BÀI tập lớn môn học CÔNG NGHỆ 4 0 TRONG LÃNH vực cơ KHÍ ME4063

RobotStudio được xây dựng trênABBVirtualController.Điềunàychophéphoàntoànmôphỏngthựctếđượcthựchiện + Thiếu các hướng dẫn nâng cao, làm rất tốt trong việc hiển thị các tính năngvàcông cụ

MỤCLỤC

MỤCLỤC 1

1 TỔNGQUANVỀPHẦNMỀMROBOTSTUDIO 2

1.1 GiớithiệuvềphầnmềmRobotStudio 2

1.2 ƯuđiểmvànhượcđiểmcủaphầnmềmRobotStudio 2

1.3 GiaodiệnphầnmềmRobotStudio 3

2 SỬDỤNGCƠBẢNPHẦNMỀMROBOTSTUDIO 5

2.1 Tạomộttrạmcơbản 5

2.1.1 Tạomộttrạmmới 5

2.1.2 Thêmmộtcôngcụ 6

2.1.3 Gọitủđiềukhiển 8

2.1.4 Dichuyểntủđiềukhiển 9

2.1.5 NhậpthêmtệpCAD 10

2.1.6 Địnhvịtríbàn 11

2.1.7 Đặtvịtríhộp 12

2.2 Lậptrìnhchotrạmcơbản 14

2.2.1 Điềukhiểnrobotdichuyển 14

2.2.2 TạomộtWorkobject 17

2.2.3 Lậptrìnhchuyểnđộng 19

2.2.4 Chạymôphỏng 22

2.2.5 Thêmvịtríbắtđầuvàvịtríhome 23

2.2.6 SửdụngRapidEditorchonhữngđiềuchỉnhcơbản 24

2.2.7 Càiđặtmôphỏng 25

2.2.8 Lưuchươngtrìnhrobot 25

2.3 Tọađộgốc 25

2.4 Tạocôngcụ 30

2.5 Tạokhungtácvụ 37

1 TỔNGQUANVỀPHẦNMỀMROBOTSTUDIO

1.1 GiớithiệuvềphầnmềmRobotStudio

RobotStudio là mô phỏng và phần mềm lập trình ẩn của ABB Nó cho phép lậptrìnhrobot để được thực hiện trên một máy tính RobotStudio được xây dựng trênABBVirtualController.Điềunàychophéphoàntoànmôphỏngthựctếđượcthựchiện

+ Thiếu các hướng dẫn nâng cao, làm rất tốt trong việc hiển thị các tính năngvàcông cụ cơ bản trongchương trình, tuy nhiên, cáchướngdẫn phứct ạ p v à c ụ

t h ể hơn lại không có sẵn và bạn nên xem các hướng dẫn trên Youtube từ các nhàthiếtkếvànhà sángtạokhác

+ Chiếm khá nhiều dung lượng bộ nhớ Nếu máy tính của bạn không đủ mạnhsẽgặpkhókhăntrongquátrìnhsửdụng

 TrìnhduyệtLayoutvàPath&Target

TrìnhduyệtLayoutthểhiệnnhữngmụcvậtlýcủatrạmnhưlàrobotvàcoogncụ.Khilàmviệcvớiđốitượng,bạncóthểchọnởđâyhoặctrongcửasổđồhọa

Trìnhd u y ệ t P at h& Ta rg e t: t h ể h i ệ n d ữ l i ệ u c hư ơn g trình n h ư l à c á c h ệ đ i ề u h àn h, d ữ liệu,côngcụ,khônggianlàmviệcvà tọa độmụctiêu

 Thanhtrạngthái

Là ô nằm bên phải thể hiện trạng thái của hệ diều khiển Đèn xanh cho thấyhệđiều khiển đang hoạt động ở chế độ AUTO Màu vàng là MANUAL, màu đỏ là hệchưađượckhởiđộng đúng

- Vớimộthệthốngcósẵn,tạomộttrạmmớigồmmộthaynhiềuhệthốngrobotđãđượcxâydựng sẵn.

