Luận văn thạc sĩ: Giải pháp ứng dụng robot trong gia công bằng tia laze

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu giải pháp ứng dụng robot trong gia công bằng tia laze, phân tích các thông số công nghệ và hiệu quả thực tiễn.

• Tác giả: Dương Hải Nam
• Người hướng dẫn: TS. Trương Hoành Sơn
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Chế Tạo Máy
• Đề tài: Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Một Số Thông Số Công Nghệ Đến Độ Nhấm Bề Mặt Chỉ Tiết Khi Mài Phẳng
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ Kỹ Thuật
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Giới thiệu về Robot Gia công Tia Laze

Robot gia công tia laze là một giải pháp công nghệ tiên tiến trong ngành chế tạo máy hiện đại. Công nghệ này kết hợp giữa hệ thống robot tự động và công nghệ tia laze để thực hiện các công việc gia công với độ chính xác cao. Sự phát triển của công nghệ tia laze đã mở ra những cơ hội mới trong việc gia công các loại vật liệu có tính chất cơ lý cao, bao gồm kim loại, composite và các vật liệu khó gia công truyền thống. Robot laze không chỉ nâng cao chất lượng bề mặt sản phẩm mà còn giảm đáng kể chi phí sản xuất và thời gian gia công. Ứng dụng của công nghệ này đã trở thành xu hướng không thể tránh trong các doanh nghiệp sản xuất hiện đại.

1.1. Khái niệm và Nguyên tắc Hoạt động

Robot gia công tia laze hoạt động dựa trên nguyên tắc phát xạ tia laze để cắt, khắc hoặc mối liền các bề mặt vật liệu. Tia laze được điều khiển bởi hệ thống điều khiển số CNC để đảm bảo độ chính xác tuyệt đối. Quá trình gia công này không để lại dấu vết trầy xước trên bề mặt, giúp nâng cao chất lượng sản phẩm đáng kể.

1.2. Lịch sử Phát triển Công nghệ

Công nghệ tia laze bắt đầu được phát triển từ những năm 1960 và đã trải qua nhiều thế hệ cải tiến. Robot tia laze hiện đại kết hợp các công nghệ tiên tiến như tự động hóa, công nghệ tín học để nâng cao hiệu suất và độ chính xác. Sự phát triển này đã cho phép các doanh nghiệp tối ưu hóa quy trình sản xuất.

II. Giải pháp Ứng dụng Robot Laze trong Sản xuất

Giải pháp công nghệ sử dụng robot tia laze mang lại nhiều lợi ích thiực tiễn cho ngành công nghiệp chế tạo. Khi sử dụng phương pháp gia công này, các doanh nghiệp có thể đạt được độ chính xác cao mà những phương pháp truyền thống như tiện, phay không thể đạt được. Robot laze có khả năng gia công được các vật liệu bất kỳ mà không gây tổn hại hoặc làm biến dạng bề mặt. Ngoài ra, công nghệ tự động hóa cho phép giảm chi phí lao động đáng kể và tăng năng suất gia công. Các thông số công nghệ có thể được điều chỉnh dễ dàng để phù hợp với từng loại vật liệu khác nhau, từ vật liệu có độ dẻo cao đến các loại kim loại cứng.

2.1. Ưu điểm của Robot Tia Laze

Robot gia công tia laze mang lại nhiều ưu điểm vượt trội: độ chính xác cao, không làm biến dạng vật liệu, chất lượng bề mặt tuyệt vời, giảm chi phí sản xuất, và tăng năng suất. Công nghệ này đặc biệt hiệu quả khi gia công các loại vật liệu khó như vật liệu có độ bền cao, composite, và ceramic.

2.2. Các Thông số Công nghệ Quan trọng

Những thông số công nghệ cần kiểm soát bao gồm công suất laze, tốc độ gia công, độ sâu cắt và vị trí laze. Việc tối ưu hóa các thông số này giúp đạt được chất lượng bề mặt tốt nhất, giảm chi phí gia công và nâng cao độ chính xác sản phẩm.

