72 Hình 4.3. Đồ gá khung sắt (phục vụ robot hàn tự động).
73 Hình 4.4. Đồ gá khung sắt (Phục vụ robot hàn tự động)
74 Hình 4.5. Khớp nối và cụm cảm biến Set home.
75 Hình 4.6. Bố trí cụm Servo.
76
4.2.Thi công tủ điện
77
STT Tên thiết bị Số lượng
1 Màn hình HMI WEINTEK MT6070IP 7 INCH 1
2 PLC Mitsubishi FX3G-24MT/ES 1
3 Cầu dao tự động MCB 2P BKN LS 10A 1
4 Nguồn 24V AD1024 – FS 1 5 Driver MR – J4 – 40A 1 6 Terminal dãy 3 7 Nút nhấn 2 8 Công tắc 1 9 Nút Emergency Stop 1 10 Led xanh 1 11 Dây điện
12 Tem dán nhãn dây điện
Bảng 19. Các thiết bị điệu trong tủ điện.
78 Hình 4.9. Bố trí các thiết bị trong tủ điện.
79
4.3.Thiết kế màn hình hiển thị
Hình 4.10. Nối dây giữa màn hình HMI, Led, các nút nhất và cơng tắc.
80 Hình 4.12. Giao diện Auto 1 – Hàn khung cửa sổ.
81
4.4.Danh sách các thiết bị và vật tư khác
Số thứ tự Tên thiết bị Số lượng
1 Động cơ Servo HG-KR43J 1
2 Hộp giảm tốc NMRV-040 1
3 Gối đỡ trục UCP 206 2
4 Khớp nối mềm SRJ-55C 1
5 Cảm biến quang Omron EE-SX47/67 1
6 Khóa cổ dê – đai xiết 1
7 Thép hộp vuông 50x50x1.5 mm 14 m
8 Tủ điện 500x400x300 (mm) 1
9 PLC Mitsubishi FX3G-24MT/ES 1
10 Driver MR – J4 – 40A 1
11 Màn hình HMI WEINTEK MT6070IP 7 INCH 1
12 Cầu dao tự động MCB 2P BKN LS 10A 1
13 Nguồn 24V AD1024 – FS 1 14 Nút nhấn 2 15 Nút nhấn Emergency Stop 1 16 Led xanh 1 17 Terminal dãy 3 18 Dây điện 19 Dáng nhãn dây điện
82
Chương 5:KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
Nhóm chúng em cho chạy thử nghiệm ở hai chế độ Manual và Auto.
5.1. Chế độ Manual
Chọn chế độ chạy Jog, nhập tốc độ Jog 3 vòng/phút, nhấn (Jog +): Khung sắt quay cùng chiều KĐH. Sau đó nhấn (Jog –): khung sắt quay ngược chiều KĐH. Nhấn Home, khung sắt quay ngược chiều KĐH về vị trí ban đầu.
Kết quả:
- Máy quay cùng chiều KĐH khi nhấn (Jog +) và ngược chiều KĐH khi nhấn (Jog -).
- Khi khung sắt quay, vị trí khung sắt tại thời điểm đó so với vị trí Home sẽ được hiển thị ở khung CURRENT VALUE.
- Nhấn Home khung sắt quay về vị trí góc tọa độ, sai số nằm trong khoảng ±1o.
- Khi dừng lại, máy bị giật nhẹ. Nhận xét
- Các lệnh mặc định (Jog +), (Jog -) và home hoạt động đúng như yêu cầu. - Tuy nhiên khi máy dừng lại, do ảnh hưởng của Moment quán tính và khớp
nối trục bị hở nên máy bị giật nhẹ.
- Do ảnh hưởng của khớp nối nên có sai số.
83 Tiến hành với các vị trí bất kì như 30o, 60o, 180o, 270o… ta thu được khể quả tương tự kết quả tương tự.
5.2.Chế độ Auto
Chế độ Auto 1: Hàn khung cửa sổ với kích thước 1200x500 (mm).
Đồ gá mơ phỏng chương trình hàn khung cửa sổ 1200x500 mm. Quá trình hoạt động: Khung gá ở vị trí bất kì sẽ được quay ngược chiều KĐH đến khi về vị trí Home, lúc này robot sẽ hàn những chi tiết ở mặt trên của cửa sổ => xoay cùng chiều KĐH góc 45o: hàn các cạnh, góc phía trên bên trái => xoay cùng chiều KĐH góc 90o: hàn những vị trí ở cạnh bên trái => xoay cùng chiều KĐH góc 180o: hàn các cạnh cịn lại, sau đó xoay tiếp 360o và trở về home. Giữa các bước có khoảng thời gian dừng 5s để cho robot hàn làm việc.
Hình 5.2. Thông số thử nghiệm ở chế độ Auto 1. Kết quả Kết quả
- Khung sắt quay và dừng lại ở đúng các vị trí đã được định sẵn ở các ô Step. - Khoảng thời gian nghỉ 5s đúng theo yêu cầu.
