1.1.1 Định nghĩa về Robot công nghiệp Viện Nghiên cứu robot Hoa Kỳ đưa ra một định nghĩa về robot như sau: “Robot là một tay máy nhiều chức năng, thay đổi được chương trình hoạt động, đ
TỔNG QUAN VỀ ROBOT CÔNG NGHIỆM
Định nghĩa về Robot công nghiệp
Viện Nghiên cứu robot Hoa Kỳ định nghĩa robot là một tay máy nhiều chức năng, có thể thay đổi chương trình hoạt động để di chuyển vật liệu, chi tiết máy, dụng cụ hoặc thực hiện các công việc đặc biệt thông qua các chuyển động đã được lập trình nhằm hoàn thành nhiệm vụ đa dạng Mikell P Groover mở rộng định nghĩa này, mô tả robot công nghiệp là những máy, thiết bị hoạt động theo chương trình với những đặc điểm tương tự như con người, bao gồm khả năng suy nghĩ, ra quyết định và cảm nhận đặc điểm của vật thể cần thao tác Theo Artobolevski I.I., robot không chỉ là các thiết bị lập trình đơn thuần mà còn có khả năng tích hợp các đặc tính trí tuệ, nhận biết và thích ứng với môi trường làm việc.
Vorobiov M.V và các nhà nghiên cứu thuộc trường phái khối SEV trước đây thì phát biểu rằng:
Robot công nghiệp là các máy móc hoạt động tự động, được lập trình để thực hiện việc thay đổi vị trí của các đối tượng thao tác khác nhau Chúng nhằm mục đích tự động hóa các quy trình sản xuất, nâng cao hiệu suất làm việc và giảm thiểu sai sót trong quá trình sản xuất Công nghệ robot công nghiệp đóng vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp hiện đại, giúp tối ưu hoá quá trình sản xuất và gia tăng năng suất.
Robot được đặc trưng bởi đặc điểm "điều khiển theo chương trình," là yếu tố thống nhất trong các định nghĩa về robot Điều này được thực hiện nhờ sự phát triển của các bộ vi xử lý (microprocessors) và các vi mạch tích hợp chuyên dụng, gọi là "chip," ra đời vào những năm 1970.
Một số nhà khoa học hàng đầu trong lĩnh vực robot của Nhật Bản đưa ra những định nghĩa về robot dưới dạng những yêu cầu như sau:
Theo Giáo sư Sitegu Watanabe (Đại học Tổng hợp Tokyo) thì một robot công nghiệp phải thoả mãn yếu tố sau:
Có khả năng thay đổi chuyển động
Có khả năng cảm nhận được đối tượng thao tác
Có số bậc chuyển động (bậc tự do) cao
Có khả năng thích nghi với môi trường hoạt động
Có khả năng hoạt động tương hỗ với đối tượng bên ngoài
Theo Giáo sư Masahiro Mori (Viện công nghệ Tokyo) thì robot công nghiệp phải có các đặc điểm sau:
Có khả năng thay đổi chuyển động
Có khả năng xử lý thông tin (biết suy nghĩ)
Có những đặc điểm của người và máy.
Ứng dụng của Robot trong công nghiệp
Ngày nay, trên thế giới, nhu cầu sử dụng robot trong các quá trình sản xuất ngày càng tăng để nâng cao năng suất, giảm giá thành và cải thiện chất lượng sản phẩm Robot công nghiệp cần có khả năng thích ứng linh hoạt và thông minh hơn, phù hợp với các cấu trúc đơn giản và linh hoạt của quy trình sản xuất hiện đại Việc ứng dụng robot giúp nâng cao khả năng cạnh tranh của doanh nghiệp và cải thiện điều kiện làm việc cho người lao động.
Có thể kể đến một số ứng dụng điển hình của robot trên thế giới như:
Robot song song dùng trong phân loại và đóng gói sản phẩm: IRB 660 Flex
The Palletizer, IRB 340 FlexPicker, and IRB 260 FlexPicker are advanced robotic systems designed to efficiently handle vaccine packaging These robots are capable of precisely picking up individual vials of polio vaccine from a conveyor belt and accurately placing them into boxes With their high accuracy and speed, they can assemble stacks of 20 vaccine boxes per container, ensuring optimal productivity and safety in the vaccination supply chain.