III. Ứng dụng Thực tiễn trong Các Ngành Công nghiệp

Robot gia công tia laze được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Trong ngành chế tạo máy chính xác, công nghệ này được sử dụng để gia công các bộ phận có yêu cầu độ chính xác cực cao. Trong ngành ô tô, robot laze được dùng để cắt và khắc các chi tiết phức tạp trên thân xe. Ngành điện tử sử dụng công nghệ này để gia công các linh kiện nhỏ với chất lượng bề mặt cao. Ngoài ra, công nghệ còn được ứng dụng trong chế tạo các thiết bị y tế, trang sức và những sản phẩm cần độ chính xác cao. Sự phát triển công nghệ tia laze liên tục mở ra những ứng dụng mới, giúp các doanh nghiệp nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm chi phí sản xuất.

3.1. Ứng dụng trong Ngành Ô tô

Trong ngành ô tô, robot tia laze được sử dụng để gia công các bộ phận khung, mối liền và khắc các chi tiết phức tạp. Công nghệ này giúp đạt độ chính xác cao, chất lượng bề mặt tốt, và giảm chi phí sản xuất đáng kể so với phương pháp truyền thống.

3.2. Ứng dụng trong Chế tạo Máy Chính xác

Robot gia công tia laze là giải pháp lý tưởng cho chế tạo máy chính xác, nơi độ chính xác và chất lượng bề mặt là yêu cầu hàng đầu. Công nghệ này cho phép gia công được các vật liệu cực kỳ khó mà những phương pháp gia công truyền thống không thể đạt được.

IV. Tương lai và Xu hướng Phát triển Công nghệ Robot Laze

Tương lai của robot gia công tia laze rất sáng sủa với sự phát triển của công nghệ tự động hóa và công nghệ tín học. Các hệ thống robot laze mới sẽ tích hợp trí tuệ nhân tạo và học máy để tự động điều chỉnh thông số công nghệ dựa trên chất lượng bề mặt thực tế. Việc kết hợp công nghệ vật liệu mới với robot laze sẽ mở ra những khả năng gia công các loại vật liệu có độ dẻo cao và vật liệu có độ bền cao mà hiện chưa có giải pháp hiệu quả. Đồng thời, giải pháp công nghệ này sẽ tiếp tục giảm chi phí gia công và nâng cao năng suất, giúp các doanh nghiệp đáp ứng nhanh nhu cầu thị trường toàn cầu. Sự phát triển của IoT và big data sẽ cho phép theo dõi và tối ưu hóa quá trình sản xuất theo thời gian thực.

4.1. Công nghệ Trí tuệ Nhân tạo trong Robot Laze

Công nghệ tín học tiên tiến như AI sẽ được tích hợp vào robot gia công tia laze để tự động điều chỉnh thông số công nghệ và dự đoán chất lượng bề mặt trước khi gia công. Điều này sẽ giảm thiểu lỗi sản xuất và nâng cao độ chính xác tổng thể.

