Chương 1. TỔNG QUAN VỀ CÁNH TAY ROBOT, MÃ QR GVHD: ThS. Nguyễn Trường Nhu cánh tay con người nhưng độ nhạy bén và tốc độ thì nhanh hơn rất nhiều. Chính khả năng linh hoạt cao nên thiết bị này được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau.
Tiết kiệm không gian và thời gian: Cánh tay robot không chỉ linh hoạt, nhạy bén mà còn có tính ứng dụng cao. Bên cạnh đó, cánh tay robot còn giúp tiết kiệm không gian, không cần nhiều nhân công hay máy móc vì cánh tay robot có thể hoàn thành tốt mọi công việc nhanh chóng. Tiết kiệm chi phí: Làm thế nào để nâng cao năng suất và giảm chi phí nhân công là bài toán được nhiều người quan tâm. Với sự hiện diện của cánh tay robot công nghiệp bạn có thể tiết kiệm được nhiều khoản chi phí đầu tư khác như nhân công, máy móc, mặt bằng… Đảm bảo chất lượng, tránh lỗi sản phẩm: Quá trình sản xuất thủ công rất dễ gặp phải sai sót.
Tuy nhiên với cánh tay robot là giải pháp hữu dụng tối ưu dành vì chúng được lập trình, tính toán cẩn thận trong từng chi tiết nên rất khó gặp sự cố hay gây ra lỗi khi vận hành. An toàn, tiện lợi, có giá trị kinh tế: Việc mua Sử dụng cánh tay robot công nghiệp giúp hạn chế những sai sót, tăng năng suất, tiết kiệm thời gian và chi phí, đặc biệt mang đến môi trường an toàn, hiệu quả. Không những thay con người làm các công việc khó khăn, chúng còn rất an toàn và không gây hại cho con người, đảm bảo hiệu suất và thời gian làm việc. Mã QR có thể chứa nhiều loại thông tin khác nhau, nên được sử dụng cho bất cứ điều gì và tất cả mọi thứ.
Chúng cũng có lợi cho cả khách hàng và doanh nghiệp. Ví dụ: một doanh nghiệp tiết kiệm tiền và chi phí quảng cáo bằng cách phân phối mã QR đến trang web hoặc URL của họ. Một khách hàng có thể quét mã QR này và các thông tin sẽ được lưu trữ lại phòng đến khi cần sau này. Đồ án tốt nghiệp 2 SVTH: Võ Như Hiệp – 17020055 Lương Trung Hiếu – 17020044 Chương 1.
TỔNG QUAN VỀ CÁNH TAY ROBOT, MÃ QR GVHD: ThS. Nguyễn Trường Nhu Một số ứng dụng phổ biến của mã QR có thể kể đến như: - Mua sản phẩm - Tải file trên mạng - Nghe nhạc online - Tra cứu lịch trình xe bus/tàu tài - Nhận bản tin mỗi ngày từ những shop yêu thích - Truy cập Website/Fanapge nhanh chóng không cần link - Nhận thông tin khuyến mãi định kỳ qua mail/số điện thoại - Nhận thông tin về một mẫu quảng cáo/chương trình/sự kiện khuyến mãi - Áp dụng QR Code vào quản lý doanh nghiệp, nhân sự - Tra cứu bản đồ 1 khu vực nào đó: ứng dụng tại các địa điểm công cộng, khu du lịch, vườn sinh thái. Ngoài những ứng dụng trên thì mã QR còn rất nhiều ứng dụng khác trong cuộc sống.2 Cánh tay robot trong tương lai. Việc ứng dụng tự động hoá vào sản xuất dần chở nên phổ biến, tốc độ tăng trưởng của cánh tay robot ngày càng mạnh mẽ hơn.
Việt Nam cũng đã và đang bắt đầu ứng dụng cánh tay robot vào sản xuất, tuy mật độ sử dụng cánh tay robot còn thấp nhưng Việt Nam là mọt thị trường tiềm năng. Nhiều nhà máy lớn như: Samsung, Toyota, LG, Honda, Vinamilk, … đã áp dụng cánh tay robot gắp sản phẩm và công nghệ tự động hoá dây chuyền sản xuất. Nhờ khả năng hoạt động 24/24 và độ chính xác cao nên robot có thể giúp doanh nghiệp tăng chất lượng thành phẩm, hạn chế rủi lo trong lao động. Đồ án tốt nghiệp 3 SVTH: Võ Như Hiệp – 17020055 Lương Trung Hiếu – 17020044 Chương 1.
