TÌM HIỂU và NGHIÊN cứu HOẠT ĐỘNG của ROBOT MZ07 l01 CFD – NACHI

Công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước là mục tiêu hàng đầu trong công cuộc xây dựng phát triển của nước ta. “ Đến năm 2020 đất nước ta về cơ bản phải trở thành nước công nghiệp.”Robot là thành phần chủ chốt trong tự động hóa công nghiệp. Yếu tố quyết định việc sử dụng robot hiện nay do tính linh hoạt trong vận hành, hoạt động tinh vi, nhanh và chuẩn xác, có khả năng thay thế con người làm việc trong môi trường độc hại và đảm bảo an toàn. Việc ứng dụng robot rộng rãi trong những nhà máy, công xưởng trên thế giới hiện nay không phải là hình ảnh những người máy biết nghe biết nói như người làm việc trong nhà hoặc công xưởng, hay hình ảnh những người máy trong phim khoa học viễn tưởng, robot ở đây là hình ảnh của hàng ngàn cánh tay máy với sáu bậc tự do vươn ra như những cánh tay người làm việc thay con người. Có những hạn chế trong việc ứng dụng robot vào sản xuất là chúng ta cần kiến thức để sử dụng và vận hành nó cũng như chi phí tốn kém trong việc bảo dưỡng và sửa chữa. Mặc dù Việt Nam có ưu thế nhân công rẻ, nhưng những ưu điểm của robot, trong đó có cường độ lao động, độ chính xác, tính chịu đựng… sẽ là lựa chọn tối ưu tại nhiều nhà máy công xưởng của Việ t Nam không phải trong tương lai xa mà phải cần ngay từ bây giờ. Vì vậy chúng em tìm hiểu và nghiên cứu khả năng ứng dụng của robot trong công nghiệp – robot MZ07 L01 – NACHI. Qua đó có cái nhìn tổng quát về thiết bị , ứng dụng cùng những ưu nhược điểm của loại robot này so với những loại khác trên thị trường.

HA NOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY VIEN DIEN BÀI TẬP LỚN Đề tài: TÌM HIỂU VÀ NGHIÊN CỨU HOẠT ĐỘNG CỦA ROBOT MZ07- L01 CFD – NACHI Sinh viên thực hiện: Mã số sinh viên: Lớp: Giảng viên môn học: Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Lời mở đầu Cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước mục tiêu hàng đầu công xây dựng phát triển nước ta “ Đến năm 2020 đất nước ta phải trở thành nước công nghiệp.”Robot thành phần chủ chốt tự động hóa cơng nghiệp Yếu tố định việc sử dụng robot tính linh hoạt vận hành, hoạt động tinh vi, nhanh chuẩn xác, có khả thay người làm việc môi trường độc hại đảm bảo an toàn Việc ứng dụng robot rộng rãi nhà máy, công xưởng giới khơng phải hình ảnh người máy biết nghe biết nói người làm việc nhà cơng xưởng, hay hình ảnh người máy phim khoa học viễn tưởng, robot hình ảnh hàng ngàn cánh tay máy với sáu bậc tự vươn cánh tay người làm việc thay người Có hạn chế việc ứng dụng robot vào sản xuất cần kiến thức để sử dụng vận hành chi phí tốn việc bảo dưỡng sửa chữa Mặc dù Việt Nam có ưu nhân cơng rẻ, ưu điểm robot, có cường độ lao động, độ xác, tính chịu đựng… lựa chọn tối ưu nhiều nhà máy công xưởng Việ t Nam tương lai xa mà phải cần từ Vì chúng em tìm hiểu nghiên cứu khả ứng dụng robot công nghiệp – robot MZ07 L01 – NACHI Qua có nhìn tổng qt thiết bị , ứng dụng ưu nhược điểm loại robot so với loại khác thị trường Báo cáo gồm nội dung sau: 1) Mở đầu 2) Mô tả cấu tạo robot, thông số kỹ thuật mơ tả cấu hình học 3) Động học vị trí 4) Ứng dụng cơng nghiệp 5) Mơ tả cấu hình hệ thống điều khiển 6) Mô tả hoạt động vận hành robot 7) Sự phát triển cấu robot 8) Kết luận Mục lục 1, Mở đầu NACHI ROBOT sử dụng kỹ thuật điện tử, nghiên cứu suốt vài thập kỷ qua, để robot cung cấp phù hợp cho ngành công nghiệp sử dụng hàn kỹ thuật xử lý vật liệu.Sê-ri MZ loạt robot nhỏ, cấu trúc đơn giản, tốc độ cao độ xác cao, tối ưu cho xử lý vật liệu ứng dụng khác Bởi cổ tay rỗng, hệ thống dây điện đơn giản từ thể robot cơng cụ làm cách đơn giản dễ hiểu cho người dùng Điều làm giảm gánh nặng hệ thống dây điện người kĩ sư.Dịng