Đề tài Tìm hiểu Robot công nghiệp

MỤC LỤC Chương 1 Tổng quan về Robot công nghiệp 3 1.1 Lịch sử phát triển 3 1.2 Phân loại rôbốt công nghiệp 4 1.2.1 Theo chủng loại, mức độ điều khiển 4 1.2.2 Phân loại tay máy theo cấu trúc sơ đồ động 4 1.3 Sơ đồ cấu trúc chức năng của Rôbot 6 1.4 Ứng dụng Rôbốt trong công nghiệp 8 1.4.1 Mục tiêu ứng dụng Rôbốt trong công nghiệp 8 1.4.2 Các bước ứng dụng Rôbốt 9 1.4.3 Các lĩnh vực ứng dụng Rôbôt trong công nghiệp 10 1.4.4 Nội dung nghiên cứu phát triển Rôbốt công nghiệp 14 1.4.4.1 Nhận xét về quá trình phát triển robot công nghiệp 14 1.4.4.2 Cơ-tin-điện tử và robot công nghiệp 15 1.4.4.3 Robot và hệ sản xuất linh hoạt 16 1.4.4.4 Robot song song 17 1.4.4.5 Các xu thế ứng dụng robot trong tương lai 18 Chương 2 Lý thuyết điều khiển tự động Rôbôt công nghiệp 22 2.1 Khái niệm chung về hệ thống điều khiển Rôbốt công nghiệp 22 2.1.1 Khái niệm về hệ thống điều khiển tự động 21 2.1.2 Các loại tín hiệu điều khỉên 23 2.2 Phân loại hệ thống điều khiển tự động 23 2.2.1 Hệ thống điều khiển hở 23 2.2.2 Hệ thống điều khiển kín 24 2.3 Phần tử logic trong hệ thống điều khiển tự động 26 2.3.1 Khái niệm về lôgic hai trạng thái 26 2.3.2 Phần tử RS-Flipfop có SET trội hơn 34 2.4 Hệ thống điều khiển dùng các bộ PLC 36 2.4.1 Giới thiệu chung về các bộ PLC 36 2.4.2 Các bộ phận cơ bản của hệ thống PLC 39 2.4.3 Cấu trúc của các bộ PLC 40 2.4.4 Cấu trúc bên trong của PLC 43 2.4.5 Ngôn ngữ lập trình cho PLC 51 2.4.6 Bộ PLC OMRON SYSMAC CPM2A 52 2.4.7 Bộ PLC LG K7M-DR30S 55 Chương 3 Kết cấu của hệ thống Điều khiển trong rôbốt cấp phôi tự động 60 3.1 Động cơ điện và điều khiển động cơ. 60 3.1.1 Ứng dụng truyền động điện 60 3.1.2 Động cơ điện một chiều 60 3.1.3 Động cơ bước 63 3.1.4 Động cơ biến tần 69 3.2 Cảm biến trong rôbốt công nghiệp 69 3.2.1 Giới thiệu chung 69 3.2.2 Các loại cảm biến 71 3.2.2.1 Cảm biến vị trí 71 3.2.2.2 Cảm biến vị trí kiểu biến áp 74 3.2.2.3 Vận tốc kế 75 3.2.2.4 Cảm biến lực và cảm biễn xúc giác 76 3.2.2.5 Thiết bị quan sát (Visual System) 80 3.2.2.6 Các cảm biến thường gặp trong rôbốt gắp phôi tự động 83 3.3 Hệ thống vận hành khí nén trong rôbốt công nghiệp 84 3.3.1 Giới thiệu chung về hệ thống truyền động tự động trong Rôbốt cấp phôi tự động 84 3.3.2 Các phần tử của hệ thống điều khiển khí nén trong Rôbốt cấp phôi tự động 88 3.3.2.1 Hệ thống cung cấp và xử lý khí nén 88 3.3.2.2 Tín hiệu tác độnglên van đảo chiều 97 3.3.2.3 Van đảo chiều có vị trí không 99 3.3.2.4 Van đảo chiều không có có vị trí không 103 3.3.3 Cơ cấu chấp hành 103 3.4 Các mạch điều khiển khí nén trong rôbốt cấp phôi tự động 104 Chương 4 Phương pháp lập trình bằng Plc để điều khiển hệ thống chấp hành trong Rôbốt công nghiệp 108 4.1 Hệ thống điều khiển thuỷ lực trong rôbốt cấp phôi tự động 108 4.1.1 Sơ qua về hệ thống lắp đặt 108 4. 2 Dùng bộ PLC OMRON CPM2A điều khiển hệ truyền động tự động một cơ cấu chấp hành 111

doc128 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 3681 | Lượt tải: 5download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Tìm hiểu Robot công nghiệp, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
theo nguyªn t¾c cïng dÊu th× ®Èy nhau tr¸i dÊu th× hót nhau, ®©y chÝnh lµ nguyªn nh©n lµm cho r«to chuyÓn ®éng. Trªn h×nh a lµ pha A ®­îc kÝch thÝch víi ®iÖn ¸p d­¬ng, khi pha A ng¾t ®iÖn cho pha B ®­îc kÝch thÝch víi ®iÖn ¸p d­¬ng th× r«to sÏ dÞch thªm mét ®o¹n cïng chiÒu ®ã. §Ó chuyÓn ®éng th× pha B kh«ng ®­îc kÝch thÝch vµ pha A sÏ ®­îc kÝch thÝch víi ®iÖn ¸p ©m. H×nh 3-4: S¬ ®å cÊu t¹o ®éng c¬ b­íc nam ch©m vÜnh cöu 1,2 : Hai nöa stato cã d¹ng cùc mãng ®­îc tõ ho¸ víi cùc N vµ S xen kÏ nhau. 3 : Hai cuén stato (mét cuén ®iÒu khiÓn ®¬n cùc vµ mét cuén ®iÒu khiÓn l­ìng cùc) ®­îc ®Æt ë trong hai nöa stato. 4 : R«to nam ch©m vÜnh cöu cã c¸c cùc tõ xen kÏ. §éng c¬ PM cã ®Æc ®iÓm lµ khi ®éng c¬ bÞ c¾t nguån cÊp cho c¸c pha th× vÉn cßn cã tõ tr­êng d­ ë c¸c pha stato t¸c dông víi tõ tr­êng nam ch©m vÜnh cöu trªn r«to v× vËy ®éng c¬ vÉn ®­îc h·m ë vÞ trÝ æn ®Þnh. M«men nµy cã thÓ coi nh­ m«men h·m cña ®éng c¬ b­íc, trong khi ®ã ®éng c¬ b­íc kiÓu VR kh«ng cã kh¶ n¨ng h·m nµy khi tÊt c¶ c¸c cuén d©y kh«ng ®­îc kÝch thÝch do vËt liÖu lµm r«to kh«ng cã tõ d­. c, §éng c¬ b­íc kiÓu lai ( Hybrid ) Lµ sù kÕt hîp cña hai lo¹i ®éng c¬ kiÓu VR vµ PM, cÊu tróc stato gåm mét sè cùc lín, trªn mçi cùc lín l¹i ®­îc chia thµnh c¸c r¨ng nhá. R«to lµ nam ch©m h×nh trô cã nhiÒu r¨ng víi kÝch cì gièng kÝch cì r¨ng stato. Gèc b­íc cña nã phô thuéc vµo sè r¨ng trªn stato vµ r«to. H×nh 3-5: S¬ ®å cÊu t¹o ®éng c¬ b­íc kiÓu lai. 1: Hai pha ®iÒu khiÓn l­ìng cùc. 2: Stato d¹ng r¨ng. 3: Cuén d©y pha ®iÒu khiÓn l­ìng cùc. 4: Hai vµnh r¨ng mgoµi cña r«to PhÇn stato ®­îc cÊu t¹o hoµn toµn gièng stato cña lo¹i ®éng c¬ b­íc cã tõ trë thay ®æi. Trªn c¸c cùc cña stato ®­îc ®Æt c¸c cuén d©y pha, mçi cuén d©y pha ®­îcquÊn thµnh 2 hoÆc 4 cuén d©y dÆt xen kÏ nhau h×nh thµnh lªn c¸c cùc N vµ S, ®ång thêi ®èi diÖn víi mçi cùc bèi d©y lµ c¸c r¨ng cña r«to vµ còng ®­îc ®Æt xen kÏ gi÷a hai vµnh r¨ng cña stato. * C¸c th«ng sè cña ®éng c¬ b­íc: Gãc quay: §éng c¬ b­íc quay mét gãc x¸c ®Þnh ®èi víi mçi xung kÝch. Gãc b­íc cµng nhá th× ®é ph©n gi¶i cµng cao. Sè b­íc s lµ mét th«ng sè quan träng. (1) Tèc ®é quay vµ tÇn sè xung: Tèc ®é quay cña ®éng c¬ b­íc phô thuéc vµo sè b­íc trong mét gi©y. §èi víi hÇu hÕt c¸c ®éng c¬ b­íc, sè xung cÊp cho ®éng c¬ b»ng sè b­íc nªn tèc ®é cã thÓ tÝnh theo tÇn sè xung f. Tèc ®é quay cña ®éng c¬ b­íc cã b­íc tÝnh theo c«ng thøc sau: (2) Trong ®ã : n lµ tèc ®é quay ( vßng / gi©y), f lµ tÇn sã b­íc ( Hz), s lµ sè b­íc. Ngoµi ra cßn c¸c th«ng sè quan träng kh¸c nh­ ®é chÝnh x¸c vÞ trÝ vµ tû sè momen vµ qu¸n tÝnh roto. §é chÝnh x¸c vÞ trÝ cña ®éng c¬ b­íc phô thuéc vµo ®Æc tÝnh cña ®éng c¬, vµo ®é chÝnh x¸c chÕ t¹o... Tû sè momen vµ qu¸n tÝnh roto cã ¶nh h­ëng quyÕt ®Þnh ®Õn kh¶ n¨ng dõng ngay khi chuçi xung ®iÒu khiÓn ®· ng¾t. 3.1.4 §éng c¬ biÕn tÇn. ViÖc ®iÒu khiÓn ®éng c¬ th«ng qua viÖc ph¸t c¸c xung ®iÒu khiÓn tõ bé ®iÒu khiÓn . §éng c¬ ®­îc ®iÒu khiÓn tèc ®é b»ng c¸ch thay ®æi tÇn sè th«ng qua bé biÕn tÇn (Inverter). §Ó thay ®æi tèc ®é cña ®éng c¬ ta thay ®æi tÇn sè th«ng qua c¸c phÝm chän trªn bÒ mÆt cña Inverter. øng víi mét tÇn sè cña Inverter ta cã mét tèc ®é cña ®éng c¬. §Ó ®¶m b¶o cho ®éng c¬ lµm viÖc an toµn trªn ®éng c¬ ng­êi ta g¾n thªm mét phanh ®iÖn tõ. Phanh nµy ®­îc nèi qua mét r¬le vµ ®­îc ®iÒu khiÓn bëi bé ®iÒu khiÓn. Khi cã tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn bé ®iÒu khiÓn ng¾t ®iÖn ¸p cña r¬le vµ khi ®ã dßng 220V vµo phanh bÞ c¾t (phanh më) vµ ®éng c¬ lµm viÖc. Khi hiÖu gi÷a gi¸ trÞ kho¶ng c¸ch thùc vµ gi¸ trÞ kho¶ng c¸ch cÇn ®¹t ®­îc mét gi¸ trÞ D nµo ®ã (do bé ®o thùc hiÖn) bé ®iÒu khiÓn cÊp cho r¬le mét ®iÖn ¸p vµ khi ®ã phanh ho¹t ®éng, dõng ®éng c¬ ®óng víi yªu cÇu. 3.2 C¶m biÕn trong r«bèt c«ng nghiÖp 3.2.1 Giíi thiÖu chung: Trong tÊt c¶ c¸c hÖ thèng tù ®éng, thiÕt bÞ tiÕp nhËn th«ng tin vÒ diÔn biÕn cña m«i tr­êng vµ vÒ diÔn biÕn cña c¸c ®¹i l­îng vËt lý bªn trong hÖ thèng ®­îc gäi lµ c¶m biÕn. Kh¸i niÖm c¶m biÕn trong tiÕng viÖt ch­a thËt chÝnh x¸c víi tiÕng Anh (sensor), hay tiÕng Ph¸p ( capteur), v× nghÜa c¶m biÕn trong tiÕng ViÖt cã phÇn hÑp h¬n. C¶m biÕn ®«i khi chØ lµ c¸c trang bÞ ®¬n gi¶n d¹ng nh­ c«ng t¾c mini, c¸c c«ng t¾c hµnh tr×nh, c¸c thanh l­ìng kiªn (bimetal)... §èi víi ng­êi sö dông, viÖc n¾m ®­îc nguyªn lý cÊu t¹o vµ c¸c ®Æc tÝnh c¬ b¶n cña c¶m biÕn lµ ®iÒu kiÖn tiªn quyÕt ®Ó ®¶m b¶o sù vËn hµnh tèt cña hÖ thèng tù ®éng. Trong c¸c hÖ thèng vËt lý, c¸c ®¹i l­îng ®iÒu khiÓn rÊt ®a d¹ng, do vËy c¸c lo¹i c¶m biÕn còng rÊt ph«ng phó. Trong robot c«ng nghiÖp, c¸c thiÕt bÞ c¶m biÕn trang bÞ cho robot ®Ó thùc hiÖn viÖc nhËn biÕt vµ biÕn ®æi th«ng tin vÒ ho¹t ®éng cña b¶n th©n robot vµ cña m«i tr­êng, ®èi t­îng mµ robot phôc vô. Theo ph¹m vi øng dông c¸c lo¹i c¶m biÕn dïng trong kü thuËt robot cã thÓ ph©n ra hai lo¹i: - C¶m biÕn néi tÝn hiÖu (internal sensor) ®¶m b¶o th«ng tin vÒ vÞ trÝ, vÒ vËn tèc, vÒ lùc t¸c ®éng trong c¸c bé phËn quan träng cña robot. C¸c th«ng tin nµy lµ nh÷ng tÝn hiÖu ph¶n håi phôc vô cho viÖc ®iÒu chØnh tù ®éng c¸c ho¹t ®éng robot. - C¶m biÕn ngo¹i tÝn hiÖu ( external sensor) cung cÊp th«ng tin vÒ ®èi t¸c vµ m«i tr­êng lµm viÖc phôc vô cho viÖc nhËn d¹ng c¸c vËt xung quanh, thùc hiÖn di chuyÓn hoÆc thao t¸c trong kh«ng gian lµm viÖc. §Ó lµm ®­îc viÖc ®ã, cÇn cã c¸c lo¹i c¶m biÕn tÝn hiÖu xa, c¶m biÕn tÝn hiÖu gÇn, c¶m biÕn “ Xóc gi¸c” vµ c¶m biÕn “ thÞ gi¸c” ... §Ó thùc hiÖn nhiÖm vô c¸c lo¹i c¶m biÕn néi tÝn hiÖu vµ ngo¹i tÝn hiÖu nãi trªn, cã thÓ dïng nhiÒu kiÓu c¶m biÕn th«ng dông hoÆc chuyªn dông. C¸c kiÓu c¶m biÕn th«ng dông kh«ng chØ dïng cho kü thuËt robot mµ cßn dïng nhiÒu trong c¸c thiÕt bÞ kü thuËt kh¸c. Cã nhiÒu tµi liÖu kü thuËt vÒ c¸c kiÓu c¶m biÕn nµy. Tuú theo c¸c d¹ng tÝn hiÖu cÇn nhËn biÕt mµ ph©n thµnh c¸c kiÓu c¶m biÕn kh¸c nhau: C¶m biÕn lùc, vËn tèc, gia tèc, vÞ trÝ, ¸p suÊt, l­u l­îng, nhiÖt ®é... Tuú theo c¸ch thøc nhËn tÝn hiÖu l¹i ph©n ra c¸c kiÓu kh¸c nhau. VÝ dô: còng lµ c¶m biÕn vÞ trÝ nh­ng cã kiÓu c¶m øng, kiÓu ®iÖn dung, kiÓu ®iÖn trë, kiÓu ®iÖn quang... 3.2.2 C¸c lo¹i c¶m biÕn. 3.2.2.1. C¶m biÕn vÞ trÝ C¶m biÕn vÞ trÝ ®Æc ®iÓm, nh­ tªn gäi cña chóng, ®­îc dïng ®Ó gi¸m s¸t vÞ trÝ tøc thêi cña c¸c c¬ cÊu. Tuú theo d¹ng chuyÓn ®éng cÇn quan t©m mµ vÞ trÝ cã thÓ ®­îc tÝnh theo ®¬n vÞ dµi hay ®¬n vÞ gãc. Nhê c¸c chuyÓn ®æi c¬ khÝ cÇn thiÕt cã thÓ dïng sensor ®o gãc ®Ó ®o chiÒu dµi vµ ng­îc lai. C¸c sensor ®o chiÒu dµi cã thÓ lµ biÕn trë, biÕn thÕ vi sai, encoder th¼ng. §Ó ®o gãc quay cã c¸c lo¹i sensor ®o gãc, nh­ biÕn trë quay, encoder gãc,resolver. Encoder lµ lo¹i th­íc ®o vÞ trÝ theo kiÓu sè, trong ®ã to¹ ®é ®­îc m· ho¸ theo hÖ nhÞ ph©n. Tuú theo ®¬n vÞ ®o, chóng ta cã encoder th¼ng (linear encoder) hay encoder gãc (rotary encoder). Hai lo¹i nµy gièng nhau vÒ nguyªn lý lµm viÖc, chØ kh¸c nhau ë chç c¸c v¹ch ®­îc kh¾c theo ®­êng th¼ng hay theo vßng trßn. Theo ph­¬ng ph¸p m· ho¸, cã 2 lo¹i encoder lµ tuyÖt ®èi (absolute) hay gia sè (incremental). Th­íc ®o vÞ trÝ kiÓu gia sè cã 1 hoÆc 2 ®Üa quang, ®­îc kh¾c c¸c vïng trong vµ ®ôc xen kÏ nhau. NÕu dïng mét ®Üa th× nã ®­îc g¾n víi trôc quay. NÕu dïng 2 ®Üa th× mét ®Üa g¾n víi truc quay, cßn ®Üa kia cè ®Þnh. Mét phÝa cña ®Üa ®Æt nguån s¸ng phÝa ®èi diÖn ®Æt trôc 3 “con m¾t ®iÖn” ®Ó thu tÝn hiÖu cña tõng vßng trßn. T¹i mét vÞ trÝ nhÊt ®Þnh cña ®Üa, vïng nµo cho tia s¸ng ®i qua sÏ ®­îc m· ho¸ lµ 1, vïng nµo ng¨n tia s¸ng sÏ ®­îc m· ho¸ lµ 0. Sè vïng s¸ng tèi trªn ®Üa quyÕt ®Þnh ®é ph©n gi¶i cña encoder. T¹i thêi ®iÓm b¾t ®Çu lµm viÖc, hÖ thèng ph¶i ®­îc quy kh«ng b»ng c¸ch quay lç s¸t vßng trßn thø 2 tíi vÞ trÝ ®èi diÖn nguån s¸ng ®Ó con m¾t thø 3 nh×n thÊy tia s¸ng. Khi hÖ thèng b¾t ®Çu lµm viÖc, mét bé xö lý sÏ ®Õm sè lÇn con m¾t ngoµi cïng nh×n thÊy tia s¸ng, tõ ®ã tÝnh ra gãc mµ ®Üa ph¶i quay. ChiÒu quay cña ®Üa ®­îc nhËn biÕt nhê sù phèi hîp tÝn hiÖu cña 2 vßng: nÕu ®Üa quay theo chiÒu kim ®ång hå th× m¾t ngoµi cïng nh×n thÊy tia s¸ng tr­íc m¾t thø hai vµ ng­îc l¹i. C¨n cø vµo chiÒu quay mµ gia sè sÏ ®­îc céng hoÆc trõ vµo tæng sè. H×nh 3-6 : S¬ ®å nguyªn lý cña th­íc ®o vÞ trÝ theo gia sè. Th­íc ®o vÞ trÝ tuyÖt ®èi cã mét ®Üa quang, trªn ®ã cã nhiÒu vßng trßn ®ång t©m. Mçi vßng chøa c¸c vïng trong vµ ®ôc xen kÏ nhau. Sè vßng trßn quyÕt ®Þnh ®é ph©n gi¶i cña encoder. NÕu sè vßng trßn lµ c«ng suÊt th× sè phÇn mµ mét vßng trßn cã thÓ ®­îc chia ra b»ng 2n, gãc nhá nhÊt mµ encoder ph©n biÖt ®­îc lµ 360°/2n. VÝ dô nÕu sè vßng lµ n = 4 th× sè phÇn chia cña vßng trßn lµ 24 = 16, encoder sÏ ph©n biÖt ®­îc gãc quay 360°/16 = 22,5°. NÕu n = 8 th× gãc ®ã lµ 360°/4096 = 0.088°. H×nh 3-7 : S¬ ®å nguyªn lý cña th­íc ®o vÞ trÝ tuyÖt ®èi Resolver kh«ng ph¸t tÝn hiÖu nh­ encoder mµ ph¸t ra tÝn hiÖu t­¬ng tù ®¹i diÖn cho vÞ trÝ cña ®èi t­îng ®o. Nh×n vÎ ngoµi nã gièng ®éng c¬ ®iÖn nh­ng nguyªn lý lµm viÖc cña nã gièng biÕn thÕ nhiÒu h¬n. Cuén d©y rotor ®­îc cÊp ®iÖn ¸p DC th«ng qua c¸c vµnh dÉn ®iÖn. §iÖn ¸p cung cÊp cho rotor d¹ng h×nh sin, d¹ng Vsinwt, tÇn sè trong kho¶ng 0,4¸10 kHz. Stator cña resolver cã 2 cuén d©y, ®Æt lÖch nhau 90°, cßn trªn cuén d©y kia cã ®iÖn ¸p Vsinwt.sinq. Râ rµng gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ra phô thuéc gãc q gi÷a rotor vµ stator. TÝn hiÖu ph¶n håi a cña gãc quay ®­îc cung cÊp cho 2 cuén d©y qua hµm sina vµ cosa, sau khi nh©n víi tÝn hiÖu ®Çu vµo vµ céng ®¹i sè ®­îc tÝn hiÖu ra lµ Vsinwt.sin(q-a). TÝn hiÖu nµy ®­îc khuÕch ®¹i vµ göi tíi khèi ®ång bé, ®¶m b¶o gi¸ trÞ cña nã lph¶i tØ lÖ víi sin(q-a). NÕu cã sai lÖch, tÝn hiÖu nµy ®­îc bï bëi thiÕt bÞ bï. Sau ®ã, tÝn hiÖu ®­îc tÝch ph©n. M¹ch ph¶n håi cã bé t¹o dao ®«ng, chuyÓn ®æi ®iÖn ¸p thµnh tÇn sè, vµ khèi ®Õm xung. Gi¸ trÞ a ®¹i diÖn cho gãc quay q. H×nh 3-8 : S¬ ®å nguyªn lý lµm viÖc vµ xö lý tÝn hiÖu cña resolver. 