nghiên cứu, chế tạo robot gắp sản phẩm trong công nghiệp

82 18 0
  • Loading ...
1/82 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 29/11/2016, 22:52

Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân LỜI CAM ĐOAN Nhóm chúng em gồm : Nguyễn Văn Sỹ Nguyễn Văn Hoàng Thanh Là sinh viên lớp DH11DC khoa Điện-Điện tử trường Đại học Bà Rịa- Vũng Tàu Chúng em xin cam đoan: Toàn nội dung đồ án tốt nghiệp “NGHIÊN CỨU, CHẾ TẠO ROBOT GẮP SẢN PHẨM TRONG CÔNG NGHIỆP” Do chúng tự học tập từ giảng môn học Quý thầy cô, nghiên cứu Internet, sách báo, tài liệu nước có liên quan Không chép hay sử dụng làm khác Chúng em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm lời cam đoan trước Quý thầy Cô nhà trường SVTH : Nguyễn Văn Sỹ- Nguyễn Văn Hoàng Thanh Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân LỜI CẢM ƠN Chúng em xin chân thành cám ơn ban giám hiệu trường Đại học Bà Rịa Vũng Tàu tạo điều kiện cho chúng em làm đồ án Đặc biệt chúng em xin gửi lời cám ơn chân thành tới Tiến Sĩ Lê Ngọc Trân ,người thầy sát cánh bảo ,hướng dẫn chúng em tất tâm huyết mình, tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em làm đề tài nghiên cứu khoa học Làm việc với thầy chúng em học hỏi thêm nhiều điều, từ kiến thức bổ ích, kỹ mềm tới tác phong làm việc để áp dụng vào công việc mai sau sống hàng ngày Đồng thời chúng em gửi lời cảm ơn tới Anh Lê Việt Thanh người giám sát, hướng dẫn chúng em, bảo chỗ thiếu sót, sai lệnh giúp đề tài nghiên cứu em hoàn thiện Cuối em xin gửi lời cảm ơn tới Anh Trần Minh Tiến chị Bùi Thị Quỳnh Trang cho chúng em mượn trang thiết bị, dụng cụ làm việc, giúp đỡ chúng em, em xin cám ơn thầy cô khoa Điện-Điện tử truyền đạt cho chúng em kiến thức quý báu để chúng em có hành trang bước vào đời SVTH : Nguyễn Văn Sỹ- Nguyễn Văn Hoàng Thanh Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân MỤC LỤC SVTH : Nguyễn Văn Sỹ- Nguyễn Văn Hoàng Thanh Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân LỜI MỞ ĐẦU 1) Tính cấp thiết đề tài : Trong thời buổi công nghiệp lên ngôi, kéo theo phát triển không ngừng nghỉ công cụ lao động phụ trợ, từ công cụ máy móc thô sơ cho suất chất lượng kém, thay công cụ, máy móc đại hơn, nâng cao độ xác, suất cao hơn, sản xuất nhiều mặt hang tinh xảo Thời gian đầu ,các công đoạn sản xuất phải có công nhân vận hành làm việc trực tiếp, nên cần lượng nhân công lớn làm tăng chi phí nhân công, công đoạn làm thủ công nên suất không cao tốc độ làm việc người có giới hạn , làm việc với thời gian dài liên tục khiến cho người giảm bớt tập trung, thiếu xác, khiến cho sản phẩm bị lỗi, gây thiệt hại kinh kế , bất cẩn người dẫn đến thao tác sai lệnh gây hậu nặng nề, chí ảnh hưởng tới tính mạng người Một số môi trường đặc biệt mà người làm việc , môi trường độc hại, khói bụi, hóa chất, phóng xạ, nhiệt độ cao, tiếng ốn lớn, đòi hỏi phải có thiết bị, công cụ thay người, làm tốt khả người mang lại hiệu cao 2) Tình hình nghiên cứu : Trước yêu cầu nhóm chúng em nghiên cứu chế tạo Robot có yêu cầu trên, Robot có khả phát vật , phân loại sản phẩm nhựa kim