Đầu tiên, mô hình và các tệp kiểu lắp ráp có giao diện hoàn toàn giống nhau. Điều này có nghĩa là các thành phần có thể được tạo và lắp ráp từ cả hai tệp, mặc dù để duy trì công việc có trật tự hơn, nên sử dụng tệp đầu tiên để thiết kế mô hình và tệp thứ hai để thực hiện lắp ráp. Sự khác biệt duy nhất giữa cả hai tệp là, khi tạo một dự án lắp ráp mới, chương trình trực tiếp mở một cửa sổ để từ đó nhập các chi tiết khác nhau sẽ được sử dụng trong quá trình lắp ráp.
Hình 2.39. Cửa sổ Assembly thêm các chi tiết cho mô hình
Sau khi thực hiện, bắt đầu bằng cách kiểm tra cửa sổ Start, có thể thấy công cụ để tạo các bản phác thảo mới. Đây là hoạt động đầu tiên được thực hiện trong bất kỳ quy trình thiết kế hệ thống nào. Để sử dụng, cần nhấp vào và chọn mặt phẳng muốn vẽ hình. Ngoài ra, trong cửa sổ này, cũng sẽ tìm thấy phần còn lại của các công cụ được sử dụng để tạo các bộ phận, chẳng hạn như công cụ đùn, cách mạng, lỗ hoặc thêm mặt phẳng mới.
Hình 2.40. Thanh công cụ hỗ trợ thiết kế
Để tạo các tập hợp, có một cửa sổ ở trên cùng. Từ đây, có thể thêm các thành phần mới, di chuyển những thành phần đã được nhập và tạo các ràng buộc lắp ráp. Mục tiêu của phương pháp sau là kết hợp các mô hình khác nhau bằng cách kết hợp các hạn chế chuyển động.
Hình 2.41. Các công cụ trong module Assemlies
Đối với các tab ở các bên, điều quan trọng là phải làm nổi bật một trong ba chức năng. Đầu tiên, đó là “trình duyệt lắp ráp”, nơi các mô hình khác nhau đã được thêm vào tệp sẽ xuất hiện. Dưới tab này là “trình duyệt ràng buộc”, hiển thị các ràng buộc chuyển động được áp dụng và các phần liên quan trong mỗi ràng buộc. Cuối cùng, cửa sổ cuối cùng tương ứng với “part browser”, nơi bao gồm tất cả các bản phác thảo đã tạo, các thao tác đùn, các mặt phẳng được thêm vào và phần còn lại của các quy trình kiểu dáng.
Hình 2.42. Thanh chức năng
Giao diện của mô đun NX MCD, chú ý cách cửa sổ khởi động thay đổi đối với hai loại tệp đã thấy ở trên. Điều quan trọng cần lưu ý là các tập hợp mới cũng có thể được tạo trong tệp này từ cửa sổ tương ứng.
Hình 2.43. Cửa số giao diện phần mềm NX MCD
Các công cụ chính được sử dụng trong tệp MCD là công cụ tạo thuộc tính vật lí và công cụ tạo va chạm. Đầu tiên được sử dụng để cung cấp các đặc tính vật lý cho các vật thể, chẳng hạn như khối lượng và mômen quán tính. Mặt khác, công cụ tạo va chạm tạo ra một mặt xung quanh các thành phần cho phép tương tác và va chạm với nhau. Bằng cách này, các mô hình đi từ việc biểu diễn trực quan đơn giản, đến các vật thể bị ảnh hưởng bởi lực hấp dẫn, lực quán tính và tương tác với phần còn lại của các vật thể va chạm.
Hơn nữa, bên dưới các công cụ này là các công cụ khác như tạo nguồn đối tượng, cho phép xuất hiện số lượng đối tượng vô hạn, tạo vật chìm, máy biến áp và máy phát vật thể. Tương tự, bên dưới các vật thể va chạm, có công cụ để tạo các bề mặt vận chuyển, một công cụ để tránh va chạm giữa các vật thể và cuối cùng là một công cụ để xác định các vật liệu va chạm mới.
