Xem mẫu

  1. BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ ĐIỆN XÂY DỰNG VIỆT XÔ GIÁO TRÌNH MÔĐUN: ROBOT HÀN NGHỀ: HÀN TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-... ngày ..... tháng.... năm 20 …….. của ……………… Ninh bình, năm 2019 1
  2. TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. LỜI GIỚI THIỆU Cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ Robot được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau trong đó có lĩnh vực hàn. Hiện nay có rất nhiều các hãng sản xuất tham gia vào việc chế tạo robot hàn, mỗi hãng sản xuất đều có sự khác nhau về quy trình vận hành, sử dụng. Vì vậy trong phạm vi giáo trình này tác giả chỉ giới thiệu được 01 loại Robot đó là AX-V6 của hãng OTC DAIHEN. Giáo trình được biên soạn cho đối tượng là sinh viên chuyên nghề hàn, trình độ cao đẳng, trung cấp. Quá trình biên soạn tác giả đã có nhiều cố gắng song chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được ý kiến đóng góp để giáo trình hoàn thiện hơn. Tác giả xin chân thành cảm ơn. …..,ngày….. tháng.... năm……. Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: Hoàng Ngọc Lâm 2
  3. MỤC LỤC TT Nội dung TRANG 1 Lời giới thiệu 2 2 Bài 1: Cấu hình và chức năng của hệ thống rô bốt hàn 7 AX–V6 1. Cấu hình cơ bản của hệ thống rô bốt hàn AX–V6 7 2. Chức năng các bộ phận của hệ thống rôbốt hàn 9 3 Bài 2: Vận hành hệ thống rô bốt hàn AX-V6 22 1. Các hệ tọa độ sử dụng cho rô bốt 22 2. Vận hành hệ thống rô bốt hàn 25 4 Bài 3: Lập chương trình hàn đường thẳng 27 1. Tổng quát về lập chương trình hàn 27 2. Những hiện thị của màn hình 28 3. Hướng dẫn lập chương trình hàn đường thẳng 30 4. Chạy tự động 46 5. Bài tập ứng dụng 48 5 Bài 4: Lập chương trình hàn đường cong 51 1. Tổng quát về lập chương trình hàn 51 2. Những hiện thị của màn hình 52 3. Hướng dẫn lập chương trình hàn đường cong 54 4. Chạy tự động 70 5. Bài tập ứng dụng 72 6 Bài 5: Lập chương trình hàn sử dụng đồ gá đồng bộ với 75 rô bốt hàn 1. Hướng dẫn vận hành đồ gá đồng bộ với robot hàn 75 2. Bài tập ứng dụng 76 7 Bài 6: Sử dụng phần mềm AX-ST và AX-PM 80 1. Giới thiệu phần mềm AX-ST, AX-PM 80 2.Cài đặt phần mềm 81 3. Hướng dẫn sử dụng 81 3
  4. MÔ ĐUN: ROBOT HÀN Mã mô đun: MĐ 22 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun: - Vị trí: Là môn đun được bố trí cho học viên sau khi đã học xong các môn học cơ sở, các môn học, mô đun chuyên môn từ MĐ 13 đến MH 21. - Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề hàn. - Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Robot hàn là mô đun chuyên nghề hàn, đây là môn học cơ bản trong chương trình đào tạo, giúp người học được trang bị các kiến thức cơ bản về lập trình, vận hành sử dụng robot hàn. Mục tiêu của mô đun: - Kiến thức: + Trình bày được cấu