loại cách xác với tốc tộ cao SVTH : Nguyễn Văn Sỹ- Nguyễn Văn Hoàng Thanh Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân chắn ,làm việc không ngừng nghỉ Thay hoàn toàn người khâu sản xuất Nội dung đề tài “ NGUYÊN CỨU, CHẾ TẠO ROBOT GẮP SẢN PHẨM TRONG CÔNG NGHIỆP “ , Yêu cầu robot phải có khả tùy biến tay người vận hành thao tác, có chế độ chạy tự động, đếm sản phẩm đồng thời giám sát qua hình HMI 3) Mục đích nghiên cứu : Chế tạo robot gắp phân loại sản phẩm công nghiệp, thay người giúp tăng suất giảm chi phí 4) Phương pháp nghiên cứu : Tiếp cận thân máy robot có sẵn dâychuyền sản xuất thực tế, nghiên cứu cải tiến theo nhu cầu mục đích 5) Cấu trúc đồ án : CHƯƠNG : GIỚI THIỆU CHƯƠNG : THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT ROBOT GẮP SẢN PHẨM VÀ PHÂN LOẠI SVTH : Nguyễn Văn Sỹ- Nguyễn Văn Hoàng Thanh Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân CHƯƠNG : GIỚI THIỆU 1.1 Lịch sử đời robot Thuật ngữ robot sinh từ sân khấu, phân xưởng sản xuất Những robot xuất lần trên NewYork vào ngày 09/10/1922 “Rossum’s Universal Robot” nhà soạn kịch người Tiệp Karen Kapek viết năm 1921 Trong tác phẩm nhân vật Rossum trai ông tạo máy gần giống người để hầu hạ người Chiếc Robot công nghiệp đưa vào ứng dụng ,năm 1961 nhà máy ô tô General motor trenton, Mỹ Tiếp theo Mỹ, nước khác bắt đẩu sản xuất robot công nghiệp : Anh -1967,Thuỵ Ðiển Nhật -1968 theo quyền Mỹ; CHLB Ðức -l97l; Pháp - 1972; Ý 1973 Số liệu số lượng Robot sản xuất vài nước công nghiệp phát triển thời gian đầu : Bàng 1.1.1 Số lượng Robot sản xuất nước SVTH : Nguyễn Văn Sỹ- Nguyễn Văn Hoàng Thanh Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân Mỹ nước đẩu tiên phát minh Robot , nước phát triển cao lỉnh vực nghiên cứu chế tạo sử dụng Robot lại Nhật 1.2 Ứng dụng robot công nghiệp 1.2.1 Mục tiêu ứng dụng Mục tiêu ứng dụng robot công nghiệp nhằm góp phần nâng cao suất dây chuyền công nghệ, giảm giá thành, nâng cao chất lượng khả cạnh tranh sản phẩm, đồng thời cải thiện điều kiện lao động 1.2.2 Những ứng dụng điển hình Robot Robot ứng dụng rộng rãi nhiều ngành công nghiệp Những ứng dụng ban đầu bao gồm gắp đặt vật liệu, hàn điểm phun sơn Hàn đường thường thực tay Tuy nhiên suất thấp yêu cầu chất lượng bề mặt mối hàng liên quan đến thao tác đầu mỏ hàn với môi trường khắc nghiệt khói nhiệt độ phát trình hàn SVTH : Nguyễn Văn Sỹ- Nguyễn Văn Hoàng Thanh Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân Hình 1.1 Robot hàn điểm nhà máy sản xuất xe Hình 1.2- Hệ thống robot hàn hãng FANUC SVTH : Nguyễn Văn Sỹ- Nguyễn Văn Hoàng Thanh Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân Hình 1.3 Ứng dụng robot lắp ráp Các robot lắp ráp nhà máy sản xuất ô tô SVTH : Nguyễn Văn Sỹ- Nguyễn Văn Hoàng Thanh Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân Hình 1.4-Dùng ngành dược Hình 1.5-Robot dùng ép phun nhựa 1.2.3 Tình hình phát triển Robot giới Sự phát triển khoa học kỹ thuật ngày nhanh góp phần nâng cao suất lao động Đặc biệt đời phát triển công nghệ chế tạo robot nhằm tạo tự động hóa trình sản xuất