TỔNG QUAN VỀ CÁNH TAY ROBOT, MÃ QR GVHD: ThS. Nguyễn Trường Nhu 1.4 Một số loại cánh tay robot. Hiện nay, trên thị trường có nhiều loại cánh tay robot khác nhau với đặc điểm riêng. Vì thế tùy theo nhu cầu và tính chất công việc mà ta có thể chọn loại phù hợp nhất với công việc - Robot giàn: Loại máy này có ba khớp lăng trụ ứng dụng trong việc lắp đặt những linh kiện hay xử lý những công cụ máy.
- Robot hình trụ: Được ứng dụng trong những hoạt động lắp ráp hay xử lý máy móc công cụ, hàn điểm hay xử lý ở các máy Diecasting. Trong cấu tạo, chúng có một trục để tạo nên hệ tọa độ hình trụ. - Robot hình cầu: Loại cánh tay robot này được dùng để xử lý những công cụ máy, hàn điểm, hàn khí hoặc hàn hồ quang. Khi làm việc chúng thường chuyển động theo trục để tạo một hệ tọa độ cực.
- SCARA robot: Thiết kế hai khớp quay song song hoạt động trên một mặt phẳng. Chúng được ứng dụng trong những hoạt động lắp ráp hay xử lý các chi tiết máy. - Robot song song: Loại cánh tay robot này với khối nối lăng trụ, khớp quay. Ứng dụng của chúng ở trong nền tảng di động xử lý mô phỏng buồng lái của chuyến bay.
- Robot nhân tạo: Được mô phỏng theo chuyển động con người, thiết kế bàn tay và ngón cái chuyển động độc lập với nhau. Chính sự linh hoạt mà cho phép chúng tham gia vào việc lắp ráp và xử lý các loại linh kiện điện tử hay công nghệ xe siêu vi. - Robot khớp nối: Thường thiết kế với ba khớp quay. Đối với những loại máy phổ biến là cánh tay robot 3 bậc, 4 bậc… Theo đó, cấu trúc bao gồm hai nhánh đơn giản đến những hệ thống có 10 hoặc nhiều khớp tương tác hơn.
• Sau khi tìm hiểu về cánh tay robot và mã QR cùng với một số kiến thức nền tảng nhóm đã định hướng, quyết định thiết kế và thi công mô hình cánh tay robot sử dụng PLC S7 1200 kết hợp băng chuyền phân loại hàng theo mã QR CODE. Đồ án tốt nghiệp 4 SVTH: Võ Như Hiệp – 17020055 Lương Trung Hiếu – 17020044 Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT GVHD: ThS. Nguyễn Trường Nhu Chương 2.
Tổng quan về PLC 2. Giới thiệu chung PLC (Programmable Logic Control) là thiết bị có thể lập trình được thiết kế chuyên dùng trong công nghiệp để điều khiển các tiến trình xử lí từ đơn giản đến phức tạp, tuỳ thuộc vào người điều khiển mà có thể thực hiện một loạt các chương trình hoặc sự kiện này được kích hoạt bởi các tác nhân kích thích (hay còn gọi là ngõ vào) tác động vào PLC hoặc qua các bộ định thời (Timer) hay các sự kiện được đếm qua bộ đếm. Khi một sự kiện được kích hoạt nó PLC bật ON, OFF hoặc phát ra một chuỗi xung ra các thiết bị bên ngoài được gắn vào ngõ ra của PLC. Hiện nay PLC đã được nhiều hãng khác nhau sản xuất như: Siemens, Omron, Mitsubishi, Pesto, Alan Bradley, Shneider.
Mặt khác ngoài PLC cũng đã bổ sung thêm các thiết bị mở rộng khác như: Các cổng mở rộng AI (Analog Input), DI (Digital Input), các thiết bị hiển thị, các bộ vào. Đặc điểm của bộ điều khiển lập trình Sự phát triển những hệ thống điều khiển lập trình được (programmable control systems) hệ thống sử dụng CPU và bộ nhớ để điều khiển máy móc hay quy trình sản xuất. PLC tạo ra một khả năng điều khiển thiết bị dễ dàng và linh hoạt dựa trên việc lập trình trên các lệnh logic cơ bản, thực hiện những tác vụ khác như định thời, đếm, … làm tăng khả năng điều khiển cho những hoạt động phức tạp, ngay cả với loại PLC nhỏ nhất. Việc sử dụng PLC cho phép chúng ta hiệu chỉnh hệ thống điều khiển mà không cần có sự thay đổi nào về mặt kết nối dây, sự thay đổi chỉ là thay đổi chương trình điều khiển trong bộ nhớ thông qua thiết bị lập trình chuyên dùng.
