BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP NAM ĐỊNH GIÁO TRÌNH MÔN HỌC/MÔ ĐUN: TỰ ĐỘNG HÓA ROBOT HÀN NGHỀ: HÀN TRÌNH ĐỘ : CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-… ngày……. Nam Định, năm 2018 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu mô đun Tự động hóa Robot hàn thuộc loại giáo trình nên các nguồn thông tin có thể đƣợc phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích đào tạo hoạc làm tài liệu tham khảo khác. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích mang tính kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 2 LỜI GIỚI THIỆU Ngày nay công nghệ thông tin đã đƣợc ứng dụng rất hiệu quả trong mọi lĩnh vực, đặc biệt là trong lĩnh vực tạo ra của cải vật chất cho xã hội, điển hình nhất là khu vực sản xuất công nghiệp với rất nhiều ngành đa dạng.
Công nghệ thông tin đã nhanh chóng chuyển đổi các quá trình sản xuất kiểu truyền thống (với sự tham gia của con ngƣời) sang quá trình sản xuất với sự trợ giúp vô cùng hiệu quả của máy tính. Nhờ đó các giai đoạn thiết kế và chế tạo đƣợc từng bƣớc tự động hóa từng phần hoặc tự động hóa hoàn toàn, nhờ các hệ thống CAD/CAM (thiết kế và chế tạo có sự trợ giúp của máy tính). Cùng với sự hiện đại hóa và công nghiệp hóa với tốc độ ngày càng cao của đất nƣớc. Trƣờng Cao đẳng Công nghiệp Nam Định cũng có những bƣớc phát triển mang phong cách riêng của mình.
Đó chính là sự hƣớng tới nghiên cứu ứng dụng các hệ thống CAD/CAM/CNC trong tất cả các ngành đào tạo tại Trƣờng. Đặc biệt, ngành Cơ khí nói chung và ngành Công nghệ Hàn nói riêng. Tập bài giảng này đƣợc biên soạn nhằm phục vụ cho đào tạo ở hệ Cao đẳng nghề Hàn tại Trƣờng Cao đẳng Công nghiệp Nam Định ngoài ra tập bài giảng này cũng là tài liệu tham khảo cho cán bộ giảng dạy cũng nhƣ các kỹ thuật viên chuyên ngành Kỹ thuật cơ khí. Xin trân trọng cảm ơn! Nam Định, ngày tháng năm 2018 Nhóm biên soạn Chủ biên: Th.s: Bùi Huy Tƣởng Th.s: Trần Xuân Dũng 3 MỤC LỤC GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN HÀN RÔBỐT.
Cấu hình cơ bản của hệ thống robot hàn:. Bậc tự do:. Trường công tác:. Cơ cấu tay máy và chiều di chuyển của các trục:.
Hệ trục toạ độ Joint. Hệ trục toạ độ Robot. Hệ trục toạ độ Tools. Tủ điều khiển hệ thống robot hàn:.
Cấu tạo và chức năng của bảng dạy Teach phendant:. Cấu tạo và chức năng của bảng dạy Teach phendant:. Bảng dạy và các phím, nút ấn trên bảng dạy. Công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xƣởng:.
Các điều kiện về an toàn khi vận hành ROBOT hàn. Các chú ý cơ bản về an toàn:. Các biện pháp an toàn khi hàn hồ quang điện. 25 Bài 2: Vận hành hệ thống robot hàn IRB-1400 27 1.
Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, nguyên vật liệu:. Chuẩn bị thiết bị:. Chuẩn bị dụng cụ:. Chuẩn bị vật liệu:.
Kiểm tra an toàn hệ thống, robot hàn:. Kết nối thiết bị hàn với hệ thống robot:. Robot hàn hồ quang:. Súng hàn hồ quang:.
Bộ cấp dây:. Khới động nguồn Rô bốt:. Khởi động nguồn hàn MAG/TIG:. Điều khiển rô bốt theo trục độc lập:.
Điều khiển robot theo hệ toạ độ Đề các:. 35 Bài 3: Kỹ thuật lập trình cơ bản 35 1. Mở, tạo file mới:. Các bƣớc dạy học cho robot:.
Chuẩn bị trước khi dạy. Sao, ghi chép, sửa đổi tên file:. Sao chép chƣơng trình. Xóa chƣơng trình (Delete).