Hình 2.44. Công cụ thiết kế
Với công cụ liền kề, các loại khớp khác nhau giữa các phần chi tiết được tạo ra, chẳng hạn như khớp bản lề, khớp trượt, khớp trụ hoặc khớp vít và các loại khớp khác. Ứng dụng của các khớp này dùng để xác định các hạn chế chuyển động giữa các bộ phận, thiết lập số bậc tự do của các cơ cấu.
Hình 2.45. Công cụ tạo liên kết khớp giữa các bộ phận
Bên cạnh phần này là phần tín hiệu, nơi các cảm biến được tạo ra và từ đó các bộ điều khiển vị trí và tốc độ được sử dụng để di chuyển và xoay các bộ phận được nhập vào. Mặt khác, phần tự động hóa bao gồm tất cả các yếu tố cho phép mô hình được tự động hóa và kết nối với PLC ảo. Vì lý do này, ở đây sẽ tìm thấy công cụ điều hành và các công cụ để tạo kết nối với PLC ảo.
Hình 2.46. Công cụ tạo tín hiệu
Cuối cùng, làm nổi bật phần mô phỏng, phần này có nút để phát và dừng mô phỏng.
Play: bắt đầu mô phỏng chuyển động mô hình. Stop: dừng mô phỏng.
Hình 2.47. Các nút chức năng mô phỏng chuyển động
Trong thanh bên, có thể thấy các cửa sổ giống như mô hình và tệp lắp ráp, nhưng cũng có bốn cửa sổ mới cần được giải thích.
Đó là “Physics Navigator”, thu thập tất cả các vật thể cứng và va chạm được tạo ra, ngoài các khớp nối, nguồn, bồn rửa, cảm biến, bộ truyền động và tín hiệu được xác định trong số nhiều phần tử khác. Sau đó, có "trình kiểm tra thời gian chạy", từ đó các thông số hệ thống có thể được theo dõi trong thời gian thực và các cơ cấu chấp hành được xác định trong mô hình có thể được điều khiển.
Tiếp theo là cửa sổ “Runtime Inspector”, được sử dụng để xác định các biểu thức phụ thuộc thời gian mô phỏng. Và cuối cùng, có "Runtime Expression", nơi các hoạt động đã tạo xuất hiện và nơi các hoạt động được xác định các chuỗi chuyển động.
Hình 2.48. Các thành phần của mô hình
Một số công cụ chung cho tất cả các tệp NX được đánh dấu. Để sửa đổi phối cảnh, có một cửa sổ dùng để truy cập trực tiếp vào các mặt phẳng khác nhau, chẳng hạn như mặt bằng, độ cao hoặc mặt phẳng tam giác.
Hình 2.49. Công cụ chỉnh góc nhìn
Tương tự như vậy, từ biểu tượng liền kề, cạnh của mô hình có thể được sửa đổi, điều này có thể hữu ích để hình dung các cạnh của cơ thể hoặc bề mặt ẩn. Nhấp chuột phải cung cấp một phím tắt để chọn một số chế độ biểu diễn bộ phận này.
Hình 2.50. Công cụ chỉnh sửa hình ảnh của các bộ phận tỏng mô hình
Công cụ hiển thị và ẩn, được sử dụng để chọn những phần tử muốn hiển thị trong mô hình hoặc ngược lại, muốn ẩn. Trong số các yếu tố này có các bản phác thảo được thực hiện, các hệ thống tọa độ của các mô hình hoặc các chỉ số tương ứng với các hạn chế lắp ráp.
Các bước xây dựng mô hình mô phỏng trong phần mềm NX MCD:
Tạo thuộc tính vật lí:Rigid Body, Collision Body, Object Source, Object Sink. Tạo thuộc tính vật rắn cho đối tượng Rigid Body: vào tab Home, chọn Rigid Body, cửa số Rigid Body hiện lên.
