báo cáo kiến tập tại các xưởng thực tập ở trường đại học Bách Khoa Hà Nội

Báo cáo kiến tập
MỤC LỤC
MECHATRONICS 1
Báo cáo kiến tập
Chương I
TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CƠ ĐIỆN TỬ
1.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA NGÀNH CƠ ĐIỆN TỬ
1.1.1 Khái niệm cơ điện tử
Mechotronics (cơ điện tử): là một lĩnh vực đa ngành của khoa học kỹ thuật s
hình thành từ các ngành kỹ thuật kinh điển như Cơ khí, kỹ thuật Điện- Điện tử và
khoa học tính toán – Tin học
Cơ điện tử là thuật ngữ chỉ lĩnh vực khoa học công nghệ giao nhau giữa cơ khí
với kỹ thuật điện- điện tử, điều khiển hệ thống và công nghệ thông tin.
Từ cơ điện tử, tiếng anh “Mechatronics” được viết tắt từ ghép của Mechanic
và Electronics, được người Nhật sử dụng đầu tiên vào năm 1975 trong vệc điều
khiển động cơ điện bằng máy tính. Thuật ngữ này sau đó trở nên phổ thông ở Nhật
và nhanh chóng được nhiều nước trên thế giới sử dụng khi các linh kiện và tiếp
theo là máy tính được sử dụng ngày càng nhiều trong điều khiển thiết bị, đặc biệt
trong hệ thống sản xuất.
MECHATRONICS 2
Báo cáo kiến tập
Tác nhân chính dẫn đến việc cơ điện tử thành thuật ngữ phổ thông là khi nhu
cầu về một bộ môn đào tạo riêng biệt, độc lâp bất ngờ được hình thành dựa trên khả
năng sử dụng năng lực máy tình và thiết bị điều khiển số không quá đắt, lưu hành
tương đối sẵn trong các viện nghiên cứu và các trường đại học . Sự phát triển linh
kiện thiết bị điện tử số và khoa học máy tính trong những năm 75-80 đã đẩy nhanh
đáng kể khả năng áp dụng chúng trong những dự án công nghệ và sản xuất. Trong
khoảng thời gian này các viện ngiên cứu và các nhà công nghiệp đã nhận thức được
sự cần thiết đào tạo lại cho các kỹ sư cơ khí về các vấn đề của ngành công nghệ này
. Đã gần 25 năm trôi qua kể từ khi thuật ngữ cơ điện tử thì hiện nay thuật ngữ này
vẫn là một khái niệm tiến triển không ngừng, nó có cả nghĩa chung lẫn nghĩa riêng

để sử dụng.
Rất nhiều người có quan điểm “cơ điện tử” là lĩnh vực đa công nghệ phát triển
trên cơ sở của ngành cơ khí truyền thống, kỹ thuật điện tử và tin học. Sau đây là
một số định nghĩa về cơ điện tử của một số cơ quan tỏ chức:
- Cơ điện tử là sự kết hợp của kỹ thuật cơ khí, điều khiển điện tử và tư duyhệ thống
trong thiết kế sản phẩm và các quá trình sản xuất (theo Uỷ ban Tư vấn Phát triển và
nghiên cứu Công nghiệp châu Âu viết tắt là IRDAC).
- Cơ điện tử là hệ thống thiết kế và chế tạo sản phẩm mà hệ thống đó có cả chức
năng cơ khí và chức năng điều khiển thuật toán tích hợp (theo trang “Mechtronics
Forum”).
- Cơ điện tử được xem xét như là các ứng dụng kỹ thuật đồng thời(concurrent
engineering) vào thiết kế và tích hợp các hệ thống cơ-điện tử (theo trường đại học
Atlanta U.S.A).
- Hệ thống cơ điện tử là máy tính được tích hợp với các hệ thống được lập trình hoặc
khả trình với sự nhận thức, hoạt động và truyền thông (theo Royal Institute of
Technology- Thụy Điển).