MZ có loại sở Mỗi loại sở có biến thể kết nối, biến thể cài đặt biến thể ứng dụng hình Base type Normal arm (reach 723mm) Long arm (reach 912mm) axes type axes type MZ07P-01 MZ07LP-01 MZ07-01 MZ07L-01 Cách thức phân biệt loại NACHI Robot MZ07 * -01- * * * Connection variation Mark Specification Rear connection Notes Robot to controller cable is connected at robot rear B Bottom connection Installation variation Robot to controller cable is connected at robot bottom Mark Specification Standard W Wall mount Application variation Notes Axis working envelope ±30°at wall mounting Axis working envelope ±170°at wall mounting Mark V U Specification Standard Vision sensor Vision sensor（cross laser） F Force sensor S Additional axis Arm variation Mark (none) L P LP Specification axes Standard arm axes Long arm axes Standard arm axes Long arm Solenoid valve Max Max Max Signal wires 10 wires 10 wires 10 wires Max Max 10 wires 10 wires Notes LAN cable, Light cable LAN cable, Light cable, Laser cable freedom Force sensor cable motor and encoder cable Notes Max reach 723mm Max reach 912mm Max reach 723mm (does not have axis No.4) Max reach 912mm (does not have axis No.4) 2, Mô tả cấu tạo robot, thơng số kỹ thuật mơ tả cấu hình học a, Mơ tả cấu tạo robot Hình 2.1 Hình ảnh robot MZ07- L01 CFD b, Thơng số kĩ thuật Robot Item Construction Number of axis Drive system Max working envelope Max speed *6 Max pay load Allowable static load torque Allowable moment of inertia *1 Axis Axis Axis Axis Axis Axis Axis Axis Axis Axis Axis Axis Wrist Axis Axis Axis Axis Axis Axis Specifications Articulated AC servo motor ±170 ° -135 ～ 80 ° -139 ～ 270 ° ±190 ° ±120 ° ±360 ° 300 °/s 280 °/s 360 °/s 550 °/s 550 °/s 1000 °/s kg 16.6 N.m 16.6 N.m 9.4 N.m 0.47 kg.m2 0.47 kg.m2 0.15 kg.m2 Position repeatability *2 Max reach Air tubes Application signal wires Installation *3 Ambient conditions Dust-proof / Drip-proof performance *5 Robot mass ±0.03mm 912mm φ6×2 10 wires Floor / Wall / Tilted / Inverted mount Temperature: to 45 ºC *4 Humidity: 20 to 85%RH (No dew condensation allowed) Vibration to the installation face: Not more than 0.5G (4.9 m/s2 ) IP67 equivalent (dust and drain proof-type) 32kg Bảng 2.1 Thống số robot * 1: Mơ men qn tính cho phép cổ tay thay đổi theo điều kiện tải cổ tay * 2: Giá trị phù hợp với tiêu chuẩn "JIS B 8432" * 3: Phạm vi làm việc bị hạn chế gắn tường gắn góc (Ví dụ: phạm vi làm việc trục ± 30 ° trường hợp gắn lên tường) * 4: Chiều cao cho phép không cao 1.000m so với mực nước biển Nếu sử dụng nơi cao hơn, nhiệt độ cho phép bị ảnh hưởng chiều cao * 5: Chất lỏng hợp chất hữu cơ, độ axit, độ kiềm, clo chất lỏng cắt xăng làm hư hỏng vật liệu khơng có sẵn để sử dụng * 6: "Tốc độ tối đa" bảng giá trị tối đa có sẵn thay đổi tùy thuộc vào chương trình làm việc điều kiện tải cổ tay Dựa vào bảng thơng số ta có nhận xét sau: Là robot có sáu bậc tự Tải cho phép cổ tay: tải trọng cố định đầu cổ tay điều chỉnh khối lượng tải trọng cho phép, mô-men xoắn tải trọng cho phép, thời điểm cho phép quán tính Giữ nghiêm ngặt loadwithin cổ tay giá trị cho phép Nếu tải cổ tay vượt giá trị cho phép, robot bảo hành Tham khảo bảng sau thông số kỹ thuật số liệu chi tiết thơng số kỹ thuật Kích thước robot phạm vi làm việc không gian: 【MZ07L-01】 Hình 2.2 Kích thước phạm vi làm việc robot 3, Động lực học vị trí Mơ tả cấu robot: 215 225 73 45 410 345 50 Bảng D – H robot Khung tọa độ θ d a α Θ1 Θ2 Θ3 Θ4 Θ5 Θ6 Từ bảng D – H xác định ma trận thành phần biểu diễn quanh hệ hai khung tọa độ hai khớp i, i-1: i-1Ai 0A =[ ] 1A =[ ] 2A =[ ] 3A =[ ] 4A =[ 5A ] =[ ] Phép biển đổi biểu diễn tay robot so với thân robot nhận dạng sau: RT H = 0A1.1A2.2A3.3A4.4A5.5A6 [ ] 4, Mô tả cấu hình hệ thống điều khiển A, Giới thiệu điều khiển CFD Lắp đắt điều khiển: Giữ khoảng trống tối thiểu 200 mm điều khiển tường phía sau để đảm bảo thơng gió thích hợp Bộ điều khiển CFD khơng chống bụi nhỏ giọt Nếu cần chống bụi chống nhỏ giọt, hộp bảo vệ điều khiển (tùy chọn) cần thiết Mơ tả hệ thống trình bày cụ thể hình vẽ sau: Hệ thống sơ đồ đơn giản cho hệ thống điều khiển robot Phần mềm (FDonDesk Light (Free software)) máy tính cá nhân để thực cài đặt tham số lập trình robot cho điều khiển CFD Dữ liệu lên / tải xuống có sẵn cách kết nối máy tính cá nhân với điều khiển CFD qua Ethernet Tất hoạt động CFD có sẵn, bao gồm mơ thời gian chu kỳ Ngay trường hợp vận hành hình hiệu suất cao mà khơng phải hỗ trợ Compact TP, hiển thị cá nhân máy tính kết nối trực tuyến với điều khiển robot Sơ qua điều khiển CFD sử dụng cho robot có tiêu chuẩn trục ( dung cho trục) + Số chương trình tối đa 9999 + Dung lượng nhớ đạt 256 Mbyte + Có cổng giao tiếp thiết bị ngoại vi USB + Nguồn cung cấp: pha 220 ~ 230 VAC-50/60HZ +/-10% + Nguồn cung cấp: pha 220 ~ 230 VAC-50/60HZ +/-10% + Công suất tiêu thụ: 0,4 KVA + Kích thước WxDxH: 369x490x173mm + Trọng lượng 17kg Ngoài hệ thống cần lắp thêm thiết bị khác để đảm bảo cho việc điều khiển giám sát hệ thống : Card giao tiếp EtherNet/ IP , Card giao tiếp CC-Link , Card giao tiếp DeviceNet, Camera gắn đầu cổ tay nhận dạng sản phẩm, Encorder đầu tải 5, Mô tả hoạt động vận hành robot A, Khóa nguồn bật điều khiển B, Vặn công tắc sang TEACH bảng điều khiển C, Kiểm tra chốt an toàn, nút dừng khẩn cấp D, Nhấn khởi động , Enable + Motor ON E, Kiểm tra chế độ người dung F, Viết chương trình G, Kiểm tra chỉnh sửa chương trình H, Chạy thử, nhấn check go – check back I, Kết thúc chương trình J, Chạy chế độ play back (Vặn công tắc bảng điều khiển tay điều khiển sang chế độ play back) K, Nhấn bật động : Enable + Motor ON nhấn shift – Enable + Check go 6, Ứng dụng công nghiệp Với linh hoạt bậc tự cấu khớp robot- MZ07 ứng nhiều hoạt động sản xuất nhà máy công nghiệp nhiều lĩnh vực : sản xuất thiết bị điện thoại, tơ, giấy ….Do xác tự điều khiển robot dung nhiều điều khiển vị trí chuyển động sản phẩm nhẹ Bởi lẽ tải cổ tay thiết kế để dung cho thao tác tương đối nhẹ nên việc ứng dụng robot vào công đoạn lắp rap thiết bị nặng gặp chút khó khăn Do cấu cổ tay linh hoạt gắn nhiều tính vào nên ứng dụng robot gần làm nhiều cơng việc Ta lắp camera để phân loại sản phẩm, lắp phần từ khí nén để gắp nối thiết bị hay dung thiết bị hàn xì cho vi mạch điện tử, gắp vật,… 7, Sự phát triển cấu robot Do robot trục nên việc phát triển robot khơng thiết thực hồn cảnh Bởi xin đưa nhũng ý kiến mặt cách thức vận hành hệ thống cho tiện ích khai thác toàn khả cánh tay Giờ giới có nhiều phương pháp điều khiển từ điều khiển thông minh tính tốn thiết lặp cài đặt gần tương đối xác q trình vận hành robot Tuy nhiên hình thức điều khiển cịn gói gọn việc thao tác số hành động định định sẵn chương trình lập trình viên kĩ sư Bên cạnh thiếu linh động , nhiều công ty nhà máy chuyên gia lại phát triển mạnh mảng AI 8, Kết luận Tài liệu tham khảo ... mà phải cần từ Vì chúng em tìm hiểu nghiên cứu khả ứng dụng robot công nghiệp – robot MZ07 L01 – NACHI Qua có nhìn tổng quát thiết bị , ứng dụng ưu nhược điểm loại robot so với loại khác thị... axes type axes type MZ07P-01 MZ07LP-01 MZ07- 01 MZ07L-01 Cách thức phân biệt loại NACHI Robot MZ07 * -01- * * * Connection variation Mark Specification Rear connection Notes Robot to controller... lục 1, Mở đầu NACHI ROBOT sử dụng kỹ thuật điện tử, nghiên cứu suốt vài thập kỷ qua, để robot cung cấp phù hợp cho ngành công nghiệp sử dụng hàn kỹ thuật xử lý vật liệu.Sê-ri MZ loạt robot nhỏ,