Đồ Án Tốt Nghiệp: Ứng Dụng Pick&Place 3 Trục Điều Khiển Hệ Thống Lắp Ráp Linh Kiện Tự Động

• Tác giả: Phạm Công Hòa
• Người hướng dẫn: Th.S Nguyễn Tử Đức
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điều Khiển Và Tự Động Hóa
• Đề tài: Ứng Dụng Hệ Thống Pick&Place 3 Trục Trong Lắp Ráp Linh Kiện Tự Động
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
• LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
• PHIÊU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
• PHIÊU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 1.2. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ THUYÊT
• 2.1. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN MÁY LẮP RÁP LINH KIỆN TỰ ĐỘNG
• 2.2. CÁC YÊU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐÊN CHẤT LƯỢNG MŨI KHOAN
• 2.3. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PLC
• 2.3.1. Tổng quan về PLC
• 2.3.2. Đặc điểm của PLC
• 2.3.3. Vai trò của PLC
• 2.4. PLC DÒNG Q CỦA HÃNG MITSUBISHI
• 2.4.1. Giới thiệu về PLC dòng Q của hãng Mitsubishi
• 2.4.2. Đặc điểm chung của PLC Mitsubishi dòng Q
• 2.5. GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ SERVO
• 2.6. TRUYỀN THÔNG MẠNG ( QUANG)
• 2.7. HỆ THỐNG BẢO VỆ MÔ HÌNH
• 2.7.1. Relay trung gian
• 2.8. Khái niệm Encoder
• 2.9. Phân loại Encoder
• 2.10. KHỞI ĐỘNG TỪ FUJI 24VDC - SJ-0G
• 2.11. NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH PLC LAD/LD (LADDER LOGIC/LADDER DIAGRAM)
• 2.12. VAN ĐIỆN TỪ KHÍ NÉN
• 2.13. XILANH KHÍ NÉN
• 2.14. ĐẦU ĐỌC MÃ VẠCH 1D DATAMAN 8050
• 2.14.1. Giới thiệu sơ lược đầu đọc Dataman 8050
• 2.14.2. Tính năng của Dòng DataMan 8050
• 3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN, THIẾT KÊ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH
• 3.1. YÊU CẦU HỆ THỐNG
• 3.2. TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CẦN THIỆT CHO MÔ HÌNH
• 3.2.1. Tính tỉ lệ hộp số điện tử và số xung phát ra từ PLC sang Driver MR-C10A trục X, Y
• 3.2.2. Tính tỉ lệ hộp số điện tử và số xung phát ra từ PLC sang Driver MR-C10A trục Z
• 3.3. THIẾT KÊ PHẦN CƠ KHÍ
• 3.3.1. Yêu cầu về phần cơ khí
• 3.3.2. Thiết kế các chi tiết phần cơ trên phần mềm SolidWorks
• 3.3.3. Sơ đồ khối phần cơ khí
• 3.4. THIẾT KÊ PHẦN ĐIỆN CỦA MÔ HÌNH
• 3.4.1. Yêu cầu về phần điện
• 3.4.2. Sơ đồ khối của hệ thống
• 3.4.3. Lựa chọn thiết bị cho các khối
• 3.4.4. Thiết kế phần điện của mô hình
• 3.5. THI CÔNG MÔ HÌNH
• 3.5.1. Thi công phần cơ khí
• 3.5.2. Thi công phần điện
• 4. CHƯƠNG 4: GIẢI THUẬT VÀ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
• 4.1. MÔ TẢ BÀI TOÁN CỦA HỆ THỐNG
• 4.2. MÔ TẢ CÁCH HOẠT ĐỘNG CỦA MÔ HÌNH
• 4.3. GIẢI THUẬT QUY ĐỔI TỌA ĐỘ GIỮA ĐIỂM HOME VÀ ĐIỂM LÀM VIỆC
• 4.4. BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ GẮP VÀ GẮN CỦA VẬT
• 4.5. LƯU ĐỒ VÀ GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN
• 4.5.1. Chương trình hệ thống
• 4.5.2. Chương trình nhập dữ liệu từ AutoCad
• 4.6. PHẦN MỀM SỬ DỤNG
• 4.6.1. MX Sheet, MX Component
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ - NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN – HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 6.1. HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan Về Ứng Dụng Hệ Thống Pick Place 3 Trục

Hệ thống Pick&Place 3 trục là một giải pháp tự động hóa hiện đại trong lắp ráp linh kiện. Nó giúp tăng cường hiệu suất sản xuất và giảm thiểu sai sót trong quá trình lắp ráp. Hệ thống này sử dụng công nghệ điều khiển tiên tiến để thực hiện các thao tác gắp và đặt linh kiện một cách chính xác và nhanh chóng. Việc áp dụng công nghệ này không chỉ tiết kiệm thời gian mà còn nâng cao chất lượng sản phẩm.

