e. Mạng máy tính công nghiệp và bộ điều khiển: Có nhiệm vụ xử lý các thông tin về chất lượng lắp ghép, điều khiển quá trình lắp ráp thông qua việc điều khiển hoạt động của
4.2.2. Cấu trúc của hệ thống lắp ráp tự động trong MiniCIM
Hệ thống băng tải và Pallet
Hệ thống băng tải được sử dụng là băng tải xích con lăn, có 2 hàng băng tải chạy song song. Trên 2 hàng băng tải này có đặt cố định 3 vị trí dừng của 3 trạm là, trong đó vị trí dừng của trạm phay CNC được kết hợp với trạm lắp ráp tự động. Các chi tiết cần lắp ráp được đặt trên các pallet và vận chuyển trên băng tải 1 cách liên tục đến vị trí trạm lắp ráp tương ứng. Vì sản phẩm là dạng hộp trụ nên được định vị trên pallet bằng 1 mặt phẳng và 3 chốt ( hạn chế 5 bậc tự do, và tự định tâm
Hình 4.2. Pallet với các chốt trụ để định tâm chi tiết nắp hoặc thân hộp giảm tốc
Hình 4.4. Pallet chứa thân hộp giảm tốc
Hình 4.5. Pallet chứa các bánh răng.
• Rôbốt :
Rôbốt kết cấu 5 bậc tự do rất linh hoạt khi di chuyển chi tiết lắp ráp. Rôbốt có nhiệm vụ gắp nắp và thân hộp giảm tốc từ Pallet (khi Pallet được dừng trước trạm lắp ráp) đến trạm định vị tìm vị trí lỗ bánh răng trên nắp và thân hộp giảm tốc. Sau đó rôbốt gắp nắp và thân hộp giảm tốc đến đồ gá cố định để định vị cứng khi lắp các bánh răng vào. Cuối cùng rôbốt gắp bánh răng vào thân hộp giảm tốc, gắp vít xỏ vào lỗ ren trên nắp, và gắp tôvit xoắn các vít đó lại.
• Hệ thống điều khiển băng tải và rôbốt:
Hệ thống này gồm bộ điều khiển PLC, máy tính chủ, bộ điều khiển rôbốt, bộ đọc mã vạch của Pallet. PLC điều khiển băng tải chuyển động, điều khiển vị trí dừng của các Pallet khi tới trạm định vị( cho qua hay giữ lại). Rôbốt được lập trình bằng ngôn ngữ MCL để thực hiện các thao tác lắp ráp sản phẩm một cách chính xác nhất. Thông qua mạng Ethernet và sử dụng cổng Hub mà máy tính chủ có thể điều khiển cả quá trình hoạt động lắp ráp một cách liên tục, chính xác
• Giá cấp chi tiết:
Giá cấp chi tiết có các hàng để chứa nắp, thân, và các bánh răng. Dung lư ợng chứa của giá không lớn, nhưng đủ cho một quá trình sản xuất theo một đơn hàng đã định sẵn.
• Giá cấp tôvít, ốc vít tự động (kiểu trọng lực):
Tôvít là 1 động cơ mà đầu ra có gắn 1 mỏ vít xoắn để vặn vít. Động cơ này có công suất nhỏ, tốc độ quay chậm để phù hợp cho vặn xoắn các ốc vít. Điều khiển động cơ bằng PLC với 2 tín hiệu, một tín hiệu ON để bật động cơ, một tín hiệu OFF để tắt động cơ.
Giá cấp vít tự động là một rãnh nghiêng 300, trên đó có đặt các vít M5. Khi 1 vít ngoài cùng được lấy ra thì với tác dụng của trọng lực thì các vít còn lại sẽ tự động trượt theo rãnh nghiêng xuống, do đó lúc nào cũng có 1 vít ở vị trí sẵn sàng chờ để gắp.
• Trạm định vị: (gồm đồ gá, trạm xoay tìm lỗ)
Đồ gá được dùng để hạn chế 6 bậc tự do, gồm có: 1 mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do, 1 chốt trụ và chốt trám hạn chế các bậc còn lại. Tại vị trí của đồ gá thì thân hộp giảm tốc được định vị để lắp các bánh răng, nắp hộp và các ốc vít vào.