Robot IRB 6650 của hãng ABB trong công nghệ ép phun nhựa được đánh giá cao về khả năng thao tác nhanh chóng, dễ dàng lấy sản phẩm ra khỏi khuôn ở vị trí tách khuôn, giúp nâng cao hiệu suất sản xuất Ngoài ra, robot còn tích hợp các tính năng giám sát và làm sạch tự động, đảm bảo chất lượng sản phẩm tối ưu Hệ thống điều khiển chất lượng dựa trên công nghệ camera hiện đại giúp kiểm soát chính xác các chi tiết, giảm thiểu lỗi và nâng cao hiệu quả sản xuất Tại Việt Nam, việc ứng dụng robot IRB 6650 trong các dây chuyền sản xuất nhựa đang ngày càng phổ biến, góp phần thúc đẩy tự động hóa và nâng cao năng lực cạnh tranh của các doanh nghiệp.
Trong nền công nghiệp nước ta, ứng dụng của robot công nghiệp ngày càng đa dạng và phong phú, tùy thuộc vào từng ngành nghề và công việc specific mà có thể lựa chọn loại robot phù hợp Robot công nghiệp đóng vai trò quan trọng trong các lĩnh vực sản xuất như chế biến, lắp ráp, đóng gói và kiểm tra chất lượng, giúp nâng cao năng suất và giảm thiểu sai sót Việc tích hợp công nghệ robot hiện đại không chỉ tối ưu hóa quy trình sản xuất mà còn góp phần thúc đẩy sự phát triển bền vững của nền công nghiệp Việt Nam.
Trong ngành công nghiệp đúc, robot đảm nhận các nhiệm vụ quan trọng như rót kim loại nóng chảy vào khuôn để đảm bảo độ chính xác cao, cắt mép thừa giúp cải thiện chất lượng thành phẩm, và làm sạch vật đúc nhằm loại bỏ tạp chất, góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất Ngoài ra, robot còn được sử dụng để tăng độ bền của sản phẩm đúc bằng cách phun cát, giúp cải thiện đặc tính bề mặt và tuổi thọ của sản phẩm cuối cùng.
Ngành gia công áp lực thường liên quan đến các quá trình hàn và nhiệt luyện, đòi hỏi công việc tại nhiệt độ cao và trong điều kiện làm việc nặng nề Các công đoạn này thường xuyên tiềm ẩn nguy cơ gây hại cho sức khỏe, đặc biệt là trong các phân xưởng rèn dập, nơi công nhân dễ mệt mỏi do môi trường làm việc khắc nghiệt và yêu cầu cao về thể lực.
Trong những năm gần đây, việc tích hợp các loại robot vào dây chuyền sản xuất ngày càng phổ biến, bao gồm robot hàn, robot phun sơn và robot lắp ráp Các công việc yêu cầu độ chính xác cao thường được tự động hóa bằng robot để nâng cao hiệu quả và chất lượng sản phẩm Ngoài ra, trong các môi trường công việc độc hại, robot được sử dụng để thay thế con người, đảm bảo an toàn và giảm thiểu rủi ro cho nhân viên.
Hình ảnh làm việc của Robot trong hàn và dây chuyền sản xuất lắm ráp
PHÂN LOẠI ROBOT
Phân loại theo dạng hình học của không gian hoạt động
Để dịch chuyển khâu tác động cuối cùng của robot chính xác đến vị trí mong muốn của đối tượng trong không gian làm việc, cần phải có ba bậc chuyển động, bao gồm chuyển dời và chuyển động định vị Điều này đảm bảo robot có khả năng điều chỉnh vị trí một cách linh hoạt và chính xác, phù hợp với yêu cầu của quá trình thao tác Việc kiểm soát ba bậc tự do này là yếu tố then chốt để nâng cao hiệu suất và độ chính xác của robot trong các ứng dụng công nghiệp và tự động hóa.
Robot toạ độ vuông góc (cartesian robot): robot loại này có ba bậc chuyển động cơ b ản gồm ba chuyển động tịnh tiến dọc theo ba trục vuông góc
Robot toạ độ trụ (cylindrical robot): ba bậc chuyển động cơ bản gồm hai trục chuyển động tịnh tiến và một trục quay.
Phân loại theo thế hệ
Robot từ lúc ra đời đến giờ đã chải qua 5 giai đoạn hình thành và phát triển như hiện tại
Robot thế hệ thứ nhất: sử dụng cơ cấu cam với công tắc giới hạn hành trình và điều khiển bằng vòng hở
Robot thế hệ thứ hai sử dụng hệ thống điều khiển vòng kín, cho phép tự động đưa ra quyết định lựa chọn chương trình phù hợp dựa trên phản hồi từ cảm biến Nhờ vào khả năng lập trình linh hoạt, loại robot này có thể thích nghi tốt với nhiều tác vụ khác nhau, nâng cao hiệu quả làm việc Công nghệ điều khiển thông minh giúp robot trở nên tự chủ hơn, phù hợp cho các ứng dụng trong công nghiệp và tự động hóa hiện đại.
