PHÂN M DÂU Ơ
GI IƠ THIÊU HÊ THÔNG ROBOT CÔNG NGHI P VA HÊ Ệ
THÔNG SAN XUÂT LINH HOAT FMS
I. TÔNG QUAN VÊ C ĐIÊN T Ơ Ư
C đi n t (Mechatronics) là m t k ch b n t nhiên trong quá trình phát tri n c a k thu t hi n đ i.ơ ệ ử ộ ị ả ự ể ủ ỹ ậ ệ ạ
S phát tri n c a máy tính, và sau đó là máy tính siêu nh , máy tính tích h p, công ngh thông tin, kự ể ủ ỏ ợ ệ ỹ
thu t ph n m m, đã bu c c đi n t ph i phát tri n nh m t yêu c u c p thi t vào nh ng năm cu i c aậ ầ ề ộ ơ ệ ử ả ể ư ộ ầ ấ ế ữ ố ủ
th k 20. Đ ng tr c ng ng c a c a th k 21, v i s mong ch nh ng ti n b trong các h C -ế ỷ ứ ướ ưỡ ử ủ ế ỷ ớ ự ờ ữ ế ộ ệ ơ
đi n - Sinh h c, máy tính l ng t , h th ng pico và nano, và nh ng công ngh khác đang tri n khai.ệ ọ ượ ử ệ ố ữ ệ ể
T ng lai c a c đi n t là đ y ti m năng.ươ ủ ơ ệ ử ầ ề
Đ nh nghĩa c đi n t đã b t đ u đ c quan tâm k t khi đ nh nghĩa ban đ u đ c đ a ra b iị ơ ệ ử ắ ầ ượ ể ừ ị ầ ượ ư ở
công ty đi n Yasakawa. Trong các tài li u th ng m i, Yasakawa đã đ nh nghĩa c đi n t nh sau:ệ ệ ươ ạ ị ơ ệ ử ư
T "mechatronics" đ c t o ra b i "mecha" trong t mechanism(có nghĩa là c c u) và "tronics" trongừ ượ ạ ở ừ ơ ấ
t electronics(có nghĩa là đi n t ). Nói cách khác công ngh và các s n ph m đ c phát tri n s đ c k từ ệ ử ệ ả ẩ ượ ể ẽ ượ ế
h p nhi u ph n đi n t và c khí m c đ tích h p r t cao, không th nói đâu là đi m b t đ u và đâu làợ ề ầ ệ ử ơ ở ứ ộ ợ ấ ể ể ắ ầ
đi m k t thúc, không có m t ranh gi i rõ ràng.ể ế ộ ớ
Đ nh nghĩa ti p theo v c đi n t đ c ti p t c phát tri n sau khi Yasakawa đ a ra đ nh nghĩa đ uị ế ề ơ ệ ử ượ ế ụ ể ư ị ầ
tiên. M t trong nh ng đ nh nghĩa c đi n t đ c trích d n phát tri n b i Harashima, Tomizuka vàộ ữ ị ơ ệ ử ượ ẫ ể ở
Fukada vào năm 1996. Trong đó c đi n t đ c đ nh nghĩa là s tích h p c a c khí, đi n t và đi uơ ệ ử ượ ị ự ợ ủ ơ ệ ử ề
khi n máy tính thông minh trong m t thi t k , ch t o các s n ph m và quy trình công nghi p.ể ộ ế ế ế ạ ả ẩ ệ
Trong cùng năm, m t đ nh nghĩa khác đ c đ a ra b i Auslander và Kempf: C đi n t là s áp d ngộ ị ượ ư ở ơ ệ ử ự ụ
t ng h p các quy t đ nh t o nên ho t đ ng c a các h th ng v t lý.ổ ợ ế ị ạ ạ ộ ủ ệ ố ậ
Ti p t c m t đ nh nghĩa khác xu t hi n năm 1997 c a Shetty và Kolk: C đi n t là m t ph ngế ụ ộ ị ấ ệ ủ ơ ệ ử ộ ươ
pháp t duy dùng cho vi c thi t k t i u các s n ph m c đi n.ư ệ ế ế ố ư ả ẩ ơ ệ
G n đây, W.Bolton đ nh nghĩa: M t h c đi n t không ch là m t s k t h p gi a c khí và đi nầ ị ộ ệ ơ ệ ử ỉ ộ ự ế ợ ữ ơ ệ
t , và cũng không đ n thu n là m t h th ng đi u khi n, nó là m t s k t h p toàn di n gi a t t cử ơ ầ ộ ệ ố ề ể ộ ự ế ợ ệ ữ ấ ả
chúng l i v i nhau.ạ ớ
T t c nh ng đ nh nghĩa và phát bi u trên v c đi n t đ u xác đáng và giàu thông tin, tuy nhiênấ ả ữ ị ể ề ơ ệ ử ề
b n thân chúng n u đ ng riêng l l i không đ nh nghĩa đ c đ y đ thu t ng C đi n tả ế ứ ẻ ạ ị ượ ầ ủ ậ ữ ơ ệ ử.