giảm sức lao động chân tay người lao động Đối với nước ngoài, tự động hóa xuất sớm, đạt nhiều thành tựu to lớn: Công nghệ cơ-điện tử trở thành ngành mũi nhọn nhiều nước giới, với phát triển không ngừng công nghệ bán dẫn, công nghệ thông tin, trí tuệ nhân tạo khí xác, robot không cỗ máy vô tri, mà bắt đầu có cảm xúc, suy nghĩ hành SVTH : Nguyễn Văn Sỹ- Nguyễn Văn Hoàng Thanh 10 Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân SVTH : Nguyễn Văn Sỹ- Nguyễn Văn Hoàng Thanh 68 Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân SVTH : Nguyễn Văn Sỹ- Nguyễn Văn Hoàng Thanh 69 Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân SVTH : Nguyễn Văn Sỹ- Nguyễn Văn Hoàng Thanh 70 Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân Chương trình Auto SVTH : Nguyễn Văn Sỹ- Nguyễn Văn Hoàng Thanh 71 Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân Hình 2.30 Lưu đồ giải thuật chương trình Auto SVTH : Nguyễn Văn Sỹ- Nguyễn Văn Hoàng Thanh 72 Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân SVTH : Nguyễn Văn Sỹ- Nguyễn Văn Hoàng Thanh 73 Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân SVTH : Nguyễn Văn Sỹ- Nguyễn Văn Hoàng Thanh 74 Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân SVTH : Nguyễn Văn Sỹ- Nguyễn Văn Hoàng Thanh 75 Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân SVTH : Nguyễn Văn Sỹ- Nguyễn Văn Hoàng Thanh 76 Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân 2.4 Kết nghiên cứu thảo luận • Cấu hình Chọn card mạng LAN mà sử dụng Định địa IP: PC: 192.168.0.2 PLC: 192.168.0.1 HMI: 192.168.0.3 Default gateway: 192.168.0.1 DNS: 192.168.0.1 SVTH : Nguyễn Văn Sỹ- Nguyễn Văn Hoàng Thanh 77 Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân Hình 2.31 Cài đặt hệ thống • Chạy thử nghiệm Chế độ MAN: thiết bị kết nối với bảng điều khiển, ta dễ dàng điều khiển Robot gắp thông qua nút nhấn, công tắc chế độ Man Chế độ Auto 1: kết nối với bảng điều khiển thông qua thuật toán cài đặt sẵn, chế độ Auto hoạt động phân biệt kim loại nhựa riêng biệt bỏ vào vị trí tương ứng, đồng thời đếm số lượng sản phẩm loại gắp Chế độ Auto 2: tương tự chế độ Auto phân biệt kim loại bỏ vào vị trí tương ứng đếm số lượng sản phẩm loại gắp SVTH : Nguyễn Văn Sỹ- Nguyễn Văn Hoàng Thanh 78 Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân Chế độ Auto 3: tương tự chế độ Auto phân biệt nhựa bỏ vào vị trí tương ứng đếm số lượng sản phẩm loại gắp Hình 2.32 Robot vận hành thực tế • Kết đạt Robot vận hành chạy ổn định , chắn, tác động nhanh, gắp xác, chắn, không bị rơi rớt vật gắp, phận loại sản phẩm xác theo chất liệu • Vấn đề cần khắc phục Chân đế robot rung lắc, lượng khí nén bị thất thoát nhiều valve bị hư hỏng • Ứng dụng SVTH : Nguyễn Văn Sỹ- Nguyễn Văn Hoàng Thanh 79 Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân Robot hoàn toàn tham gia vào dây chuyền sản xuất công nghiệp, Phân loại đếm sản phẩm dây chuyền : sản xuất nước giải khát, bia, dây chuyền ép nhựa … 1.2.6 SVTH : Nguyễn Văn Sỹ- Nguyễn Văn Hoàng Thanh 80 Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân KẾT LUẬN Trong suốt trình chế tạo robot làm đề tài tốt nghiệp,các thành viên nhóm có lòng nhiệt huyết đam mê robot Đồng thời chúng em nhận nhiều ý kiến đóng góp quý báu quý thầy cô anh chị khoa Điện-Điện tử Mặc dù đề tài nghiên cứu sinh viên, nên chắn nhiều thiếu sót, song chúng em vận dụng hết kiến thức học được, cố gắng nỗ lực Qua đồ án chúng em giao lưu học hỏi với sinh viên nhóm khác giúp chúng em tích lũy thêm kinh nghiệm để phục vụ công việc chúng em sau trường SVTH : Nguyễn Văn Sỹ- Nguyễn Văn Hoàng Thanh 81 Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân TÀI LIỆU THAM KHẢO [1].Giáo trình PLC s7-300, http://vocsyit.com/threads/tai-lieu-plc-s7-300.25/ [2].Tài liệu lập trình Wincc flexible, http://www.mediafire.com/? wc96av8gxpsf2sz [3].Nguyễn Ngọc Phương-Nguyễn Trường Thịnh Hệ thống điều khiển tự động khí nén ,NXB Khoa học kĩ thuật [4].Pgs Ts Lê Hoài Quốc Kỹ thuật người máy, Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia - Tp Hồ Chí Minh – 2005 [5].PHILLIPJ.MCKERROW introduction to robotics,Addisonwesley publishing company, British library cataloging in publication data, 1993, England [6] SHIMON Y NOF handbook of industrial robotics,2nd edition, library of congress cataloging in publication data, John Wiley & Son, Inc, 1999, USA [7] R M MURRAY, ZEXIANG LI, S S SASTRY.a mathematical introducton to robotic manipulation,CRC press, 1994, USA [8] LEWIS F.L., ABDALLAH C.T., DAWSON D.M control of robot manipulator,Macmillian Publishing Company, 1993 SVTH : Nguyễn Văn Sỹ- Nguyễn Văn Hoàng Thanh 82 [...]... PLC gọn nhẹ Giá thành và chi phí lắp đặt thấp Phù hợp với môi trường công nghiệp Các ứng dụng của PLC trong sản xuất và trong dân dụng: - Điều khiển các Robot trong công nghiệp Hệ thống xử lý nước sạch Công nghệ thực phẩm Công nghệ chế biến dầu mỏ Công nghệ sản xuất vi mạch Điều khiển các máy công cụ Điều khiển giám sát dây chuyền sản xuất Điều khiển hệ thống đèn giao thông …  Vòng quét chương trình... được sử dụng trong các thao tác gắp đặt không cần độ chính xác cao Hình 1.11 Robot khí nén Robot dùng hệ thống thủy lực : Nguồn thuỷ lực sử dụng lưu chất không nén được là dầu thuỷ lực Hệ thống cần trang bị bơm để tạo áp lực dầu Robot loại này được sử dụng trong các ứng dụng có tải trọng lớn SVTH : Nguyễn Văn Sỹ- Nguyễn Văn Hoàng Thanh 17 Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân Hình 1.12 Robot dùng...Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân động như một sinh vật Những thế hệ robot gần giống con người được các hãng ASIMO, MITSUBISHI, SONY, HONDA, cho ra đời chứng tỏ sự phát triển và tương lai của ngành cơ-điện tử là rất mạnh mẽ 1.2.4 Nhận dạng Robot công nghiệp • Cấu trúc cơ bản của Robot công nghiệp Tay máy (Manipulator) là cơ cấu cơ khí gồm các khâu, khớp Chúng hình thành cánh tay để tạo các chuyển... Văn Hoàng Thanh 32 Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân Hình 2.14 Nút bấm • Công tắc Công tắc là tên của một thiết bị (xét trong mạch điện), hoặc một linh kiện (xét trong một thiết bị điện) sử