Cải tiến kết cấu ...3 PHẦN 2: PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG, NHIỆM VỤ CỦA ROBOT VÀ CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH TRONG ROBOT ...5 1.Phân tích chức năng, nhiệm vụ của Robot.. Kết cấu Tay máy hệ tọa độ Đề-cá
Trang 1Tổng quan
Robot đề các
Trang 2MỤC LỤC
PHẦN 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ TAY MÁY ĐỀ CÁC 2
1 Kết cấu 2
2 Ưu điểm 2
3 Nhược điểm 2
4 Ứng dụng 3
5 Cải tiến kết cấu 3
PHẦN 2: PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG, NHIỆM VỤ CỦA ROBOT VÀ CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH TRONG ROBOT 5
1.Phân tích chức năng, nhiệm vụ của Robot .5
2 Các thành phần chính trong Robot 6
PHẦN 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU CƠ KHÍ 7
1 Khâu 1 7
2 Khâu 2 7
3 Khâu 3 và khâu 4 8
4 Kết cấu 1 bộ truyền được sử dụng 8
5 Mô hình hoàn chỉnh của tay máy 9
6.Sau khi lắp ráp trên kho hàng 9
PHẦN 4: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN 10
1 Khối nguồn cho mạch điều khiển 10
2 Khối điều khiển trung tâm và giao tiếp máy tính 10
3.Khối mạch công suất cho động cơ bước 11
4 Khối công suất cho động cơ servo 11
5 Hình ảnh toàn bộ mạch 12
Trang 3PHẦN 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ TAY MÁY ĐỀ CÁC
1 Kết cấu
Tay máy hệ tọa độ Đề-các còn được gọi là tay máy kiểu chữ nhật.Tay máy
có 3 bậc tự do TTT cho phép phần công tác thực hiện các chuyển động thẳng, song song với trục tọa độ Không gian công tác của tay máy có dạng hình hộp chữ nhật (Hình 1)
Hình 1: Kết cấu của tay máy TTT
2 Ưu điểm
- Kết cấu đơn giản, độ cứng vững cao.
- Độ chính xác đảm bảo đồng đều trên toàn bộ vùng làm việc.
3 Nhược điểm
- Tính linh hoạt thấp.
Trang 44 Ứng dụng
- Vận chuyển và lắp ráp trong các dây chuyền tự động.
5 Cải tiến kết cấu
Để tăng tính linh hoạt và mở rộng vùng công tác, phù hợp với công việc cụ
thể, chúng em thêm 1 khớp quay.(Hình 2) Thiết kế mới được sử dụng trong các kho hàng tự động ASRS.
q2
d3 d4
d1
Hình 2: Tay máy đề-các cải tiến
Chọn hệ tọa độ trên tay máy mới như sau: (Hình 3)
Tọa độ khâu công tác:
Trang 5Ma trận cosin chỉ hướng khâu công tác:
Hình 3: Đặt các hệ tọa độ trên tay máy
Trang 6PHẦN 2: PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG, NHIỆM VỤ CỦA ROBOT VÀ CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH TRONG ROBOT
1.Phân tích chức năng, nhiệm vụ của Robot.
Robot được chế tạo để hoạt động trong kho chứa hang tự động ASRS trong
hệ thống CIM, vì vậy kết cấu của Robot phải phù hợp với kích thước của kho hàng.
Trang 7Hình 4: Kho hàng tự động ASRS
Căn cứ vào kích thước của kho hành, ta xác định kích thước các khâu của Robot như sau( có tính đến kích thước để lắp ráp) :
l1= 700 mm, l3= 600mm, l4= 350 mm
2 Các thành phần chính trong Robot
Robot bao gồm các thành phần chính như sau:
+) Kết cấu cơ khí: Bao gồm khung robot, các hệ thống truyền động trên Robot.
+) Bộ điều khiển: Mạch điều khiển trung tâm, các cảm biến,…
+) Giao diện người dung, máy tính cùng với phần mềm điều khiển Robot.
Trang 8PHẦN 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU CƠ KHÍ
1 Khâu 1
2 Khâu 2
Trang 93 Khâu 3 và khâu 4
4 Kết cấu 1 bộ truyền được sử dụng
Nguyên lý: Động cơ quay làm bánh đai truyền động quay Do đây đai được
gắn cố định nên toàn bộ khối đỡ bánh đai truyền động chuyển động tịnh tiến theo
ray trượt.
Trang 105 Mô hình hoàn chỉnh của tay máy
6.Sau khi lắp ráp trên kho hàng
Trang 11PHẦN 4: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN
1 Khối nguồn cho mạch điều khiển
2 Khối điều khiển trung tâm và giao tiếp máy tính
Trang 123.Khối mạch công suất cho động cơ bước
4 Khối công suất cho động cơ servo
Trang 135 Hình ảnh toàn bộ mạch
Trang 14PHẦN 5: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN
Chức năng của chương trình:
1) Tính toán giá trị các biến khớp để Robot đến vị trí theo yêu cầu.
2) Truyền giá trị các biến khớp xuống bộ điều khiển để điều khiển các động cơ.
Với mức độ đơn giản, chương trình được viết sẽ thực hiện chức năng thứ 2.
Ta coi như đã tính toán được giá trị các biến khớp Góc quay của động cơ là góc
tuyệt đối được nhập vào textbox Khi nhấn nút HOME, Robot sẽ trở về vị trí ban
đầu Giao diện điều khiển được thiết kế như sau:
Trang 15Mô phỏng hoạt động của hệ thống.
( Các phần mêm cần thiết: MS Visual Studio 2008, Proteus, VSPD)
KẾT LUẬN
PHỤ LỤC
1 Giao diện điều khiển viết bằng ngôn ngữ VB.Net trên nền MS Visual Studio 2008
2 Chương trình cho Vi điều khiển viết bằng ngôn ngữ C trên môi trường Code