S phát tri n và tính n i tr i c a c đi n t t o cho các s n ph m và h th ng th c hi n t t h n ,linhự ể ổ ộ ủ ơ ệ ử ạ ả ẩ ệ ố ự ệ ố ơ
ho t h n,thông minh h n trong ch c năng và c trong kh năng v n chuy n, giao ti p truy n th ng.ngàyạ ơ ơ ứ ả ả ậ ể ế ề ố
nay đã xu t hiên. Ngày nay c đi n t đ c ng r t nhi u trong s n xu t công nghi p cũng nh nhi u lĩnhấ ơ ệ ử ượ ứ ấ ề ả ấ ệ ư ề
v c khác.Các s n ph n c đi n t đi n hình nh :robotics,h th ng s n xu t linh ho t FMS có tích h pứ ả ẩ ơ ệ ử ể ư ệ ố ả ấ ạ ợ
CIM,máy công c CNC,h vi c đi n t …đã t o nên m t n n công nghi p hi n đ i.ụ ệ ơ ệ ử ạ ộ ề ệ ệ ạ
Trong khuôn kh bài báo cáo ki n t p tôi xin gi i thi u v 2 s n ph m c a c đi n t là : “ ổ ế ậ ớ ệ ề ả ẩ ủ ơ ệ ử h th ngệ ố
Robot hàn OTC Daihen AII-V6 ” và “ tr m phân ph i v t gia công”ạ ố ậ
II. H TH NG ROBOT CÔNG NGHI PỆ Ố Ệ
Robot công nghi p là c c u chuy n đ ng t do có th l p trình l i b ng các ch ng trình,t ngệ ơ ấ ể ộ ự ể ậ ạ ằ ươ ổ
h p các ch ng trình đ t ra trên các t a đ ;có kha năng đ nh v đ nh h ng,di chuy n các đ i t ngợ ươ ặ ọ ộ ị ị ị ướ ể ố ươ
v t ch t :chi ti t .dao c .gá l p… theo nh ng hành trình thây đ i đã ch ng trình hóa nh m th c hi nậ ấ ế ụ ắ ữ ổ ươ ắ ự ệ
các nhi m v công ngh khác nhau. ệ ụ ệ
OTC Daihen AII-V6 là robot hàn c a công tiủ OTC Daihen Nh t B nậ ả ,m t công ti chuyênộ
s n ảxu t các thi t b hàn,thi t b c t,robot hàn công nghi p có đ chính xác cao.ấ ế ị ế ị ắ ệ ộ Dòng Robot OTC
Daihen AII-V6 đ c trang b b đi u khi n AX21, s d ng cho các ng d ng hàn TIG/MIG/MAG/CO2ượ ị ộ ề ể ử ụ ứ ụ
và các ng d ng c t Plasma.ứ ụ ắ
III. H TH NG S N XU T LINH HO T FMSỆ Ố Ả Ấ Ạ
Trong nên công nghiêp hoa hiên đai hoa hiên nay, công nghê san xuât đa phat triên rât manh.môt thanh phân 3
không thê thiêu cua nên công nhiêp nay la hê thông san xuât linh hoat FMS
Hê thông san xuât linh hoat FMS(Flexible Manufacturing System) la hê thông đ c san xuât đ c điêu kiên ươ ươ
t đông băng may tinh,co kha năng thay đôi ch nh trinh điêu kiên va san phâm môt cach linh hoat trong quaư ươ
trinh san xuât.