4.2. Hướng Phát triển Lâu dài

Hướng phát triển chính sẽ tập trung vào việc giảm chi phí sản xuất, nâng cao chất lượng sản phẩm, và tăng năng suất gia công. Các giải pháp công nghệ mới sẽ giúp gia công được những loại vật liệu phức tạp và cải thiện khả năng tự động hóa quy trình sản xuất toàn diện.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BO GIAO DUC VA BAG TAO TRUONG DAI HOC BACH KHOA HA NOI Duong Hai Nam LIÊN IỆH 8UOnG NGHIEN CUU ANH HUGNG CUA MOT S60 THONG SO CONG NGITE DEN DO NITAM BE MAT CII TIRT KITT MAI PITANG VAT LIEU CO DO DEO CAO LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT AY OWL HD EGE Chế tạo máy Hà Nội — 2016 LOI CAM DOAN Tôi xia cam đoan luận văn: “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số công nghệ đến độ nhằm bề mặt chỉ tiết khi mài phẳng” là công trình nghiên cửu của riêng tôi. Các thi nghiệm trong luận văn được thực hiện nghiềm túc trên máy đạt tiêu chuẩn, các số liệu trong luận văn được đo đạu trung thực, chỉnh xác tại phỏng thí nghiệm có uy tín, các kết quả của luận văn chưa từng được công bồ trong bat kỳ một tài liệu nào. 4à Nội, ngày 22 tháng 09 năm 2016 Người cam đoan Dương Hải Nam LOLCAM ON Tôi xin chin thành cảm ơn Bê môn Công nghệ Chế tao máy — Khoa cơ khí, Trung tâm Cơ khí chính xác, bộ môn Thiết bị và Dụng cụ công nghiệp Trường đại học Công nghiệp ITä Nội đã tạo mợi điều kiên thuận lợi, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Tôi xin bảy tổ lòng biết ơn sâu sắc đến TS.Trương Hoành Sơn, người hưởng dẫn khoa học cho tôi.

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn cáo thầy cô giáo, các bạn đồng nghiệp đã đóng góp nhiều ÿ kiến quý báu và giúp đỡ tận tình để luận văn được hoàn thành. LOL NOI DAU Để nâng cao tính cạrlt tranh trong quá trình hội nhập Loàn cau, méi doanh ngiép muốn tổn tại cần phải phát triển theo hướng ha thấp giá thành chỉ phí gia công trên cơ sở đăm bảo và nâng cao chất lượng sắn phẩm, đáp ứng nhanh nhu cầu của người tiểu ding. Nâng cao chất lượng bể mặt chỉ tiết gia công là một trong những vấn đẻ rất quan. trợng của ngành công nghệ chế tạo máy nhằm †ạo ra các sản nhảm, thiết bị, máy móc đạt độ chính xác và Luổi thọ cáo, đấm bảo hiệu quả kinh tế kỹ thuật.

Hiện nay các loại vật liệu mới có cơ lý tính cao (độ bên co hoc, dộ bên nhiệt, độ cứng, chịu mài món) ngày cảng được sử dung rộng rãi trong các máy móc thiết bị. khi gia công các loại vật liệu nay dễ tạo ra các chỉ tiết máy có chất lượng (bề mặt, dộ chính xác, năng suất, .) cao là rất khó khăn nếu sử dụng các phương, pháp gia công lẫn cuối là tiện, phay. Do vậy để dap ứng được yêu cầu nảy cần sử dụng phương pháp mài để gia công lần cuối cho sẵn phẩm là thịch hợp hơn cả ( chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào phương pháp gia công tính lần cuối. Mài là một phương pháp gia công cơ có vị trí rất quan trọng bai vi mai tao ra các chỉ tiết mảy có độ chỉnh xác, chât lượng bể mặt cao, gia công được vật liệu bắt kỳ má các phương pháp gia công cắt gọt khảo khó khăn đề đạt được.

Không những vậy mài còn có thế sử dụng dé gia công thô với năng suất cao mã không cân qua cáo bước gia công tạo hình trung gian khắc. Việc nghiên cửu và ủng đụng các giải pháp công nghệ và phương pháp gia công tỉnh lần cuối cho các bể mặt chỉ tiết máy, đồng thời tìm ra những biện pháp công nghệ mới hoàn thiện hơn là một nhiệm vụ cấp bách. Chất lượng sản phẩm khi mài sẽ như thể nào khi mả công nghệ tự động hỏa, công nghệ tín học, công nghệ vật liệu phát triển như vũ bão. Sự phát triển oủa các ngành công, nghệ này ảnh hưởng rất lớn đến việc đâm bão chất lượng sản phẩm khi mài.

