CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1. Tính cấp thiết của đề tài Sự phát triển của ngành công nghiệp tự động hoá và robot trong thời gian gần đây đã tạo ra nhu cầu ngày càng tăng về các phụ kiện phù hợp cho Robot AMR. Việc tạo ra các phụ kiện đáp ứng được nhu cầu này không chỉ giúp các doanh nghiệp cạnh tranh tốt hơn trên thị trường mà còn tạo ra cơ hội kinh doanh mới và tiềm năng phát triển. Và trong bối cảnh công nghiệp 4.0 và sự phát triển của tự động hoá, Robot AMR đã và đang đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường hiệu suất sản xuất và giảm thiểu sự phụ thuộc vào lao động.
Sự tự động hoá và sự linh hoạt của Robot AMR đã trở thành xu hướng quan trọng trong ngành công nghiệp hiện đại. Việc tạo ra các phụ kiện tối ưu cho Robot AMR giúp tăng cường hiệu suất sản xuất và làm việc hiệu quả hơn, giảm bớt thời gian và công sức cần thiết để hoàn thành các nhiệm vụ vận chuyển, xếp dỡ,…. Điều này giúp tăng tính chính xác, đồng nhất và đáng tin cậy của quy trình làm việc. Bên cạnh đó, việc sử dụng Robot AMR và các phụ kiện phù hợp có thể giảm thiểu sự phụ thuộc vào lao động nhân công, giảm thời gian chờ đợi và lỗi do con người gây ra.
Điều này có thể dẫn đến tiết kiệm chi phí và tài nguyên cho các doanh nghiệp và tổ chức. Việc nghiên cứu và phát triển các phụ kiện cho Robot AMR đóng vai trò quan trọng trong việc đẩy mạnh tiến bộ và đổi mới công nghệ. Nó không chỉ mở ra những cánh cửa mới cho việc áp dụng robot trong các ngành công nghiệp khác nhau mà còn góp phần vào sự tiến bộ tổng thể của ngành công nghiệp tự động hoá. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Các phụ kiện cho Robot AMR thường được trang bị cảm biến và hệ thống thu thập dữ liệu.
Việc nghiên cứu và phân tích dữ liệu thu được từ các phụ kiện này giúp cải thiện hiệu suất và khả năng tự động hoá của Robot AMR nói chung và cả dây chuyền sản xuất nói riêng, đồng thời tạo ra những thông tin giá trị về quy trình làm việc và tối ưu hóa hoạt động của Robot AMR. Các phụ kiện cho Robot AMR được thiết kế để tương tác với các hệ thống tự động khác trong một môi trường sản xuất hoặc kho hàng. Việc kết hợp các phụ kiện này giúp tự động hoá quy trình làm việc, từ đó giảm thiểu sự can thiệp của con người, tăng tính ổn định và độ chính xác trong quá trình hoạt động. Các phụ kiện cho Robot AMR được thiết kế để linh hoạt và dễ dàng tuỳ chỉnh để phù hợp với các yêu cầu cụ thể của ngành công nghiệp hoặc ứng dụng cụ thể khác nhau.
Điều này cho phép sử dụng Robot AMR trong nhiều lĩnh vực và công việc khác nhau, từ kho hàng và dịch vụ thực phẩm đến sản xuất và y tế. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài - Chế tạo các phụ kiện có khả năng hoạt động độc lập. - Tăng tỉ lệ tự động hóa ở các công ty, nhà máy với những công việc có thể sử dụng Robot AMR như vận chuyển các bộ phận giữa các dây chuyền với nhau,…. - Giảm tỉ lệ sai sót, tỉ lệ rủi ro cho công nhân lao động.
- Giúp cho các công ty, nhà máy giảm số lượng công nhân lao động cần cho các dây chuyền. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1. Đối tượng nghiên cứu - Robot AMR. - Các xí nghiệp, nhà máy, công ty,….sản xuất trong nước có sử dụng các Robot AMR.