Sửa đổi tên chƣơng trình (Rename). Chức năng của các câu lệnh cơ bản:. Các nút chức năng trên bảng dạy. Các phím chức năng trên bảng dạy.
Chức năng hộp thao tác. Chức năng của các nút trên hộp thao tác. Soạn thảo chƣơng trình:. Cấu trúc một chƣơng trình.
Kiểm tra chương trình vừa lập (CHECKBACK/CHECK GO). Thay đổi, chỉnh sửa một chương trình. Xác định các toạ độ đƣờng đi của tay máy:. Lƣu chƣơng trình:.
Chạy mô phỏng:. Kiểm tra trình tự của bƣớc [CHECK GO]. Kiểm tra các bƣớc theo thứ tự ngƣợc lại [CHECK BACK]. Kiểm tra các bƣớc một cách liên tục .4 Lệnh gọi chƣơng trình <CALLP>.
72 Bài 4: Lập trình Robot IRB-1400 hàn đƣờng thẳng 73 1. Mở một file mới:. Kiểm tra hệ thống. Khởi động hệ thống.
Tạo một chƣơng trình. Chọn chế độ hàn:. Xác định các toạ độ đƣờng đi của tay máy:. Soạn thảo chƣơng trình:.
Lƣu chƣơng trình:. Chạy mô phỏng:. Chạy chƣơng trình thực hiện hàn đƣờng thẳng:. 85 BÀI TÂP LẬP TÌNH RÔ BỐT HÀN MAG HÀN ĐƢỜNG THẲNG 85 Bài 5: Lập trình Robot FD – V6 MAG hàn đƣờng cong 87 1.
Mở một file mới:. Kiểm tra hệ thống. Khởi động hệ thống. Tạo một chƣơng trình.
Xác định các toạ độ đƣờng đi của tay máy:. Soạn thảo chƣơng trình:. Lƣu chƣơng trình:. Chạy mô phỏng:.
Chạy chƣơng trình thực hiện hàn đƣờng thẳng:. 95 BÀI TÂP LẬP TÌNH RÔ BỐT HÀN MAG HÀN ĐƢỜNG CONG 96 Bài 6: Lập trình Robot FD – V6 MAG hàn tổng hợp 98 1. Mở một file mới:. Kiểm tra hệ thống:.
Khởi động hệ thống:. Tạo một chƣơng trình:. Xác định các toạ độ đƣờng đi của tay máy:. Soạn thảo chƣơng trình:.
Lƣu chƣơng trình:. Chạy mô phỏng:. Chạy chƣơng trình thực hiện hàn đƣờng thẳng:. 106 BÀI TÂP LẬP TÌNH RÔ BỐT HÀN MAG HÀN TỔNG HỢP 107 Bài 7: Lập trình Robot FD – V6 TIG hàn đƣờng thẳng 109 1.
Mở một file mới:. Kiểm tra hệ thống. Khởi động hệ thống. Tạo một chƣơng trình:.
Chọn chế độ hàn:. Xác định các toạ độ đƣờng đi của tay máy:. Soạn thảo chƣơng trình:. Lƣu chƣơng trình:.
Chạy mô phỏng:. Chạy chƣơng trình thực hiện hàn đƣờng thẳng:. 119 BÀI TÂP LẬP TÌNH RÔ BỐT HÀN TIG 119 HÀN ĐƢỜNG THẲNG 119 Bài 8: Lập trình Robot FD – V6 TIG hàn đƣờng cong 121 1. Mở một file mới:.
Kiểm tra hệ thống. Khởi động hệ thống. Tạo một chƣơng trình. Xác định các toạ độ đƣờng đi của tay máy:.
Soạn thảo chƣơng trình:. Lƣu chƣơng trình:. Chạy mô phỏng:. Chạy chƣơng trình thực hiện hàn đƣờng thẳng:.
129 BÀI TÂP LẬP TÌNH RÔ BỐT HÀN TIG 130 HÀN ĐƢỜNG CONG 130 Bài 9: Lập trình Robo FD – V6 TIG hàn tổng hợp 132 1. Mở một file mới:. Kiểm tra hệ thống. Khởi động hệ thống.
Tạo một chƣơng trình. Xác định các toạ độ đƣờng đi của tay máy:. Soạn thảo chƣơng trình:. Lƣu chƣơng trình:.