Trước đây khi gia công xong người ta mới biết kết quả, nhưng ngày nay người ta có thể dự đoán LOL NOI DAU Để nâng cao tính cạrlt tranh trong quá trình hội nhập Loàn cau, méi doanh ngiép muốn tổn tại cần phải phát triển theo hướng ha thấp giá thành chỉ phí gia công trên cơ sở đăm bảo và nâng cao chất lượng sắn phẩm, đáp ứng nhanh nhu cầu của người tiểu ding. Nâng cao chất lượng bể mặt chỉ tiết gia công là một trong những vấn đẻ rất quan. trợng của ngành công nghệ chế tạo máy nhằm †ạo ra các sản nhảm, thiết bị, máy móc đạt độ chính xác và Luổi thọ cáo, đấm bảo hiệu quả kinh tế kỹ thuật. Hiện nay các loại vật liệu mới có cơ lý tính cao (độ bên co hoc, dộ bên nhiệt, độ cứng, chịu mài món) ngày cảng được sử dung rộng rãi trong các máy móc thiết bị.

khi gia công các loại vật liệu nay dễ tạo ra các chỉ tiết máy có chất lượng (bề mặt, dộ chính xác, năng suất, .) cao là rất khó khăn nếu sử dụng các phương, pháp gia công lẫn cuối là tiện, phay. Do vậy để dap ứng được yêu cầu nảy cần sử dụng phương pháp mài để gia công lần cuối cho sẵn phẩm là thịch hợp hơn cả ( chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào phương pháp gia công tính lần cuối. Mài là một phương pháp gia công cơ có vị trí rất quan trọng bai vi mai tao ra các chỉ tiết mảy có độ chỉnh xác, chât lượng bể mặt cao, gia công được vật liệu bắt kỳ má các phương pháp gia công cắt gọt khảo khó khăn đề đạt được. Không những vậy mài còn có thế sử dụng dé gia công thô với năng suất cao mã không cân qua cáo bước gia công tạo hình trung gian khắc.

Việc nghiên cửu và ủng đụng các giải pháp công nghệ và phương pháp gia công tỉnh lần cuối cho các bể mặt chỉ tiết máy, đồng thời tìm ra những biện pháp công nghệ mới hoàn thiện hơn là một nhiệm vụ cấp bách. Chất lượng sản phẩm khi mài sẽ như thể nào khi mả công nghệ tự động hỏa, công nghệ tín học, công nghệ vật liệu phát triển như vũ bão. Sự phát triển oủa các ngành công, nghệ này ảnh hưởng rất lớn đến việc đâm bão chất lượng sản phẩm khi mài. Trước đây khi gia công xong người ta mới biết kết quả, nhưng ngày nay người ta có thể dự đoán Hinh 2.

So dé bé ti robot phối hợp làm việc trên dây chuyên tự động, 43 Tình 2. Dây chuyển máy phay tự động có hai robot phục vụ. Robot trong đây truyền lắp ráp - - - 44 Hình 2. Câu trúc chung của robot công nghiệp.

Rrobot được gắn phối hợp với máy để gia công sân phẩm.Robơt ứng dụng cắt cảnh cabin oto. Robot han két hợp ` _- Hình 2. Hình ánh robot ứng, dụng trong thức tế „47 Hình 2. Rebơt gắn kết dễ gia công các chủ tiết phức tap.

Cầu trúc chung của robot gia công bing tia laze 48 Hình 2. Mô hinh robot gia công diễn hình. Mô hình robot laze Sbậc tự đo.Hệ trục tọa độ của Robet.1: Chuyển động của robot từ điểm đến. để thực hiện thao táo công nghệ 57 Tinh 3.Chuyén động cũcủa robot theoeo đường bịbiên dang để thực hiện thao tác công nghệ.Chay động của robot theoso đườngnế php cáo thao tác công nghệ.

Trạng thái của robot cần xác định tại các điểm thao tác. Các tham số trạng thái của robot tại các điểm thao tác. Trạng thái của robot cần xác định tại các điểm trên đường biên dang thao tac. Trạng tháichuyên động của robot được phép nỏi bởi chuyển động điểm điểm và chuyển động theo các đường biên đạng, 64 Hình 3.