- Tuy nhiên máy có sai số 10. Nhận xét
84 - Tuy nhiên khi máy dừng lại, do ảnh hưởng của Moment quán tính và
khớp nối trục bị hở nên máy bị giật nhẹ.
Tiến hành với các góc quay bất kì, kết quả thu được tương tự.
85
Chương 6:KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
6.1.Kết luận
Sau khi hồn thành đồ án, nhóm chúng em đã thực hiện được những tiêu chí sau:
- Thiết kế mơ hình 3D trên phần mềm Solidworks, bản vẽ lắp, phân rã và bản vẽ chi tiết.
- Đồ gá thực tế được làm từ thép hộp vuông 50x50x1.5 mm. Không gian làm việc 2000x1500x1500 mm. Tải trọng vật được hàn tối đa 40 kg với các kích thước: Khung và bệ đỡ 1660x900x600 mm và khung sắt 1500x500 mm.
- Thiết kế giao diện giám sát, điều khiển trên HMI.
- Chương trình được viết dưới dạng ngơn ngữ Ladder Logic gồm 2 chế độ điều khiển: Auto và Manual. Ngồi ra nhóm cịn lập trình sẵn 1 chương trình mẫu: Chương trình hàn khung cửa sổ 1200x500 mm.
- Mơ phỏng thành cơng chương trình Auto 1: hàn khung cửa sổ 1200x500 mm. - Các chế độ Manual và Auto tùy chọn khác hoạt động đạt u cầu.
- Theo như trên lí thuyết nhóm em tính ra được sai số khi quay là ± 1°, sai số dựa trên sai số của khớp nối trục, cịn trên thực tế có lẽ sẽ hơn do chúng em chưa có thể kiểm tra thực tế được.
- Tương thích, giao tiếp được với các loại robot hàn MIG trong gia công kim loại như robot hàn ABB, robot hàn Panasonic…
Tuy nhiên do những hiểu biết còn hạn chế của cá nhân nên đồ án vẫn còn nhiều hạn chế: - Khi dừng lại máy bị giật do ảnh hưởng của lực quán tính và do khớp nối trục bị
hở.
- Khi chế tạo đồ gá, các thanh sắt được hàn chưa song song với nhau, có sai số ± 5mm.
- Mối hàn chưa đẹp
86
6.2.Định hướng phát triển đề tài
- Thiết kế giao diện thân thiện với người dùng hơn. - Thay thế khớp nối để tăng độ chính xác, giảm sai số.
- Kết nối truyền thông với robot hàn. Tương thích, giao tiếp được với các loại robot hàn MIG trong gia công kim loại như robot hàn ABB, robot hàn
Panasonic…
87
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] PSG-TS Trịnh Chất, TS Lê Văn Hiển (2006), “Tính tốn thiết kế hệ dẫn đơng cơ khí tập 1 & tập 2”, Nhà xuất bản Giáo Dục, tập 1 279 trang, tập 2 229 trang.
[2] TS Văn Hữu Thịnh (Chủ biên) – TS Nguyễn Minh Kỳ (2006), “Thiết kế Đồ án Chi tiết máy”, Nhà xuất bản ĐHQG Thành phố Hồ Chí Minh, 351 trang.
[3] TS Nguyễn Hữu Lộc. Cơ sở Thiết kế máy. NXB Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, 614 trang.
[4] PSG. Hà Văn Vui, TS. Nguyễn Chỉ Sáng (2004), “Sổ tay Thiết kế Cơ khí tập 2”, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 600 trang.
[5] https://plctech.com.vn/8-buoc-lap-trinh-plc/
[6] https://www.servomitsubishi.com/2017/03/lap-trinh-plc-mitsubishi-phat-xung-servo [7]https://baoanjsc.com.vn/vn/sanpham-32448/Cam-bien-quang/Omron/Cam-bien- quang-Omron-dong-EE-SX47-67.aspx
88
PHỤ LỤC Phụ lục 1: Hướng dẫn sử dụng cửa sổ làm việc
MÀN HÌNH LÀM VIỆC KHỐI LỆNH CHỨC NĂNG Màn hình chính Chuyển đến màn hình chế độ Auto Chuyển đến màn hình chế độ Manual Màn hình chế độ Manual Chạy Dừng Chạy về home Vị trí hiện tại Nhập tốc độ chạy vị trí Nhập tốc độ chạy về Home Nhập góc cần quay của bước 1 Nhập góc cần quay của bước 2 Nhập góc cần quay của bước 3 Nhập góc cần quay của bước 4
89 Thời gian dừng bước 1 Thời gian dừng bước 2 Thời gian dừng bước 3 Thời gian dừng bước 4 Trở về màn hình chính Chuyển đến màn hình chế độ Manual Vị trí hiện tại Màn hình chế độ auto Chạy Jog + Chạy Jog - Chạy về Home Nhập góc chạy lùi Nhập góc chạy tới Chạy
90 Nhập tốc độ chạy vị trí Nhập tốc độ chạy về home Nhập tốc độ chạy Jog Bật/tắt Servo Trở về màn hình chính Chuyển đến màn hình chế độ Auto
91