3.2.2.2 C¶m biÕn vÞ trÝ kiÓu biÕn ¸p: C¶m biÕn kiÎu nµy ho¹t ®éng theo nguyªn lý cña mét biÕn ¸p sai ®éng ( differential transfomer): lâi tõ chuyÓn ®éng t­¬ng ®èi víi hai cuén d©y cè ®Þnh vµ lµm viÖc thay ®æi dßng c¶m øng gi÷a chóng. Roto cã mét cuén d©y, cßn stato cã mét hoÆc mét vµi cuén d©y c¶m øng ®ång bé. Gi¶ thiÕt cÊp vµo cuén d©y cña roto mét ®iÖn ¸p: ur = U sint th× trong c¸c cuén d©y trªn stato sÏ xuÊt hiÖn c¸c ®iÖn ¸p c¶m øng: us1 = KUr cos r sin (t + ) us2 = KUr cos r sin (t + ) Trong ®ã: K: hÖ sè biÕn ¸p : ®é lÖch pha Tõ c¸c c«ng thøc trªn ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®­îc gãc r. Tuy nhiªn sù biÕn ®éng biªn ®é ®iÖn ¸p lµm gi¶m ®é chÝnh x¸c tÝnh to¸n. Bëi thÕ ng­êi ta sö dông ph­¬ng ph¸p gi¶i ®iÒu biÕn ®ång bé trªn c¬ së ®èi chiÕu víi tÝn hiÖu chuÈn. Trong tr­êng hîp biÕn ¸p biÕn ¸p xoay nhiÒu th× ®é chÝnh x¸c cã thÓ t¨ng lªn. Ng­êi ta th­êng sö dông kÕt hîp bé biÕn ¸p xoay chiÒu víi bé biÕn ¸p ®iÖn tö sè ®Ó n©ng cao ®é chÝnh x¸c. C¶m biÕn vÞ trÝ kiÓu biÕn ¸p lµm viÖc tin cËy, chÝnh x¸c vµ phï hîp víi d¶i réng tÇn sè quay. V× kh«ng dïng ®Õn vßng tiÕp ®iÓm nh­ kiÓu chiÕt ¸p nªn chóng cã thÓ lµm viÖc víi vËn tèc cao ( kho¶ng 9000 vßng/phut). Tuy nhiªn l¹i ®ßi hái ®é chÝnh x¸c cao vÒ chÕ t¹o vµ lÆp r¸p, nªn gi¸ thµnh còng cao h¬n nhiÒu. T­¬ng tù, ®èi víi tr­êng hîp tÞnh tiÕn cã c¶m biÕn vÞ trÝ kiÓu chiÕt ¸p sai ®éng thay ®æi tuyÕn tÝnh LVDT ( Linear Variable Differential Transformer). Bao bäc xung quanh lâi tõ lµ mét quén d©y s¬ cÊp vµ hai cuén d©y thø cÊp gièng hÖt nhau. Khi dÞch chuyÓn lâi tõ ®é tõ c¶m t­¬ng hç gi÷a cuén d©y s¬ cÊp vµ c¸c cuén d©y thø cÊp sÏ biÕn ®æi tuyÕn tÝnh theo ®é dÞch chuyÓn ®ã. 3.2.2.3 VËn tèc kÕ: Ph¹m vi sö dông vËn tèc kÕ ( tachometers) vµ gia tèc kÕ ( accelerometers) ngµy nay trë nªn thu hÑp, mµ th«ng dông h¬n lµ x¸c ®Þnh theo sè gia cña c¸c th«ng tin c¶m biÕn vÞ trÝ b»ng kü thuËt sè hay kü thuËt vi m¹ch. C¸ch lµm ®ã ®¹t ®­îc ®é chÝnh x¸c cao h¬n vµ ngµy cµng rÎ h¬n. Th­êng dïng c¸c thiÕt bÞ sau ®Ó thùc hiÖn chøc n¨ng cña vËn tèc kÕ: - Ph¸t tèc ( tachogenerator) dïng mét chiÒu. Khi Stator ®­îc kÝch tõ th× t¹o nªn tõ th«ng, khi ®ã trong c¸c cuén c¶m trªn roto cã suÊt ®iÖn ®éng tõ c¶m víi gi¸ trÞ trung b×nh tû lÖ víi gãc quay cña roto. - Ph¸t tèc kh«ng ®ång bé dßng xoay chiÒu. Khi dßng ®iÖn xoay chiÒu ch¹y qua cuén d©y s¬ cÊp cña Stato th× ®iÖn ¸p trªn c¸c ®Çu d©y cuén thø cÊp cña Stato sÏ cïng tÇn sè, biªn ®é vµ tû lÖ thuËn víi vËn tèc gãc cña roto. - Ph¸t tèc ®ång bé. Nam ch©m vÜnh cöu trªn Stato g©y dßng ®iÖn c¶m trong cuén d©y cña Stato. TÇn sè vµ gi¸ trÞ ®iÖn ¸p cña nã tû lÖ thuËn víi vËn tèc cña roto. - Ph¸t tèc xung. §Üa quay cã khe r·nh ®Æt tr­íc nguån s¸ng t¹o ra c¸c xung cã tÇn sè tû lÖ víi vËn tèc gãc quay. 3.2.2.4 C¶m biÕn lùc vµ c¶m biÔn xóc gi¸c: 3.2.2.4.1 C¶m biÕn lùc: C¶m biÕn lùc chñ yÕu dïng ®Ó nhËn biÕt ph¶n lùc xuÊt hiÖn trong khi lÆp r¸p c¸c chi tiÕt m¸y. §«i khi còng dïng ®Ó nhËn tÝn hiÖu lùc trong c¸c khíp ®éng. Th­¬ng th­êng c¸c c¶m biÕn lùc ®­îc lËp ë c¸c khíp quay, khíp cæ tay hoÆc trùc tiÕp trªn bµn kÑp. Cã nhiÒu ph­¬ng ph¸p nhËn biÕt lùc dïng trong c¬ cÊu c¶m biÕn. VÝ dô trùc tiÕp suy ra tõ sù biÕn thiªn dßng ®iÖn ë ®éng c¬ mét chiÒu l¾p ë c¸c khíp quay. Nh­ng phæ biÕn lµ dïng ph­¬ng ph¸p quen biÕt do biÕn d¹ng dïng c¸c tensomet. Chóng cßn ®­îc gäi lµ “tem biÕn d¹ng”, v× tr«ng gièng nh­ nh÷ng con tem nhá chøa bªn trong mét d©y ®iÖn trë vµ ®­îc d¸n trªn c¸c thanh biÕn d¹ng. D­íi ®©y giíi thiÖu mét kiÓu c¶m biÕn lùc th­êng ®­îc l¾p ë khíp quay cæ tay, chç nèi víi bµn kÑp vµ gäi t¾t lµ c¶m biÕn lùc ch÷ thËp. C¶m biÕn lùc ch÷ thËp Trªn h×nh 3.4 m« t¶ mét kiÓu c¶m biÕn lùc khíp quay bµn kÑp, víi bé phËn chñ yÕu cã h×nh ch÷ thËp. Trªn mçi nh¸nh cña h×nh ch÷ thËp ®­îc d¸n hai cÆp tensomet. Qua nh÷ng cÇu ®o, sÏ nhËn biÕt ®­îc lùc t¸c ®éng lªn mçi nh¸nh ch÷ thËp. H×nh 3-9. C¶m biÕn lùc ch÷ thËp Gi¶ sö r»ng ¶nh h­ëng qua l¹i gi÷a c¸c tensomet lµ rÊt nhá, cã thÓ bá qua. Nh­ vËy tõ c¸c sè ®o cña 8 cÆp tensomet, b»ng c¸ch céng hoÆc trõ gi÷a chóng tuú theo c¸c tr­êng hîp cô thÓ, cã thÓ x¸c ®Þnh ®­îc 3 thµnh phÇn lùc F ( Fx,Fy,Fz) vµ 3 thµnh phÇn momen M ( Mx,My,Mz). Gäi chung FM lµ mét vecto më réng bao gåm 6 thµnh phÇn nãi trªn vµ W cã thµnh phÇn lµ 8 thµnh phÇn do ®­îc ( W1,W2,...,W8). FM = RFW Víi C¸c phÇn tö rij ≠ 0 cña ma trËn RF lµ c¸c hÖ sè t­¬ng øng dÔ biÕn ®æi c¸c sè ®o theo ®óng thø nguyªn cña chóng: W(von), F(N), M(Nm). Theo bè trÝ c¸c tensoment nh­ trªn h×nh 3.4 th× mét sè phÇn tö rij sÏ b»ng kh«ng vµ ma trËn trªn sÏ nh­ sau: Tõ ( ) vµ ( ) cã c¸c thµnh phÇn cña FM, vÝ dô: Fx = r13W3 + r17W7 (*) BiÓu thøc (*) hoµn toµn phï hîp víi h×nh 3.4 §Ó x¸c ®Þnh c¸c hÖ sè rij trong (*) ng­êi ta th­êng chuÈn møc ho¸ ( calibration) kÕt hîp tÝnh to¸n vµ thùc nghiÖm. B¶n chÊt viÖc chuÈn ho¸ møc ë ®©y lµ thiÕt lËp mét ma trËn RF* tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau: W = RF*FM (**) RF* lµ ma trËn 8 x 6. Nh©n 2 vÕ (**) víi (RF*)T, ta cã: (RF*)TW = [(RF*)T RF*]-1FM Tõ ®ã: FM = [(RF*)T RF*]-1(RF*)TW So s¸nh ( 11.5) vµ ( 11.11), ta cã: RF ≈ [(RF*)T RF*]-1(RF*)T. Ma trËn R*F ®­îc thiÕt lËp trªn c¬ së c¸c c«ng thøc trªn vµ c¸c kÕt qu¶ thùc nghiÖm khi cho tr­íc c¸c gi¸ trÞ cña FM. 3.2.2.4.2 C¶m biÕn xóc gi¸c: Trong kü thuËt ng­êi m¸y th­êng dïng c¸c c¶m biÕn xóc gi¸c ®Ó nhËn th«ng tin vÒ sù tiÕp xóc cña bµn kÑp víi ®èi t­îng hoÆc lùc cÇn kÑp... H×nh 3-10: C¶m biÕn xóc gi¸c kiÓu c«ng t¾c l¾p bªn trong bµn tay kÑp Cã thÓ ph©n c¶m biÕn xóc gi¸c ra hai nhãm c¬ b¶n: C¶m biÕn cã ng­ìng tÝn hiÖu rêi r¹c vµ c¶m biÕn cã tÝn hiÖu t­¬ng tù. C¶m biÕn xóc gi¸c cã ng­ìng tÝn hiÖu rêi r¹c. §©y thùc chÊt lµ nh÷ng c«ng t¾c tinh vi ®­îc l¾p ®Æt ë phÝa bªn trong cña c¸c ngãn bµn kÑp ®Ó cho biÕt th«ng tin ®· cã vËt kÑp gi÷a c¸c ngãn ch­a, cÇn kÑp vµo vÞ trÝ nµo cña vËt... C¸c c«ng t¾c tinh vi cã thÓ l¾p ®Æt trªn bÒ mÆt tiÕp xóc phÝa trong cña bµn kÑp. Ngoµi ra cßn cã thÓ l¾p ®Æt ë phÝa ngoµi bµn kÑp hoÆc ë c¸c ®Çu dß cña c¬ cÊu tay m¸y ®Ó nhËn biÕt th«ng tin vÒ c¸c ch­íng ng¹i vËt trªn ®­êng di chuyÓn. C¶m biÕn xóc gi¸c dïng tÝn hiÖu t­¬ng tù lo¹i ®¬n gi¶n nhÊt. Nã gåm mét thanh tú vµo vËt nhê lùc lß xo. Lùc ngang tõ phÝa lùc t¸c dông vµo thanh lµm chuyÓn ®éng ®i mét gãc quay( vÝ dô b»ng c¬ cÊu thanh r¨ng b¸nh r¨ng). Gãc quay nµy tû lÖ víi lùc ngang vµ ®­îc liªn tôc ghi ®o b»ng c¬ cÊu chiÕt ¸p. øng víi ®é cøng v÷ng ®· biÕt cña lß xo, cã thÓ x¸c ®Þnh ®­îc lùc theo ®é dÞch chuyÓn cña gãc ghi ®ã. Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y mét vÊn ®Ò rÊt ®­îc chó ý lµ t¹o ra c¸c bÒ mÆt xóc gi¸c cã kh¶ n¨ng thu nhËn cïng mét lóc mét l­îng lín th«ng tin. Trªn h×nh 3-10 lµ mét vÝ dô minh ho¹. PhÝa bªn trong c¸c ngãn cña bµn kÑp ®­îc g¾n c¸c mÆt xóc gi¸c (1). C¸c mÆt phÝa bªn ngoµi ( 2) cña bµn kÑp cã thÓ g¾n c¶ c¸c c¶m biÕn tÝn hiÖu rêi r¹c. MÆc dï mÆt xóc gi¸c th­êng lµ tæ hîp nhiÒu lo¹i c¶m biÕn riªng lÎ, nh­ng mét h­íng cã chuyÓn väng lµ cïng dïng c¸c tÊm vËt liÖu b¸n dÉn, vÝ dô trªn nÒn grafit cã ®iÖn trë thay ®æi theo ¸p lùc. Sù thay ®æi ®iÖn trë dÔ dµng biÕn thµnh dao ®éng tÝn hiÖu ®iÖn. Biªn ®é cña nã tû lÖ víi lùc t¸c ®éng lªn bÒ mÆt vËt kÑp t¹i ®iÓm tiÕp xóc. §Ó t¹o c¸c mÆt xóc gi¸c mµ ®«i khi cßn gäi lµ “ líp da nh©n t¹o” cã thÓ cã c¸c ph­¬ng ph¸p chñ yÕu. Ph­¬ng ph¸p ë h×nh 3-11a t¹o ra c¸c cöa sæ gi÷a khèi vËt liÖu dÉn (1) n»m gi÷a th©n vá (2) vµ hÖ thèng ®iÖn cùc (3). Mçi ®iÖn cùc lµ mét « vu«ng cöa sæ tiÕp nhËn tÝn hiÖu t¹i mét ®iÓm tiÕp xóc víi vËt. Tuú thuéc vµo ¸p lùc lªn vËt liÖu b¸n dÉn, dßng ®iÖn tõ th©n vá ®Õn ®iÖn cùc sÏ biÕn ®æi. Theo ph­¬ng ph¸p ë h×nh 13b cã c¸c cÆp ®iÖn cùc (4) trªn c¸c tÊm m¹ch ®iÖn ( 5) th× vËt liÖu dÉn n»m phÝa trªn vµ c¸ch ®iÖn víi tÊm nµy trõ c¸c chç tiÕp xóc víi ®iÖn cùc. ¸p lùc tõ ®èi t­îng lµm thay ®æi ®iÖn trë vµ nhê c¸c m¹ch ®iÖn tö biÕn ®æi thµnh c¸c tÝn hiÖu kh¸c nhau. H×nh 3-11: Ph­¬ng ph¸p t¹o c¸c mÆt xóc gi¸c Trong c¸c ph­¬ng ph¸p h×nh 4.5c, vËt dÉn ®iÖn ( 1) ®Æt gi÷a hai bé ®iÖn cùc ngang ( X), däc (Y) vu«ng gãc víi nhau. §iÓm chÐo nhau gi÷a hai thanh ®iÖn cùc X,Y cã vËt dÉn ®iÖn chen gi÷a thµnh mét ®iÓm nh¹y c¶m. Bé ®iÖn cùc cã líp vá cao su ( 6) chuyÓn dÞch t¹o lùc tõ phÝa ngoµi t¸c ®éng lªn mçi ®iÓm nh¹y c¶m lµm thay ®æi ®iÖn trë cña vËt dÉn vµ do vËy lµm thay ®æi dßng ®iÖn. 3.2.2.5 ThiÕt bÞ quan s¸t (Visual System) ThiÕt bÞ quan s¸t lµ mét lo¹i sensor ®Æc biÖt, cã kh¶ n¨ng nhËn biÕt vµ xö lý h×nh ¶nh cña ®èi t­îng. ThiÕt bÞ quan s¸t ®­îc øng dông réng r·i trong c«ng nghiÖp nãi chung, song øng dông trong r«bèt lµ øng dông ®Æc tr­ng nhÊt. MÆt kh¸c, xö lý h×nh ¶nh lµ mét trong nh÷ng lÜnh vùc ph¸t triÓn m¹nh nhÊt cña c«ng nghÖ th«ng tin hiÖn ®¹i, nªn thiÕt bÞ quan s¸t trªn r«bèt g¾n liÒn m¸y tÝnh. Víi mét hÖ thèng quan s¸t ®¬n gi¶n r«bèt, ®Ó nhËn biÕt 2 vËt: mét vËt cao vµ mét vËt thÊp. HÖ thèng cã mét nguån s¸ng vµ 2 sensor thu s¸ng. NÕu cã vËt cao tr­íc nguån s¸ng th× c¶ 2 sensor ®Òu nhËn ®­îc ¸nh s¸ng ph¶n x¹. NÕu chØ cã vËt thÊp th× chØ riªng sensor thÊp nhËn ®­îc. NÕu kh«ng cã vËt nµo th× kh«ng sensor nµo nhËn ®­îc tÝn hiÖu. “H×nh ¶nh” cña ®èi t­îng chØ gåm cã 2 ®iÓm ¶nh ( trong kü thuËt xö lý ¶nh, ®iÓm ¶nh ®­îc gäi lµ pixel). H×nh 3-12 : HÖ thèng quan s¸t 2 pixel TÝn hiÖu vÒ ®èi t­¬ng, tuy chØ cã 2 pixel nh­ng còng cÇn bé ph©n tÝch, vÝ dô mét PLC. Nã sÏ ®­îc lËp tr×nh ®Ó: B¸o hiÖu cho r«bèt nÕu vËt cao tr­íc mÆt. V× vËy r«bèt chØ ph¶n øng víi vËt cao. Næi hiÖu lÖnh cho ng­êi nÕu chØ cã vËt thÊp tr­íc mÆt. Nh­ vËy, ng­êi chØ ph¶i ph¶n øng nÕu gÆp vËt thÊp. Gäi hÖ thèng trªn lµ “thiÕt bÞ quan s¸t” cã thÓ h¬i l¹m dông tõ nµy vµ hÖ thèng nh­ vËy cã lÏ kh«ng tån t¹i trªn thùc tÕ, nh­ng nã cho mét h×nh dung ban ®Çu vÒ thiÕt bÞ quan s¸t. H×nh 3-13: HÖ thèng nhËn d¹ng chi tiÕt ThiÕt bÞ quan s¸t thËt sù (H×nh 6.130 còng cã c¸c bé phËn c¬ b¶n nh­ hÖ thèng vÝ dô ë trªn. §ã lµ hÖ thèng ®¬n gi¶n ®Ó nhËn d¹ng chi tiÕt. Nã cã kh¶ n¨ng ph©n biÖt c¸c chi tiÕt trong tr­êng quan s¸t cña m×nh. HÖ thèng nhËn d¹ng nãi trªn gåm cã: Nguån s¸ng: Tia s¸ng do nã ph¸t ra sÏ bÞ ph¶n x¹ bëi vËt vµ ®­îc thu bëi... Camera, biÕn ®æi quang n¨ng thµnh ®iÖn n¨ng, cung cÊp cho ... Bé thu ¶nh, gåm m¹ch ®iÖn tö vµ phÇn mÒm ®Ó ph©n tÝch tÝn hiÖu thµnh c¸c pixel vµ biÓu diÔn chóng d­íi d¹ng m· nhÞ ph©n. S¬ ®å bè trÝ c¸c ®iÓm ¶nh gäi lµ bitmap. S¬ ®å nµy sÏ ®­îc chuyÓn tíi... M¸y tÝnh ®Ó l­u tr÷ vµ xö lý trùc tiÕp. M¸y tÝnh sÏ so s¸nh s¬ ®å ®iÓm ¶nh cña vËt víi s¬ ®å ®iÓm ¶nh chuÈn (gäi lµ template) trong th­ viÖn ®Ó xem vËt víi s¬ ®å ®iÓm ¶nh chuÈn (Gäi lµ template) trong th­ viÖn ®Ó xem vËt thuéc lo¹i nµo. M¸y tÝnh sÏ chØ cho r«bèt biÕt chi tiÕt nã ®ang nh×n thÊy lµ chi tiÕt nµo, th«ng qua... Giao diÖn ®Çu ra. Nã chuyÓn tÝn hiÖu tõ hÖ thèng nhËn d¹ng cho bé ®iÒu khiÓn r«bèt. VÝ dô mét m· “H” (NÕu chi tiÕt lµ hép), m· “C” (NÕu chi tiÕt lµ cê lª) sÏ ®­îc truyÒn theo giao diÖn chuÈn RS232. ThiÕt bÞ nhËn d¹ng cµng chÝnh x¸c nÕu sè ¶nh trªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch ¶nh (NghÜa lµ ®é ph©n gi¶i) cµng lín. §¬n vÞ chuÈn cña ®é ph©n gi¶i lµ dpi. Mµn h×nh m¸y tÝnh cã ®é ph©n gi¶i cì 100 dpi, cßn m¸y in lazer th­êng cã ®é ph©n gi¶i cao h¬n (Cì 300 dpi trë lªn). §é ph©n gi¶i cña ¶nh cµng lín th× tèc ®é xö lý vµ dung l­îng bé nhí cña m¸y tÝnh cµng ph¶i cao. Kh¶ n¨ng nhËn d¹ng chÝnh x¸c cña thiÕt bÞ quan s¸t cÇn cho nh÷ng tr­êng hîp sau: Ph©n biÖt c¸c chi tiÕt kh¸ gièng nhau. Ph©n biÖt s¶n phÈm tèt vµ phÕ phÈm. Sö dông mµu s¾c ®Ó nhËn d¹ng ®èi t­îng. §o kÝch th­íc chi tiÕt. NhËn biÕt vËt c¶n ®Ó tr¸nh va ch¹m. NhËn biÕt kho¶ng c¸ch vµ h­íng cña chi tiÕt. NhËn biÕt tèc ®é vµ h­íng chuyÓn ®éng cña ®èi t­îng. NhËn biÕt ®èi t­îng 3 chiÒu. C¸c thiÕt bÞ nhËn d¹ng môc tiªu cña m¸y bay nÐm bom, nhËn d¹ng ®­êng cho c¸c « t« tù l¸i... lµ nh÷ng vÝ dô vÒ c¸c thiÕt bÞ quan s¸t hiÖn ®¹i. C¸c c¶m biÕn th­êng gÆp trong r«bèt g¾p ph«i tù ®éng. C¸c c¶m biÕn ®­îc sö dông trong robot lµ c¸c c¶m biÕn ®iÖn tõ. Víi nguyªn lý ho¹t ®éng nh­ sau: Khi c¶m biÕn ®èi diÖn víi c¸c vËt cã tõ tÝnh sÏ g©y ra hiÖn t­îng th«ng m¹ch vµ trªn ®­êng tÝn hiÖu ra cã mét ®iÖn ¸p ë møc 24V, vµ ®­a vÒ bé ®iÒu khiÓn d­íi d¹ng xung ®iÖn nµy. Sau khi nhËn ®­îc tÝn hiÖu tõ c¸c c¶m biÕn bé ®iÒu khiÓn sÏ cã tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn t­¬ng øng víi c¸c ho¹t ®éng cña robot. Mçi c¶m biÕn ®­îc sö dông cã 3 d©y. Hai d©y cung cÊp nguån (Brown vµ Blue) ®iÖn ¸p 24V, cßn d©y cßn l¹i (Black) ë møc 0V lµ d©y tÝn hiÖu. Khi c¶m biÕn ®èi diÖn víi c¸c chÊt cã tõ tÝnh ë mét kho¶ng c¸ch nhÊt ®Þnh, m¹ch ®iÖn ¸p ®ãng víi ®iÖn ¸p 24V. Sau ®©y lµ s¬ ®å cÊu tróc cña c¶m biÕn ®iÖn tõ. H×nh 3-14: S¬ ®å cÊu tróc c¶m biÕn ®iÖn tõ. 3.3 HÖ thèng vËn hµnh khÝ nÐn trong r«bèt c«ng nghiÖp 3.3.1 Giíi thiÖu chung vÒ hÖ thèng truyÒn ®éng tù ®éng trong r«bèt c«ng nghiÖp HÖ truyÒn ®éng tù ®éng thuû khÝ c«ng nghiÖp lµm viÖc theo chu tr×nh lµ 1 hÖ truyÒn ®éng gåm nhiÒu hÖ truyÒn ®éng c¬ së lµm viÖc mét c¸ch l«gÝc sao cho tr×nh tù c¬ cÊu chÊp hµnh thùc hiÖn xong chóng trë l¹i vÞ trÝ ban ®Çu vµ lÆp ®i lÆp l¹i. HÖ thèng ®iÒu khiÓn c¸c hÖ truyÒn ®éng thuû khÝ ph¶i ®¶m b¶o viÖc ®ãng më c¸c van ph©n phèi t­¬ng øng víi c¸c ®iÒu kiÖn lµm viÖc cho tr­íc. C¸c ph­¬ng ph¸p cho ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña m¸y tù ®éng vµ ph­¬ng ph¸p hiÖn thùc chóng rÊt ®a d¹ng. Khi thiÕt kÕ c¸c m¸y tù ®éng víi c¸c kh©u cøng, ®iÒu kiÖn lµm viÖc th­êng ®­îc cho d­íi d¹ng c¸c chu tr×nh lµm viÖc. §ã lµ mét d¹ng ®å thÞ qui ­íc biÓu diÔn sù phô thuéc vµo thêi gian dÞch chuyÓn cña c¸c c¬ cÊu chÊp hµnh. Chu tr×nh lµm viÖc lµ 1 tr×nh tù x¸c ®Þnh dÞch chuyÓn cña c¬ cÊu chÊp hµnh mµ sau khi thùc hiÖn xong chóng trë vÒ vÞ trÝ ban ®Çu. Ho¹t ®éng cña m¸y sÏ thÓ hiÖn trong viÖc thùc hiÖn tuÇn tù c¸c chu tr×nh lµm viÖc nèi tiÕp nhau. Víi c¸c m¸y cã hÖ thång truyÒn ®éng khÝ nÐn, c¸c ®iÒu kiÖn lµm viÖc còng cã thÓ ®­îc m« t¶ b»ng c¸c chu tr×nh hoÆc c¸c biÓu ®å tr×nh tù lµm viÖc, nh­ng thêi gian cña mçi mét chu tr×nh lµm viÖc kh«ng x¸c ®Þnh bëi vËn tèc c¸c c¬ cÊu chÊp hµnh mµ phô thuéc vµo hµng lo¹t yÕu tè phô mµ ta cã thÓ ®iÒu chØnh ®­îc. C¸c hÖ truyÒn ®éng tù ®éng khÝ nÐn lµm viÖc theo chu tr×nh ®­îc chia theo kiÓu ®iÒu khiÓn thµnh 3 nhãm: §iÒu khiÓn theo vÞ trÝ: VÞ trÝ tËn cïng cña c¸c c¬ cÊu chÊp hµnh ®­îc kiÓm tra b»ng c¸c c¶m biÕn vÞ trÝ. H×nh 3-15: S¬ ®å ®iÒu khiÓn xilanh khÝ nÐn theo vÞ trÝ §iÒu khiÓn theo thêi gian: Thêi gian thùc hiÖn 1 chu tr×nh ®­îc x¸c ®Þnh b»ng c¬ cÊu cam hoÆc b»ng r¬le thêi gian c¸c lo¹i. H×nh 3-16: S¬ ®å ®iÒu khiÓn theo thêi gian b»ng cam §iÒu khiÓn theo ¸p suÊt: §­îc coi lµ biÕn thÓ cña hÖ ®iÒu khiÓn theo vÞ trÝ. Chóng ®­îc sö dông trong c¸c tr­êng hîp khi cÇn piston dÞch chuyÓn nh÷ng kho¶ng khac nhau phu thuéc vµo kÝch th­íc cña chi tiÕt ®­îc gia c«ng, hoÆc do khã kh¨n trong viÖc l¾p ®Æt c¸c c«ng t¾c hµnh tr×nh víi cÇn piston v­¬n dµi. H×nh 3-17: S¬ ®å ®iÒu khiÓn xilanh khÝ nÐn theo ¸p suÊt. Trong ®ã: Xilanh chÊp hµnh khÝ nÐn Van ph©n phèi 4/2 C«ng t¾c hµnh tr×nh 3/2 C«ng t¾c khëi ®éng Hai c¸ch ®iÒu khiÓn theo thêi gian vµ theo ¸p suÊt cã nh­îc ®iÓm lµ khi t¶i thay ®æi ®ét ngét hoÆc khi c¸c th«ng sè khÝ thay ®æi, chuyÓn ®éng cña c¬ cÊu chÊp hµnh cã thÓ s¶y ra tr­íc. Do vËy c¸c hÖ ®iÒu khiÓn theo vÞ trÝ, trong ®ã chuyÓn ®éng cña tõng c¬ cÊu chÊp hµnh chØ cã thÓ b¾t ®Çu theo 1 tr×nh tù vÞ trÝ x¸c ®Þnh cña tÊt c¶ c¸c c¬ cÊu chÊp hµnh cßn l¹i lµ phæ biÕn trong hÖ truyÒn ®éng tù ®éng khÝ nÐn. 3.3.2 C¸c phÇn tö cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn khÝ nÐn trong r«bèt cÊp ph«i tù ®éng 3.3.2.1 HÖ thèng cung cÊp vµ xö lý khÝ nÐn M¸y nÐn khÝ a/ Kh¸i niÖm: Lµ nh÷ng thiÕt bÞ chuyÓn ®æi c«ng suÊt hiÖu dông tõ m« t¬ ®iÖn hoÆc ®éng c¬ ®èt trong thµnh n¨ng l­îng khÝ nÐn ( ¸p n¨ng) vµ nhiÖt n¨ng. b/ Ph©n lo¹i: Ph©n lo¹i theo ¸p suÊt: M¸y nÐn khÝ ¸p suÊt thÊp: P < 15 M¸y nÐn khÝ ¸p suÊt cao: P >15 M¸y nÐn khÝ ¸p suÊt rÊt cao P >30 Ph©n lo¹i theo nguyªn lý ho¹t ®éng: M¸y nÐn khÝ theo nguyªn lý thay ®æi thÓ tÝch: M¸y nÐn khÝ theo kiÓu pittong, m¸y nÐn khÝ theo kiÓu c¸nh g¹t, m¸y nÐn khi theo kiÓu root, m¸y nÐn khÝ theo kiÓu trôc vÝt. M¸y nÐn khÝ tuabin: M¸y nÐn khÝ ly t©m vµ m¸y nÐn khÝ chiÒu trôc. B×nh trÝch chøa khÝ nÐn KhÝ nÐn sau khi ra khái m¸y nÐn khÝ ®­îc xö lý vµ cÇn ph¶i cã mét bé phËn l­u ch÷ ®Ó sö dông cho toµn hÖ thèng. Bé phËn ®ã lµ b×nh trÝch chøa khÝ nÐn, nã cã c¸c t¸c dông sau: L­u tr÷ khÝ nÐn nhê ®ã h¹n chÕ viÖc m¸y nÐn khÝ ph¶i lµm viÖc liªn tôc. Lµm gi¶m sù xung ®éng ®Ó lµm dÞu c¸c xung dßng ch¶y cña kh«ng khÝ tõ m¸y nÐn. ChuyÓn ®æi nhiÖt, khÝ nÐn trong b×nh chøa sÏ ®­îc lµm m¸t, t¹o ra sù ng­ng tô n­íc vµ n­íc sÏ ®­îc t¸ch ra khái khÝ nÐn tr­íc khi khÝ nÐn ®i vµo hÖ thèng ph©n phèi. KÝch th­íc b×nh trÝch chøa phô thuéc vµo c«ng suÊt cña m¸y nÐn khÝ vµ c«ng suÊt tiªu thô cña c¸c thiÕt bÞ sö dông trong hÖ thèng khÝ nÐn. VÝ dô, sö dông liªn tôc hay gi¸n ®o¹n. H×nh 3-18: B×nh trÝch chøa khÝ nÐn Bé läc Yªu cÇu khÝ nÐn: KhÝ nÐn ®­îc t¹o ra tõ nh÷ng m¸y nÐn khÝ cã chøa ®ùng nhiÒu chÊt bÈn, ®é bÈn cã thÓ ë nh÷ng møc ®é kh¸c nhau. ChÊt bÈn bao gåm: bôi, ®é Èm cña kh«ng khÝ ®­îc hót vµo, nh÷ng phÇn tö nhá, chÊt cÆn b· cña dÇu b«i tr¬n vµ truyÒn ®éng c¬ khÝ. H¬n n÷a, trong qu¸ tr×nh nÐn, nhiÖt ®é khÝ nÐn t¨ng lªn, cã thÓ g©y nªn qu¸ tr×nh «xy ho¸ c¸c phÇn tö kÓ trªn. H×nh 3-19: Bé läc Nh­ vËy, khÝ nÐn bao gåm c¸c chÊt bÈn ®­îc dÉn ®i trong èng dÉn khÝ sÏ g©y ¨n mßn, gØ xÐt trong èng vµ trong c¸c phÇn tö cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn. Do ®ã, khÝ nÐn sö dông trong kü thuËt cÇn thiÕt ph¶i ®­îc xö lý. Møc ®é xö lý khÝ nÐn tuú thuéc ph­¬ng ph¸p xö lý, tõ ®ã x¸c ®Þnh chÊt l­îng cña khÝ nÐn t­¬ng øng cho tõng tr­êng hîp øng dông cô thÓ. NhiÖm vô Bé läc trong ®­êng èng ®­îc thiÕt kÕ ®Ó thùc hiÖn hai chøc n¨ng: läc c¸c chÊt bôi bÈn vµ t¸ch n­íc ng­ng tô trong kh«ng khÝ khi ®i ngang qua nã. Bé läc cã chÐn läc b»ng nhùa trong suèt Polycarbonate. ChÐn läc cã thÓ bÞ xuèng cÊp sau mét thëi gian sö dông vµ d­íi ®ã d­íi t¸c dông cña ¸p suÊt nã cã thÓ bÞ vì, v× vËy cÇn ph¶i cã bé phËn b¶o vÖ b»ng kim lo¹i. NÕu chÐn läc cò, ®é trong suèt kh«ng cßn th× ph¶i thay chÐn míi, còng cã thÓ thay b»ng chÐn kim lo¹i. Khi cÇn röa s¹ch chÐn läc, cã thÓ dïng b»ng n­íc xµ phßn, n­íc röa chÐn hoÆc dÇu löa, kh«ng ®­îc dïng c¸c dung dÞch gi¶i vµ c¸c dung dÞch dung m«i kh¸c. Van gi¶m ¸p V× ¸p suÊt hÖ thèng ph©n phèi lu«n lu«n lín h¬n ¸p suÊt yªu cÇu cña c¸c thiÕt bÞ hoÆc hÖ thèng vËn hµnh b»ng khÝ nÐn, nªn viÖc gi¶m ¸p lµ rÊt cÇn thiÕt. MÆc dï thuËt ng÷ “ van gi¶m ¸p” ®óng víi chøc n¨ng cña van, nh­ng thuËt ng÷ th­êng dïng h¬n lµ “ bé ®iÒu tiÕt ¸p suÊt”. V× lùc t¸c dông ë ®Çu ra cña xilanh hoÆc dông cô khÝ nÐn phô thuéc vµo ¸p suÊt hÖ thèng nªn nãi van gi¶m ¸p lµ mét bé ®iÒu tiÕt lùc còng ®óng. H×nh 3-20: KÕt cÊu van gi¶m ¸p Trong s¬ ®å: Fs: Lùc cña lß xo P2: ¸p suÊt thø cÊp P1: ¸p suÊt s¬ cÊp A: diÖn tÝch mµng. Fd: Lùc t¸c ®éng lªn mµng do ¸p suÊt P2 t¹o nªn. Q: L­u l­îng khÝ qua van. : Lµ ®é chªnh lÖch ¸p suÊt gi÷a P1 vµ P2. Cã hai lo¹i van gi¶m ¸p: Van gi¶m ¸p kh«ng cã chøc n¨ng gi¶m ¸p hÖ thèng thø cÊp. Van gi¶m ¸p víi chøc n¨ng gi¶m ¸p hÖ thèng. §Ó hiÓu nguyªn lý ho¹t ®éng ta xem xÐt lo¹i van gi¶m ¸p kh«ng cã chøc n¨ng gi¶m ¸p hÖ thèng thø cÊp. Van gi¶m ¸p nµy cã hai chøc n¨ng quan trong ®­îc tãm t¾t nh­ sau: + Duy trú ¸p suÊt thø cÊp( ¸p suÊt ®iÒu chØnh) gÇn nh­ kh«ng ®æi, kh«ng phô thuéc vµo sù dao ®éng vÒ l­u l­îng yªu cÇu ë phÝa thø cÊp ( phÝa ra). + Trong ®iÒu kiÖn ¸p suÊt s¬ cÊp P1 kh«ng dao ®éng vµ dßng khÝ yªu cÇu phÝa thø cÊp æn ®Þnh, van duy tr× ë mét vÞ trÝ æn ®Þnh vµ c¸c lùc Fs, Fd b»ng nhau, nh­ng ng­îc chiÒu. Trong ®iÒu kiÖn nµy van sÏ x¸c lËp mét vÞ trÝ æn ®Þnh ( ®­îc ®iÒu tiÕt bëi mµng mµ van g¾n vµo) t¹o ra mét sù gi¶m ¸p chÝnh x¸c víi yªu cÇu. Gi¶i thÝch ®éng häc: Khi yªu cÇu vÒ l­u l­îng Q trong hÖ thèng t¨ng lªn, ¸p suÊt P2 sÏ gi¶m vµ sù c©n b»ng bÞ ph¸ vì ( Fs>Fd), lß xo sÏ ®Èy mµng ®i xuèng vµ lç th«ng khÝ cña van më réng h¬n, ®é chªnh lÖch ¸p suÊt sÏ gi¶m vµ ¸p suÊt l¹i t¨ng lªn, sù c©n b»ng ®­îc x¸c lËp trë l¹i(Fs= Fd). Khi ¸p suÊt P1 dao ®éng cßn ¸p suÊt P2 còng cã khuynh h­íng dao ®éng theo nh­ng mµng sÏ ®iÒu chØnh ®Ønh van liªn tôc, nhê ®ã P2 ®­îc duy tr×. Khi ¸p suÊt P2 t¨ng, Fd>Fs mµng ®i lªn, lç th«ng khÝ gi¶m, t¨ng. V× vËy ¸p suÊt l¹i gi¶m. NÕu phÝa thø cÊp kh«ng cã yªu cÇu dßng ch¶y khÝ nÐn th× ¸p suÊt ë buång thø cÊp ( P2)sÏ t¨ng lªn cho ®Õn khi b»ng víi ¸p suÊt s¬ cÊp P1 mµng ®­îc ®Èy xuèng phÝa d­íi cho ®Õn khi lùc cña lß xo Fs=P1xA. Lóc ®ã van ®ãng hoµn toµn. M¹ch ®­êng èng: M¹ch ®­êng èng dÉn khÝ nÐn lµ thiÕt bÞ truyÒn dÉn khÝ nÐn tõ m¸y nÐn khÝ ®Õn b×nh trÝch chøa råi ®Õn c¸c hÖ thèng trong bé ®iÒu khiÓn vµ c¬ cÊu chÊp hµnh. M¹ch ®­êng èng dÉn khÝ nÐn cã thÓ chia thµnh hai lo¹i: M¹ch ®­êng èng ®­îc l¾p r¸p cè ®Þnh( m¹ng ®­êng èng trong nhµ m¸y). M¹ng ®­êng èng ®­îc l¾p r¸p di ®éng ( m¹ng ®­êng èng trong d©y