- Khônghệthống,bắtđầulàmviệcvớimộttrạmtrốngsauđóthêmmộthệthốngmớihayhệthốngcósẵn vào

 Tạomộttrạmmới:

1 TrêntabFilenhấnchọnNewsauđóchọnStationwithrobotcontroller.

2 Theomặcđịnh,templatesystemđượcliệtkêởôbênphảicủacửasổ.Chọn

IRB1600_5kg_1.2mtypeAbằngcáchclickđôichuột.

Công cụ sẽ được nhập vào trạm và được đặt tại điểm gốc của hệ tọa độ thế

giới,vì thế bạnsẽ thấyPenbị ẩn bêntrongr o b o t T u y n h i ê n b ạ n c ó t h ể

3 Lưulạitrạmvớitên:MyStation_2

2.1.3 Gọitủđiềukhiển

Tasẽgọimôhìnhtủđiềukhiểnvàotrạm.môhìnhtủđiềukhiểnchỉdùngđểquansát,hệđiềukhiểnảovẫnchạydùcótủhaykhông

 Gọiratủđiềukhiển

1 Mởtrạmđãtạotừbàitậptrước(Mystation_2)

2 Trêntabhomechọnimportlibrary(phầnphíadưới)

4 Nhấn và giữ mũi tên màu xanh lá cây trên biểu tượng di chuyển freehand

sauđó kéo tủ điều khiển hai ô vuông sàn (khoảng một mét) về phía bên phải củarobot(hướngâmcủatrụcY)sauđónhấnvàgiữmũitênđỏkéolùilạimộtôvuông(hướngâmcủatrụcX)

Khi chọn một góc của đối tượng, hãy chắc chắn nhấn vào bên trên bề mặt củađốitượngđểbảođảmrằngđiểm dichuyểnlàchínhxác.

 ĐặtBoxtrênTable

1 MởMyStation_6

2 TrongcửasổGraphicschọnmứcđộPartselectvàvàchếđộsnapend.

c ó sẵntrongTabmodify,tabđãđượckhởiđộngkhirobotđượcchọntrongcửasốlayout.

 Điềukhiếnrobotdichuyểntừngtrụcmột:

1 Trêntabhome,tạinhómfreehandnhấnchọnjogjoint

2 TrongcửasốGraphics,chọnmộttrụcvàdichuyênnóbằngcáchkéochuột.

 Điềukhiếnrobotdichuyềntheođườngthẳng

1 Trongtabhome,nhómfreehandnhânchọnjoglinear

2 TrongcửasốGraphieschọnrobotbằngcáchclickchuộtvàonó.Nhữngđườnggiaonhauvớihìnhmũitênxanhdương,xanhlávàđỏđượcthêhiệntạiđiêmtrung

tâmcủacôngcụ(TPC)

3 Nhắnvàkéomũitênđểdichuyểnrobot.SửdụngmũitênđỏchotrụcX,xanhlá choYvàxanhdươngchotrục Z.

 Đổihướngcôngcụcủarobot

1 Trêntabhome,phầnfreehandchọnactivetool

2 Nhấnvàonútjogreorient(đôihướngđi)

3 Trêncửasôđồhọachọnbấtkìbộphậnnàocủarobot.Cácmũitênhìnhvòngđanghiệnlênxungquanh TCP.Kéomũitênđêthayđôihướngcủacôngcụxungquanh vịtrí hiện tạicủaTCP

 Quaylạivịtríbanđầu

Saukhithựchànhdichuyênxong,đêtrởlạivịtrítrunglậpbanđầu.Trêncửasôlayout,click chuộtphảilênrobotsauđó chọnjumphome

2.2.2 TạomộtWorkobject

ĐiềuđầutiêntalàmkhilậpchươngtrìnhstationlàtạomộthệtọađộchoworkobJject

WorkobJect là những hệ tọa độ đặc biệt, nơi lưu giữ những vị trí đã đượclên chươngtrình,được sử dụng một cách chính xác, workobJect làm cho sự xác định vàsửa đổilayout của khối trở nên thuận tiện Nếu muốn đặt lại vị trí của work plece haychính bảnthân robot, ta chỉ cần đặt lại vị trí của workobJect tương ứng, cả chương trìnhsẽ đượccập nhật lại.Lập chương trình cho một robotmà không có workobjectr i ê n g biệt là khả

dĩ nhưng không được khuyến cáo Luôn tôn tại một workobject mặc định làWobJ0,màluônđượcgắnvàogốccủahệ tọađộworld