- Cơ điện tử là sự kết hợp 3 công nghệ then chốt: cơ khí, điện tử, điều khiển (theo
Louisian Stade University U.S.A).Cơ điện tử là sự kết hợp giữa 4 mảng kiến thức:
cơ khí, điện tử, điện và điều khiển máy tính(theo giáo sư Kevin Craig khoa cơ khí
và kỹ thuật hàng không của đại học Renssenlar U.S.A).
Đa số các trường đại học của Anh , Đức , Áo, Úc đều thống nhất quan điểm cơ
điện tử là sự phối hợp đồng vận của cơ khí, điện tử và công nghệ thông tin.v.v…
MECHATRONICS 3
Báo cáo kiến tập
Không có một giới hạn định nghĩa về thuật ngữ cơ điện tử. Về bản chất, việc ứng
dụng cơ điện tử không phải là một cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật. Đó là một sự
tiến triển, ứng dụng kỹ thuật mới nhất của khoa học cơ khí chính xác, lý thuyết điều
khiển, khoa học máy tính, điện và điện tử trong quá trình thiết kế để tạo nên những
sản phẩm có khả năng tương thích cao với nhiều chức năng. Điều này đã được
nhiều nhà thiết kế và kỹ sư nhìn thấy trước và đưa vào sản phẩm của mình do vậy

thực chất các sản phẩm của cơ điện tử đã tồn tại và phát triển trước khi có những
quan điểm rõ ràng về chúng.
1.1.2 Lịch sử phát triển của cơ điện tử
1.1.2.1 Trên thế giới:
Theo dòng lịch sử, đa số các hệ thống sản xuất cũng như các sản phẩm hàng
hóa được cơ khí hóa hoàn toàn khi có sự hiện diện của động cơ điện hoặc thủy lực
trong kết cấu, đó là xuất phát điểm. Sự xuất hiện các linh kiện ban dẫn trong thập
kỷ 50 và các máy tính điện tử số trong những năm 70 đã tạo nên những hệ thống
ghép tương hỗ giữa kỹ thuật cơ khí với điện tử, điều khiển vi tính có tính đa ngành
cao tiếp theo. Phần lớn các sản phẩm cơ điện tử trong thời kỳ này liên quan đến kỹ
thuật servo, được sử dụng cho những sản phẩm như mở của tự động, máy bán hàng
tự động, camera tự điều chỉnh tiêu cự v.v… Những sản phẩm cơ điện tử thế hệ này
đã thể hiện được kết cấu đơn giản hơn trong cùng một sản phẩm.
Trong những năm 80. Sự phát triển của công nghệ thông tin làm các kỹ sư
nảy sinh và bắt đầu áp dụng các bộ vi xử lý vào các hệ thống cơ khí để cải thiện
đặc tính của hệ thống. Máy công cụ, thiết bị điều khiển số và robot trở nên gọn hơn,
trong khi các ứng dụng trong lĩnh vực xe 4 bánh như điều khiển động cơ điện tử và
các bộ phanh an toàn trở nên phổ biến.
Còn ở thập kỷ 90, công nghệ truyền thông đã được bổ sung vào cơ điện tử
tính mềm dẻo, hỗn hợp. Các sản phẩm có thể nối kết thành mạng lớn. Sự phát triển
này tạo nên các chức năng như vận hành từ xa các cánh tay máy, điều khiển hệ
thống sản xuất qua mạng, đặt hàng- thiết kế- tạo mẫu( protype)- sản xuất trong một
khoảng không gian vô cùng rộng v.v… Cùng thời gian những cảm biến mới nhỏ
hơn thậm chí siêu nhỏ và công nghệ mới về kích truyền động ( actuator) được tăng
MECHATRONICS 4
Báo cáo kiến tập
cường trong các hệ thống sản phẩm mới. Các hệ thống cơ- điện tử siêu nhỏ
(micromechatronics ) mở xu hướng phát triển công nghệ siêu nhỏ ( nano
technology ) trong thế kỷ 21.