Robot thế hệ thứ ba hoạt động dựa trên khả năng xử lý thông tin từ hệ thống thu nhận hình ảnh (hệ thống thị giác - Camera), giúp robot nhận dạng đối tượng ở mức độ cơ bản Nhờ đó, robot có thể phân biệt các đối tượng khác nhau về hình dạng và kích thước một cách chính xác Công nghệ này nâng cao hiệu quả và khả năng tương tác của robot trong các ứng dụng đa dạng. -Nâng tầm công nghệ Robot thế hệ ba với hệ thống thu nhận hình ảnh tinh vi – [Khám phá ngay](https://pollinations.ai/redirect/letsenhance)
Robot thế hệ thứ tư có khả năng tự động lựa chọn chương trình hoạt động và lập trình lại dựa trên tín hiệu thu nhận từ cảm biến, giúp nâng cao tính linh hoạt trong quá trình vận hành Để thực hiện điều này, bộ điều khiển của robot cần có bộ nhớ lớn nhằm giải các bài toán tối ưu trong điều kiện biên không xác định trước Kết quả của quá trình giải bài toán là một tập hợp các tín hiệu điều khiển nhằm điều chỉnh các phản ứng phù hợp của robot Nhờ đó, robot thế hệ thứ tư có khả năng thích nghi tốt hơn với môi trường hoạt động biến đổi, đáp ứng các yêu cầu vận hành phức tạp và ngày càng tối ưu hóa hiệu suất làm việc.
Robot thế hệ thứ năm: Là tập hợp những robot được trang bị trí tuệ nhân tạo
(artificially intelligent robot) rất ưu việt, thay thế được nhiều hành động và xử lý như con người thông qua quá trình tự học…
Các phân loại Robot khác
Robot gắp – đặt, Robot đường dẫn liên tục, Robot dung nguồn cấp điện, Robot dung nguồn khí nén, Robot dùng nguồn thủy lực…
PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CẤU TRÚC VÀ THIẾT KẾ 3D MÔ HÌNH ROBOT 2.1 Mục đích
Phân tích yêu cầu kỹ thuật thao tác
2.2.1 Đối tượng thao tác, dạng thao tác là : Đối tượng thao tác là bu lông M12 có:
Vật liệu: được làm bằng thép cacbon
Vị trí : đươc đặt ở khay chứa
Dạng thao tác là : điểm – điểm
Hình 1 Kích thước bu lông
Hình 2 Thông số vật 2.2.2 Phân tích yêu cầu về vị trí
Hình 3 Vị trí tương quan các vật
Vật và bu lông nằm yên trên bàn và khay đựng
Vật và bu long nằm trong vùng với tới của robot
2.2.3 Phân tích yêu cầu về hướng của khâu thao tác
Khâu thao tác có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống dưới
Đầu dưới của khâu gắn moto, đầu vít bu lông có nam châm hút để được bu lông
2.2.4 Yêu cầu về vận tốc, gia tốc khi thao tác
Mỗi chu kì làm việc từ 7- 10s
Phải ổn định , chính xác
Vận tốc, gia tốc vừa phải không cần quá lớn
Vận tốc không thay đổi đột ngột
=> Tính ổn định của vận tốc và gia tốc quyết định đến hiệu suất làm việc, lắp ráp của robot
2.2.5 Yêu cầu về không gian thao tác
• Không gian thao tác phải bao quát được cả các vị trí lấy bu lông và lắp bu lông
Xác định các đặc trưng kỹ thuật
2.3.1 Số bậc tự do cần thiết:
Yêu cầu của robot là tóm được vật và di chuyển nó tới vị trí cần lắp
Vật di chuyển được theo phương X, Y, Z
Nên số bậc tự do tối thiểu là 3 bậc
2.3.2 Vùng làm việc của thể với tới của robot:
Robot phải hoạt động được mọi vị trí trong hệ tọa độ trụ với tầm với là
1000mm Khoảng không gian là vùng không gian robot phải di chuyển tới được và thực hiện được thao tác nâng hạ và lắp bu long
2.3.3 Yêu cầu về tải trọng: Đối tượng thao tác là bu long có đặc điểm: làm bằng cacbon thép, loại M12 với khối lượng là 200g với khối lượng rất nhỏ như vậy nên không yêu cầu nhiều về tải trọng.