Một workobJect bao gồm 2 hệ: User Frame (hệ tọa độ người dùng) được thamchiếutừ World Coordinate System và Object Frame (hệ tọa độ vật thê) được tham chiêutừỦserFrame.Hìnht rê n t h ê hiệnv ị tríh a i p hâ nk há c nhau đư ợc đặ t trong mộtm ặt

cô địnhnhưmôtả.TrongmộtStationđơngiảnvớiIrobot,thìmặcđịnhWorldCoordinatesSystemsẽtrùngvớiBaseCoordinatesvànămtạitâmmặtdướiđếRobot

 Tạoworkobject

1 Trêncửasổđồhọalựachọnpartselectvàchếđộsnap:snapobject

2 Quayvàphóngtostationchođếnkhinhìnrõmặttrênkhối

3 TrêntabHome,nhắnvàomụcOthersauđóchọnCreateworkobject

2.2.3 Lậptrìnhchuyểnđộng

Paths là thành phần của robotstudio chứa những câu lệnh điều khiển robot Thứtựcủa những câu lệnh trong paths là thứ tự mà chúng sẽ được thực hiện Chúng ta sẽthiếtlập 1 path trong đó robot đi xung quanh các cạnh của hộp nhỏ nằm trên hộp lớn.Điềunày sẽ được thực hiện theo phương pháp “graphical programming” , bằng việcnhấpchuột vào phần đồ họa Đề có 1 path robot hoạt động, ta phái tiến hành 2 bướckhácnhau Đầu tiên ta phải sử dụng điểm góc của phần đồ họa để tạo điểm đích(target) Sauđó điều chỉnh phương hướng tiếp cận đến điểm đích Cuối cùng ta chuyênnhững điểmđíchvàopathvàthiếtlậpcấuhìnhcáctrụcmộtcáchphùhợpchotừngcâulệnh

2 1

3 BướctiếptheolàđiềuchỉnhmộthướngToolthíchhợpchotargetđầutiênvàsauđócóthểsửdụnglạihướngxoaynàychonhữngtargetcònlại.Nếutabiếttọađộchínhxác,thìhộpthoạiSetPositionlàcáchdễdàngnhấtđềthiếtlậpnhữnggiátrịnày.Trongtrườnghợpkhôngcógiátrịchínhxác,tasẽđiềuchỉnhthủcôngtọađộtargetđầu tiên

4 Trong Freehand chọn Local Trong trình duyệt Paths&targets chọnTarget_10,khởi động nút Rotate Một sự trợ giúp đề biết được rằng target có thê đượcvới tới bởiRobothaykhông,tasửdụngtínhnăngViewrobotattarget

5 TrongmenucủaTarget_10,chọnViewrobotattarget.Robotsẽvớitớitarget

6 Nhấnvàkéomũitênmàuxanhláđểxoaytarget1góckhoảng+180độquanhtrụcY

7 NhắnvàkéomũitênmàuxanhđatrờiđểxoaytargetIgóckhoảng+15độquanhtrụcZ

8 TrongmenucủaTarget_10,chọnModifytarget=>setposition

9 ChọnReference:Worldvàtạonhữngđiêuchỉnhcuôicùngcủagócxoaynhưhình sau đóchọn Apply

 Chuyểntargetvàopath

1 TrongtabHomechọnPath=>Emptypath

2 Nhấnchuộtphái,Renamepaththànhpath_box

3 TrênStatusBardướiđáycủagiaodiện,mẫuchỉdẫnđanghoạtđộng,càiđặtmặcđịnhsẽđượcsửdụngkhitạochỉdẫndichuyền(Moveinstruction)

4 Đổicácthôngsốtheohìnhđưới

 Thiếtlậpcấuhìnhcáctrục

Trước khi bạn có thê cài đặt và khởi chạy l mô phỏng, bạn cần phải địnhnghĩacác cầu hình trục cho robot, tức là xác định cách thức Robot với tới target Điềunày cóthê được thực hiện thủ công bằng cách thông qua từng câu lệnh và nhắnConfigurationtrongmenu.Bằngcách nàytasẽcó1danh sáchnhữngcấuhìnhcóthêdùngđược.trongtrườnghợptacóquánhiềucâulệnh,mộtcáchhiệuquảhơnlàsửdụngAufoconfiguration Với cách này ta chỉ cần thiết lập 1 cấu hình khởi động sau đó robotstudiosẽtính toán những cấu hình cho những target còn lại để tạo những sự đi chuyền mượtmàcủatrụcrobot