truyÒn hoÆc trong m¸y mãc thiÕt bÞ). Th«ng sè c¬ b¶n cho m¹ng ®­êng èng l¾p r¸p cè ®Þnh lµ ngoµi l­u l­îng khÝ nÐn cßn vËn tèc dßng ch¶y, tæn thÊt ¸p suÊt trong èng dÉn khÝ nÐn, ¸p suÊt yªu cÇu, chiÒu dµi èng dÉn vµ c¸c phô tïng nèi èng. L­u l­îng: Phô thuéc vµo vËn tèc dßng ch¶y. VËn tèc dßng ch¶y trong èng cµng lín th× tæn thÊt ¸p suÊt cµng cao. VËn tèc dßng ch¶y: §­îc chän theo tµi liÖu vµ th­êng n»m trong kho¶ng 6-10 m/s. VËn tèc dßng ch¶y khi qua c¸c ®o¹n nèi èng sÏ t¨ng lªn nhÊt thêi khi d©y truyÒn m¸y mãc ®¹ng vËn hµnh. Tæn thÊt ¸p suÊt: Th«ng th­êng yªu cÇu tæn thÊt ¸p suÊt lµ 0,1 bar trong èng dÉn chÝnh. Tuy nhiªn trong thùc tÕ, sai sè tÝnh ®Õn b»ng 5% ¸p suÊt yªu cÇu. VÝ dô: ¸p suÊt yªu cÇu cña hÖ thèng lµ 7 bar th× tæn thÊt ¸p suÊt tÝnh ®­îc lµ 0,35 bar lµ chÊp nhËn ®­îc. NÕu trong èng dÉn chÝnh cã l¾p c¸c phô tïng nèi èng, c¸c van th× tæn thÊt ¸p suÊt cña hÖ thèng sÏ t¨ng lªn. M¹ng ®­êng èng l¾p r¸p di ®éng: M¹ng ®­êng èng l¾p r¸p di ®éng ®a d¹ng h¬n m¹ng ®­êng èng l¾p r¸p cè ®Þnh. Ngoµi nh÷ng ®­êng èng b»ng kim lo¹i cã thµnh èng máng ng­êi ta cßn sö dông c¸c lo¹i èng dÉn kh¸c b»ng nhùa, vËt liÖu tæng hîp c¸c èng b»ng cao su, c¸c èng mÒm b»ng vËt liÖu tæng hîp. §­êng kÝnh èng dÉn ph¶i t­¬ng ®­¬ng víi ®­êng kÝnh c¸c mèi nèi cña c¸c phÇn tö ®iÒu khiÓn. Ngoµi mèi nèi b»ng ren, m¹ng ®­êng èng l¾p r¸p di ®éng cßn sö dông c¸c mèi nèi c¾m víi c¸c ®Çu kÑp tuú theo ¸p suÊt yªu cÇu cña khÝ nÐn cho tõng lo¹i m¸y mµ chän nh÷ng lo¹i èng dÉn cã nh÷ng tiªu chuÈn kü thuËt kh¸c nhau. S¬ ®å l¾p r¸p hÖ thèng cung cÊp khÝ nÐn: H×nh 3-21 : HÖ thèng cung cÊp khÝ nÐn HÖ thèng ®iÒu khiÓn b»ng khÝ nÐn HÖ thèng ®iÒu khiÓn b»ng khÝ nÐn ®­îc m« t¶ d­íi ®©y gåm c¸c côm vµ phÇn tö chÝnh cã chøc n¨ng sau: C¬ cÊu t¹o n¨ng l­îng: M¸y nÐn khÝ, b×nh tÝch chøa, bé läc... PhÇn tö nhËn tÝn hiÖu: C¸c lo¹i nót b©m... PhÇn tö xö lý: van ¸p suÊt, van ®iÒu khiÓn tõ xa... PhÇn tö ®iÒu khiÓn: Van ®¶o chiÒu. C¬ cÊu chÊp hµnh: xilanh, ®éng c¬ khÝ nÐn N¨ng l­îng ®iÒu khiÓn cã thÓ b»ng khÝ nÐn hoÆc b»ng ®iÖn. C¸c phÇn tö chÝnh cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn b»ng khÝ nÐn: Van ®¶o chiÒu Van ®¶o chiÒu cã nhiÖm vô ®iÒu khiÓn dßng n¨ng l­îng b»ng c¸ch ®ãng më hay thay ®æi vÞ trÝ c¸c cöa van ®Ó thay ®æi c¸c h­íng cña dßng khÝ nÐn. 1) Ký hiÖu cña van ®¶o chiÒu: VÞ trÝ cña van ®­îc ký hiÖu b»ng c¸c « vu«ng liÒn nhau víi c¸c ch÷ c¸i o, a, b, c, ... hay c¸c ch÷ sè 0, 1, 2, 3... a o b a b H×nh 3 - 22: Ký hiÖu van ®¶o chiÒu VÞ trÝ kh«ng lµ vÞ trÝ mµ khi van ch­a cã t¸c ®éng cña tÝn hiÖu bªn ngoµi vµo. §èi víi van 3 vÞ trÝ , th× vÞ trÝ ë gi÷a, ký hiÖu ‘0’ lµ vÞ trÝ ‘ kh«ng’. §èi víi van 2 vÞ trÝ th× vÞ trÝ ‘kh«ng’ cã thÓ lµ a hoÆc b. Th«ng th­êng vÞ trÝ bªn ph¶i b lµ vÞ trÝ ‘ kh«ng’. Cöa nèi van ®­îc ký hiÖu nh­ sau: ISO 5599 ISO 1219 Cöa nèi nguån ( tõ bé läc khÝ) 1 P Cöa nèi lµm viÖc 2, 4, 6, ... A, B, C, ... Cöa x¶ khÝ 3, 5, 7, ... R, S, T, ... Cöa nèi tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn 12, 14, ... X, Y, ... a b H× nh 3-23: Ký hiÖu cöa x¶ Bªn trong « vu«ng cña mçi vÞ trÝ lµ c¸c ®­¬ng mòi tªn biÓu diÔn h­íng chuyÓn ®éng cña dßng khÝ nÐn qua van. Khi dßng bÞ chÆn th× ®­îc biÓu diÔn b»ng dÊu g¹ch ngang. o 1 4(B) 2(A) 12(A) 14(Z) 3(R) 5(S) 1(P) Cöa nèi ®iÒu khiÓn Cöa 1 nèi víi cöa 4 Cöa x¶ khÝ cã mèi nèi cho èng dÉn Cöa nèi ®iÒu khiÓn Cöa 1 nèi víi cöa 2 Cöa x¶ khi kh«ng cã mèi nèi cho ®­êng èng dÉn Nèi víi nguån khÝ nÐn H×nh 3-24: Ký hiÖu vµ tªn gäi cña c¸c cöa van ®¶o chiÒu H×nh trªn lµ ký hiÖu cña van ®¶o chiÒu 5/2 ( van 5 vÞ trÝ 2 cöa). C¸ch gäi tªn vµ ký hiÖu cña mét sè van ®¶o chiÒu: Tªn thiÕt bÞ Ký hiÖu Van ®¶o chiÒu 2/2 Van ®¶o chiÒu 4/2 Van ®¶o chiÒu 5/2 3.3.2.2 TÝn hiÖu t¸c ®énglªn van ®¶o chiÒu TÝn hiÖu t¸c ®éng vµo van ®¶o chiÒu cã 4 lo¹i lµ: T¸c ®éng b»ng tay, t¸c ®éng b¨ng c¬ häc, t¸c ®éng b»ng khÝ nÐn vµ t¸c ®éng b»ng nam ch©m ®iÖn. TÝn hiÖu t¸c ®éng tõ 2 phÝa ( ®èi víi van ®¶o chiÒu kh«ng cã vÞ trÝ ‘kh«ng’. Hay chØ tõ mét phÝa ( ®èi víi van ®¶o chiÒu cã vÞ trÝ ‘ kh«ng’). T¸c ®éng b»ng tay: Tªn thiÕt bÞ Ký hiÖu Ký hiÖu nót nhÊn tæng qu¸t Nót bÊm Tay g¹t Bµn ®¹p T¸c ®éng b»ng khÝ t¸c ®éng nÐn: Tªn thiÕt bÞ Ký hiÖu Trùc tiÕp b»ng dßng khÝ nÐn vµo Trùc tiÕp b»ng dßng khÝ nÐn ra Trùc tiÕp b»ng dßng khÝ nÐn vµo víi ®­êng kÝnh 2 ®Çu nßng van kh¸c nhau. Gi¸n tiÕp b»ng dßng khÝ nÐn ra qua van phô trî T¸c ®éng b»ng c¬ häc: Tªn thiÕt bÞ Ký hiÖu §Çu dß C÷ chÆn b»ng con l¨n t¸c ®éng mét chiÒu. Lß xo Nót nhÊn cã r·nh ®Þnh vÞ T¸c ®éng b»ng nam ch©m ®iÖn: Tªn thiÕt bÞ Ký hiÖu Trùc tiÕp B»ng nam ch©m ®iÖn va van phô trî T¸c ®éng theo c¸ch h­íng dÉn cô thÓ * 3.3.2.3 Van ®¶o chiÒu cã vÞ trÝ ‘kh«ng’: Van ®¶o chiÒu cã vÞ trÝ ‘ kh«ng’ lµ lo¹i van t¸c ®éng b»ng c¬ häc vµ ký hiÖu lß xo n»m ngay vÞ trÝ bªn c¹nh « vu«ng phÝa bªn ph¶i cña ký hiÖu van. T¸c dông lªn phÝa ®èi diÖn nßng van lµ tÝn hiÖu b»ng c¬, khÝ nÐn hay b»ng ®iÖn. Khi ch­a cã tÝn hiÖu t¸c ®éng, vÞ trÝ cña c¸c cöa nèi ®­îc biÓu diÔn trong « vu«ng phÝa bªn ph¶i ®èi víi van ®¶o chiÒu hai vÞ trÝ. Cßn ®èi víi van ®¶o chiÒu 3 vÞ trÝ th× vÞ trÝ ‘ kh«ng’ n»m ë gi÷a. VÝ dô : van ®¶o chiÒu 2/2 t¸c ®éng b»ng nam ch©m ®iÖn: R o 1 1 Y H×nh 3-25: Van ®¶o chiÒu cã vÞ trÝ ‘kh«ng’ Van cã hai cöa P vµ R, hai vÞ trÝ 0 vµ 1. T¹i vÞ trÝ 0, cöa P vµ R bÞ chÆn. Khi cuén Y cã ®iÖn, tõ vÞ trÝ 0 van chuyÓn sang vÞ trÝ 1, cöa P nèi víi R. Khi cuén hót Y kh«ng cã ®iÖn, do t¸c ®éng cña lß xo phÝa ®èi diÖn, van sÏ quay trë vÒ vÞ trÝ ban ®Çu. 3.3.2.4 Van ®¶o chiÒu kh«ng cã vÞ trÝ ‘kh«ng’: Khi kh«ng cã tÝn hiÖu t¸c ®éng lªn ®Çu dßng n÷a, th× vÞ trÝ 0 cña van vÉn ®­îc gi÷ nguyªn ®Ó ®îi tÝn hiÖu t¸c ®éng tõ phÝa nßng van ®èi diÖn. VÞ trÝ t¸c ®éng ký hiÖu lµ a, b, c, ... TÝn hiÖu t¸c ®éng cã thÓ lµ: T¸c ®éng b»ng tay hay bµn ®¹p. T¸c ®éng b»ng dßng khÝ nÐn ®iÒu khiÓn ®i vµo hay ®i ra tõ hai phÝa nßng van. T¸c ®éng trùc tiÕp b»ng ®iÖn tõ hay gi¸n tiÕp b»ng dßng khÝ nÐn ®i qua van phô trî. Van ch¾n Van ch¾n lµ lo¹i van chØ cho dßng khÝ nÐn ®i qua mét chiÒu, chiÒu cßn l¹i bÞ chÆn. Van ch¾n gåm cã c¸c lo¹i sau: Van mét chiÒu Van logic(OR, AND). Van x¶ khÝ nhanh. Tªn thiÕt bÞ Ký hiÖu Van mét chiÒu cã t¸c dông chØ cho dßng khÝ nÐn ®i qua mét chiÒu, chiÒu ng­îc l¹i bÞ chÆn. A B Van logic OR: Khi cã dßng khÝ nÐn vµo tõ P1 th× cöa P2 bÞ chÆn vµ cöa P1 nèi víi A. Ng­îc l¹i khi dßng khÝ nÐn vµo P2 th× cöa P1 bÞ chÆn, cöa P2 nèi víi cöa A. P1 P2 A Van logic AND: Khi cã dßng khÝ nÐn vµo P1 th× P1 bÞ chÆn, vµ ng­îc l¹i khi cã dßng khÝ nÐn vµo P2 th× P2 bÞ chÆn. ChØ khi nµo c¶ P1 vµ P2 cã dßng khÝ nÐn vµo th× míi cã khÝ nÐn qua cöa A A P P Van x¶ khÝ nhanh: Khi dßng khÝ nÐn vµo cöa P, ch¾n cöa R, cöa P nèi víi cöa A. Khi dßng khÝ nÐn vµo tõ A, cöa P bÞ chÆn, cöa A nèi víi cöa R, khÝ ®­îc x¶ nhanh ra ngoµi. P R A