Các phương án thiết kế
Robot có cấu trúc nhỏ gọn, giúp thao tác linh hoạt trong không gian hạn chế Tọa độ của robot phù hợp với các không gian trên bàn máy, đảm bảo khả năng làm việc chính xác Với tầm với ngắn, robot vẫn đảm bảo độ cứng vững, mang lại độ chính xác cao trong quá trình vận hành.
Nhược điểm: chế tạo khó khăn b R-T-T
Ưu điểm: cấu trúc robot gọn, tọa độ trụ phù hợp với không gian trên bàn làm việc
Nhược điểm: chế tạo khó khăn, trong không gian hẹp không linh hoạt vì có 1 trục tịch tiến theo phương song song với bề mặt c R-R-T
Khâu 1: Quay quanh giá cố định
Khâu 2: Quay quanh khớp nối giữa khâu một và khâu hai
Khâu 3: thực hiện chuyển động tịnh tiến theo trục Z
Đầu lắp bu lông được gắn cố định với khâu 3, hỗ trợ việc bắt, tháo và lắp đặt bu lông dễ dàng hơn Thiết kế của đầu lắp kết hợp với các khâu tạo chuyển động từ trên xuống giúp quá trình siết chặt, tháo ra trở nên linh hoạt và hiệu quả cao hơn Việc sử dụng đầu lắp bu lông phù hợp đảm bảo kết nối chắc chắn, tiết kiệm thời gian trong quá trình thi công.
Thông số kỹ thuật
Robot: chọn Robot 3 bậc tự do RRT
Khâu 0:Khâu cố định gắn trên mặt bàn có chiều cao 700 mm
Khâu 1: được nối với khâu 0 thông qua 1 khớp quay, tầm với khâu 525 là mm
Khâu 2: được nối với khâu 1 thông qua 1 khớp quay, tầm với khâu 2 là 475 mm
Khâu 3 trong quy trình là khâu tịnh tiến đảm bảo hành trình 400mm, tập trung vào thao tác với bu-long kích thước M12 làm bằng carbon thép, có khối lượng chỉ khoảng 200g Với trọng lượng nhẹ như vậy, bu-long không yêu cầu khả năng chịu tải lớn, phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao trong quá trình tịnh tiến Việc đảm bảo hành trình 400mm giúp duy trì hiệu quả và chính xác trong quá trình gia công hoặc lắp ráp.
Thiết kế mô hình robot 3D
Hình 8 Mô hình 3D các khâu robot
Hình 9 Kích thước các khâu robot 2.6.2 Đặc trưng hình học và khối lượng
THIẾT KẾ QUỸ ĐẠO CHUYỂN ĐỘNG 3.1 Khảo sát động học thuận và động học ngược
Động học thuận
Hình 10 Tọa độ đề các trên các khâu Bảng DH
Ta có ma trận biến đổi tọa độ thuần nhất của các khâu: i-1 A i = [
Ma trận D – H của khâu 1 so với khâu 0:
Ma trận D – H của khâu 2 so với khâu 1:
Ma trận D – H của khâu 3 so với khâu 2:
Ma trận D – H của khâu 3 so với khâu 0:
Từ ma trận D – H của khâu 3 so với khâu 0, ta có tọa độ của điểm tác động cuối E là :
⇒ Vận tốc điểm tác động khâu cuối E là:
Vận tốc điểm tác động khâu cuối E tính theo ma trận Jacobi là:
Gia tốc của điểm tác động khâu cuối E là
Về hướng của khâu thao tác, ta sử dụng các góc Cardan
Phương trình động học thuận:
Sử dụng phương pháp Newton-Raphson để tìm vận tốc khâu thao tác:
Vận tốc góc của khâu thao tác là:
Gia tốc góc của khâu thao tác là:
Động học ngược
Từ phương trình động học:
Ta có phương trình xác định về vị trí:
Theo phương pháp giải tích ta có:
Khảo sát vùng làm việc của robot có biến khớp:
Hình 11 Không gian làm việc của Robot
Thiết kế quỹ đạo chuyển động của robot theo mục đích ứng dụng
Để khảo sát bài toán động học ngược cho robot, cần xác định quỹ đạo làm việc của điểm thao tác cuối, điều này đòi hỏi sự chính xác trong thiết kế Bài toán thiết kế quỹ đạo chuyển động cho robot là phức tạp và phụ thuộc vào các tiêu chuẩn công nghệ như vận tốc mài, thời gian mài, và kích thước chi tiết mài Trong báo cáo này, các tiêu chuẩn công nghệ liên quan chưa được tham khảo cụ thể hoặc phù hợp với thực tế, ảnh hưởng đến độ chính xác và hiệu quả của quá trình thiết kế quỹ đạo.