- Ngôn ngữ lập trình. Phạm vi nghiên cứu - Các phụ kiện được lắp trên Robot AMR gồm phần cứng, phần mềm trong các xí nghiệp, nhà máy để phục vụ trong các xí nghiệp, nhà máy. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thu thập số liệu. - Phương pháp phân tích và tổng hợp.
- Phương pháp chuyên gia. - Phương pháp thực nghiệm. Kết cấu của đồ án tốt nghiệp Đồ án tốt nghiệp gồm 6 chương, trong đó: Chương 1: Giới thiệu. Chương 2: Cơ sở lý thuyết.
Chương 3: Tổng quan nghiên cứu. Chương 4: Thiết kế hệ thống cơ khí. Chương 5: Thiết kế hệ thống điện điều khiển. Chương 6: Kết luận – Đề nghị 2 Chương 2 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.
Tổng quan Để có thể chế tạo ra được các phụ kiện phù hợp với các công ty, nhà máy, phải hiểu rõ cách các cơ cấu, kết cấu, hệ thống điện điều khiển liên kết và vận hành với nhau. Để từ đó có thể đưa ra được những thiết kế phù hợp, đáp ứng được điều kiện hoạt động, môi trường hoạt động đã đề ra. Các cơ cấu thông dụng 2. Các cơ cấu cơ khí, cơ cấu chấp hành Băng tải - Băng tải (Conveyor belt) là một hệ thống truyền động tự động được sử dụng để chuyển động và vận chuyển các vật liệu, hàng hóa hoặc sản phẩm từ một vị trí đến vị trí khác trong quá trình sản xuất, vận chuyển và xử lý.
- Băng tải thường được cấu tạo từ một dải băng liên tục, được làm từ vật liệu như cao su, nhựa, kim loại hoặc sợi tổng hợp, được gắn vào hai hoặc nhiều trục quay để tạo ra một dòng chuyền. Băng tải di chuyển thông qua sự kết hợp của hệ thống truyền động, như động cơ điện hoặc hệ thống truyền động khác, và được hỗ trợ bởi các cuộn, trục hoặc hệ thống kẹp. 1: Một số dạng băng tải [ 7] Xi lanh điện - Xi lanh điện (Electric cylinder) là một thiết bị cơ khí tự động được sử dụng để tạo lực và chuyển động tuyến tính trong các ứng dụng công nghiệp và tự động hóa. Điểm đặc biệt của xi lanh điện là việc sử dụng động cơ điện để thay thế nguồn năng lượng từ khí nén như trong xi lanh khí nén truyền thống.
3 Chương 2 - Ứng dụng của xi lanh điện rất đa dạng và bao gồm các lĩnh vực như tự động hóa công nghiệp, robot hợp tác, máy CNC, thiết bị y tế, thiết bị y tế, thiết bị giải trí và nhiều ứng dụng khác. Việc sử dụng xi lanh điện thay thế xi lanh khí nén trong một số ứng dụng mang lại lợi ích như khả năng kiểm soát chính xác hơn, khả năng điều chỉnh dễ dàng và tiết kiệm năng lượng. 2: Xi lanh điện [ 8] Động cơ - Động cơ là một thiết bị chuyển đổi năng lượng từ một nguồn năng lượng (thường là điện) thành chuyển động cơ học. Động cơ có thể được phân loại dựa trên nguồn năng lượng, cấu trúc, cách làm việc và ứng dụng.
+ Động cơ điện: Động cơ điện chuyển đổi năng lượng điện thành chuyển động cơ học. Có các loại động cơ điện như động cơ DC, động cơ AC đồng bộ và động cơ bước. + Động cơ đốt trong: Động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu (như xăng, dầu diesel, khí) để tạo năng lượng và chuyển đổi thành chuyển động bằng quá trình đốt cháy. + Động cơ khí nén: Động cơ khí nén sử dụng năng lượng từ khí nén để tạo chuyển động.