Van ¸p suÊt Tªn thiÕt bÞ Ký hiÖu Van an toµn: B×nh th­êng khÝ ¸p suÊt nhá h¬n hay b¨ng ¸p suÊt cho phÐp, cöa R bÞ chÆn. Khi ¸p suÊt lín h¬n cho phÐp cöa R më ra khÝ nÐn tõ P theo R ra ngoµi. P(1) R(3) Van trµn: Khi ¸p suÊt b¨ng hoÆc lín h¬n cho phÐp th× cöa P nèi víi cöa A. P(1) A Van tiÕt l­u Van tiÕt l­u cã nhiÖm vô thay ®æi l­u l­îng dßng khÝ nÐn, cã nghÜa lµ thay ®æi vËn tèc cña c¬ cÊu chÊp hµnh. Tªn thiÕt bÞ Ký hiÖu Van tiÕt l­u cã tiÕt diÖn kh«ng ®æi: Khe hë cña van cã tiÕt diÖn kh«ng ®æi, do ®ã l­u l­îng dßng khÝ kh«ng thay ®æi. Van tiÕt l­u cã tiÕt diÖn thay ®æi: L­u l­îng dßng khÝ qua van cã thÓ thay ®æi nhê mét vÝt chØnh khe hë tiÕt l­u. Van tiÕt l­u mét chiÒu ®iÒu chØnh b»ng tay:Nguyªn lý lµm viÖc gièng nh­ van tiÕt l­u ®iÒu chØnh b»ng tay tuy nhiªn dßng khÝ chØ bÞ tiÕt l­u mét chiÒu tõ A qua B. Van tiÕt l­u mét chiÒu ®iÒu chØnh b»ng c÷ chÆn: Dßng khÝ cã thÓ bÞ tiÕt l­u mét chiÒu tõ A qua B, tuú vµo vÞ trÝ cña c÷ chÆn mµ tiÕt diÖn khe hë cña van thay ®æi lµm cho l­u l­îng dßng ch¶y thay ®æi. A B C¬ cÊu chÊp hµnh C¬ cÊu chÊp hµnh cã nhiÖm vô biÕn ®æi n¨ng l­îng khÝ nÐn thµnh n¨ng l­îng c¬ häc. C¬ cÊu chÊp hµnh cã thÓ thùc hiÖn chuyÓn ®éng th¼ng ( xilanh) hoÆc chuyÓn ®éng quay ( ®éng c¬ khÝ nÐn). Xilanh Tªn thiÕt bÞ Ký hiÖu Xilanh t¸c dông ®¬n: ¸p lùc khÝ nÐn chØ vµo mét phÝa, phÝ cßn l¹i do ngo¹i lùc t¸c dông hoÆc lß xo. Xilanh t¸c dông hai chiÒu: ¸p suÊt khÝ nÐn ®­îc ®­a vµo c¶ h¹i chiÒu. §éng c¬ khÝ nÐn( ®­îc tr×nh bµy trong phÇn ®éng c¬). 3.4 C¸c m¹ch ®iÒu khiÓn khÝ nÐ trong robot c«ng nghiÖp §èi víi ng­êi m¸y c«ng nghiÖp lµm viÖc trong m«i tr­êng nguy hiÓm nh­ dÔ ch¸y, dÔ næ ..., viÖc dïng khÝ nÐn trong hÖ truyÒn dÉn cña chóng lµ rÊt thÝch hîp. Tuy nhiªn dïng hÖ truyÒn dÉn khÝ nÐn cògn kh«ng Ýt nh­îc ®iÓm. Tr­íc hÕt lµ do ®Æc ®iÓm nÐn ®­îc cña chÊt khÝ, cho nªn chuyÓn ®éng do chóng ®­îc thùc hiÖn th­êng kÌm theo dao ®éng kh«ng chÝnh x¸c lóc dõng, nhÊt lµ hoÆc c¸c vÞ trÝ trung gian. Ngoµi ra, cßn cÇn cã c¸c biÖn ph¸p phun dÇu b«i tr¬n, läc bôi, läc Èm vµ gi¶m ån. ChÝnh v× nh÷ng lý do ®ã, hiÖn nay c¸c hÖ truyÒn ®éng tù ®éng khÝ nÐn th­êng dïng chñ yÕu trong c¸c ng­êi m¸y c«ng nghiÖp cã ®iÒu khiÓn theo chu kú, thùc hiÖn c¸c thao t¸c ®¬n gi¶n. C¸c ng­êi m¸y nµy th­êng ®­îc thiÕt kÕ víi søc n©ng t¶i 10 kg vµ ®­îc sö dông trong c¸c nguyªn c«ng ®¬n gi¶n nh­ cÊp ph«i liÖu cho m¸y rÌn dËp, m¸y c¾t kim lo¹i. Trong giíi h¹n cña ®å ¸n nµy chóng t«i giíi thiÖu mét vµi hÖ truyÒn ®éng khÝ nÐn th­êng gÆp trong robot c«ng nghiÖp: H×nh 3-26: C¸c m« h×nh truyÒn ®éng khÝ nÐn th­êng gÆp trong r«bèt c«ng nghiÖp Trong ®ã: XL : Xilanh khÝ nÐn. TB§C : ThiÕt bÞ ®¶o chiÒu dßng khÝ nÐn. Ch­¬ng 4 Ph­¬ng ph¸p lËp tr×nh b»ng Plc ®Ó ®iÒu khiÓn hÖ thèng chÊp hµnh trong r«bèt c«ng nghiÖp HÖ thèng ®iÒu khiÓn thuû lùc trong r«bèt cÊp ph«i tù ®éng 4.1.1 S¬ qua vÒ hÖ thèng l¾p ®Æt S¬ ®å l¾p ®Æt ®­îc tr×nh bµy trong s¬ ®å khèi ë h×nh sau: H×nh 4-1: S¬ ®å khèi hÖ thèng truyÒn ®éng-tù ®éng khÝ nÐn ®iÒu khiÓn b»ng PLC Ng­êi lËp tr×nh viªn sau khi ®­a ra c¸c s¬ ®å tr¹ng th¸i g¾n c¸c biÕn cÇn thiÕt theo ý ®å vµ dïng thuËt to¸n l«gÝc ®Ó lËp ch­¬ng tr×nh cho nh÷ng bµi to¸n cô thÓ. Nh÷ng bµi to¸n nµy ®­îc biÓu diÔn d­íi d¹ng s¬ ®å h×nh thang vµ ®­îc ghi vµo æ ®Üa cña m¸y tÝnh theo nh÷ng kÝ hiÖu nhÊt ®Þnh ®Ó dÔ t×m. Sau khi ®· cã ch­¬ng tr×nh ch¹y ta thùc hiÖn ghÐp CPU m¸y tÝnh víi bé vi xö lý. ViÖc thùc hiÖn ghÐp nµy th«ng qua cæng giao tiÕp RS232. H×nh 4.2 S¬ ®å ch©n cæng giao tiÕp m¸y tÝnh v RS_232C µ PLC: Ta còng cã b¶ng ®iÒu khiÓn s¬ bé ®Êu tõ PLC víi c¸c ®Çu vµo/ra nh­ sau: H×nh 4-3 S¬ ®å ghÐp nèi ®Çu vµo trªn bé PLC OMRON H×nh 4.4: S¬ ®å ghÐp nèi ®Çu ra trªn bé PLC OMRON H×nh 4-5 S¬ ®å nguyªn lý ghÐp nèi gi÷a van vµ c¬ cÊu chÊp hµnh t­¬ng øng Trªn c¸c van cã l¾p c¸c bé ®iÒu khiÓn ®iÖn (1) & (2) khi cã tÝn hiÖu ®iÖn tíi vµ ph¶n håi sÏ ®¶o chiÒu dßng khÝ vµo xilanh (3). Ta cã thÓ thiÕt kÕ mét hÖ thèng khÝ nÐn trong r«bèt cã 5 xilanh . C¸c xilanh nµy cã thÓ lµm viÖc riªng lÎ hoÆc phèi hîp víi nhau theo chu tr×nh kÝn. M¸y nÐn khÝ ®­îc dÉn khÝ vµo xilanh vµ c¸c van b»ng c¸c ®­êng èng cao su mÒm lµ dung m«i vËn chuyÓn thiÕt bÞ. 4.2 Dïng bé PLC OMRON CPM2A ®iÒu khiÓn hÖ truyÒn ®éng tù ®éng mét c¬ cÊu chÊp hµnh Tr­íc khi dïng PLC ®iÒu khiÓn 1 ®èi t­îng ta ph¶i lËp biÓu ®å tr¹ng th¸i ho¹t ®éng cña c¬ cÊu chÊp hµnh ®­îc chän. H×nh 4-6 BiÓu ®å tr¹ng th¸i ho¹t ®éng cña hÖ truyÒn ®éng tù ®éng khÝ nÐn cã 1 c¬ cÊu chÊp hµnh Tr­êng hîp ®iÒu khiÓn theo vÞ trÝ ( kh«ng cã trÔ t = 0) Trong tr­êng hîp nµy do yªu cÇu cña c«ng nghÖ ta cã biÓu ®å tr¹ng th¸i nh­ h×nh 4.5 Ta dïng PLC OMRON SYSMAC CPM2A ®Ó ®iÒu khiÓn tù ®éng 1 ®èi t­îng: §Æt c¸c cÊu h×nh vµo ra vµ lËp tr×nh PLC ®Çu vµo: 00002 = Start (C«ng t¾c bËt) 00000 = C«ng t¾c hµnh tr×nh d­íi 00001 = C«ng t¾c hµnh tr×nh trªn PLC ®Çu ra: 01000 = TÝn hiÖu ®Çu ra van ®iÒu khiÓn b»ng ®iÖn tõ (ph¶i) 01001 = TÝn hiÖu ®Çu vµo van ®iÒu khiÓn b»ng ®iÖn tõ (tr¸i) Theo biÓu ®å tr¹ng th¸i ra they: Khi nhÊn c«ng t¾c Start (0002) ®Ó vËn hµnh, tÝn hiÖu ®Çu vµo 0000 xuÊt hiÖn (c«ng t¾c 0000 bÞ ®Ì) ®Ó ch¹y, khi ®ã sÏ kÝch tÝn hiÖu ®Çu ra 1101 lµm viÖc ®¶o chiÒu dßng khÝ nÐn lµm pitt«ng ch¹y sang tr¸i ®Ì vµo c«ng t¾c 0001 (®Çu vµo) lóc ®ã tÝn hiÖu ®­îc b¸o vÒ bé trung t©m PLC kÝch tÝn hiÖu ®Çu ra 1100 lµm viÖc vµ l¹i ®¶o chiÒu vÒ vÞ trÝ ®Çu. Chu tr×nh cø diÔn ra nh­ vËy khÐp kÝn. Ta cã biÓu ®å h×nh thang vµ ph­¬ng tr×nh cø diÔn ra nh­ vËy khÐp kÝn. Ta cã biÓu ®å h×nh thang vµ ph­¬ng ph¸p liÖt kª sau: H×nh 4-7: S¬ ®å h×nh thang vµ ph­¬ng ph¸p liÖt kª cho mét ®åi t­îng tù ®éng ®iÒu khiÓn theo vÞ trÝ. Tr­êng hîp cã trÔ (t ¹ 0) Hoµn toµn lý luËn t­¬ng tù trªn biÓu ®å tr¹ng th¸i tÝn hiÖu ®Çu ra 01100 bÞ trÔ thêi gian t H×nh 4-8 BiÓu ®å h×nh thang vµ ph­¬ng ph¸p liÖt kª cho 1 ®èi t­îng tù ®éng ®iÒu khiÓn theo thêi gian Dïng bé PLC OMRON SYSMAC CPM2A ®iÒu khiÓn hÖ truyÒn ®éng tù ®éng nhiÒu c¬ cÊu chÊp hµnh Tuú thuéc vµo bé PLV cã bao nhiªu ®Çu vµo vµ ra mµ ta quyÕt ®Þnh ®­îc sè ®èi t­îng nhiÒu nhÊt cã thÓ ®iÒu khiÓn ®­îc. Râ rµng nÕu bé PLC cµng nhiÒu ®Çu vµo vµ ra th× sÏ ®iÒu khiÓn ®­îc nhiÒu ®èi t­îng. Trong tr­êng hîp nµy: Bé PLC OMRON SYSMAC CPM2A cã 12 ®Çu ra dïng 1 ®Çu ra t­¬ng øng víi ®Çu vµo 00002 lµm c«ng t¾c Start vµ mét ®Çu ra dù phßng. VËy cßn 10 ®Çu ra t­¬ng øng víi 10 tÝn hiÖu ®ãng më cña van ®iÖn tõ. VËy ta cã kh¶ n¨ng ®iÒu khiÓn tù ®éng ®­îc nhiÒu ®èi t­îng: ë ®©y ta ®iÒu khiÓn 5 c¬ cÊu chÊp hµnh øng víi 5 xilanh khÝ. VÝ dô dïng bé PLC OMRON SYSMAC CPM2A ®iÒu khiÓn hÖ truyÒn ®éng tù ®éng 5 xilanh chÊp hµnh cã t = 0 vµ t ¹ 0. §iÒu khiÓn 5 xilanh khÝ nÐn tù ®éng øng víi t = 0. H×nh 4-9 BiÓu ®å tr¹ng th¸i cña hÖ truyÒn ®éng tù ®éng khÝ nÐn cã 5 xilanh chÊp hµnh ®­îc ®iÒu khiÓn b»ng bé PLC OMRON SYSMAC CPM2A Do yªu cÇu c«ng