Tài liệu Bài giảng tự động hóa quá trình sản xuất fms&cim chương 2 - ths phạm thế minh

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Chương 2 Thao tác và lắp ráp tự động linh hoạt 2.1 Các loại Robot công nghiệp 2.2 Lập trình Robot công nghiệp 2.3 Tổ chức hệ thống lắp ráp Chương 2 Thao tác và lắp ráp tự động linh hoạt Lý do sử dụng Robot công nghiệp BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh 1. Con người hóa cho công việc (Nóng, tiếng ồn, độc hại, nặng nhọc…) 2. Giảm chi phí (Giảm giá sản phẩm mặc dù tăng giá cố định) Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM 3. Cải thiện chất lượng (Nâng cao chất lượng, tái sản xuất, khả năng dây chuyền) 4. Tăng năng suất (Yêu cầu cao, thị trường lớn, chi phí cố định) 5. Kéo dài thời gian chạy máy (Nghỉ, 2/3 ca, vận hành ít phải để ý) Chương 2 Thao tác và lắp ráp tự động linh hoạt Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Ví dụ Robot trong các thiết bị gia công Tay máy trong trung tâm máy tiện Phun chất ngăn cách trong máy dập BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Tháo lấy thiết bị Chương 2 Thao tác và lắp ráp tự động linh hoạt Các bộ phận của Robot công nghiệp BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh • Động học • Nguồn vận hành • Hệ thống đo đường đi • Hiệu ứng kết thúc Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM • Cảm biến • Điều khiển • Lập trình • Thiết bị an toàn • Chiếm phôi Chương 2 Thao tác và lắp ráp tự động linh hoạt Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Một số loại Robot lắp ráp BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Chương 2 Thao tác và lắp ráp tự động linh hoạt Ví dụ Robot dạng cần trục Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Chuyển động: • Phù hợp với di chuyển dọc theo cần trục • Di chuyển lên xuống • Quay BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Robot dạng cần trục AMEDEO Đặc điểm • Quãng đường dài, tải lớn • Độ chính xác rất cao • Động học ổn định, cứng vững Phạm vi ứng dụng • Tháo lắp dỡ công cụ trong hệ thống sản xuất linh hoạt • Chất và tháo phôi khi vận chuyển Robot dạng cần trục FLEXTER Chương 2 Thao tác và lắp ráp tự động linh hoạt Ví dụ Robot tay lắc BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Chuyển động: • Hai trục quay cho di chuyển tay ngang • Một trục tịnh tiến cho di chuyển tay đứng • Không gian làm việc dạng xi lanh Đặc điểm • Lập trình đơn giản • Di chuyển chính xác và xử lý hướng ngang theo hình phức tạp • Động học cứng vững khi di chuyển Phạm vi ứng dụng • Tháo lắp các chi tiết điện tử khỏi đĩa dẫn • Tháo lắp các linh kiện điện, điện tử ở các thiết bị • Tháo lắp bàn phím máy tính cũng như toàn bộ máy tính Chương 2 Thao tác và lắp ráp tự động linh hoạt Ví dụ Robot tay tự do BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Chuyển động: • Theo khớp quay • Có thể di chuyển theo đường cong bất kỳ trong không gian • Di chuyển vòng quanh Đặc điểm • Nhu cầu diện tích cũng như không gian làm việc nhỏ • Lực thao tác nhỏ, chuyển động nhanh Phạm vi ứng dụng • Sơn • Mạ • Hàn • Rà bề mặt phôi phức tạp Chương 2 Thao tác và lắp ráp tự động linh hoạt Ví dụ Robot Hexapod BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Chuyển động: • Rút ngắn hoặc kéo dài chân kính thiên văn • Nghiêng và xoay theo hướng bất kỳ Đặc điểm • Độ chính xác rất cao • Tốc độ rất nhanh • Gia tốc lớn • Trọng lương riêng nhỏ Phạm vi ứng dụng • Tháo lắp trong công nghiệp ô tô • Tháo lắp những phôi nhạy Chương 2 Thao tác và lắp ráp tự động linh hoạt Ví dụ ứng dụng trong công nghiệp ô tô BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Lắp ráp phía bên trong Chương 2 Thao tác và lắp ráp tự động linh hoạt