1 ChọnPath_box,trongtabModifychọnAutoConfiguration

2 ChọncấuhìnhđầutiêntrongdanhsáchvànhắnApply.GiờrobotsẽchạysuốttấtcảcáccâulệnhvàthiếtlậpnhữngcầuhìnhcógiátrỊtrêntậtcảnhữngtarget

cònlại

2.2.4 Chạymôphỏng

Hiệntạitađãhoàntấtcácbướcyêucầuđêtiến.hànhthiếtlậpchươngtrìnhRAPTD.Điểm mạnh của hệđiều khiến ảo là ta sử dụng phần mềm giống như với hệ điều khiễnrobot thật sự Điều này có nghĩa là ta có khánăng chạy 1 sự mô phỏng gần giống vớicách hoạt động trên tủ điều khiển robot thật.Chương trình robot sẽ được chứa đựngtrong hệ thống chạy của hệ điều khiển ảo cũnggiống như chương trình cho 1 robot thậtsựđượcchứađựngtrong hệthốngcủanó

 Đồngbộhóahệđiềukhiểnảo

1 TrêntabOfflinechọnSynchronizetoVC

2 TronghộpthoạiSynchronizetoVC,chắcchắntấtcảdữliệuđềuđượcchọnsau đónhấn OK

1 Trongtabsimulationchọnsimulationsetup

1 TrongtrìnhduyệtPaths&targets,mởmenucủatbox_10chọncopy.Sauđóchọnpastetrongmenucủawobj_box.

6 Chọnmenutargetappr_box->addtopath->path_box->First

7 ĐốimẫulệnhthànhMoyeL

8 Lặplạibước3nhưngthêmchỉdẫncuốicùngtrongpath

Lưuýrằngbiểutượngcảnhbáohìnhtamgiácmàuvàngsẽxuấthiệntrongnhữngcâulệnh(hoặctarget)mới.Đólàbởivìchưacócâuhìnhtrụcnàođượcthiệtlập

9 Chọnpath_boxvànhânAutoConfigurationtrongtabModify

10 Chọn cấu hình phù hợp trong danh sách và nhấn Apply Cấu hình đượclựachọn bây giờ sẽ được thiệt lập cho điểm đầu tiên và tính toán cho nhữngđiểmsau

15 TrongnhómSettingtabHome,chuyênActiveworkobjectthànhwoj/0:

16 Trênthanhcôngcụ,phầnmâulệnh(activetemplate)đôithànhMovejJvàcàiđặt thôngsố nhưbên dưới

20 HãychắcchắnmọithứđãđượcchọnsauđónhấnOk

2.2.6 SửdụngRapidEditorchonhữngđiềuchỉnhcơbản

Trong phần này, ta sẽ xem xét cách dùng Rapid editor cho những điều chỉnhcơbản trong chương trình Ta cũng sẽ thực hiện theo thứ tự từng chỉ dẫn một sau đó tasẽhọccáchsửdụngnhữngtínhnăngnângcaohơnchoviệcgỡlỗivàchỉnhsửa

 Rapideditor

1 TrongtabOffline,mởrộngcâutrúchìnhcâyvànhấpđôichuộtvàomodulelnhưhình dưới

2 NhấnvàoMainvàthêmvàoroutineHome

3 Thayđốitốcđộlên1000vtrongcâulệnhđichuyênđếnHomePos

4 NhấnApplynhữngthayđổiởgóctrênbêntráicủakhungchỉnhsửa(editor)

5 Đềcóthểnhìnthấycácửasốđồhọalẫnchươngtrình,nhấnchuộtphảivàotab editorvàchọnNewverticaltabgroup