Sự mở mang dự đoán được trong thiết kế, phát triển sản xuất, kỹ thuật tự

động và sản phẩm tiêu dùng đã kích thích và thúc đẩy các nhà quản lý và các kỹ sư
thiết kế, chế tạo, khai thác công nghệ cơ điện tử. Điều này đạt ra thách thức trong
đào tạo về công nghệ cơ điện tử để có thể đáp ứng các nhu cầu trong ứng dụng tự
động hóa trong các ngành công nghiệp kể cả công nghiệp tiêu dùng.
Về đào tạo, từ năm 1983 Viện Kỹ Thuật Nhật Bản- Singapore đã đưa vào
khóa đào tạo kỹ thuật cơ điện tử (mechatronics engineering ) chương trình 2 năm
để đào tạo lại kỹ sư cơ khí. Khóa giảng đầu tiên mang tên “Mechatronics” cho kỹ
sư và học viên cao học (B.Eng/M.Eng) được thực hiện ở trường đại học Landcaste
(U.K) trong năm 1984/1985. Kể từ đó các khóa đào tạo về cơ điện tử bắt đầu phát
triển mạnh mẽ ở tất cả các nước công nghiệp phát triển và đang phát triển. Cả
những nước “con rồng mới” thuộc vùng châu Á- Thái Bình Dương cũng đã rất
nhanh nhạy đưa ngành đào tạo mới này vào giảng dạy. Những năm đầu thập kỷ 90,
4 trường đại học bách khoa của singapore có chương trình 3 năm đào tạo chính quy
kỹ sư cơ điện tử. Trường đại học TUT-Nhật Bản là trường đại học duy nhất ở châu
Á đưa cơ điện tử vào giảng dạy chính thức như là một khoa riêng của trường. Ở
trường đại học Sidney Úc cũng đã có những khóa đào tạo và cấp bằng kỹ sư theo
chuyên ngành cơ điện tử từ những năm đầu, tiếp theo không lâu các trường đại học
Curtin và New South Weles. Ở châu Âu, từ năm 1980 đã có các hoạt động có liên
quan đến đào tạo cơ điện tử, chương trình một năm cao học tại trường đại học
Katholieke (Leuuven- Bỉ ) trong 1986 và đến 1989 trường này đã mở ngành đào tạo
cơ- điện tử. Năm 1989 Trung tâm Nghiên cứu cơ điện tử thuộc trường đại học
Twente (Hà Lan ) được thành lập để phối hợp các chương trình nghiên cứu giảng
dạy của nhà trường. Trong năm 1990 một loạt các trường đại học ở CHLB Đức,
Đan Mạch, Hà Lan, Ireland (châu Âu ) đưa cơ điện tử vào giảng dạy. Từ năm
1992-1996 Liên Minh Châu Âu đã tài trợ để thực hiện dự án TEMOUS đưa khóa
học cơ điện tử vào giảng dạy tại các khoa cơ khí của các trường đại học: TU Brno,
CTU, TU Plzeo, University Libre Bruxelles, University College Dublin, Johannes
MECHATRONICS 5
Báo cáo kiến tập
Kepler University Linz Loughborough University of Technology, University

Stuttgart.
Các trường đại học ở Anh giảng dạy cơ điện tử, bắt đầu từ trường Lancaster,
tiếp theo là các trường đại học ở London, Surrey, Dundce, Hull, Brunel,
Loughborough, Manchester và Leeds. Ở Bắc Mỹ mặc dù có rất nhiều trương đại
học hoạt động trong lĩnh vực cơ điện tử, nhưng cho đến năm 1995 vẫn chưa xuất
hiện những khóa giảng dạy mang tên “Cơ điện tử”. Đến nay hầu như tất cả các
trường đại học kỹ thuật của Mỹ đều đã có ngành khoa học này. Tính đến năm 1999
trên thế giới có khoảng 90 trường đại học và viện nghiên cứu có đào tạo giảng dạy
và nghiên cứu về cơ điện tử.