- Các động cơ có thể được điều khiển bằng cách thay đổi nguồn cấp điện, dòng điện hoặc tần số. Chúng được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp, như robot, máy móc, ô tô, hàng hải và nhiều lĩnh vực khác. 4 Chương 2 Hình 2. 3: Một số loại động cơ [ 9] Hộp giảm tốc - Hộp giảm tốc là một thiết bị cơ khí được sử dụng để giảm tốc độ quay và tăng lực xoắn đầu ra từ một nguồn năng lượng.
Nó thường được sử dụng để điều chỉnh và truyền động chính xác trong các ứng dụng cần kiểm soát chuyển động và độ chính xác. - Hộp giảm tốc thường bao gồm các bộ phận như bánh răng, trục, trục vít và hệ thống truyền động. Cấu trúc và tỷ lệ giảm tốc của hộp giảm tốc có thể được thiết kế để đáp ứng yêu cầu cụ thể của ứng dụng. 5 Chương 2 Hình 2.
4: Một số loại hộp giảm tốc [ 10] 2. Các cơ cấu điền khiển Vi điều khiển - Vi điều khiển (Microcontroller) là một loại vi mạch tích hợp có chức năng xử lý và điều khiển các thiết bị điện tử. Nó kết hợp các thành phần chính như bộ xử lý trung tâm (Central Processing Unit - CPU), bộ nhớ (memory), bộ điều khiển và các giao diện ngoại vi vào/ra (I/O interfaces) trong một chip duy nhất. - Vi điều khiển được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng nhúng (embedded systems) như điều khiển robot, điện tử tiêu dùng, thiết bị y tế, ô tô, điện tử công nghiệp và nhiều lĩnh vực khác.
6 Chương 2 Hình 2. 5: Một số vi điều khiển [ 11] Cảm biến - Cảm biến (Sensor) là một thành phần điện tử có khả năng chuyển đổi các tín hiệu vật lý hoặc hóa học thành tín hiệu điện. Cảm biến đóng vai trò quan trọng trong việc thu thập thông tin về môi trường và các sự kiện xảy ra để đưa vào quá trình xử lý và điều khiển của các hệ thống điện tử. 6: Một số loại cảm biến phổ biến [ 12] 7 Chương 3 CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 3.
Các loại phụ kiện cho Robot AMR Phụ kiện dành cho Robot AMR sẽ giúp các Robot AMR hoạt động tốt hơn, phù hợp với những yêu cầu đặt ra của các nhà máy, công ty. Một số loại phụ kiện phổ biến cho Robot AMR gồm: phụ kiện bộ càng, phụ kiện nâng, phụ kiện xoay, phụ kiện băng tải, phụ kiện tay cầm điều khiển, phụ kiện pin và bộ sạc,… 3. Phụ kiện ben nâng 3. Giới thiệu về phụ kiện ben nâng Phụ kiện ben nâng cho Robot AMR là phụ kiện được sử dụng để nâng hạ, vận chuyển hàng hóa, vật dụng trong các môi trường công nghiệp, nhà kho và các cơ sở sản xuất khác.
Đặc tính của phụ kiện ben nâng - Khả năng nâng và hạ: Phụ kiện ben nâng có khả năng nâng và hạ vật liệu, hàng hóa hoặc con người từ một vị trí đến vị trí khác. - Tải trọng: Phụ kiện ben nâng có khả năng nâng và chịu tải trọng cụ thể. - Chiều cao nâng: Phụ kiện ben nâng có thể nâng vật liệu lên đến một chiều cao cụ thể. Kết cấu của phụ kiện ben nâng - Khung chính: Thành phần cơ bản của phụ kiện ben nâng, có chức năng chịu tải trọng và cung cấp khung bảo vệ cho các bộ phận bên trong.
- Bộ cơ cấu nâng: Thành phần chịu trách nhiệm cho quá trình nâng và hạ của phụ kiện ben nâng.