hình cơ bản của hệ thống rô bốt hàn; + Mô tả đúng cấu tạo và chức năng của các bộ phận trên hệ thống rô bốt hàn; + Trình bày rõ ràng các bước lập trình và vận hành rô bốt hàn; + Giải thích đầy đủ các quy định an toàn khi sử dụng rô bốt hàn; - Kỹ năng: + Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật liệu hàn đầy đủ an toàn; + Vận hành thành thạo hệ thống rô bốt hàn; + Tạo, mở các file dự liệu, sửa, xóa các lệnh chức năng khi lập chương trình hàn một cách thành thạo; + Chọn chế độ hàn phù hợp với chiều dày, tính chất của vật liệu; + Lập được các chương trình hàn cho rô bốt hàn các mối hàn có biên dạng khác nhau đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật; - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Tham gia đầy đủ thời gian học tập trên lớp và giờ tự học; + Có ý thức tự giác, có tính kỷ luật cao, có tinh thần tập thể, có tránh nhiệm với công việc; + Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh công nghiệp. 4
  5. Nội dung của mô đun: Thời gian (giờ) Số Tên các bài trong mô đun Tổng Lý Thực Kiểm TT số thuyết hành tra 1 Bài 1: Cấu hình và chức năng của hệ thống rô bốt hàn AX – 4 4 0 0 V6 1. Cấu hình cơ bản của hệ thống 2 rô bốt hàn AX–V6 2. Chức năng các bộ phận của hệ 2 thống rôbốt hàn 2 Bài 2: Vận hành hệ thống rô 8 1 7 0 bốt hàn AX-V6 1. Các hệ tọa độ sử dụng cho rô 0,5 bốt 2. Vận hành hệ thống rô bốt hàn 0,5 7 3 Bài 3: Lập chương trình hàn 16 2 12 2 đường thẳng 1. Tổng quát về lập chương trình hàn 2. Tổng quát về chạy tự động 3. Những hiện thị của màn hình 1,5 4. Hướng dẫn lập chương trình hàn đường thẳng 5. Hướng dẫn chạy tự động 6. Bài tập ứng dụng 0,5 12 2 4 Bài 4: Lập chương trình hàn 16 2 12 2 đường cong 1. Tổng quát về lập chương trình hàn 2. Tổng quát về chạy tự động 1,5 3. Hướng dẫn lập chương trình hàn đường thẳng 4. Hướng dẫn chạy tự động 5. Bài tập ứng dụng 0,5 12 5 Bài 5: Lập chương trình hàn sử dụng đồ gá đồng bộ với rô bốt 12 2 10 0 hàn 1. Hướng dẫn vận hành đồ gá 1,5 đồng bộ với robot hàn 5
  6. Thời gian (giờ) Số Tên các bài trong mô đun Tổng Lý Thực Kiểm TT số thuyết hành tra 2. Bài tập ứng dụng 0,5 10 6 Bài 6: Sử dụng phần mềm AX- 4 4 0 0 ST và AX-PM 1. Giới thiệu phần mềm AX-ST, 1 AX-PM 2.Cài đặt phần mềm 1 3. Hướng dẫn sử dụng 2 Cộng: 60 15 41 4 6
  7. BÀI 1: CẤU HÌNH VÀ CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG RÔ BỐT HÀN AX – V6 Mã bài: MĐ 22.01 Giới thiệu Một hệ thống rô bốt hàn hoàn chỉnh được lắp ráp từ các bộ phận với các linh kiện khác nhau. Các bộ phận đó phải có sự tương thích với nhau về thông số kỹ thuật nó được gọi là cấu hình của một hệ thống thiết bị. Chương này trang bị cho người học những kiến thức cơ bản về cấu hình cơ bản của một hệ thống rô bốt hàn. Mục tiêu: - Trình bày được cấu hình cơ bản của