Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật Cơ điện tử: Thiết kế bộ điều khiển phi tuyến cho robot hàn di động

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:100

Thêm vào BST

Báo xấu

50
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

luận này thiết kế một bộ điều khiển trượt tích phân, tích hợp mô hình động học và mô hình động lực học với các ràng buộc của nhiễu từ bên ngoài cho robot hàn để dò theo đường hàn cho trước. Tính ổn định của hệ thống được chứng minh dựa vào lý thuyết ổn định Lyapunov. Kết quả mô phỏng và kết quả thực nghiệm được trình bày nhằm minh họa tính hiệu quả của bộ điều khiển trượt tích phân.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật Cơ điện tử: Thiết kế bộ điều khiển phi tuyến cho robot hàn di động

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------------------- THÂN VĂN THẾ THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PHI TUYẾN CHO ROBOT HÀN DI ĐỘNG LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Kỹ thuật cơ điện tử Mã số ngành: 60520114 TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 02 năm 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------------------- THÂN VĂN THẾ THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PHI TUYẾN CHO ROBOT HÀN DI ĐỘNG LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Kỹ thuật cơ điện tử Mã số ngành: 60520114 CÁN BỘ HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN HÙNG TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 02 năm 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP. HCM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc NHẬN XÉT LUẬN VĂN THẠC SĨ (Nhận xét của CB hướng dẫn ) Họ và tên học viên: THÂN VĂN THẾ Đề tài luận văn: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PHI TUYẾN CHO ROBOT HÀN DI ĐỘNG Chuyên ngành: Cơ điện tử Người nhận xét: ..................................................................................................... Cơ quan công tác: .................................................................................................. Ý KIẾN NHẬN XÉT 1-Về nội dung và đánh giá thực hiện nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài: ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 2-Về phƣơng pháp nghiên cứu, độ tin cậy của các số liệu: ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 3-Về kết quả khoa học của luận văn: ............................................................................................................................... ...............................................................................................................................
............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 4-Về kết quả thực tiễn của luận văn: ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 5-Những thiếu sót và vấn đề cần làm rõ: ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 6-Ý kiến kết luận (mức độ đáp ứng yêu cầu đối với LVThS): Sau thời gian hướng dẫn học viên thực hiện đề tài, tôi nhận thấy nội dung luận văn của học viên đã đáp ứng các yêu cầu của một Luận văn Thạc sĩ. Do đó tôi đồng ý cho học viên…………………………………………bảo vệ trước Hội đồng đánh giá Luận văn. TP. HCM, ngày tháng năm 20… CÁN BỘ HƢỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ tên)
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học : TS. NGUYỄN HÙNG Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Công nghệ TP. HCM ngày 25 tháng 01 năm 2014. Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: TT Họ và tên Chức danh Hội đồng 1 PGS.TS. Trần Thu Hà Chủ tịch 2 TS. Nguyễn Thanh Phuơng Phản biện 1 3 TS. Nguyễn Duy Anh Phản biện 2 4 TS. Võ Tường Quân Ủy viên 5 TS. Nguyễn Viễn Quốc Ủy viên, Thư ký Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được sửa chữa (nếu có). Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP. HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM PHÒNG QLKH – ĐTSĐH Độc lập – Tự do – Hạnh phúc TP. HCM, ngày 05 tháng 05. năm 2013 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: THÂN VĂN THẾ Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 20/10/1965 . Nơi sinh: Bắc Giang Chuyên ngành: Cơ điện tử MSHV: 1241840016 I- Tên đề tài: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PHI TUYẾN CHO ROBOT HÀN DI ĐỘNG II- Nhiệm vụ và nội dung: - Nghiên cứu tổng quan về robot hàn di động hai bánh xe. - Xây dựng mô hình toán cho robot hàn. Mô hình hình học của robot hàn, mô hình động học, mô hình động lực học của robot hàn. - Thiết kế bộ điều khiển phi tuyến cho robot hàn. - Thiết kế, chế tạo robot hàn. - Chạy thực nghiệm robot hàn. III- Ngày giao nhiệm vụ: Tháng 5 năm 2013 IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 30 tháng 12 năm 2013 V- Cán bộ hƣớng dẫn: TS. NGUYỄN HÙNG CÁN BỘ HƢỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH NGUYỄN HÙNG
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng luận văn với nội dung “THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PHI TUYẾN CHO ROBOT HÀN DI ĐỘNG” là công trình nghiên cứu của riêng tôi, dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Hùng. Các số liệu, kết quả mô phỏng và thực nghiệm nêu trong luận văn là trung thực, có nguồn trích dẫn và chưa được công bố trong các công trình nghiên cứu khác. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc. Học viên thực hiện luận văn Thân Văn Thế
ii LỜI CÁM ƠN Trong quá trình thực hiện luận văn, tôi đã nhận được sự giúp đỡ rất nhiều từ thầy cô và các bạn. Trước tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc, chân thành tới thầy giáo, TS Nguyễn Hùng – Phó Trưởng Khoa Cơ – Điện – Điện Tử Trường Đại Học Công Nghệ Tp.HCM đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện luận văn. Tôi cũng xin chân thành gửi lời cảm ơn đến Ban Giám Hiệu Trường Đại học Kỹ thuật Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh, cùng quý thầy, cô đã tận tình truyền đạt kiến thức và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho lớp chúng tôi trong suốt học trình cao học. Cuối cùng, tôi xin cảm ơn các bạn đã luôn động viên, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn ! Học viên thực hiện luận văn Thân Văn Thế
iii TÓM TẮT Trong những năm qua, nhiều nghiên cứu đã được thực hiện cho robot hàn sử dụng nhiều bộ điều khiển khác nhau [1-3]. Trong tài liệu tham khảo [1], bộ điều khiển phi tuyến đơn giản được dùng để dò bám theo đường hàn cho trước, nhưng chỉ căn cứ vào mô hình động học mà bỏ qua phần động lực học của hệ thống cơ khí và các nhiễu từ bên ngoài. Chung [2] đề xuất bộ điều khiển trượt mà kết hợp phần động học và động lực học cùng với các ràng buộc của nhiễu từ bên ngoài, nhằm giải quyết vấn đề dò theo đường hàn của robot hàn. Ngo [3] cũng đề xuất bộ điều khiển trượt thích nghi cho cùng loại robot hàn trên, trong các bộ điều khiển trên, robot hàn được khảo sát dựa vào mô hình động học với các thông số cho trước của nhiễu từ bên ngoài. Tuy nhiên vận tốc tuyến tính của các điểm hàn không được giữ cố định như thiết kế ban đầu. Để giải quyết vấn đề, luận này thiết kế một bộ điều khiển trượt tích phân, tích hợp mô hình động học và mô hình động lực học với các ràng buộc của nhiễu từ bên ngoài cho robot hàn để dò theo đường hàn cho trước. Tính ổn định của hệ thống được chứng minh dựa vào lý thuyết ổn định Lyapunov. Kết quả mô phỏng và kết quả thực nghiệm được trình bày nhằm minh họa tính hiệu quả của bộ điều khiển trượt tích phân. Nội dung chính của luận văn gồm có: - Nghiên cứu tổng quan về robot hàn di động hai bánh xe. - Xây dựng mô hình toán cho robot hàn. Mô hình hình học của robot hàn mô hình động học, mô hình động lực học của robot hàn. - Thiết kế bộ điều khiển phi tuyến cho robot hàn. - Thiết kế, chế tạo robot hàn. - Chạy thực nghiệm robot hàn. - Kết luận và hướng phát triển của đề tài.
iv ABSTRACT In the past years, there are many researches have been done for the welding mobile robot (WMR) using many kind of controller [1-3]. In [1], the simple nonlinear controller of WMR was applied for tracking reference welding path but considered only the kinematic model which ignored the mechanical system dynamic and external disturbances. Chung, et al. [2] proposed the sliding mode controller that integrates a kinematic controller and a dynamic controller with bounded external disturbances have been used to solve the path welding tracking problem for the WMR. Ngo, et al. [3] also proposed the adaptive sliding mode controller for the same WMR. In the above controllers, the WMR is considered in terms of dynamic model with known parameters in the presence of external disturbances. However, the linear velocity of welding point was not keep constant velocity smoothly as desired. To solve the roblem, this research proposes a new nonlinear controller that makes the integration of a kinematic controller and a sliding mode dynamic controller with bounded external disturbances for the WMR to track a desired welding trajectory. The system stability is proved using the Lyapunov stability theory. The simulation results are shown to illustrate effectiveness of Integral sliding mode controller. The main contents of the thesis are: - Research overview of the mobile welding robot two wheels - Develop mathematical models for robot welding. Geometric modeling of welding robot kinematic model, the dynamics model of the welding robot. - Design of nonlinear controllers for robot welding. - Design, fabrication welding robot - Run welding robot experiments. - Conclusions and directions of development topics
v MỤC LỤC Trang tựa trang NHẬN XÉT LUẬN VĂN THẠC SĨ NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ LỜI CAM ĐOAN .....................................................................................................i LỜI CÁM ƠN.......................................................................................................... ii TÓM TẮT .............................................................................................................. iii ABSTRACT ............................................................................................................iv MỤC LỤC ................................................................................................................ v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ..................................................................... vii DANH MỤC CÁC BẢNG......................................................................................ix DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH .............................................................................. x CHƢƠNG 1 GIỚI THIỆU LUẬN VĂN ................................................................ 1 1.1. Tổng quan về robot ......................................................................................... 1 1.2. Kỹ thuật điều hướng cho robot di động bằng bánh xe ................................... 15 1.3. Tóm tắt một số công trình đã nghiên cứu. ..................................................... 17 1.4. Nhận xét chung và hướng tiếp cận. ............................................................... 23 1.5. Mục tiêu của luận văn. .................................................................................. 25 1.6. Nhiệm vụ của luận văn. ................................................................................. 25 1.7. Giới hạn của luận văn.................................................................................... 26 1.8. Điểm mới của luận văn. ................................................................................ 26 1.9. Nội dung của luận văn................................................................................... 26 CHƢƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT ...................................................................... 27 2.1. Tiêu chuẩn ổn định Lyapunov ....................................................................... 27 2.2. Điều khiển trượt ............................................................................................ 28 2.2.1. Xuất phát điểm của phương pháp điều khiển trượt ................................. 28 2.2.2. Nguyên lý điều khiển trượt ..................................................................... 31 2.2.3. Các bước xây dựng bộ điều khiển trượt .................................................. 33 CHƢƠNG 3 XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN CHO ROBOT HÀN DI ĐỘNG HAI BÁNH XE ...................................................................................................... 34 3.1. Mô hình hình học của robot hàn di động hai bánh xe: .................................. 34