Bên canh khai niêm FMS con co khai niêm san xuât co s tr giup cua may tinh CIM(Computer Integrated ư ơ
Manufacturing) đ c s đung đê mô ta môt ph ng th c san xuât hiên đai.Măc du CIM ch a nhiêu côngươ ư ươ ư ư
nghê san xuât tiên tiên nh CAD/CAM/CNC/ROBOT…nh ng no đ c hiêu v i cai nghia la công nghê m i ư ư ươ ơ 3 ơ
h n la môt khai niêm m i.ơ ơ
Trong bai bao cao nay tôi xin trinh bay vê mô hinh “ TRAM PHÂN PHÔI VÂT GIA CÔNG ”
Môt mô hinh thê hiên phân nao cua hê thông san xuât linh hoat FMS.Mô hinh nay đ c san xuât b i công ti ươ ơ
“TNHH đ u t phát tri n công ngh đi n t t đ ng hoá DK”.ầ ư ể ệ ệ ử ự ộ
PH N I Ầ
Đ C ĐI M C B N C A H TH NG ROBOT CÔNG NGHI P Ặ Ể Ơ Ả Ủ Ệ Ố Ệ
VÀ H TH NG S N XU T LINH HO T FMSỆ Ố Ả Ấ Ạ
A. ROBOT CÔNG NGHI PỆ
I. C U T O H TH NGẤ Ạ Ệ Ố
H th ng c b n g m 3 ph n:ệ ố ơ ả ồ ầ
1. Cánh tay robot (Manipulator)
C c u c khí ơ ấ ơ ROBOT g m 6 khâu đ ng 6 kh p t o ra m t c c u có 6 b t t do.ồ ộ ớ ạ ộ ơ ấ ậ ự Ở
6 kh p là 6 đ ng c servo v i các kích th c và công su t khác nhau.ớ ộ ơ ớ ướ ấ
2. B đi u khi n AX21 (ộ ề ể Controller AX21)
B đi u khi n g m h p cpu AX21 v i các c ng ra là h p đi u ki n b ng tay (Teach pendant) và h pộ ề ể ồ ộ ớ ổ ộ ề ể ằ ộ
thu t toán (Operation Box).ậ
3. Thi t b hàn h quangế ị ồ
Thi t b hàn bao g m: súng hàn đ c g n vào khâu cu i c a cánh tay robot,b ph n đi u khi n khíế ị ồ ươ ắ ố ủ ộ ậ ề ể
hàn, ngu n hàn DTC-DM350 ,bình khí hàn và h th ng đây hàn.ồ ệ ố
II. NGUYÊN LÍ HO T ĐÔNG C A H TH NGẠ Ủ Ệ Ố
D u tiên,h th ng s nh n đ c các l nh di u khi n t h p đi u ki n b ng tay và h p thu tầ ệ ố ẽ ậ ượ ệ ề ể ừ ộ ề ể ằ ộ ậ
toán,cpu s nh n l nh đó và x lí nó.Sau đó đ a ra các l nh đi u ki n các đ ng c servo và h th ngẽ ậ ệ ử ư ệ ề ể ộ ơ ệ ố
hàn đ có đ c m t đ ng hàn theo ý mu n.các đ ng c servo đ c đi u khi n các góc quay r t chínhể ượ ộ ườ ố ộ ơ ượ ề ể ấ
xác,s k t h p đ ng th i c a các đ ng c đó s t o cho qu đ o chuy n đ ng c a d u súng hàn đ cự ế ợ ồ ờ ủ ộ ơ ẽ ạ ỹ ạ ể ộ ủ ầ ượ
theo ý mu n.ố
III. PH M VI NG D NG C A H TH NGẠ Ứ Ụ Ủ Ệ Ố
Ngày nay robot công nghi p đ c ng d ng r t r ng rãi, đ c bi t là trong n n công nhi p s nệ ượ ứ ụ ấ ỗ ặ ệ ề ệ ả
xu t s n ph m tiêu dùng.Theo thông kê cho th y ấ ả ẩ ấ robot công nghi p ch y u là robot hàn và robot l pệ ủ ế ắ
ráp,trong đó robot hàn chi m 25%,robot l p ráp chi m 33% dân s robot trên th gi i .ế ắ ế ố ế ớ H th ngệ ố
Robot hàn OTC Daihen AII-V6 đ c ượ ng d ng trong hàn TIG/MIG/MAG/CO2 và các ng d ng c tứ ụ ứ ụ ắ
Plasma,ngoài ra h th ng có th đ c ng d ng đ nâng các đ v t.ệ ố ể ượ ứ ụ ể ồ ậ OTC Daihen AII-V6 có th đ cể ượ
trang b cho dây chuy n s n xu t otị ề ả ấ o,xe máy,các s n ph m c khí… t đ ng .V i đ c thù c a côngả ẩ ơ ự ộ ớ ặ ủ
vi c hàn là r t nguy hi m,đ c h i và đòi h i s chính xác cao nên robot hàn là m t gi i pháp thay thệ ấ ể ộ ạ ỏ ự ộ ả ế
c n thi t cho vi c hàn th công.ầ ế ệ ủ
B. HÊ THÔNG SAN XUÂT LINH HOAT FMS
I. C U T O H TH NGẤ Ạ Ệ Ố
Hê thông tram phân phôi vât gia công bao gôm:
1.Cac thiêt bi vân chuyên va thao lăp chi tiêt gôm thông gôm 2 băng tai truyên ,1 vanh xoay tron co cac
ranh tru đê ch a vât gia công,1 canh tay robot găp cac vât gia công va hê thông pitong đây cac vân gia3 ư
công.