hệ thống rô bốt hàn AX – V6; - Trình bày đầy đủ chức năng các bộ phận của hệ thống rô bốt hàn AX–V6; - Nhận biết chính xác các cơ cấu của hệ thống rô bốt hàn; - Có ý thức tự giác, có tính kỷ luật cao, có tinh thần tập thể, có tránh nhiệm với công việc; 1. Cấu hình cơ bản của hệ thống robot hàn AX – V6 1.1. Khái niệm Cấu hình của hệ thống rôbốt hàn là các thông số kỹ thuật của các linh kiện cấu thành nên hệ thống thiết bị đó, đồng thời có xét đến sự tương thích và độ mạnh yếu của chúng. 1.2. Cấu hình tiêu chuẩn của hệ thống robot hàn AX – V6: 1.2.1. Cấu hình tiêu chuẩn của một hệ thống rô bốt Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống robot 7
  8. Hạng mục Loại Hạng mục Loại Tay máy AX-MV6 (Model: AXMV61) Hộp thao tác AXOP-00** Bộ điều khiển AX-C (Model: AXCMN1) Cáp điều khiển AXRB-10** Bảng dạy AXTPDSON-EC** - Hệ điều hành: WINDOWS NT - Khởi động: Thẻ CF ( Compact Flat)(256MB hoặc 512MB) 1.2.2. Cấu hình hệ thống robot hàn AX-V6 Hình 1.2: Sơ đồ hệ thống robot hàn Hạng mục Loại Tay máy AX-MV6 (Model: AXMV61) Bộ điều khiển AX-C (Model: AXCMN1) Bảng dạy AXTPDSON-EC** Hộp thao tác AXOP-00** Cáp điều khiển AXRB-10** Nguồn hàn DM-***, DP-***, DL-***,… Bộ cấp dây AF-*00* Tay hàn MTXC-****, MTXCB-****, … Cáp AXRB-41**, AXRB-51**, … 8
  9. 2. Các bộ phận chính của hệ thống rôbốt hàn Hình 1.3: Các bộ phận chính của robot hàn AX-V6 2.1. Cơ cấu tay máy và chiều di chuyển của các trục Hạng mục Thông số kỹ thật Tên AX-V6 Kết cấu Kiểu khớp thẳng đứng Số trục 6 Tải trọng có ích tối đa 6 kg Sai số lặp lại ví trí ±0.08 mm Hệ thống truyền động Động cơ trợ động AC Công suất dẫn động 2750W Phản hồi vị trí Thiết bị mã hoá tuyệt đối 2 o Mặt cắt ngang vùng hoạt động cánh tay 3.14 m x340 o Nhiệt độ môi trường xung quanh 0 ~ 45 C 9
  10. độ ẩm môi trường xung quanh 20 ~ 80% RH (không ngưng tụ) Trọng lượng (nặng) 155 kg Tải trọng có ích khi cánh tay nâng 10 kg Kiểu lắp đặt Tại sàn, treo tường, treo trần Trở về vị trí gốc Không cần thiết Màu sơn Cánh tay: trắng, đế: xanh nước biển Hình 1.4: Mặt cắt ngang vùng hoạt động của tay máy Hình 1.5: Các trục quay của tay máy 10
  11. Hình 1.6: Khả năng chuyển động của cơ cấu tay máy 11
  12. 2.2. Bộ điều khiển hệ thống rôbốt hàn 2.2.1. Phần mềm hệ thống điều khiển (AX-C): Hạng mục Đặc điểm kỹ thuật AXCAN1 (MV4AP), AXCAL (MV4LAP), AXCMN1 Model (MV6), AXCML1 (MV6L, MV16), AXCMG1 (MG3), AXCSN1 (MH3), AXCSS1 (MS3). Chế độ dạy Chế độ dạy/ Chế độ chạy tự động (playback) Số trục có thể Tổng số trục có thể điều khiển độc lập : 54 trục điều khiển Hệ thống Hệ thống điều Điều khiển tốc độ không đổi của mỏ hàn điều khiển tốc độ khiển Hệ trục toạ độ điểm (Joint), Hệ trục toạ độ góc phải (Hệ trục toạ độ máy (Robot), Hệ trục toạ độ công cụ (Tool)), Hệ Hệ trục toạ độ trục toạ độ phôi, Hệ trục toạ độ quốc tế (Hệ trục toạ độ gốc), Hệ trục toạ độ người sử dụng. Môi trường lu dữ Thẻ CF (Compact Flat) Bộ nhớ tối đa 160 000 điểm dạy Nội dung bộ nhớ Vị trí (điểm, đường và cung tròn), Điều kiện (Điều kiện hàn, dao động, thời gian chờ, I/O,…) Bộ nhớ Số chương trình 9999 công việc Môi trường lưu Thẻ CF hoặc PC ( phải có phần mềm tuỳ chọn) dữ bên ngoài Lịch Lịch được lưu dữ bởi pin CR2032 Nguồn hàn có thể 4 kết nối Điều kiện cài đặt Đặt giá trị trực tiếp, thiết lập file điều kiện hàn Chức năng Chế độ hàn Hàn CO2, MAG/MIG, TIG điều Thời gian thổi khí trước khi hàn (0.0~9.9 giây) , dòng hàn khiển (0~500A), điện áp hàn (0.0~50.0V), thời gian điền đầy hàn Điều kiện hàn (0.0~9.9 giây), thời gian thổi khí sau khi hàn (0.0~9.9 giây), thời gian chờ tắt khí (0.0~9.9 giây), Tín hiệu hàn vào Hết dây, áp lực khí yếu, thiếu nước làm mát, đẩy/thu dây, … 12
  13. Tín hiệu hàn ra Không có hồ quang, hết dây, áp lực khí yếu, thiếu nước làm mát, … Phương thức dao Kiểu dao động (Đường, hình sin, cung tròn), dao động động điểm, dạy dao động(tuỳ chọn) Chức năng nội Điểm(Joint), đờng (line), cung tròn (cir). suy Thao tác kiểm tra Kiểm tra tiến/lùi (CHECK GO/CHECK BACK), Tốc độ vận hành 5 cấp (tối đa 250mm/giây) Vận bằng tay hành Tốc độ vận hành 5 cấp kiểm tra Chức năng Sử dụng trên bảng dạy áp dụng cho từng nguồn hàn. đẩy/thu dây Chức năng soạn Copy, Add, Delete, Cut dán, sửa đổi…. thảo (Edit) Soạn Chức năng dich Dịch chuyển đối xứng, dịch chuyển song song, góc trục, thảo chuyển ảnh gương, 3 kích thước,... Gọi chương trình Call, Jump, Jump có điều kiện,… Hiệu chỉnh nóng Soạn thảo chương trình trong khi đang chạy tự động Chức năng khôi Thử lại hồ quang, chức năng trùng lặp, tự động nhả chức Chức phục lỗi hàn năng khi dính dây. năng Chức năng h- Tự động chọn điều kiện hàn tốt nhất khi nhập chiều dày, hỗ trợ ướng dẫn điều rãnh giáp mối và các chỉ số khác của phôi (áp dụng cho hàn kiện hàn nguồn hàn CPDRA, CPDPAS và DM điều kiện hàn CO2/MAG, dây 1.2, đờng song song). Cài đặt điều kiện Đặt trực tiếp cổng logic I/O trong chương trình công việc. Hệ thống chỉ Chỉ định tín hiệu logic I/O cần dùng đến cổng I/O vật lý Điều định cài đặt trong bảng chuyển đổi I/O khiển I/O vật lý Output: 4 cổng, Input: 7 cổng thiết chuyên dụng bị ngoại I/O vật lý thông 64 cực (32 cực Output, 32 cực Input) vi thường Đặc điểm về điện Tiếp điểm rơle vào hoặc Collector hở, Công tắc ON/OFF tín hiệu vào (DC24V, 10mA) 13