Hơn nữa, chúng ta còn có ưu điểm là thời gian lắp đặt và đưa vào hoạt động nhanh hơn so với những hệ thống truyền thống mà đòi hỏi cần phải thực hiện việc nối dây phức tạp giữa các thiết bị rời. Tuy nhiên, khi dùng PLC Đồ án tốt nghiệp 5 SVTH: Võ Như Hiệp – 17020055 Lương Trung Hiếu – 17020044 Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT GVHD: ThS. Nguyễn Trường Nhu điều khiển những thiết bị có công suất lớn cần phải có mạch điện tử công suất trung gian gắn thêm vào.
Một số loại PLC hiện nay * PLC siemens: Sản xuất nhiều dòng sản phẩm khác nhau, phục vụ tốt cho nhu cầu nhà máy, lập trình dễ dàng, gọn nhẹ, dung lượng lớn, … dễ dàng bảo quản sửa chữa 19 và có giá cả cạnh tranh. PLC siemens có các dòng sản phẩm phổ biến: S7-200, S7-300, S7-400, S7-1200, S7-1500. 1 Một số PLC hãng Simen * PLC Schneider: được thiết kế với kích thước nhỏ gọn, tiện lợi, dễ sử dụng nhất. Sức mạnh sử lý và kích thước bộ nhớ là lý tưởng cho mục tiêu các ứng dụng hiệu suất cao.
Phần mềm lập trình của SoMachine rất mạnh mẽ và trực quan, giúp bạn 20 nhanh chóng tạo ứng dụng mà không tốn nhiều thao tác. Có 5 dòng sản phẩm chính: PLC Modicon M2xx, PLC Modicon M580 ePAC, PLC Modicon M340, PLC Modicon Quantum, PLC Modicon Preminum. Đồ án tốt nghiệp 6 SVTH: Võ Như Hiệp – 17020055 Lương Trung Hiếu – 17020044 Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT GVHD: ThS.
Nguyễn Trường Nhu Hình 2. 2 Một số PLC hãng Schneider * PLC Mitsubishi: sản phẩm thuộc tập đoàn Mitsubishi của Nhật Bản, được ứng dụng rộng rãi trong điều khiễn các hệ thống trong công nghiệp, từ đơn giản đến phức tạp. Các sản phẩm phổ biến của hãng: PLC MITSUBISHI FX1N, PLC MITSUBISHI FX2N… Hình 2. 3 Một số PLC hãng Mitsubishi Đồ án tốt nghiệp 7 SVTH: Võ Như Hiệp – 17020055 Lương Trung Hiếu – 17020044 Chương 2.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT GVHD: ThS. Nguyễn Trường Nhu 2.2 Tìm hiểu về PLC S7 1200.1 Giới thiệu PLC S7 1200 S7-1200 của Siemens là một sự lựa chọn thông minh cho các giải pháp tự động hóa nhỏ gọn với các tùy chọn mở rộng truyền thông và các chức năng tương thích khác. Chúng có sẵn trong các phiên bản tiêu chuẩn và an toàn, cũng như được thiết kế đặc biệt nhỏ gọn và tiết kiệm không gian. Siemens cho ra dòng sản phẩm S7-1200 vào năm 2009 để thay thế cho dòng S7-200.
So với S7-200 thì S7-1200 có nhiều tính năng nổi trội hơn. S7-1200 bao gồm một microprocessor, một nguồn cung cấp, được tích hợp sẵn các đầu vào/ra (DI/DO). Cung cấp một số tính năng bảo mật giúp bảo vệ quyền truy cập vào cả CPU và chương trình điều khiển. S7-1200 cung cấp cổng PROFINET – hỗ trợ chuẩn Ethernet và TCP/IP.
Ngoài ra, có thể dùng các module truyền thông mở rộng kết nối bằng RS485 hoặc RS232.