Các tiêu chuẩn đưa ra nhằm kiểm tra quá trình thiết kế và mô hình hóa robot mài Mô hình robot mài trong báo cáo được thiết kế để hoạt động trong không gian với chuyển động liên tục trên đường dịch chuyển, với các điều kiện công nghệ như vận tốc mài đã được xác định trước Do đó, phương pháp thiết kế quỹ đạo trong không gian thao tác sẽ được lựa chọn để đảm bảo hiệu quả và chính xác cho quá trình gia công.
Trong thiết kế quỹ đạo chuyển động của robot, chúng tôi áp dụng quy luật hàm bậc 3 để đảm bảo sự chính xác và linh hoạt Sau khi lấy bu lông tại điểm E, robot di chuyển tới vị trí cần lắp đặt một cách chính xác theo quy trình Điểm tác động E bắt đầu từ điểm 𝐴₁ và lần lượt di chuyển đến các điểm 𝐴₂, 𝐴₃, 𝐴₄ và 𝐴₅, đảm bảo quá trình thao tác diễn ra hiệu quả và tối ưu.
Hình 12 Quỹ đạo chuyển động
Thiết kế quỹ đạo sao cho điểm E đi từ điểm 𝐴 1 (−0,825 0,015 0,326) đến điểm 𝐴 2 (−0,825 0,015 0,6) trong thời gian 𝑡 2 = 2s
Thiết kế quỹ đạo sao cho điểm E đi từ điểm 𝐴 2 (−0,825 0,015 0,6) đến điểm
Thiết kế quỹ đạo sao cho điểm E đi từ điểm 𝐴 3 (−0,35 0,015 0,6) đến điểm
Thiết kế quỹ đạo sao cho điểm E đi từ điểm 𝐴 4 (−0,35 0,315 0,6) đến điểm
Đồ thị vị trí điểm E theo thời gian:
Hình 13.Đồ thị vị trí
Đồ thị vận tốc điểm E theo thời gian
Hình 14 Đồ thị vận tốc
Đồ thị gia tốc điểm E theo thời gian
Hình 15 Đồ thị gia tốc
PHÂN TÍCH TRẠNG THÁI TĨNH
Lực tác dụng từ robot lên đối tượng công nghệ là:
Momen tác dụng từ robot lên đối tượng công nghệ là:
Biểu diễn các vecto trong hệ tọa độ cơ sở:
Từ đó ta xác định được các ma trận đối xứng lệch:
Phương trình cân bằng lực:
Từ phương trình ta tính được lực các khâu là:
Với các giá trị: a 1 = 0,525(m a); 2 = 0,475(m) r 1 =−0,2625(m r); 2 =−0,24(m r); 3 = 0,21(m) m 1 ,51(kg m), 2 ,06(kg m); 3 =1,97(kg)
TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC
Động lực học robot nghiên cứu chuyển động của robot dưới tác dụng của lực và momen điều khiển nhằm thực hiện các thao tác theo mục đích công nghệ hoặc phục vụ Đây là bước quan trọng để xác định phản ứng của hệ thống robot dưới tác dụng của các lực điều khiển, hỗ trợ cho các bài toán điều khiển sau này Giải bài toán động lực học gồm hai phần chính là động lực học thuận và động lực học ngược, giúp xác định chuyển động của robot dựa trên các lực tác dụng hoặc ngược lại.