Hình 2.52. Cửa sổ Rigid Body
Xây dựng mô hình trên NX MCD 1. Tạo thuộc tính vật lí Rigid Body, Collision Body, Object Source... 2. Tạo thuộc tính chuyện động cảm biến Collision Sensor, Transport Surface, Cylindrical Joint 3. Tạo thuộc tính
điều khiển Position ControlSpeed Control,
4. Tạo tag điều khiển
Signal, Signal Adapter, Symbol
Select Object:chọn phần muốn tạo thuộc tính trên vùng làm việc, nhấn chuột trái để chọn.
Mass and Inertia: chọn khối lượng vào quán tính cho vật, có thể để tự động Automatic hoặc tự chọn User Defined.
Initial Translation Velocity: thiết lập vận tốc dài ban đầu cho vật (mm/s). Initial Rotation Velocity:thiết lập vận tốc góc ban đầu cho vật (rad/s). Name:nhập tên đối tượng.
Tạo thuộc tính va chạm Collision Body: vào tab Home, chọn Collision Body, cửa số Collision Body hiện lên.
Hình 2.53. Cửa sổ Collision Body
Select Object: chọn phần mà muốn tạo thuộc tính trên vùng làm việc, nhấn chuột trái để chọn.
Shape: Hình dạng bố trí bề mặt vật lý của đối tượng, tùy thuộc vào hình dạng bề mặt của vật liệu để chọn cách bố trí phù hợp.
Collision Material: chọn vật liệu cho bề mặt va chạm của vật.
Category: Phân nhóm, các bề mặt khác nhóm sẽ không tác động được với nhau. Collision setting: Phản ứng của bề mặt khi có va chạm.
Stick when Collision: bề mặt sẽ dính vào nhau khi va chạm. Name: nhập tên đối tượng.
OK: để hoàn thành thao tác.
Tạo thuộc tính ngăn chặn va chạm Prevent Collision: vào tab Home, chọn Prevent Collision, cửa số Prevent Collision hiện lên.
Hình 2.54. Cửa sổ Prevent Collision
Collision Pair: Select F/S Body chọn vật thể thứ nhất và thứ hai. Name: nhập tên đối tượng.
OK: để hoàn thành thao tác.
Tạo bề mặt chuyển động Transport Surface: vào tab Home, chọn Transport Surface, cửa số Transport Surface hiện lên.
Select Object: chọn phần mà muốn tạo thuộc tính trên vùng làm việc, nhấn chuột trái để chọn.
Motion type: chọn kiểu chuyển động.
Straight: chuyển động tịnh tiến Circle: chuyển động tròn. Specify Vector: chọn vector hướng chuyển động.
Velocity: thiết lập vận tốc.
Start Position: chọn vị trí ban đầu. Name: nhập tên đối tượng.
OK: để hoàn thành thao tác.
Tạo động học và cảm biến: Collision Sensor, Transport Surface, Cylindrical Joint. Tạo khớp cố định: vào tab Home, chọn Hinge Joint, chọn thuộc tính Fixed Joint, cửa số Fixed Joint hiện lên.
Hình 2.56. Cửa sổ Fixed Joint
Select Attachment: chọn vật rắn cần cố định. Select Base: chọn vật rắn làm gốc.
+ Cố định vị trí tương đối giữa đối tượng và đối tượng gốc. + Nếu để trống, cố định vị trí của đối tượng trong không gian. Name: nhập tên đối tượng.
Tạo thuộc tính khớp trụ Cylindrical Joint: vào tab Home, chọn Hinge Joint, chọn thuộc tính Cylindrical Joint, cửa số Cylindrical Joint hiện lên.
Hình 2.57. Cửa sổ Cylindrical Joint
Select Attachment: chọn đối tượng chuyển động. Select Base: chọn đối tượng cố định.