1.1.2.2 Tại Việt Nam
Hòa chung cùng sự phát triển của nền khoa học kỹ thuật thế giới thì hiện nay
Việt Nam cũng có những ngành đào tạo mới trong đó ngành cơ điện tử cũng là một
ngành mới được đưa vào đào tạo phổ biến hiện nay tuy nhiên sự manh nha của cơ
điện tử ở Việt Nam cũng đã khá lâu.
• Năm 1995: Đại học Bách Khoa Hà Nội bắt đầu thành lập khoa cơ điện tử với tên
gọi ban đầu là ngành Cơ Tin sau đó đến năm 2002 dổi thành cơ để đồng nhất với
quốc tế sau Bách Khoa Hà Nội không lâu các phân hiệu khác của trường cũng bắt
đầu đào tạo
• Năm 1997: Đại học Bách Khoa PTHCM cũng bắt đầu thành lập
• Năm 2001: : Đại học Bách Khoa Đà Nẵng bắt đầu thành lập
• Hiện nay đã có rất nhiều trường đại học, cao đẳng trên cả nước đã mở và đào tạo
ngành cơ điện tử: Viện Công Nghệ Châu Á (AIT), Đại Học Cần Thơ, Đại học
Công Nghệ- Đại học QGHN, Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Vinh, Đại học Dân Lập
Phương Đông, Đại học Dân Lập Thăng Long,…
• Đào tạo cao học: Đại học Bách Khoa Hà Nội hợp tác với Đại học tổng hợp kỹ
thuật Hannover(CHLB Đức) và Đại học tổng hợp kỹ thuật Dresden(Đức) mở lớp
cao học quốc tế
• Ngoài ra Đại học Bách Khoa Hà Nội còn mở các lớp đào tạo đặc biệt như Kỹ sư
tài năng, chương trình tiên tiến, CTĐT hợp tác SIE
MECHATRONICS 6

Báo cáo kiến tập
1.2 TƯƠNG LAI VÀ XU THẾ PHÁT TRIỂN CỦA NGÀNH
Để công nghiệp hóa và hiện đại hóa Việt Nam với độ gia tăng lớn và rút ngắn
nhanh được khoảng cách trình độ công nghiệp của sản xuất với các nước công
nghiệp phát triển, cần phải nhanh chóng đào tạo một đội ngũ cán bộ kỹ thuật mới,
có kiến thức cơ bản rộng, có trình độ chuyên môn giỏi và hiện đại, để có thể làm
chủ khai thác các công nghệ và dây chuyền thiết bị được chuyển giao công nghệ
mới vào Việt Nam với trình độ tự động hóa linh hoạt, đồng thời đủ sức kế thừa và
sáng tạo, đáp ứng cao nguồn nhân lực kỹ thuật cao trong nước và xuất khẩu.
Xu hướng phát triển của các ngành công nghiệp hiện nay là tin học hóa từ
khâu quản lý vật tư đến quá trình chuẩn bị sản xuất, lập kế hoạch sản xuất, tiến
hành sản xuất và quản lý chất lượng sản phẩm với tính tự động hóa ngày càng cao
và tính linh hoạt cao.
Đó là các hệ thống sản xuất tự động linh hoạt điều khiển bằng máy tính… Các
thiết bị công nghệ này được tổ hợp và tích hợp giữa các lĩnh vực cơ khí phát triển,
điện tử với các bộ vi xử lý, cảm biến thông minh và giao diện tiện ích với người sử
dụng.
