc từ có đầu day, đầu nối nguồn 24V đầu nối với điều khiển Khi cơng tắc đối diện với vật có từ tính đóng mạch đầu dây nối với điều khiển có điện áp với điện áp nguồn cấp + Dƣới công tắc, cảm biến tay kẹp: Trang 26 January 8, 2018 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP Trang 27 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP January 8, 2018 CHƯƠNG THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH PLC HARMO GẮP HỘP Phần mềm sử dụng lập trình PLC + Ta sử dụng phần mềm CX- Programmer PLC Omron để lập trình PLC cho robot Harmo gắp hộp tự động + Nhấn biểu tƣợng phần mềm để khởi động phần mềm Sau vào File chọn New để mở giao diện lập trình + Ta sử dụng công cụ dạng bậc thang Cụ thể là: - để lập trình PLC : Vẽ tiếp điểm thƣờng mở : Vẽ tiếp điểm thƣờng đóng : Vẽ đƣờng dây ngang đứng Trang 28 January 8, 2018 - KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP : Vẽ tín hiệu điều khiển : Sử dụng timer- counter + Sau lệnh nhấn tiếp điểm thƣờng đóng, thƣờng mở, có bảng điền tên tiếp điểm lên: + Sau điền tên tiếp điểm, nhấn OK có bảng comment lên để điền thích: + Sau giao diện lập trình phần mềm PLC Omron: Trang 29 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP January 8, 2018 2.Tín hiệu vào PLC 2.1 Tín hiệu vào từ cảm biến STT TÊN TH VÀO CHỨC NĂNG Encorder 000.00 Dừng trục x vị trí Cảm biến 000.01 Gắn trục X báo hiệu Min X Cảm biến 000.02 Gắn trục X báo hiệu Max X Cảm biến 000.03 Gắn trục Y báo hiệu Min Y Cảm biến 000.04 Gắn trục Y báo hiệu Max Y Cảm biến 000.05 Gắn trục Z báo hiệu vị trí Min z Cảm biến 000.06 Gắn trục Z báo hiệu vị trí Max z 000.07 Gắn trục quay bàn kẹp báo hiệu bàn kẹp nằm ngang( 90°) Cảm biến Cảm biến 000.08 Gắn trục quay bàn kẹp báo hiệu bàn kẹp thẳng đứng( 180°) 10 Start 000.11 Start Trang 30 January 8, 2018 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP 2.2 Tín hiệu điều khiển STT TH ĐK TÁC DỤNG 10.01 Trục x Home 10.02 Ra theo phƣơng x 10.03 Ra theo trục y 10.04 Xuống z 10.05 Điều khiển bàn kẹp đứng 10.06 Điều khiển bàn kẹp ngang 10.07 Kẹp chi tiết Trang 31 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP January 8, 2018 2.3 Thao tác gắp hộp robot Harmo Sơ đồ bố trí hộp Yêu cầu toán cụ thể: 3X, 4X, 1X 5X’, 4X’, 3X’ 5X 2Y 2X 1Y 2.4 Các bước tiến hành Bƣớc Input Tín hiệu đk Tên bƣớc 0.00, 0.03, 0.05 10.01, 10.06 Về Home, quay bàn kẹp ngang 0.00, 0.03, 0.05 10.02, 10.03 Ra 3X, Ra 2Y 0.00, 0.04 10.04 Xuống Z 0.06, T37 NOT 10.03 Vào 1Y, đợi 2s 0.03, T38 10.07 Kẹp hộp, đợi 2s 0.03, 10.07 10.03 Ra 2Y 0.00, 0.04 10.02 Ra 5’X Trang 32 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP January 8, 2018 0.04, 0.00 NOT 10.07 Thả hộp 0.04 Not 10.04 Lên z 10 0.04, 0.00 10.01 Về 4’X 11 0.00,0.04 10.04 Xuống z 12 0.00, T39 Not 10.03 Vào 4X( 1Y) 13 0.03 10.07 Kẹp hộp 14 10.07 10.03 Ra 4’X( Ra 2Y) 15 0.04 Not 10.07 Nhả hộp 16 0.04 Not 10.04 Lên z 17 0.05, 0.00 10.01 Về 1’X 18 0.05, 0.00 10.04 Xuống Z 19 0.06, 0.00 Not 10.03 Về 1X( Vào 1Y) 20 0.03 10.07 Kẹp hộp 21 0.03 10.03 Ra 1’X( Ra 2Y) Trang 33 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP January 8, 2018 22 0.03 Not 10.04 Lên Z 23 0.03, 0.05 Not 10.06 10.05 Quay 180 độ 24 0.00 10.02 Ra 3’X 25 0.00 10.04 Xuống Z 26 0.00, 0.06 Not 10.07 Nhả hộp 27 0.00, 0.06 Not 10.04, 10.06 Lên z, ngang bàn kẹp 28 0.05, 0.00 10.02 Ra 5’X 29 0.00, 0.05 10.04 Xuống Z 30 0.06, 0.00 Not 10.03 Vào 5X, đợi 2s 31 0.00,0.06 10.07 Kẹp hộp 32 0.00, 10.07 Not 10.03 Ra 5’X 33 0.00, 10.07 10.04 Lên Z 34 0.00, 0.05 10.01 Về 2Y 35 0.00, 0.05 10.05 Quay 180 độ Trang 34 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP January 8, 2018 36 0.00, 0.05 10.04 Xuống z 37 0.00, 0.06 Not 10.07 Nhả hộp 38 0.00, 0.06 Not 10.04, 10.06 Lên z, quay ngang 39 0.00, 0.05 10.02 Ra 2’X 40 0.00, 0.05 10.04 Xuống Z 41 0.00, 0.06 Not 10.03 Vào 2X, đợi 2s 42 0.06, T41 10.07 Kẹp hộp 43 0.06, 10.07 Not 10.04 Lên Z 44 0.05, 10.07 10.01 Về 1Y 45 0.05, 10.07 10.05 Quay 180 độ 46 0.05, 0.00 NOT 10.04 Xuống Z 47 0.06 Not 10.04 Nhả hộp Trang 35 January 8, 2018 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP PHỤ LỤC Bản vẽ hệ thống khí nén Trang trƣớc Tài liệu tham khảo TS Nguyễn Mạnh Tiến Điều khiển Robot công nghiệp Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 2007 GS.TSKH Nguyễn Văn Khang Cơ sở Robot công nghiệp Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 2011 GS TSKH Nguyễn Thiện Phúc Robot công nghiệp Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2004 GS.TS Đào Văn Hiệp Kỹ thuật Robot Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2013 PGS.TS Phan Bùi Khôi Bài giảng Robotic Trƣờng ĐH Bách Khoa Hà Nội 2014 Trang 36 ... 8, 2018 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP Thiết lập phương trình động học 3.1 Bảng DH ma trận truyền biến đổi Trang 10 January 8, 2018 KT LẬP TRÌNH ROBOT CÔNG NGHIỆP + Gắn hệ tọa độ khớp cuối khâu... có: Trang 15 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP January 8, 2018 m< = 4.6 (kg) Trang 16 January 8, 2018 KT LẬP TRÌNH ROBOT CÔNG NGHIỆP CHƯƠNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ NGUỒN ĐỘNG LỰC Động robot Harmo... 2018 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP 2.2 Tín hiệu điều khiển 28 2.3 Thao tác gắp hộp …….……………………… ………………………….29 Trang January 8, 2018 KT LẬP TRÌNH ROBOT CƠNG NGHIỆP CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ROBOT