  14. Đặc điểm về điện Tiếp điểm rơle ra: AC100V hoặc DC3V, 1A Điện tối thiểu: tín hiệu ra 5V 1mA Điều kiện cài đặt Soạn thảo các file chương trình LD(chương trình khối) trên Phần hệ thống bảng dạy. mềm PLC Công suất chư- 32KB chữ (=3.2kB chữ/file x 10file). ơng trình Đơn vị cung cấp Khởi động theo số chơng trình thiết lập hoặc quy trình ng- khởi động ười sử dụng. Tốc độ vận hành Tốc độ di chuyển: phụ thuộc vào tay máy sử dụng. Tốc độ tự động hàn: 1~999 cm/phút. Hệ thống khởi Chọn hệ thống khởi động nhiều trạm hoặc hệ thống nhập động trực tiếp số chương trình Số trạm khởi Tiêu chuẩn: 1 trạm Tuỳ chọn: 4 trạm (kèm theo hộp khởi động động) Thiết lập số chương trình theo mã hệ thập phân (BCD) (số chương trình áp dụng: 9999) Thiết lập trực Thiết lập số chương trình theo mã hệ nhị phân (Binary) (số tiếp số chương chương trình áp dụng: 9999) Vận trình Hệ thống riêng biệt(1~16): Khởi động trực tiếp chương hành trình bằng bit 1~16 tự động Sửa trực tiếp điều Chỉnh sửa hoặc ghi dòng hàn, điện áp hàn, tốc độ hàn trong kiện hàn khi đang vận hành tự động. Khi đang di chuyển: Robot giảm dần và dừng lại. Khi đang hàn: Robot ngừng thực hiện hàn và chuyển động. Ngừng tạm thời Chỉnh sửa chương trình áp dụng sau khi dừng tạm thời. Sau khi chỉnh sửa, khởi động lại có thể đợc thực hiện theo quy trình thiết lập hoặc tại vị trí dừng. Emergency stop Chức năng này dùng để tắt điện cho động cơ, người vận hành có thể vào vùng hoạt động của Robot. Chức năng chạy Khoá máy, chạy không tải, Tăng tốc độ, hàn ON/OFF, sóng lại (playback) ON/OFF, chạy 1 bớc, không bớc,… Chức năng điều Thời gian chu kỳ, thời gian hàn, đếm số lượng sản phẩm, khiển chức năng đếm thời gian làm việc. Khoá cửa bên trong, nút cho phép dạy, chốt an toàn, Công Chức năng an toàn tác chuyển chế độ dạy/chạy tự động, công tắc Deadman. Chức năng bảo vệ Cảm biến chống va đập, cảm biến chống va đập servo(tuỳ 14
  15. chọn), chặn giới hạn, công tắc giới hạn, giới hạn mềm, mành hình hiển thị nhiệt độ bên trong, hiển thị điện áp, giới hạn vùng kiểm tra. Thông báo kiểm tra định kỳ, hiển thị lịch sử lỗi, màn hình Chức năng bảo dưỡng hồ quang, lưu dữ tự động. Lỗi dừng khẩn cấp, lỗi quy trình điều khiển, lỗi liên quan đến CPU, lỗi Servo, lỗi bộ phận khuếch đại, lỗi bộ mã hoá, Chức năng phát hiện lỗi lỗi bảng dạy, lỗi PLC, lỗi người sử dụng, lỗi vận hành, lỗi hàn điểm, lỗi hàn hồ quang, lỗi cảm biến. Kiểm tra kết nối giữa bộ điều khiển và bảng dạy Kiểm tra kết nối giữa bộ điều khiển và nguồn hàn Chức năng chuẩn đoán Kiểm tra kết nối giữa bộ điều khiển và tay máy Kiểm tra mạch điện trong bộ điều khiển Kiểm tra mạch điện trong bảng dạy Độ ồn 70 dB hoặc thấp hơn Nhiệt độ môi trường xung 0~45 oC quanh Lượng bụi, bẩn, hơi dầu, nớc, … phải nhỏ nhất. Không có chất lỏng dễ cháy hoặc ăn mòn, khí cháy. Môi trường lắp đặt Không có các nguồn va chạm hoặc rung động mạnh. Không có nguồn gây nhiễu về điện khu vực gần Robot. Độ rung phải nhỏ hơn 0,5G (4,9m/giây2). AC 200V +10%,-15% 3pha 50/60Hz 1,0 kVA(AX-S3), 1,5 kVA(AX-H3), 2,0 kVA(AX-G3), 3,0 kVA(AX-V4AP), Nguồn điện vào 3,0 kVA(AX-V6), 6,0 kVA(AX-V4LAP), 6,0 kVA(AX- V6L), 6,0 kVA(AX-V16) Trọng lượng 80 kg (V6) Kính thước 558mm(D) x 503mm(R) x 865mm(C) 15