1.1. Khái Niệm Về Hệ Thống Pick Place

Hệ thống Pick&Place là một thiết bị tự động hóa được sử dụng để gắp và đặt linh kiện trong quy trình sản xuất. Nó thường được trang bị các cảm biến và động cơ servo để đảm bảo độ chính xác cao trong việc di chuyển và lắp ráp linh kiện.

1.2. Lợi Ích Của Việc Sử Dụng Hệ Thống Tự Động Hóa

Việc sử dụng hệ thống tự động hóa như Pick&Place giúp giảm thiểu chi phí lao động, tăng tốc độ sản xuất và cải thiện độ chính xác trong lắp ráp. Điều này đặc biệt quan trọng trong ngành công nghiệp điện tử, nơi mà sự chính xác và tốc độ là yếu tố quyết định.

II. Thách Thức Trong Lắp Ráp Linh Kiện Tự Động

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc lắp ráp linh kiện tự động cũng gặp phải một số thách thức. Các vấn đề như độ chính xác trong việc gắp linh kiện, khả năng xử lý các linh kiện có kích thước và hình dạng khác nhau, và sự tương thích giữa các thiết bị là những yếu tố cần được xem xét kỹ lưỡng.

2.1. Độ Chính Xác Trong Gắp Linh Kiện

Độ chính xác là yếu tố quan trọng trong quá trình lắp ráp. Hệ thống cần phải được hiệu chỉnh để đảm bảo rằng các linh kiện được gắp và đặt đúng vị trí mà không gây ra sai sót.

2.2. Khả Năng Xử Lý Linh Kiện Khác Nhau

Các linh kiện có kích thước và hình dạng khác nhau đòi hỏi hệ thống phải có khả năng điều chỉnh linh hoạt. Việc này có thể gây khó khăn trong việc thiết kế và lập trình hệ thống.

III. Phương Pháp Thiết Kế Hệ Thống Pick Place 3 Trục

Thiết kế hệ thống Pick&Place 3 trục bao gồm nhiều bước quan trọng, từ việc lựa chọn linh kiện đến lập trình điều khiển. Mỗi bước đều cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả.

3.1. Lựa Chọn Linh Kiện Phù Hợp

Việc lựa chọn linh kiện như động cơ servo, cảm biến và bộ điều khiển là rất quan trọng. Các linh kiện này cần phải tương thích với nhau để đảm bảo hiệu suất tối ưu.

3.2. Lập Trình Điều Khiển Hệ Thống

Lập trình điều khiển cho hệ thống Pick&Place thường sử dụng ngôn ngữ lập trình ladder. Điều này giúp dễ dàng điều khiển các động cơ và cảm biến trong quá trình hoạt động.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Hệ Thống Pick Place

Hệ thống Pick&Place 3 trục đã được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong ngành công nghiệp điện tử. Nó giúp tăng cường năng suất và chất lượng sản phẩm, đồng thời giảm thiểu chi phí sản xuất.

4.1. Ứng Dụng Trong Ngành Công Nghiệp Điện Tử

Trong ngành công nghiệp điện tử, hệ thống Pick&Place được sử dụng để lắp ráp các linh kiện như IC, điện trở và tụ điện. Điều này giúp tăng tốc độ sản xuất và giảm thiểu sai sót.

4.2. Kết Quả Nghiên Cứu Về Hiệu Suất

Nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng hệ thống Pick&Place có thể tăng hiệu suất lắp ráp lên đến 30% so với phương pháp truyền thống. Điều này chứng tỏ tính hiệu quả của công nghệ tự động hóa trong sản xuất.

V. Kết Luận Về Tương Lai Của Hệ Thống Pick Place

Hệ thống Pick&Place 3 trục sẽ tiếp tục phát triển và cải tiến trong tương lai. Với sự tiến bộ của công nghệ, các hệ thống này sẽ trở nên thông minh hơn và có khả năng tự động hóa cao hơn, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngành công nghiệp.

5.1. Xu Hướng Phát Triển Công Nghệ Tự Động Hóa

Công nghệ tự động hóa đang phát triển nhanh chóng, với nhiều cải tiến trong lĩnh vực robot và trí tuệ nhân tạo. Điều này sẽ mở ra nhiều cơ hội mới cho hệ thống Pick&Place.

5.2. Tương Lai Của Ngành Lắp Ráp Linh Kiện

Ngành lắp ráp linh kiện sẽ ngày càng phụ thuộc vào công nghệ tự động hóa. Hệ thống Pick&Place sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất và chất lượng sản phẩm trong tương lai.