vi 3.2. Mô hình động học của robot hàn di động hai bánh xe:.................................. 35 3.3. Mô hình động lực học của robot hàn di động hai bánh xe: ............................ 36 CHƢƠNG 4 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN TRƢỢT TÍCH PHÂN ................. 37 4.1. Đặt vấn đề ..................................................................................................... 37 4.2. Thiết kế bộ điều khiển trượt tích phân........................................................... 37 4.3. Kết quả mô phỏng ......................................................................................... 40 4.3.1. Lưu đồ giải thuật điều khiển ................................................................... 40 4.3.2. Các kết quả mô phỏng ............................................................................ 40 CHƢƠNG 5 THIẾT KẾ CHẾ TẠO ROBOT HÀN ........................................... 48 5.1. Thiết kế, chế tạo kết cấu cơ khí của robot hàn .............................................. 48 5.1.1. Kích thước robot ..................................................................................... 48 5.1.2. Cấu tạo robot .......................................................................................... 50 5.2. Sơ đồ hệ thống điều khiển robot hàn ............................................................. 53 5.3. Giới thiệu card DSP TMS320F28335 ........................................................... 53 5.4. Bảng các chân kết nối của DSP ..................................................................... 57 5.5. Các Module mạch cầu H ............................................................................... 58 5.6. Module Arduino Pro Mini ............................................................................. 61 CHƢƠNG 6 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM .......................................................... 62 6.1. Giới thiệu ...................................................................................................... 62 6.2. Kết quả thực nghiệm. .................................................................................... 64 6.2.1. Robot chạy bám theo đường hàn............................................................. 64 6.2.2. Robot chạy có tải .................................................................................... 65 CHƢƠNG 7 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ...................................... 69 7.1. Những kết quả đạt được ................................................................................ 69 7.2. Hạn chế của đề tài ......................................................................................... 70 7.3. Hướng phát triển của đề tài ........................................................................... 70 7.4. Lời kết ........................................................................................................... 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................... 71 PHỤ LỤC
vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Đơn vị Ý nghĩa ( x, y ) m Tọa độ tâm rô bốt rad Góc của rô bốt v m/s Vận tốc dài của tâm rô bốt  rad/s Vận tốc góc của tâm rô bốt rad/s rw , lw Vận tốc góc của bánh xe phải và trái ( xw , y w ) m Tọa độ điểm hàn w rad Góc tại điểm hàn m/s vw Vận tốc dài tại điểm hàn w rad/s Vận tốc góc tại điểm hàn m xr , y r Tọa độ điểm tham chiếu v m/s Vận tốc mong muốn r rad/s r Vận tốc góc điểm tham chiếu b m Khoảng cách giữa bánh xe và trục đối xứng r m Bán kính bánh xe l m Chiều dài cơ cấu giữ mỏ hàn mc kg Khối lượng của phần thân mw kg Khối lượng của bánh lái I kgm2 Mô men quán tính của mỗi bánh lái quanh w trục bánh xe
viii I kgm2 Mô men quán tính của mỗi bánh lái quanh m trục đường kính bánh xe I kgm2 Mô men quán tính phần thân quanh trục c đứng qua phần giao nhau của trục đối xứng với trục bánh lái  rw , Mô men xoắn của động cơ tác dụng lên bánh kgm2  xe phải và trái lw KC Kinematic controller ISMC Integral sliding mode controller WMR Welding mobile robot WMR : Rô bốt di động bằng bánh xe (Wheeled Mobile Robot)
ix DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Ký hiệu các loại bánh xe ......................................................................... 12 Bảng 4.1. Các giá trị của các thông số khi mô phỏng .............................................. 41 Bảng 4.2. Các giá trị ban đầu .................................................................................. 41 Bảng 6.1. Kết quả đo sai số đường hàn bám theo quỹ đạo hàn tham chiếu ............. 65
x DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1. Máy hàn hồ quang điện ............................................................................ 2 Hình 1.2. Máy hàn điểm ........................................................................................... 3 Hình 1.3. Máy hàn hồ quang điện ARC400 .............................................................. 4 Hình 1.4. Máy hàn hồ quang điện HERO DC – 315 ................................................. 4 Hình 1.5. Máy hàn công nghệ Inverter ...................................................................... 5 Hình 1.6. Máy Hàn Bán Tự Động MAG - VMAG350/500 ...................................... 5 Hình 1.7. Robot hàn OTC DAIHEN ........................................................................ 6 Hình 1.8. Robot hàn ARC Mate1000B/2000B của hang Fanuc. ............................... 6 Hình 1.9. Máy hàn của hang Panasonic ..................................................................... 7 Hình 1.10. Rùa hàn tự động bám dầm Hit-8SS ......................................................... 7 Hình 1.11. Hàn hồ quang chìm tự động .................................................................... 8 Hình 1.12. ASLIB ..................................................................................................... 9 Hình 1.13. Servo-Robot’s MWR-350 ...................................................................... 10 Hình 1.2. Các loại bánh xe ..................................................................................... 11 Hình 1.3.1. Chuyển động cơ bản của WMR a) di chuyển từ điểm bắt đầu đến điểm đích, b) di chuyển theo quỹ đạo ............................................................................... 16 Hình 1.3.2. cấu trúc của robot di chuyển bằng bánh xe .......................................... 17 Hình 1.3.3. Mô hình Robot hàn MR-SL ................................................................. 18 Hình 1.3.4. Các sai số bám e1, e2, e3 có sai lệch ..................................................... 18 Hình 1.3.5. Vận tốc của mỏ hàn và WMR. .............................................................. 19 Hình 1.3.6. Robot super MARIO ........................................................................... 20 Hình 1.3.7. Các sai số bám và của robot super MARIO ................................. 20 Hình 1.3.8. Các sai số khi robot MICRO bám đường thẳng ................................... 21 Hình 1.3.9. Các sai lệch bám của robot hàn. ............................................. 22 Hình 1.3.10. Vận tốc góc của robot của robot hàn................................................... 22 Hình 1.3.11. Robot bám theo đường thẳng. ............................................................. 23 Hình 1.3.12. Robot bám theo đường cong. .............................................................. 23
xi Hình 2.1. Minh họa hàm Lyapunov ......................................................................... 28 Hình 2.2. Sơ đồ khối một hệ thống điều khiển ........................................................ 28 Hình 2.3. Đồ thị quỹ đạo pha .................................................................................. 29 Hình 2.4. Giải thích hiện tượng trượt ...................................................................... 30 Hình 2.5. Giải thích nguyên lý trượt ........................................................................ 32 Hình 3.1. Cấu trúc hình học của robot hàn .............................................................. 34 Hình 4.3.1. Lưu đồ giải thuật điều khiển ................................................................ 40 Hình 4.3.2.Quỹ đạo (đường hàn) mong muốn cho WMR ....................................... 40 Hình 4.3.3. Chuyển động bám đường hàn mong muốn của WMR .......................... 42 Hình 4.3.4. Sai lệch vị trí e1, e2, e3........................................................................... 43 Hình 4.3.5. Vận tốc góc của bánh phải và bánh trái ............................................... 44 Hình 4.3.6. Mặt trượt S1 .......................................................................................... 45 Hình 4.3.7. Mặt trượt S2 .......................................................................................... 46 Hình 4.3.8. Momen bánh trái và phải ...................................................................... 47 Hình 5.1.1. Cấu tạo Robot hàn ................................................................................ 48 Hình 5.1.2. Cấu tạo robot hàn (tiếp) ........................................................................ 50 Hình 5.2. Sơ đồ hệ thống điều khiển robot hàn ....................................................... 53 Hình 5.3.1. Đế kết nối dạng Dock Station của Card DSP TMS320F28335 ............. 