  16. 2.2.2. Phần cứng hệ thống điều khiển (AX-C) Phần cứng điều khiển bao gồm: Nguồn điều khiển (Power unit), CPU điều khiển, hệ thống điều khiển động cơ tay máy (servo amp), bảng lập trình (TP). Hình 1.7: Tủ điều khiển hệ thống robot 16
  17. 2.3. Bảng lập trình (bảng dạy) Bao gồm các phím di chuyển rô bốt, các phím dùng để lập trình và các phím chức năng. Hình 1.8: Bảng lập trình hệ thống robot 17
  18. Hình 1.9: Vị trí các phím và công tắc trên bảng lập trình Hình 1.10: Vị trí các vùng hiển thị trên màn hình bảng lập trình 18
  19. [1] Vùng hiển thị chế độ : Chế độ đã chọn (Teach, Playback hoặc High-speed Teach(tuỳ chọn)), các trạng thái của việc ngừng khẩn cấp, thao tác hiện hành và điện cấp cho động cơ được thể hiện ở đây. [2] Vùng hiển thị số thứ tự chương trình: Số thứ tự của chương trình đã chọn được hiển thị. [3] Vùng hiển thị số thứ tự bước trong chương trình: Số thứ tự bước đã chọn trong chương trình được hiển thị. [4] Vùng hiển thị thời gian và ngày tháng năm: Ngày tháng năm và thời gian hiện tại được hiển thị tại đây. [5] Vùng hiển thị cơ cấu: Cơ cấu cần thao tác bằng tay được hiển thị ở đây. Với một Robot có nhiều bộ phận, số các bộ phận tham gia vào việc dạy cũng được hiển thị. [6] Vùng hiển thị hệ toạ độ: [7] Vùng hiển thị tốc độ : Tốc độ bằng tay được hiển thị ở đây. Khi ấn phím [ENABLE] hiển thị tốc độ kiểm tra. [8] Vùng hiển thị màn hình giám sát : Nội dung của chương trình được hiển thi ở đây (trường hợp đã cài đặt ban đầu). [9] Vùng hiển thị phím f : Những chức năng có thể được chọn bằng cách sử dụng các phím f được hiển thị ở đây. Sáu phím ở bên trái, tương ứng với f1~f6. Sáu phím bên phải, tương ứng với f7~f12. Để chọn chức năng đã được ấn định cho một biểu tượng, ấn các phím f1 đến f12 tương ứng nằm bên cạnh các biểu tượng. Tuy nhiên, ở một vài trường hợp, phím trên phải được ấn đồng thời với phím [ENABLE]. 19
  20. Hình 1.11: Vùng hiển thị phím f [10] Vùng hiển thị tình trạng làm việc: Vùng hiển thị các tình trạng làm việc bao gồm “Chờ tín hiệu vào” (Input wait) và “Chọn khởi động ngoài”(External start selected) dưới dạng biểu tượng. Khi tình trạng kết thúc, biểu tượng bị xoá. 2.4. Nguồn hàn kỹ thuật số DM-350 và các thiết bị ngoại vi • Nguồn hàn kỹ thuật số hoàn toàn • Giảm bắn toé nhờ điều khiển cảm kháng điện tử số, cải thiện chất lượng hàn • Phù hợp với nhiều phương pháp hàn • Bộ cấp dây 4 Puli kết hợp với bộ mã hoá tạo tốc độ cấp dây ổn định, hiệu quả cấp dây cao • Dễ dàng thay đổi phần mềm để hàn tay hoặc đồng bộ với Robot • Cải thiện việc gây hồ quang bằng chức năng khởi động turbo và chống dính dây kỹ thuật số 20
nguon tai.lieu . vn