➢ Phương trình vi phân chuyển động lagrange loại 2 dạng ma trận
Tính ma trận khối lượng
Ma trân jacobi tịnh tiến
Ma trận jacobi khối lượng
Tính lực quán tính Coriolis
Tính thế năng, lực có thế G
Tính lực suy rộng của các lực không thế
Phương trình vi phân chuyển động lagrange loại 2 là:
THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CHO ROBOT 6.1 Giới thiệu một số hệ dẫn động hay dùng trong robot công nghiệp …
Thiết kế cho khâu 3
Khâu 3 chuyển động tịnh tiến, để đạt độ chính xác cao ta chọn bộ truyền vít me - đai ốc bi cho hệ dẫn động Tính toán, thiết kế bộ truyền vít me - đai ốc cho khâu 3
Từ đó tiến hành chọn động cơ
6.2.1 Tính toán, thiết kế bộ truyền vít me - đai ốc:
Vít: nhiệt luyện từ thép tôi 40CrMn Đai ốc: để giảm ma sát và mòn ren sử dụng đai ốc được chế tạo từ đồng thanh nhôm - sắt
2 Tính thiết kế: a, Đường kính trung bình của ren
Trong đó:𝐹𝑎 lực dọc trục, trường hợp này ta lấy 𝐹𝑎 bằng giá trị lực lớn nhất đã xác định trong bài toán động lực học 𝐹 3𝑚𝑎𝑥 ,7N
Chọn 𝛹𝐻 = 1,5 hệ số chiều cao đai ốc nguyên.(chọn trong khoảng 1,2 2,5)
𝛹ℎ = 0,5 hệ số chiều cao ren (sử dụng ren hình thang)
[q]=8 Mpa áp suất cho phép với thép - đồng thanh (8 10MPa)
Từ đó xác định được các thông số của ren Đường kính ngoài: d= 8 mm
Bước ren: p= 2 mm Đường kính trong d1= 6 mm b, Chọn các thông số của vít và đai ốc
- Góc vít: 𝛾 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 𝑃ℎ πd2= 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 2 π.7= 5,19 o Kiểm tra điều kiện tự hãm
𝛾 < 𝑝 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 𝑓 cos δ = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 0,12 cos 1 5= 7,08 ( Với thép đồng thanh không thiếc f = 0,12; Ren hình thang => )
Chiều cao đai ốc và số vòng ren
Từ 𝑑2 và 𝛹𝐻 tính được chiều cao đai ốc: 𝐻 = 𝛹𝐻 𝑑2 = 1,5.7 = 10,5𝑚𝑚
3 Tính kiểm nghiệm về độ bền
- Kiểm tra độ bền theo ứng suất tương đương
𝐹3max lực dọc trục (N) và momen trên tiết diện nguy hiểm của vít [𝜎] Ứng suất cho phép, [𝜎] = σch
3 = 230𝑀𝑃𝐴 với vít làm từ vật liệu thép tôi 3 40CrMn xác định được: 𝜎𝑐ℎ = 690𝑀𝑃𝐴
𝑇𝑔 Góc ma sát momen gối tì, để giảm bớt ma sát trên gối tì sử dụng vít với ngõng đứng ma sát lăn với 𝑇𝑔 = 1
𝑓𝑡 = 0,03 Hệ số ma sát thay thế
𝐷0, 𝑑0 : Đường kính ngoài và đường kính trong của ổ lăn Tiến hành tính toán ổ lăn để lắp vào trục vít:
Do khâu 3 thắng đứng, ta chọn ổ lăn kiểu ổ bi chặn - đỡ
Chọn kích thước ổ lăn theo khả năng tải trong động (do số vòng quay của ổ lăn n>10vg/ph):
Khả năng tải trọng động: 𝐶𝑑 = 𝑄 𝑚 √𝐿
Trong đó: Q tải trọng động quy ước, kN
L tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay
M: Bậc của đường cong mỏi, m = 3 (đối với ổ bị)
Gọi Lh = 6000h là tuổi thọ của ổ tính bằng giờ
Vận tốc của khâu 3: 𝑣3 = 0,1𝑚/𝑠 = 100𝑚𝑚/𝑠 , trục vít có bước vít p = 2mm
=> số vòng quay là 50 vg/s = 3000 vg/ph,
Sau khi chọn được ổ lăn
=> Trục vít đảm bảo điều kiện về độ bền
6.2.2 Chọn động cơ cho khâu 3
Lực dẫn động lớn nhất đã xác định được 𝐹3max ,7
Momen lớn nhất trong quá trình dẫn động
Số vòng quay lớn nhất của bộ truyền vít me - đai ốc: n = 3000 vg/ph
P 3 = M 3max w 3 = 0,008274.100 = 2,6W Lựa chọn động cơ thỏa mãn
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 7.1 Chọn bộ điều khiển thích hợp, thiết kế mô hình điều khiển
Mô phỏng bằng matlab
Hình 25 Sơ đồ khối PD và khối điều khiển
Hình 26 Sơ đồ khối Robot, tích phân, hiển thị
Hình 27 Đồ thị q1 đặt và q1
Hình 28 Đồ thị q2 đặt và q2
Hình 29 Đồ thị q3 đặt và q3