2.May công cu gôm 3 may gia công may khoa vât gia công,may tiên va may phay.
3. Hê thông đô ga:do chi d ng lai mô hinh nên hê thông không co đô ga đê kep chi tiêt ma thay vao đo ư ơ
la cac ranh tru trên vanh xoay dê gi cac vât gia công 3 ư3
4. Cac thiêt bi căt gôm cac mui khoan,dao phay hay dao tiên. 3
5.hê thông cac may tinh ,hê điêu kiên PLC va cam biên.
II. NGUYÊN LÍ HO T ĐÔNG C A H THÔNGẠ Ủ Ệ
Khi hê thông kh i đông cac băng tai hoat đông.Pitong đâu tiên se hoat đông va đây vât gia công vao ơ 3
băng tai 1,băng tai 1 đ a vât gia công vao vanh quay đê gia công.Trên đ ng di chuyên trên băng tai ư ươ
co 1 sensors mau,sensors nay se g i tinh chât cua vât gia công đo vê bô x li trung tâm.Sau đo bô x li 3 ư ư ư
trung tâm se đ a ra lênh đê diêu khiên ban xoay t i vi khi may gia công cân thiêt cho vât gia công đo3 ư ơ
,qua cac lênh cua cpu cac may công cu se gia công thêo tinh chât cua vât gia công.Sau khi gia công,ban 3
xoay se đ a vât gia công đên vi tri robot va robot găp vât gia công rôi nha vao băng truyên 2.Trên băng3 ư
truyên 2 co 3 sensors va d i 3 sensors co 3 pitong đây vât gia công xuông buông ch a san phâm.Khi ươ ư
vât gia công đi qua sensors th nhât la sensors mau,hê băng truyên se d ng lai,sensors tiên hanh kiêm ư 3 ư
tra tinh chât cua vât gia công va g i vê cpu cpu x li tin hiêu vât gia công rôi đ a ra tinh chât cua vât ư ư ư
gia công.Sau đo nêu vât gia công thoa man tinh chât nao đo thi cpu se ra lênh cho pitong đây vât gia 3 3
công xuông buông san phâm,nêu không thi hê thông băng truyên se tiêp tuc hoat đông va đên cac 3
sensors sau.Sau qua trinh nh thê hê thông se gia công đ c san phân va tiên hanh phân loai no theo ư 3 ươ
tinh chât.
III. PHAM VI NG DUNG CUA HÊ THÔNG Ư
Hê thông co thê đ c ap dung cho dây chuyên gia công cac san phâm co tinh chât khac nhau va ươ
phân loai cac san phâm đo.Đây chi la mô hinh nh ng vê c ban thi no co nguyên li cung nh cac ư ơ 3 ư
thanh phân hoan toan t ng t nh dây chuyên san xuât th c tê. ươ ư ư ư
PH N IIIẦ
PHÂN TÍCH CÁC TÍNH NĂNG VÀ THÀNH PH N C B N C AẦ Ơ Ả Ủ
H TH NGỆ Ố
A.H TH NG ROBOT CÔNG NGHI PỆ Ố Ệ
I.H TH NG C KHÍ Ệ Ố Ơ 1
2
3
Hê thông c khi đ n gian chi gôm 6 khâu đông,1 khâu c ng va 6 kh p (hinh ve).khâu c ng (khâu 3) la ơ ơ ư ơ 3 ư
phân đ c găn tr c tiêp vao nên va khâu nay không di chuyên.vi tri kh p 2 la vi tri nôi khâu cuôi cua robot ươ ươ ơ
va trên khâu cuôi nay đ c găn sung han.toan bô c câu hoat đông se đinh vi cho đâu sung han di chuyên ươ ơ 3
theo môt quy đao xac đinh,qua đo co thê tao ra cac đ ng han theo mong muôn.vi tri 1 dê găn bô điêu chinh ươ
han va bô phân nay la bô phân trung gian đ c nôi v i sung han ,nguôn han va cpu. ươ ơ
Kich th c cac khâu va gi i han không gian lam viêc cua c câu robot: ươ ơ ơ