dụng với mục đích để đóng/bật ngắt/mở/tắt dòng điện hoặc chuyển hướng trạng thái đóng-ngắt trong tổ hợp mạch điện có sử dụng chung một công tắc Hay rõ hơn, trong mạng điện, một công tắc có thể cùng lúc chuyển... thân các cơ cấu của robot và các sensor ngoài để nhận biết trạng thái của môi trường Hệ thống điều khiển (controller) hiện nay thường là máy tính để giám sát và điều khiển hoạt động của robot SVTH : Nguyễn Văn Sỹ- Nguyễn Văn Hoàng Thanh 11 Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân Hình 1.6 Sơ đồ tổng quát Robot công nghiệp SVTH : Nguyễn Văn Sỹ- Nguyễn Văn Hoàng Thanh 12 Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê... CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT ROBOT GẮP SẢN PHẨM VÀ PHÂN LOẠI 2.1 Trình tự thiết kế và lắp đặt Giải thuật Thiết kế và lắp đặt mô hình cơ khí Thiết kế hệ thống điều khiển Chân đế chịu lực cho:Băng chuyền ,Robot, bảng điều khiển Băng chuyền Hệ thống truyền động Robot Hệ thống dây nối Bảng điều khiển Màn hình HMI SVTH : Nguyễn Văn Sỹ- Nguyễn Văn Hoàng Thanh 18 Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân... liên quan đến số bậc tự do của phần công tác 1.2.5 Phân loại • Phân loại theo kết cấu Phân loại theo kết cấu có robot chuỗi, robot song song : Robot chuỗi là một chuỗi động học hở với 1 khâu cố định gọi là đế và các khớp động, trong đó các khâu động được bố trí nối tiếp nhau Mỗi khâu động được lien kết hay nối động với một khâu khác nhờ các khớp liên kết Hình 1.8 Robot cấu trúc nối tiếp SVTH : Nguyễn... 1.10 Robot servo Robot dùng hệ thống khí nén : Hệ thống cần được trang bị máy nén, bình chứa khí và động cơ kéo máy nén Robot loại này thường được sử dụng trong các ứng dụng có tải trọng nhỏ có tay máy là các xi – lạnh khí nén thực hiện chuyển động thẳng và chuyển SVTH : Nguyễn Văn Sỹ- Nguyễn Văn Hoàng Thanh 16 Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân động quay Do khí nén là lưu chất nén được nên robot. .. bảo cho ro bot khả năng chuyển động trong không gian và khả năng làm việc, như nâng hạ vật, lắp ráp, … ý tưởng ban đầu của việc thiết kế và chế tạo tay máy là phỏng tác cấu tạo và chức năng của ta người (hình 1.3) về sau, đây không còn là điều bắt buộc nữa Tay máy hiện nay rất đa dạng và nhiều loại có dáng vẻ khác rất xa với tay người tuy nhiên, trong khỹ thuật robot người ta vẫn dùng các thuật ngữ... chuyển trạng thái đóng-ngắt cho 1 hoặc nhiều mạch điện thành phần Cầu dao, khóa điện, Rơle là những dạng công- tắc đặc biệt, được người Việt đặt tên riêng để phân biệt do cách chế tạo, công năng sử dụng SVTH : Nguyễn Văn Sỹ- Nguyễn Văn Hoàng Thanh 33 Đồ án tốt nghiệp GVHD : T.s Lê Ngọc Trân Hình 2.15 Công tắc • Relay Relay là một loại thiết bị điện tự động mà tín hiệu đầu ra thay đổi nhảy cấp khi tín hiệu
- Xem thêm -

Xem thêm: nghiên cứu, chế tạo robot gắp sản phẩm trong công nghiệp, nghiên cứu, chế tạo robot gắp sản phẩm trong công nghiệp, nghiên cứu, chế tạo robot gắp sản phẩm trong công nghiệp

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nạp tiền Tải lên
Đăng ký
Đăng nhập