Quỹ đạo chuyển động của robot theo quy luật độ đời địchchuyên là đa thúc bậc ba của thời gian 1. Quỹ đạo chuyến động của robot theo quy luệt vận tốc hình thang 6ï Hình 3.10: Quỹ đạo chuyên động của robot theo quy luật vận tắc hình thang. Cac dang thao tac céng nghệ lên đổi tượng, - 70 Tình 3. Thiết kế quỹ đạo trong không gian khớp đầm bảo yên cầu chuyển động, của khâu thao tác tại các diễm nút.

13: Quỹ đạo chuyển động robot cất nghuêng 74 Hinh 3. Quy luật về vị trí theo phương x,y„⁄ 16 Tình 3.Quy luật về vận lốc theo phương "- MUC LUC HINH VE Hình 1. Ứng dụng laze trong y học. ứng đụng laze trong quân sự -6 Linh 1.

Cau tao ciia laze ban din. Laze COz - 8 linh 1. XE HH gu ggberrưec 2 Hình 1. Nguyễn lý gia công chùm tia laze "1 Tĩinh 1.

Nguyên lý gia công chùm tia laze.Cắt băng tỉa laze - - 14 Tinh 1. Cắt bằng tỉa laze co2 - - 15 Hình 1. Máy gia công tia laze kim loại - - l5 Hình 1_L1.Cơ cầu dẫn hướng „ - - - - l6 Hình 1. Hình đáng lỗ phụ thuộc vào tiêu cv 18 Hinh 1.Quan hệ chiều sâu khoan với công suất lazer 18 Tình 1.

Tịch sử phát triển các phương pháp cất 22 Hình 1.Sơ đồ nguyên lý điều khiến hướng chùm tia laze khi cắt đư đường kinh chữm tia - - - Hinh 1. So dé quá trình cat bang lave CNC P72 Tình 1. Hình đáng bên ngoài của một mấy gia công bằng laze Hình 1. Hình đáng bên ngoài của Ì máy cắt bằnglaze CNC của hãng, 2 Hình 1.

Cúc sản phẩm cắt trên máy cắt bằng laze CNC eda hing HACO. Câu trúc cơ bán máy gia công bằng laze 2 Hình 1. Cơ câu chấp hành. Sản phẩm cắt bánh vãng laze.

Săn phẩm mnö hình. Robot cat canh cabin. Cae loại robot. Sơ đỏ làm vige cita robot RBM Sphụe vụ máy đột đập cỡ nhố.5ơ đồ bố trí robot phục vụ nhiệt luyện bánh răng.

Sơ để làm việc của robot irén day chuyén han vé 6 t6 Toyota, 40 Hình 2. Robot phục vụ máy tiện bản tự động,.Co cầu phân phổi phụ.đ2 thậm chí còn điển khiến được các thông số công nghệ để tạo ra ác kết quả mái mong muốn. Hiện nay đo xu thế hội nhập khu vực và thế giới, các sẵn phẩm cơ khí Việt Nam. cũng phải vươn lên dạt các chỉ tiêu chất lượng của khu vực và quốc tế.

Vì vậy việc nghiên cửu và ng dựng kết quá của công nghệ mài đề góp phan nang cao chất lượng sản phẩm cơ khí một cách cụ thế vả có hiệu quả treng điều kiện ở nước ta là rất cần thiết. Tôi đã tiến hành thực hiện luận văn cao học của minh với tên là “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số công nghệ đến độ nhám bỀ mặt chỉ tiết khi mài phẳng vật liệu có độ đếo cao” * Mục đích của đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tổ công nghệ (,,,S„„,1), đến chất lượng bê mặt chủ tiết khi mài phẳng. Xác định chế độ cắt với độ nhám bê mặt khi mài trên máy mái phẳng, * Nội dung nghiên cửu: - Nghiên cứu tổng quan về mài.