Luận Văn Thạc Sĩ Về Thiết Kế và Chế Tạo Mô Hình Tay Máy Gắp Sản Phẩm

• Tác giả: Nguyễn Văn Đoàn
• Trường học: Đại Học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật
• Đề tài: Thiết Kế và Chế Tạo Mô Hình Tay Máy Gắp Sản Phẩm Hiện Đại
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2006
• Địa điểm: Hà Nội

• MUÏC LUÏC
• I. CHÖÔNG I : DAÃN NHAÄP
• 1. Ñaët vaán ñeà . Taàm quan troïng cuûa ñeà taøi . Ñieåm môùi cuûa ñeà taøi . Giôùi haïn ñeà taøi . Muïc ñích nghieân cöùu . Phöông phaùp nghieân cöùu . Thôøi gian nghieân cöùu
• 2. CHÖÔNG 2 : Cô sôû lyù luaän
• 2.1. Söï xuaát hieän cuûa thuaät ngöõ robot vaø tình hình nghieân cöùu söû duïng robot cuûa caùc nöôùc treân theá giôùi . Tình hình phaùt trieån cuûa robot ôû Vieät Nam . Nhu caàu thöïc teá veà vaán ñeà söû duïng robot trong söï nghieäp CNH-HÑH ôû nöôùc ta . Nhöõng coâng vieäc ñoøi hoûi neân ñöa vaøo söû duïng caùc cô caáu robot . Caùc loaïi robot trong coâng nghieäp vaø phaïm vi öùng duïng cuûa töøng loaïi . Robot Scara 4 baäc töï do . Moät soá khoù khaên khi tính toaùn vaø cheá taïo robot ôû nöôùc ta trong giai ñoaïn hieän nay. Cô sôû lyù thuyeát veà ma traän chuyeån, phöông trình cô baûn cuûa robot . Ma traän chuyeån ñoåi tònh tieán giöõa hai toaï ñoä . Ma traän bieán ñoåi xoay giöõa hai toaï ñoä. Ma traän bieán ñoåi xoay quay caùc truïc ñaëc bieät. Ma traän bieán ñoåi khi xoay heä truïc toaï ñoä OX1Y1Z1 quanh truïc X moät goùc α so vôùi heä truïc toaï ñoä OXYZ . Ma traän bieán ñoåi khi xoay heä truïc toaï ñoä OX1Y1Z1 quanh truïc Y moät goùc β so vôùi heä truïc toaï ñoä OXYZ. Ma traän bieán ñoåi khi xoay heä truïc toaï ñoä OX1Y1Z1 quanh truïc Z moät goùc θ so vôùi heä truïc toaï ñoä OXYZ. Boä thoâng soá DH(Denavit. Thieát laäp heä truïc toaï ñoä. Moâ hình bieán ñoåi . Phöông trình ñoäng hoïc . Cô sôû lyù thuyeát veà ma traän Jacobi . Phöông trình Lagarange baäc II öùng duïng trong phaân tích ñoäng löïc hoïc cho robot. Cô sôû lyù thuyeát veà hoï vi xöû lyù 8051 . Giôùi thieäu chung. Caáu Truùc AT89S52 . Sô ñoà khoái . Sô ñoà chaân. Caáu truùc cuûa vuøng Ram . Ngoân ngöõ ñieàu khieån . Keát noái vôùi maùy tính. Caáu truùc coång xuaát nhaäp vaø moâ taû chöùc naêng caùc chaân treân vi ñieàu khieån. Giôùi thieäu caáu taïo vaø nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa ñoäng cô böôùc . Nguyeân taéc hoaït ñoäng chung cuûa ñoäng cô böôùc . Nguyeân taéc hoïat ñoäng cuûa ñoäng cô böôùc daïng töø daãn thay ñoåi. Ñieàu khieån ñoäng cô böôùc . Cô sôû lyù thuyeát veà giao tieáp maùy tính.Caùc phöông phaùp giao tieáp .Caùc hình thöùc giao tieáp treân maùy tính . Tieâu chuaån giao tieáp coång noái tieáp . Chöùc naêng cuûa caùc chaân treân caùc coång giao tieáp . Phöông phaùp keát noái . Nguyeân lyù truyeàn döõ lieäu. Khaùi quaùt veà giao tieáp noái tieáp trong matlab. Trình töï thöïc hieän giao tieáp giöõa thieát bò vôùi coång noái tieáp
