Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ
Học viên: Nguyễn Trọng Quỳnh Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SAO ĐỎ
NGUYỄN TRỌNG QUỲNH
NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ HYBRID ĐỂ ĐIỀU
KHIỂN VÀ GIÁM SÁT ROBOT CÔNG NGHIỆP
LUẬN VĂN THẠC SĨ
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. NGUYỄN TRỌNG CÁC
HẢI DƯƠNG – NĂM 2018
Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ
Học viên: Nguyễn Trọng Quỳnh Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan các kết quả nghiên cứu đưa ra trong kha luận tt nghip này
là các kết quả thu được trong quá trình nghiên cứu của riêng tôi vi s hưng dn của
TS. Nguyễn Trọng Các, không sao chép bất kỳ kết quả nghiên cứu nào của các tác
giả khác.
Nội dung nghiên cứu c tham khảo và sử dụng một s thông tin, tài liu từ các
nguồn tài liu đ được lit kê trong danh mục các tài liu tham khảo.
Nếu sai tôi xin chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định.
Hải Dương, ngày 20 tháng 7 năm 2018
Tác giả luận văn
Nguyễn Trọng Quỳnh
Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ
Học viên: Nguyễn Trọng Quỳnh Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ HYBRID ................................... 4
VÀ ROBOT CÔNG NGHIỆP .................................................................................. 4
1.1. Công nghệ hybrid ........................................................................................... 4
1.1.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nưc, trong nưc .......................................... 4
1.1.2. Ứng dụng công ngh hybrid trong công nghip ....................................... 7
1.2. Robot công nghiệp .......................................................................................... 7
1.2.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nưc, trong nưc .......................................... 7
1.2.2. Ứng dụng Robot trong công nghip ........................................................ 10
1.3. Phân loại Robot ............................................................................................ 13
1.3.1. Phân loại theo bộ điều khiển ................................................................... 13
1.3.2. Phân loại robot theo nguồn dn động...................................................... 14
1.4. Định hướng nghiên cứu của đề tài .............................................................. 15
CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ ROBOT CÔNG NGHIỆP ............. 18
2.1. Cấu tạo của robot công nghiệp ................................................................... 18
2.1.1. Sơ đồ khi robot công nghip ................................................................. 18
2.1.2. Tay máy (manipulator) ............................................................................ 19
2.1.3. Bậc t do của tay máy ............................................................................. 19
2.1.4. Tay máy toạ độ vuông gc ...................................................................... 21
2.1.5. Tay máy toạ độ trụ .................................................................................. 21
2.1.6. Tay máy toạ độ cầu ................................................................................. 22
2.1.7. Tay máy toàn khp bản lề và SCARA .................................................... 22
2.1.8. Cổ tay máy .............................................................................................. 22
2.2. Động học và động lực học của Robot Scara ............................................... 23
2.2.1. Bài toán động học.................................................................................... 23
2.2.2. Bài toán động lc học ............................................................................. 32
2.3. Bộ điều khiển robot ...................................................................................... 40
2.3.1. Đặt vấn đề ............................................................................................... 40
2.3.2. PLC FX3U-40MT ................................................................................... 40
2.3.3. Bộ DRIVER và động cơ SERVO YASKAWA SGDM-02ADA ........... 49
CHƯƠNG III: LẮP ĐẶT, THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ....... 58
3.1. Sơ đồ kết nối servo ....................................................................................... 58
3.1.1. Đấu vi nguồn 1 pha ............................................................................... 58
3.1.2. Đi vi nguồn 3 pha ................................................................................ 59
Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ
Học viên: Nguyễn Trọng Quỳnh Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử
3.2. Sơ đồ đấu dây ở 3 chế độ điều khiển .......................................................... 60
3.2.1. Chế độ điều khiển tc độ ......................................................................... 60
3.2.2. Chế độ điều khiển vị trí ........................................................................... 61
3.2.3. Chế độ điều khiển momen ...................................................................... 62
3.3. Cài đặt thông số, vị trí cho Driver .............................................................. 62
3.4. Màn hình HMI NB7W-TW00B Omron ..................................................... 67
3.4.1. Kết ni HMI vi PC ................................................................................ 67
3.4.2. Thao tác vi màn hình NB7 và phần mềm NB-designer ........................ 67
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 88
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 71
Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ
Học viên: Nguyễn Trọng Quỳnh Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2. 1. Tham s động học của Robot .................................................................. 28
Bảng 2. 2. Thông s động lc học Robot SCARA. .................................................. 33