6 Tại nhóm Virtual controller trong tab Offline, mở Control panel, đôi thành chếđộ AutovànhânnútMotors

7 DichuyểnProgramPointervàoroutine

8 Sử dụng tính năng Step In (F11) để đi chuyên con trỏ vào chương trình Vìtađã tạo những thay đối tới chương trình một cách trực tiếp trong hệ điềukhiếnảo,tacần đồngbộhóanhữngthayđổinàyngượclạirastation

2.2.7 Càiđặtmôphỏng

Trong phần này ta sẽ xem xét những tùy chọn của robotstudio cho phân cài đặt

môphỏng cài đặt tốc độ mô phỏng cho phép bạn thiết lập tốc độ mô phỏng liên quan

đếnthời gian thực Điều này hữu dụng khi có một sự mô phỏng lâu hơn những trường

Mộtchi tiết hình họa (geometry)đại diện cho Tool đã được nhập vào Station vàcó

Local origin nằm tại gốc 0 của hệ thống tạo độ Vì Local origin không nằmtrênchitiếtnày,bạnsẽthấycókhoảnglệchgiữahệtọađộvàchitiếtCADthậtsự

VớiLocaloriginhiệntạicủachitiết,bạnsẽthấy mộtkhoảnglệchgiữaToolvàrobot.Đâylànhữnggìtaphảisửalại.

6 Bâygiờbạnsẽnhậnđượcgiátrịcủavịtrímộtcáchtrựctiếp.Đểxoaymộtgóc

-90độ,nhậpgiátrịvàoôOrientationXvànhấnApply.

Local origin giờ đã được di chuyển nhưng vị trí chi tiết vẫn được giữa nguyêntrong station Sự khác biết là Local origin giờ được xác định tại điểm gắn trênTool Để thấykết quảta sẽđổi vịtrívề0.

7 TronghộpthoạiSetPosition,chọnReferenceworldvàsửatấtcảôgiátrịbằng 0.NhấnApplyvàLocaloriginđãđượcchuyểntớigốccủahệtọađộWorld.

Sau khi tạo xong một công cụ, geometry sẽ không thể chỉnh sửa được nữa vàkhôngthểdùnglạiđểtạonhữngcôngcụkhác.Dođótanênsaochépvàxuấtgeometryvàofiletrướckhitạocôngcụnếutakhôngsẵncómộtgeometrykhác.

1 MởPack&GofileTaskframe.rspagtừCourseware\Stations

2 NhậpgeometrymySpintecTool.sattừthưmụcCourseware

MộtgeometrycủaToolđượcnhậpvàostationvàđặttạiđiểmgốccủahệtọađộworld.LưuýrằngđâylàgeometrytađãchỉnhsửatrongphầnbàitậpLocalOrigin.NêntạomộtbảnsaonguyênbảntrongthưmụcSolutionsnếucầnthiết

3 TrongtrìnhduyệtLayout,clickchuộtphảivàorobotvàbỏchọnvisible

3 1

Nhấnvàogeometryđểbỏdấuđỏ,robotẩn,tacóthểnhìnthấycôngcụtrênsàn.Trongtrìnhduyệtlayout,iconbiểutượngcủarobotsẽđượcđánhdấuthêmmộtkínhphóngđại,chobiếtnókhônghiệntrong cửa sổGraphics

 Đểtạomộtkhunghệthamkhảo(frame)

ĐểđơngiảnhóaviệcxácđịnhcủaTCPsaunày,tasẽbắtđầubằngviệctạomộtframe.Phóngđạivàxoaytớikhicómộttầmnhìnrõtớichópcủacôngcụ.điềunàyquan trọngđể

nhìnrõcáchxoaytròncủachópTool

1 TrongtabHome,mụcFramechỉxuốngchọnCreateframe.1

2 TrongcửasổGraphics,chọncấpđộsurfaceselectionvàsnapcenter

3 TronghộpthoạinhấnchuộtvàoFramepositionsauđótrongcửasổGraphicsclick vào bềmặtchópcông cụ.

Snapsẽđiđếntrungtâmcủabềmặtnhưcấpđộlựachọnvàchếđộsnap

4 NhấnvàonútCreate

Vìtachưaxácđịnhđượchướngnênframesẽmôphỏnghướngcủahệtọađộworld.Giờtasẽsửdụngđồhọa đểxácđịnhđượchướng của Tool.