• III. Chöông III: Choïn sô ñoà cô caáu, tính toaùn ñoäng hoïc vaø ñoäng löïc hoïc cho robot 6 baäc töï do
• 3.1. Choïn sô ñoà keát caáu cho robot 6 baäc töï do. Caùc kích thöôùc ban ñaàu. Tính toaùn ñoäng hoïc thuaän cho robot 6 baäc töï do.2 Sô ñoà cuûa robot gaép saûn phaåm, boä thoâng soá DH. Phaân tích ñoäng hoïc thuaän cho robot. Phaân tích ñoäng hoïc ngöôïc cho robot. ÖÙng duïng ma traän Jacobi quay vít ñeå tính toaùn vaän toác cho caùc khôùp vaø boä taùc ñoäng cuoái . Tính toaùn ñoäng löïc hoïc cho robot 6 baäc töï do. Tính beàn cho toaøn boä cô caáu döïa treân cô sôû tónh hoïc. Kieåm tra ñoäng löïc hoïc cho tay maùy khi ñang thöïc hieän nhieäm vuï
• IV. Chöông IV: Thieát keá boä ñieàu khieån vaø chöông trình giao tieáp maùy tính
• 4.1. Phaân tích boä ñieàu khieån tay maùy.2 Thieát keá maïch ñieän cho caùc boä giaûi maõ. Sô ñoà maïch ñieän ñieàu khieån vi böôùc. Thieát keá maïch ñieàu khieån chính. Thieát keá maïch ñieàu khieån chính. Thieát keá maïch xöû lyù tín hieäu töø caûm bieán. Sô ñoà maïch ñieän xöû lyù tín hieäu caûm bieán. Thieát keá giao dieän ñieàu khieån . Xöû lyù soá lieäu nhaäp. Giao dieän ñieàu khieån. Trình töï laäp trình hoaït ñoäng cho tay maùy. Moâ phoûng hoaït ñoäng . Giôùi thieäu veà phaàn meàm Solid edge. Giôùi thieäu veà phaàn meàm Visual Natran. Thuaät toaùn ñieàu khieån cho robot gaép saûn phaåm
• V. Chöông V: Thöïc Nghieäm
• 5.1. Cheá taïo caùc boä giaûi maõ. Sô ñoà maïch in . Sô ñoà thöïc teá. Cheá taïo boä ñieàu khieån trung taâm, Boä ñieàu khieån trung gian vaø card giao tieáp. Sô ñoà maïch in. Sô ñoà thöïc teá. Cheá taïo maïch caûm bieán . Sô ñoà maïch in . Sô ñoà thöïc teá . Caáu taïo boä ñieàu khieån vaø moâ hình thöïc teá . Giaûi quyeát moät baøi toaùn thöïc teá
• VI. Chöông VI: Keát luaän vaø höôùng phaùt trieån
• 6.1. Höôùng phaùt trieån cuûa ñeà taøi . Chöông trình vieát cho boä ñieàu khieån trung taâm vaø boä ñieàu khieån trung gian. Chöông trình vieát cho boä ñieàu khieån trung taâm . Chöông trình vieát cho boä ñieàu khieån trung gian 1. Chöông trình vieát cho boä ñieàu khieån trung gian 2
• Phuï luïc 2: Thuaät toaùn ñieàu khieån ñoäng cô vi böôùc, chöông trình vieát cho vi böôùc baèng hôïp ngöõ vaø chöông trình matlab tính toaùn caùc döõ lieäu vaøo . Thuaät toaùn ñieàu khieån vi böôùc . Chöông trình ñieàu khieån vi böôùc . Chöông trình taïo giao dieän vaø tính toaùn döõ lieäu vaøo
• Phuï luïc 3: Caùc heä soá trong phöông trình ñoäng löïc hoïc cho robot 6 baäc töï do
• Taøi lieäu tham khaûo