54 Hình 5.3.2. Card điều khiển sử dụng chip DSP TMS320F28335 ............................ 54 5.5. Hình Module mạch cầu H................................................................................. 58 5.6. Hình Module Arduino Pro Mini ....................................................................... 61 Hình 6.1. Vị trí đặt các biến trở xoay ...................................................................... 63 Hình 6.2. Robot hàn di động .................................................................................. 65 Hình 6.3. Quỹ đạo đường hàn ................................................................................. 66 Hình 6.4. Robot chạy hàn ........................................................................................ 66 Hình 6.5. Kết quả đường hàn .................................................................................. 67 Hình 6.6. Đồ thị kiển tra quỹ đạo di chuyển của đường hàn ................................... 68
1 CHƢƠNG 1 GIỚI THIỆU LUẬN VĂN 1.1. Tổng quan về robot Robot hay người máy là một loại máy có thể thực hiện những công việc một cách tự động bằng sự điều khiển của máy tính hoặc các vi mạch điện tử được lập trình. Là một tác nhân cơ khí, nhân tạo, ảo, thường là một hệ thống cơ khí-điện tử. Với sự xuất hiện và chuyển động của mình, robot gây cho người ta cảm giác rằng nó có giác quan giống như con người. Từ "robot" (người máy) thường được hiểu với hai nghĩa: robot cơ khí và phần mềm tự hoạt động. Ngày nay, ngành công nghiệp robot đã đạt được những thành tựu hết sức to lớn. Những cánh tay robot được đặt trên một đế cố định, có thể di chuyển với tốc độ nhanh và chính xác để thực hiện các công việc có tính chất lặp đi lặp lại như hàn hoặc sơn. Trong công nghiệp điện tử, các cánh tay robot có thể sử dụng để lắp ráp linh kiện cho ti vi, máy tính, điện thoại di động với độ chính xác rất cao. Robot đã dần thay thế con người làm những công việc ở những nơi có môi trường độc hại cao, như hầm mỏ, nghề đúc kim loại, ngành nghề sản xuất phải tiếp xúc với các hóa chất độc hại, ngành hàn vv. Ở đây người nghiên cứu đề cập đến robot ứng dụng trong ngành hàn. Công nghệ hàn hồ quang đã ứng dụng hồ quang điện để tạo ra nhiệt độ làm nóng chảy kim loại, khi ngắt hồ quang điện kim loại nóng chảy được để nguội, kim loại đông đặc lại và tạo ra liên kết giữa các vật hàn với nhau. Bản chất của hồ quang và sự ra đời của nó: Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực, xảy ra trong chất khí ở áp suất thường, hoặc áp suất thấp giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn. Trên thực tế nó là dạng plasma tạo ra qua sự trao đổi điện tích liên tục, nó có rất nhiều ứng dụng trong kỹ thuật nhờ nhiệt độ cao của các cặp điện cực. Một cực của hồ quang là tấm
2 kim loại cần hàn còn cực kia là que hàn, do nhiệt độ cao giữa hai cực, que hàn nóng chảy và lấp chỗ cần hàn trên tấm kim loại. Hình 1.1. Máy hàn hồ quang điện - Máy hàn này sử dụng que hàn có thuốc bọc. - Sử dụng dòng điện hàn AC hoặc DC Sự phát triển của công nghệ hàn: Khoảng năm 3200 năn trước Công Nguyên hàn hàn vảy cứng các đồ trang sức. Khoảng 1500 năm trước công nguyên hàn ghép sơ khai đầu tiên, hàn qua lửa và hàn rèn. Năm 1809 Davy nhà vật lý người Anh đã phát hiện ra hồ quang điện. Năm 1867 Eliku Thomsen đã phát hiện ra hàn điện trở từ thép. Năm 1885 russen, Bernados và Olszewsky đã thử nghiệm phương pháp hàn hồ quang. Hồ quang được được đốt cháy giữa cực than và chi tiết. Năm 1890 Russe Slavianoff phát triển phương pháp hàn hồ quang với điện cực kim loại nóng chảy phát hiện ra Axêtylen- phát triển phương pháp hàn hóa lỏng khí. Năm 1896 Drager phát hiện ra que hàn. Năm 1901 lần đầu tiên áp dụng axeton giải phóng axêtylen – Kjellbergw lần đầu tiên sử dụng que hàn có vỏ bọc để hàn các thiết bị. Năm 1937 hàn dưới lớp thuốc bọc được áp dụng ở nước Đức.
3 Năm 1940 bắt đầu hàn khí trơ volfram ở Mỹ bằng khí trơ Heli – Hàn khí trơ ở Cộng Hòa Liên Bang Đức bằng khí Argon , hàn khí bảo vệ bằng khí CO2 ứng dụng nhiều trong công nghệ hàn tự động. Năm 1995 lần đầu tiên que hàn điện có sỉ ở UDSSR. Năm 1956 phát minh ra hàn đắp bằng dây hàn. Năm 1957 phát triển phương pháp hàn que hàn có xỉ. Năm 1957 ứng dụng cắt plasma. Năm 1961 sử dụng phát minh hàn tia điện tử ứng dụng hàn plasma. Năm 1965 dây hàn rỗng chứa thuốc được phát triển, phát triển lase khí và lỏng. Công nghệ hàn ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như chế tạo máy, xây lắp công trình công nghiệp và dân dụng, giao thông vận tải và hóa chất, vv. Với các ứng dụng của các loại máy hàn sau: Hình 1.2. Máy hàn điểm - Máy hàn điểm dùng để hàn đính từng điểm. - Sử dụng dòng điện làm nóng chảy kim loại và lực ép tạo ra mối hàn . Máy hàn Hồ Quang Jasic ARC200 Tải hướng dẫn sử dụngIn báo giá