Chạy mô phỏng:. Chạy chƣơng trình thực hiện hàn đƣờng thẳng:. 140 8 GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN TỰ ĐỘNG HÓA RÔBỐT HÀN I. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MÔ ĐUN: I.
Vị trí, tính chất của mô đun - Vị trí: Là môn đun đƣợc bố trí cho học sinh sau khi đã học xong các môn học chung theo quy định của Bộ LĐTB-XH và học xong các môn học bắt buộc của đào tạo chuyên môn nghề từ MH07 đến MH13 - Tính chất: Là mô đun chuyên ngành tự chọn II. Mục tiêu mô đun: Học xong mô-đun này ngƣời học có khả năng: - Trình bày đúng cấu tạo và chức năng của các bộ phận trên hệ thống robot hàn IRB-1400 - Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ và nguyên vật liệu đầy đủ an toàn. - Vận hành thiết bị robot hàn thành thạo. - Tạo và mở các file dự liệu thành thạo.
- Tạo chƣơng trình hàn các liên kết hàn cơ bản có biên dạng khác nhau chính xác. - Chọn chế độ hàn phù hợp với chiều dày, tính chất vật liệu và kiểu liên kết hàn. - Quản lý tốt các tệp dự liệu, khắc phục các lỗi chƣơng trình. - Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh phân xƣởng.
9 BÀI 1: Cấu hình và chức năng của hệ thống robot hàn IRB-1400 Mục tiêu của bài: - Trình bày đƣợc các bộ phận của hệ thống robot hàn. - Nhận biết đƣợc các cơ cấu của hệ thống robot hàn. - Giải thích đúng chức năng và quy trình sử dụng cơ cấu hệ thống; - Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh phân xƣởng. Nội dung chi tiết: 1.
Cấu hình cơ bản của hệ thống robot hàn: Một hệ thống Robot thông thƣờng gồm một Robot, bảng dạy, và các thiết bị ngoại vi khác. Tất cả đƣợc kết nối với một tủ điều khiển. Hệ thống robot hàn hồ quang 1. Tủ điều khiển 7.
Bộ phận cấp dây hàn 3. Ống dẫn điện cực 4. Cuộn dây điện cực 5. Bậc tự do: Bậc tự do của cơ cấu là số thông số độc lập hay số thông số cần cho trƣớc để vị trí của cơ cấu hoàn toàn xác định.
Nó thể hiện số khả năng chuyển động của một cơ cấu (chuyển động quay hoặc tịnh tiến). Để dịch chuyển đƣợc một vật 10 thể trong không gian, cơ cấu chấp hành của robot phải đạt đƣợc một số bậc tự do. Nói chung, cơ hệ của robot là một cơ cấu hở, do đó số bậc tự do của nó có thể tính theo công thức: 5 w = 6n - ip i i 1 Trong đó: n – số khâu động. pi – số khớp loại i (i = 1,…,5: số bậc tự do bị hạn chế).
Đối với các cơ cấu có các khâu được nối với nhau bằng khớp quay hoặc tịnh tiến (khớp động loại 5) thì số bậc tự do bằng với số khâu động. Đối với cơ cấu hở, số bậc tự do bằng tổng số bậc tự do của các khớp động. Để định vị và định hƣớng khâu chấp hành cuối cùng một cách tùy ý trong không gian 3 chiều, robot cần có 6 bậc tự do, trong đó 3 bậc tự do để định vị và 3 bậc tự do để định hƣớng. Một số công việc đơn giản nâng hạ, sắp xếp, … có thể yêu cầu số bậc tự do ít hơn.
Các robot hàn, sơn, … thƣờng yêu cầu 6 bậc tự do. Trong một số trƣờng hợp cần sự khéo léo, linh hoạt hoặc khi cần phải tối ƣu hóa quỹ đạo, … ngƣời ta dùng robot với số bậc tự do lớn hơn 6. Bậc tự do quay. Hệ tọa độ: 11 Các tọa độ suy rộng của Robot.
Mỗi robot thƣờng nhiều khâu (links) liên kết với nhau qua các khớp (joints) tạo thành một xích động học xuất phát từ một khâu cơ bản (base) đứng yên. Hệ tọa độ gắn với khâu cơ bản gọi là hệ tọa độ cơ bản (hay hệ tọa độ chuẩn).