Specify Axis Vector: chọn vector cùng hướng chuyển động. Specify Anchor Point: chọn điểm gốc của chuyển động. Limits: cài đặt thông số của chuyển động.
Name: nhập tên đối tượng. OK: để hoàn thành thao tác.
Tạo thuộc tính khớp trượt Sliding Joint: vào tab Home, chọn Hinge Joint, chọn thuộc tính Sliding Joint, cửa số Sliding Joint hiện lên.
Hình 2.58. Cửa sổ Sliding Joint
Select Attachment: chọn đối tượng chuyển động. Select Base: chọn chọn đối tượng cố định.
Specify Axis Vector: chọn vector cùng hướng chuyển động. Offset: chọn vị trí ban đầu.
Limits: giới hạn chuyển động. Name: nhập tên đối tượng. OK: để hoàn thành thao tác.
Tạo cảm biến:vào tab Home, chọn Block, cửa số Block hiện lên.
Hình 2.59. Cửa sổ Block
Dimensions: nhập kích thước chiều dài rộng cao cho khối block. OK: để hoàn thành thao tác.
Vào tab Home, chọn Collision Sensor, của sổ Collision Sensor.
Hình 2.60. Cửa sổ Collision Sensor
Select Object: chọn khối chữ nhật vừa tạo ở trên. Shape: hình dạng bố trí bề mặt vật lý của đối tượng. Category: phân nhóm đối tượng.
Highlight on Collision: highlight bề mặt khi có sự va chạm. Name: chọn tên đối tượng.
OK: để hoàn thành thao tác.
Tạo thuộc tính điều khiển: Speed Control, Position Control.
Tạo thuộc tính điều khiển vị trí Position Cotrol: vào tab Home, chọn Position Control, cửa số Position Control hiện lên.
Hình 2.61. Cửa sổ Position Control
Select Object: chọn phần thuộc đã tạo trong vùng làm việc.
Axis Type: phương chuyển động (tuyến tính linear hoặc góc cạnh angular) Constraints: giá trị điều khiển.
Name: nhập tên đối tượng. OK: để hoàn thành thao tác.
Tạo thuộc tính điều khiển tốc độ Speed Control: vào tab Home, chọn Speed Control, cửa số Speed Control hiện lên.
Hình 2.62. Cửa sổ Speed Control
Select Object: chọn phần thuộc đã tạo trong vùng làm việc.
Axis Type: phương chuyển động (tuyến tính linear hoặc góc cạnh angular). Constraints: giá trị điều khiển.
Name: nhập tên đối tượng. OK: để hoàn thành thao tác.
Tạo tag điều khiển: Signal, Signal Adapter, Create Signal From Operations.
Tạo bảng tín hiệu Symbol Table: vào tab Home, chọn Symbol Table, cửa số Symbol. Table hiện lên.
Name: nhập tên bảng tín hiệu.
Ô dấu cộng ngoài cùng bên phải: tạo tín hiệu. OK: để hoàn thành thao tác.
Hình 2.63. Cửa sổ Symbol Table
Tạo tín hiệu Signal:vào tab Home, chọn Signal, cửa số Signal hiện lên.
Nhấn chọn Connect with Runtime Parameter: liên kết tín hiệu với thuộc tính điều khiển. Select Object: lựa chọn thuộc tính điều khiển nếu có liên kết. Chỉ có thể liên kết với các thuộc tính điều khiển, chuyển động có hiển thị ô vuông màu xanh.
Parameter name: lựa chọn thông số.
IO Type, Data Type, Initial Value: chọn loại tín hiệu, kiểu giá trị tín hiệu và giá trị ban đầu cho tín hiệu.
Name: nhập tên đối tượng. OK: để hoàn thành thao tác.
CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẢN XUẤT ỨNG DỤNG ROBOT SCARA