I. Giới thiệu về Thiết Kế và Chế Tạo Mô Hình Tay Máy Gắp Sản Phẩm

Mô hình tay máy gắp sản phẩm hiện đại đang trở thành một phần không thể thiếu trong ngành công nghiệp tự động hóa. Việc thiết kế và chế tạo các mô hình này không chỉ giúp tăng năng suất mà còn giảm thiểu sai sót trong quá trình sản xuất. Các công nghệ mới như robot gắp sản phẩm và công nghệ tự động hóa đang được áp dụng rộng rãi, mang lại nhiều lợi ích cho doanh nghiệp.

1.1. Tổng quan về mô hình tay máy gắp sản phẩm

Mô hình tay máy gắp sản phẩm là thiết bị tự động hóa có khả năng thực hiện các thao tác gắp, di chuyển và lắp ráp sản phẩm. Những mô hình này thường được sử dụng trong các dây chuyền sản xuất hiện đại.

1.2. Lịch sử phát triển của công nghệ tay máy

Công nghệ tay máy đã có lịch sử phát triển lâu dài, bắt đầu từ những năm 1920 với các thiết bị cơ khí đơn giản. Ngày nay, công nghệ này đã phát triển thành các mô hình robot phức tạp với khả năng tự động hóa cao.

II. Vấn đề và Thách thức trong Thiết Kế Mô Hình Tay Máy

Mặc dù công nghệ tay máy gắp sản phẩm mang lại nhiều lợi ích, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức trong quá trình thiết kế và chế tạo. Các vấn đề như chi phí đầu tư cao, yêu cầu kỹ thuật phức tạp và sự cần thiết phải đào tạo nhân lực là những yếu tố cần được xem xét.

2.1. Chi phí đầu tư và bảo trì

Chi phí đầu tư cho một mô hình tay máy gắp sản phẩm có thể rất cao, bao gồm chi phí thiết bị, phần mềm và bảo trì. Do đó, doanh nghiệp cần cân nhắc kỹ lưỡng trước khi quyết định đầu tư.

2.2. Yêu cầu kỹ thuật và đào tạo

Việc thiết kế và vận hành mô hình tay máy yêu cầu kiến thức chuyên môn cao. Do đó, việc đào tạo nhân lực là rất cần thiết để đảm bảo hiệu quả hoạt động của thiết bị.

III. Phương Pháp Thiết Kế Mô Hình Tay Máy Gắp Sản Phẩm Hiện Đại

Để thiết kế một mô hình tay máy gắp sản phẩm hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp khoa học và công nghệ tiên tiến. Việc sử dụng phần mềm mô phỏng và thiết kế 3D giúp tối ưu hóa quy trình thiết kế.

3.1. Sử dụng phần mềm thiết kế 3D

Phần mềm thiết kế 3D như SolidWorks hay AutoCAD cho phép tạo ra các mô hình chi tiết và chính xác, giúp giảm thiểu sai sót trong quá trình chế tạo.

3.2. Mô phỏng và kiểm tra

Mô phỏng hoạt động của mô hình tay máy trước khi chế tạo thực tế giúp phát hiện và khắc phục các vấn đề tiềm ẩn, từ đó nâng cao hiệu quả hoạt động.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn của Mô Hình Tay Máy Gắp Sản Phẩm

Mô hình tay máy gắp sản phẩm hiện đại được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như sản xuất ô tô, điện tử và thực phẩm. Những ứng dụng này không chỉ giúp tăng năng suất mà còn cải thiện chất lượng sản phẩm.

4.1. Ứng dụng trong ngành sản xuất ô tô

Trong ngành sản xuất ô tô, mô hình tay máy gắp sản phẩm được sử dụng để lắp ráp các linh kiện, giúp giảm thiểu thời gian và chi phí sản xuất.

4.2. Ứng dụng trong ngành điện tử

Ngành điện tử cũng đã áp dụng mô hình tay máy để gắp và lắp ráp các linh kiện nhỏ, đảm bảo độ chính xác cao và giảm thiểu sai sót.

V. Kết Luận và Tương Lai của Mô Hình Tay Máy Gắp Sản Phẩm

Mô hình tay máy gắp sản phẩm hiện đại đang ngày càng trở nên phổ biến và quan trọng trong ngành công nghiệp. Tương lai của công nghệ này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều cải tiến và ứng dụng mới, góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành sản xuất.

5.1. Xu hướng phát triển công nghệ

Công nghệ tay máy sẽ tiếp tục phát triển với sự xuất hiện của các công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo và Internet of Things, giúp nâng cao hiệu quả và tính linh hoạt.

5.2. Tác động đến thị trường lao động

Sự phát triển của mô hình tay máy gắp sản phẩm sẽ có tác động lớn đến thị trường lao động, yêu cầu người lao động phải có kỹ năng cao hơn để thích ứng với công nghệ mới.