nghÖ ta cã biÓu ®å tr¹ng th¸i cña 5 xilanh khÝ lµm viÖc theo chu tr×nh trªn h×nh 4.8. Ta ph¶i ®Æt cÊu h×nh vµo ra dùa trªn biÓu ®å tr¹ng th¸i: PLC ®Çu vµo: 002 = Start (C«ng t¾c bËt hÖ thèng) = C«ng t¾c hµnh tr×nh d­íi vµ trªn cho xilanh A = C«ng t¾c hµnh tr×nh d­íi vµ trªn cho xilanh B = C«ng t¾c hµnh tr×nh d­íi vµ trªn cho xilanh C = C«ng t¾c hµnh tr×nh d­íi vµ trªn cho xilanh D = C«ng t¾c hµnh tr×nh d­íi vµ trªn cho xilanh E VËy ta sö dông 11 ®Çu vµo ®Ó tham gia vµo qu¸ tr×nh lËp tr×nh PLC ®Çu ra: 1101,1100 øng víi hµnh tr×nh tr¸i, ph¶i cña xilanh A 1007,1006 øng víi hµnh tr×nh tr¸i, ph¶i cña xilanh B 1103,1102 øng víi hµnh tr×nh tr¸i, ph¶i cña xilanh C 1001,1000 øng víi hµnh tr×nh tr¸i, ph¶i cña xilanh D 1005,1004 øng víi hµnh tr×nh tr¸i, ph¶i cña xilanh E S¬ ®å nguyªn lý lµm viÖc 5 xilanh dùa trªn biÓu ®å tr¹ng th¸i ®­îc m« t¶ trªn h×nh 4.9 H×nh 4-10 S¬ ®å nguyªn lý cña 5 xilanh khÝ sau khi g¾n ®Þa chØ ®Çu vµo vµ ®Çu ra. Lý luËn mét c¸ch t­¬ng tù nh­ tr­êng hîp 1 xilanh ta sÏ viÕt ®­îc biÓu ®å h×nh thang vµ biÓu ®å liÖt kª cña 5 xilanh lµm viÖc tù ®éng theo chu tr×nh kÝn. Tr­êng hîp t ¹ 0 TrÔ trong PLC: Bé phËn trÔ trong PLC ®­îc nèi víi 1 m¸y ph¸t ®iÖn. NhÞp ®Ëp ®iÖn tö bªn trong do 1 m¹ch vi xö lý cña PLC ®iÒu khiÓn. Mét PLC cã thÓ xö lý ë c¸c nhÞp ®Ëp dµi, ng¾n kh¸c nhau. Trªn mét sè s¶n phÈm cña PLC ng­êi lËp tr×nh cã thÓ quyÕt ®Þnh vµ chän c¬ së thêi gian. Tuy nhiªn thêi gian OMRON ®­îc lËp tr×nh víi c¬ së thêi gian tû lÖ nhÞp ®Ëp 0,1 gi©y. C¬ së thêi gian nµy do qui tr×nh c«ng nghÖ ®Æt ra. VÝ dô: Cho xilanh (B) trÔ 0,2 gi©y. Cho xilanh (C) trÔ 0,5 gi©y. Cho xilanh (D) trÔ 0,8 gi©y. Cho xilanh (E) trÔ 2 gi©y. 4.3 Ph­¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn ®éng c¬ sö dông PLC LG K7M-DR30S 4.3.1 Ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn vÞ trÝ ®éng c¬ 1 chiÒu: 4.3.2 KÕt cÊu c¬ khÝ trong m« h×nh m« pháng vÒ ®iÒu khiÓn hµnh tr×nh vµ vÞ trÝ b»ng vÝt me-®ai èc. Nguyªn lý chung cña hÖ thèng lµ dïng vÝtme - ®ai èc ®Ó biÕn chuyÓn ®éng quay thµnh chuyÓn ®éng th¼ng, trong ®ã vÝtme quay do ®­îc nèi trôc víi ®éng c¬ mét chiÒu, cßn ®ai èc ®­îc chèng xoay nªn cã thÓ chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn däc theo trôc cña vÝtme. VÞ trÝ vµ hµnh tr×nh cña ®ai èc phô thuéc vµo qu¸ tr×nh quay, dõng hoÆc quay ®¶o chiÒu cña vÝtme. a. VÝtme-®ai èc. H4-11 Trôc vÝt me-®ai èc Trôc vÝt me cã kÝch th­íc nh­ h×nh vÏ, ®­îc chÕ t¹o b»ng thÐp hîp kim cã b­íc ren 3mm. Mét ®Çu trôc ®­îc ®ì b»ng æ l¨n ®· chÕ t¹o s½n, ®Çu kia ®­îc ®ì b»ng æ bi ®ì. §ai èc ®­îc chÕ t¹o b»ng thÐp hîp kim, cã kÝch th­íc nh­ h×nh vÏ. H4-12 §ai èc b, ChÕ t¹o c¸c gèi ®ì, ®Õ vµ c¸c chi tiÕt kh¸c trong m« h×nh. + Hai gèi ®ì trôc vÝt me: ChÕ t¹o b»ng thÐp tÊm C45, dÇy 2mm, c¸c lç khoan b¨ng mòi khoan ruét gµ trªn m¸y khoan cÇn ®¹t cÊp chÝnh x¸c 12. H4-13 Gèi ®ì trôc vÝt me + TÊm nèi ch÷ L §­îc c¾t tõ thanh c÷ L cã s½n b¸n trªn thÞ tr­êng, 2 ®o¹n mçi ®o¹n dµi 40mm, dïng ®Ó nèi cøng gi÷a c¸c gi¸ ®ì æ trôc vµ tÊm ®Õ. H5-14 TÊm nèi ch÷ L + Nèi trôc Dïng ®Ó nèi trôc gi÷a trôc ®éng c¬ vµ trôc cña vÝt me, nèi trôc ®­îc chÕ t¹o b»ng ®ång. Do hai ®Çu trôc cã ®­êng kÝnh kh¸c nhau ( trôc ®éng c¬: f6, trôc cña vÝt me: f8 ), nªn nèi trôc ®­îc gia c«ng hai lç trong mét lÇn g¸ trªn m¸y tiÖn. Khoan xuyªn t©m lç f6 sau ®ã khoan lç f8 dµi 15mm. §Ó chèng xoay t­¬ng ®èi gi÷a hai trôc, trªn nèi trôc cã khoan vµ tar« ren hai lç f3 vu«ng gãc víi t©m trôc, khi nèi trôc ta chØ cÇn xiÕt hai con vÝt ë hai ®Çu ®Ó ®¹t ®­îc yªu cÇu cña khíp nèi. H5-15 Nèi trôc + Gèi n¾p æ bi. §­îc dïng ®Ó n¾p æ bi( Vßng trong f6, vßng ngoµi f22) , chi tiÕt nµy ®­îc chÕ tao b»ng thÐp C45, mÆt ngoµi ph¼ng cã khoan hai lç f5 ®Ó n¾p trªn gi¸ ®ì. H 5-16 Gèi n¾p æ bi + Chi tiÕt chèng xoay. §­îc dïng ®Ó chèng xoay ®ai èc, trong qu¸ tr×nh lµm viÖc do vÝtme quay ®ång tèc víi trôc ®éng c¬, muèn biÕn chuyÓn ®éng quay cña vÝtme thµnh chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn cña ®ai èc ta ph¶i chèng xoay cho ®ai èc ®ã. Chi tiÕt nµy ®­îc chÕ t¹o b»ng ®ång, c¸c lç trªn chi tiÕt ®­îc khoan b»ng mòi khoan ruét gµ trªn m¸y khoan cÇn. H5-17 Chi tiÕt chèng xoay Nguyªn lý ho¹t ®éng cña m« h×nh m« pháng hÖ ®iÒu khiÓn tù ®éng trªn vÝtme-®ai èc. §Ó ®iÒu khiÓn vÞ trÝ vµ hµnh tr×nh cña ®ai èc trªn trôc vÝtme ta ph¶i ®iÒu khiÓn ®­îc tèc ®é, chiÒu quay vµ sù ®ãng më cña ®éng c¬. Khi ®éng c¬ quay, trôc vÝtme còng quay theo, do ®­îc chèng xoay nªn ®ai èc chØ cã thÓ chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn däc theo trôc vÝtme. Trªn m« h×nh ta cã ®Æt ba c¶m biÕn ®Ó nhËn biÕt vÞ trÝ cña ®ai èc, phô thuéc vµo vÞ trÝ cña c¶m biÕn vµ yªu cÇu cña ng­êi lËp tr×nh mµ ®éng c¬ sÏ quay, dõng hay ®¶o chiÒu khi ®ai èc ®i ®Õn vÞ trÝ cña c¶m biÕn. KÕt LuËn Qua viÖc nghiªn cøu, tæng hîp c¸c vÊn ®Ò vÒ robot, c¸c tÝnh chÊt, cÊu t¹o vµ ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn tù ®éng, b¶n ®å ¸n ®· ®¹t ®­îc nh÷ng kÕt qu¶ sau: - Nghiªn cøu mét c¸ch tæng quan vÒ robot: sù ph¸t triÓn, ph©n lo¹i,s¬ ®å cÊu tróc chøc n¨ng cña robot vµ nh÷ng øng dông robot trong c«ng nghiÖp… - X©y dùng vµ ph©n tÝch lý thuyÕt ®iÒu khiÓn robot, giíi thiÖu mét sè ph­¬ng ph¸p th­êng sö ®ông ®Ó ®iÒu khiÓn trong robot c«ng nghiÖp. - Nghiªn cøu c¸c phÇn tö truyÒn ®éng, c¬ cÊu chÊp hµnh trong robot cÊp ph«i tù ®éng, t×m hiÓu tÝnh chÊt c¸c phÇn tö khÝ nÐn, c¸c lo¹i ®éng c¬ ®iÖn vµ øng dông cña chóng, tõ ®ã d­a ra ph­¬ng ¸n thÝch hîp trong tõng tr­êng hîp cô thÓ. - Giíi thiÖu c¸c bé PLC vÒ tÝnh chÊt vµ chøc n¨ng cña chóng cô thÓ lµ hai lo¹i PLC cña hai h·ng næi tiÕng: OMRON vµ LG - X©y ®ùng thµnh c«ng mét m« h×nh m« pháng vÒ ®iÒu khiÓn tù ®éng, trong ®ã cã thÓ tù lËp tr×nh trªn bé PLC PLC LG K7M-DR30S ®Ó ®iÒu khiÓn hµnh tr×nh vµ vÞ trÝ cho vÝtme - ®ai èc cã sö dông c¸c c¶m biÕn vÞ trÝ. Víi kÕt qu¶ thu ®­îc trong khu«n mét ®å ¸n t«t nghiÖp, ta cã thÓ l¾p ®Æt c¸c phÇn tö khÝ nÐn, c¸c ®éng c¬ vµ ®iÒu khÓn ®ù¬c chóng mét c¸ch tù ®éng vµ cã kh¶ n¨ng thay ®æi ch­¬ng tr×nh th«ng qua viÖc lËp tr×nh trªn bé PLC LG K7M-DR30S. Hoµn thiÖn mét m« h×nh m« pháng vÒ ®iÒu khiÓn tù ®éng mét ®éng c¬ mét chiÒu dïng PLC LG K7M-DR30S , c¸c thiÕt bÞ vµ ch­¬ng tr×nh ®· ch¹y ®óng theo yªu cÇu thiÕt kÕ mét c¸ch æn ®Þnh vµ chÝnh x¸c. NÕu cã ®iÒu kiÖn, nhãm t¸c gi¶ sÏ tiÕp tôc nghiªn cøu, ph¸t triÓn vµ gi¶i quyÕt c¸c vÊn ®Ò cßn thiÕu trong b¶n ®å ¸n nµy. Tµi liÖu tham kh¶o [1] M¸y ®iÒu khiÓn theo ch­¬ng tr×nh sè & robot c«ng nghiÖp. T¹ Duy Liªm [2] Robot c«ng nghiÖp. NguyÔn ThiÖn Phóc [3] §iÒu khiÓn b»ng khÝ nÐn trong tù ®éng ho¸ & vµ kü thuËt. NguyÔn Thµnh TrÝ [4] Kü thuËt ROBOT §µo V¨n HiÖp [5] Tay m¸y-Ng­êi m¸y c«ng nghiÖp NguyÔn ThiÖn Phóc

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docRobot CN-128.doc
  • docMuc luc.doc