Ví dụ ứng dụng trong công nghiệp ô tô BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Tháo lắp khung Chương 2 Thao tác và lắp ráp tự động linh hoạt BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Đặc tính dẫn động kẹp Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Phương án Khí nén Đánh giá Thủy lực Điện từ Motor điện Lực kẹp lớn Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Có thể điều chỉnh Truyền năng lượng Nhạy với bụi bẩn Bảo dưỡng Xử lý khẩn cấp Kích cỡ Giá Hợp lý Trung bình Không hợp lý Chương 2 Thao tác và lắp ráp tự động linh hoạt BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Ứng dụng kẹp (1) Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Phù hợp với các loại phôi khác nhau Kẹp bên ngoài Kẹp bên trong Kẹp kết hợp bên ngoài và trong Chương 2 Thao tác và lắp ráp tự động linh hoạt Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Ứng dụng kẹp (2) Kẹp vỏ ngoài BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Kẹp đầu dẫn Chương 2 Thao tác và lắp ráp tự động linh hoạt Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Ứng dụng kẹp (3) Vị trí phôi không chính xác BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Phôi đặt chính tâm Chương 2 Thao tác và lắp ráp tự động linh hoạt BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Ứng dụng kẹp (4) Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Kẹp nhiều chi tiết đồng thời, kẹp hút nhiều điểm 1. Trục quay tay máy Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM 2. Đĩa 3. Xi lanh 4. Đầu hút 5. Phôi Chương 2 Thao tác và lắp ráp tự động linh hoạt Ứng dụng kẹp (5) BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Kẹp nhiều chi tiết đồng thời, đầu kẹp dạng mũ Kẹp ngang Kẹp dọc Chương 2 Thao tác và lắp ráp tự động linh hoạt Ứng dụng kẹp (6) BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Ứng dụng tháo lắp chi tiết nhỏ 1. Xi lanh xoay 2. Xi lanh đẩy 3. Đầu bố trí Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM 4. Bộ kẹp tiêu chuẩn 5. Hệ thống vận chuyển 6. Chi tiết cần tháo lắp 7. Bệ đỡ chi tiết 8. Tay kẹp 9. Nơi chứa chi tiết Chương 2 Thao tác và lắp ráp tự động linh hoạt BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Chương 2 Thao tác và lắp ráp tự động linh hoạt 2.1 Các loại Robot công nghiệp 2.2 Lập trình Robot công nghiệp 2.3 Tổ chức hệ thống lắp ráp Chương 2 Thao tác và lắp ráp tự động linh hoạt Bộ phận Nội dung có thể thực hiện Đặc điểm ứng dụng Th.s Phạm Thế Minh • Lệnh cho di chuyển Chương trình BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải • Lệnh cho gắp • Lệnh cho việc kết nối với quá trình và với máy chủ Bộ phận cần thiết cho chương trình thao tác • Phối hợp lệnh • Kết quả câu lệnh • Giá trị chuẩn cho vị trí Điều kiện đường đi • Giá trị chuẩn cho định hướng • Mẫu điểm đặc biệt Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM • Đặt vị trí làm việc hay vị trí giữa chừng • Tốc độ di chuyển Điều kiện chuyển động • Quan hệ với điều kiện ban đầu -Đảm bảo quan hệ chuyển động ổn định, • Quan hệ xác định vị trí -Tối ưu chuyển động • Độc lập chuyển động giữa các trục -Đảm bảo được quỹ đạo chuyển động đặc biệt • Điều kiện nội suy Quyết định logic • Chương trình cấu trúc biến • Tiến trình của chương trình phụ thuộc vào tín hiệu của quá trình và của cảm biến •Quan sát chức năng Quan sát và chẩn đoán •Sắp xếp tự do và có thể sửa được đường đi qua chương trình thao tác •Quan sát quá trình •Phản ứng lại nhiễu •Hoạt động bảo dưỡng từ xa Bộ phận của chương trình thao tác Cần thiết cho yêu cầu an toàn và phục vụ, lựa chọn chương trình đòi hỏi • Đảm bảo độ tin cậy và yêu cầu an toàn • Hỗ trợ dịch vụ yêu cầu Chương 2 Thao tác và lắp ráp tự động linh hoạt