6 TrongtrìnhduyệtLayout,clickchuộtphảivàoFrame_1chọnSetnormaltosurface

7 TronghộpthoạiSetnormaltosurfacenhấpchuộtvàoôphíatrênsauđótrongc

ửa sổGraphicsnhấpvàobềmặtchópcôngcụ

8 ChọnApply

TheosựxácđịnhmặcđịnhthìhướngdươngcủatrụcZsẽhướngrabênngoàibềmặt

 ĐểtạomộtToolmới:

Bâygiờkhiđãcócảgeometryvàframe,tasẽsửdụngchúngđểtạomộtTool

1 TrongnhómMechanismcủatabModelingchọnnútCreatetoolđểkhởiđộngwizard

Chúý:Snapgravitygiảđịnhrằngchủthểcócùngmậtđộkhidựtínhtrongtrungtâmc

ủatrọnglực.cóthểđiềntrongphầnmomentofinertianhưngrobotstudiokhôngcóchứcnăn

g chophầnnàyvìthếphảilấydữliệutừbênngoài

7 NhấnNext.

8 TrongphầnTCP

namenhậptSpintec.Đâylàtêncủadữliệucôngcụ(tooldata)sẽđược sửdụngtrongRAPID

9 TrongValuesfromTarget/

framenhấpvàoôvàsauđónhấpchuộtvàoFrame_1trongcửa so Layout

10 Nhấnvàodấumũitênlớn[->]đểnhậpTCP

11 Nhấndone

TrongcửasổLayouttacóthểthấyphầngeometryđãđượcthaythếbằngtoolmechanism.Nhưngframe vẫnđược giữlại.

Basefram(BF):mỗirobottrongstation–kểcảtrongrobotstudiovàtrênthựctế-có1hệtọađộcănbảnluônđượcđặttạitâmmặtdướiđế củarobot

Taskfram(TF):Taskfram biểu trưng cho khởi nguồn của hệ tọa độ hệ điều

khiểnrobot(RC-WCS) trong robotstudio Trong hệ thống tối đa di chuyển, Taskframgiúpkhởi tạo những tác vụ khác nhau, trên mỗi tác vụ đó các robot khác nhau có thểhoạtđộngmộtcách độclập

Hìnhdướichỉrasựkhácbiệtgiữabaseframvàtaskframe Tronghìnhbêntrái,

taskfra,ởcùngvịtrívớibaseframcủarobot.Ởhìnhbênphảitaskframđượcdichuyểntớimộtvịtríkhác

ỞđâybạncóthểthẤymộttaskframetrongmôitrườngrobotstudiođượcthểhiệnlênhệtọađộhệđiềukhiểnrobottrongthực tế nhưthếnào.

 ĐểdichuyểnTaskframe

1 MởMySation_NewTool.rsstn.

1 Khởi độngView Robot at targetvà lướt qua tất cả các target trong phần

việc,obWorkpiece

4 1

6 ChạyAut o C o n f i g u r a t i o n đ ể thiếtlập cấuhình t r ụ c C ó trong m e n u củaP a t h

hoặctrongtabmodify.

7 Với cấu hình cho target đầu tiên, chọn(0,),-1,0) NhấnA p p l y Sau đó cấu

hìnhcho nhữngtargetcòn lạisẽđượctính

8 Giờ sữ dụng nhưng hiểu biết của bản thân có được từ những phần trước của

từkhóa này để thiết lập và chạy mô phỏng Trước tiên bạn cần đồng bộ hóa vớiVCvàsau đóthiếtlậpmôphỏng

v à t h â n đ ộ n g cơ được bịt kín bởi miếng đệm nắp máy (head gasket) Trong hầuhết các động cơ, nắpmáy có nhiệm vụ cung cấp không gian gắn các bộ phận dẫn khí vànhiên liệu vào xilanh, đồng thời cho phép khí thải thoát ra ngoài Nắp xi lanh cũng lànơi để lắp xupap,bugi (ởđộngcơxăng),kimphunnhiênliệu(ởđộngcơdiesel)

NắpmáycủađộngcơxeFordWindsorV8302/5.0L