Trạm xoay tìm lỗ thể hiện trên hình vẽ. Nó gồm có: 1 động cơ quay mà đầu ra của động cơ có lắp bánh cao su vát côn ở đầu để truyền momen quay cho chi tiết (thân hoặc nắp hộp giảm tốc), 2 bánh côn bằng thép có tác dụng như khối V để định vị chi tiết khi quay, 1 chốt bật có lò xo để xác định lỗ lắp bánh răng của chi tiết (nắp hoặc thân hộp giảm tốc), dưới chốt này có đặt 1 công tắc hành trình để bật, tắt động cơ.
Phương pháp lắp ráp
Sử dụng phương pháp lắp lẫn hoàn toàn tức là, nếu lấy bất kỳ 1 chi tiết nào đó đem lắp vào vị trí của nó trong saỷnphẩm lắp mà không phaỷi sửa chửừa, điều chỉnh và vẫn ủaỷm baỷo theo đúng yêu cầu kỹ thuật và thiết kế. ở đây bất kỳ cặp bánh raờng và nắp, thân hộp giaỷm tốc nào cũng lắp vừa với nhau mà không cần phaỷi chỉnh sửa, điều chỉnh mà vẫn ủaỷm baỷo yêu cầu thiết kế saỷn phẩm hộp giaỷm tốc.
Sản phẩm Nhóm Thân hộp br lớn br nhỏ Nắp hộp ốc vít Cụm Sơ đồ lắp ráp
ở đây chi tiết cơ sở là thân hộp giaỷm tốc, các chi tiết khác như cặp bánh raờng, nắp hộp, các ốc vít M5 sẽ được lắp lên chi tiết cơ sở.
Quy trỡnh lắp ráp
Trên cơ sở sơ đồ lắp ta lập được quy trỡnh lắp như sau: ủaàu tiên rôbốt gắp thân hộp giaỷm tốc từ Pallet đặt lên trạm xoay tỡm lỗ. Tiếp theo gắp thân đó tới đồ gá để định vị cứng tại đó.
Tiếp theo gắp nắp hộp lắp vào cụm gồm thân và cặp bánh răng. Tiếp theo gắp các ốc vít từ giá cấp ốc vít tự động đặt vào các lỗ ren trên nắp hộp giảm tốc. Sau đó gắp tôvít xoắn để vặn các ốc vít đó cứng với thân hộp giảm tốc. Cuối cùng rôbốt gắp sản phẩm hoàn thành vào thùng chứa và kết thúc quá trình lắp ráp sản phẩm.
Lập trình cho điều khiển tự động lắp ráp của MiniCIM
Trong quá trình lắp ráp sản phẩm hộp giảm tốc trên hệ thống
MiniCIM, hệ thống băng tải có nhiệm vụ vận chuyển các chi tiết cần lắp ráp đến trạm lắp ráp được điều khiển bằng PLC và chương trình “router” của phần mềm quản lý CIM; một robot có chức năng thực hiện tất cả các khâu của quá trình lắp ráp, được hoạt động theo chương trình lập bằng ngôn ngữ MCL; một trạm định vị được điều khiển bởi chương trình robot cho phép định vị chính xác vị trí của các thành phần lắp ráp.
Các chương trình lập trình với MCL và PLC cũng như các giới thiệu về ngôn ngữ MCL và PLC được trình bày chi tiết ở chương 3.
Lập trình MCL điều khiển rôbốt
Theo quy trình lắp ráp hộp giảm tốc thì các chương trình MCL điều khiển rôbốt sẽ gồm:
•Lắp ráp các bánh răng lấy từ Pallet dừng tại trạm 3.
•Định vị nắp hộp giảm tốc thông qua trạm định vị rồi lắp ráp vào thân hộp. •Lắp các vít nhờ một động cơ riêng.
•Gắp sản phẩm bỏ vào kho chứa. •Lập trình PLC điều khiển băng tải
•Hệ thống băng tải có nhiệm vụ lần lượt vận chuyển các chi tiết cần lắp ráp: thân hộp giảm tốc, các bắnh răng, nắp hộp giảm tốc đến trạm 3 và dừng lại tại đó để chờ robot thực hiện quá trình lắp ráp.
Kết luận