Chúng ta cần phải nhanh chóng đào tạo và cung cấp cho thị trường các kỹ sư,
cán bộ kỹ thuật tích hợp đủ các khối kiến thức giao ngành để có thể tham gia vào
các công việc như thiết kế, chế tạo, bảo trì, khai thác và vận hành cũng như cải tiến,
nâng cấp các hệ thống tự động này.
Hiện nay ở nước ta, các doanh nghiệp Nhà nước, các xí nghiệp liên doanh có
vốn đầu tư của nước ngoài đã đưa vào sử dụng các dây chuyền thiết bị hiện đại của
các nước công nghiệp phát triển.
Các sản phẩm truyền thống cũng đã được sản xuất tự động hóa thành dây
chuyền sản xuất như các nhà máy sản xuất thép, nhà máy xi măng, nhà máy sản
xuất gạch ceramic, nhà máy đường, nhà máy chế biến cao su, nhà máy sản xuất và
chế biến thức ăn gia súc, nhà máy sản xuất nước giải khát Coca Cola, Pepsi, bia,
MECHATRONICS 7
Báo cáo kiến tập

nhà máy sản xuất đồ chơi trẻ em, các nhà máy chế biến cà phê, dây chuyền sản xuất
các sản phẩm bằng inox …
Việc quan trọng là làm sao để đảm bảo cho hệ thống sản xuất một cách ổn
định, tin cậy và lâu dài. Khả năng mở rộng năng lực sản xuất và công tác phục hồi,
bảo trì, sửa chữa hệ thống sao cho vừa nhanh chóng và hiệu quả kinh tế … Cho đến
nay, các kỹ sư mới chỉ có thể giải quyết được từng phần công việc riêng rẽ, chưa có
được sự kết nối chặt chẽ và khoa học giữa các mảng công việc, chưa có được đội
ngũ kỹ sư có thể giải quyết được các vấn đề thuộc giao ngành Cơ - Tin - Điện tử
một cách toàn diện.
Đồng thời trong các đó các thiết bị điện tử và các bộ vi xử lý sử dụng trong
công nghiệp ngày càng nhiều nên công việc thiết kế, chế tạo, vận hành, bảo trì và
nâng cấp các hệ thống sản xuất tiên tiến đòi hỏi phải có đủ cán bộ kỹ thuật có trình
độ cao, có kiến thức liên ngành
Chính vì vậy, theo dự báo của các chuyên gia ngành cơ điện tử, nhu cầu nhân
lực cho ngành này đang có chiều hướng ngày càng gia tăng và đặc biệt là vài năm
tới.
Chương II
HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT FMS
2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT FMS
Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS (Flexible Manufacturing System) là một hệ
thống sản xuất được điều khiển tự động bằng máy tính, có khả năng thay đổi
chương trình điều khiển và sản phẩm một cách linh hoạt trong quá trình sản xuất.
Hệ thống FMS có thể tự động đặt lại cấu hình để sản xuất các chủng loại sản phẩm
khác nhau nên nó được gọi là hệ thống sản xuất linh hoạt. Khái niệm sản xuất linh
hoạt được biết đến lần đầu tiên vào năm 1965 khi công ty British firmMolins, đưa
ra sản phẩm với tên gọi là System 24. System 24 là một hệ thống FMS thật sự. Tuy
MECHATRONICS 8
Báo cáo kiến tập
nhiên hệ thống này không thể phát triển thêm được nữa bởi khi đó công nghệ tự
động hoá và công nghệ thông tin còn chưa phát triển nên không thể hỗ trợ cho sự

phát triển của hệ thống này được. Khái niệm sản xuất linh hoạt vì vậy bị quên lãng.
Tuy nhiên vào những năm 70 và đầu thập kỷ 80, cùng với sự phát triển nhảy vọt
của công nghệ thông tin và ứng dụng của công nghệ thông tin trong sản xuất mà
sản xuất linh hoạt đã phát triển trở lại với tốc độ đáng kinh ngạc. Hệ thống sản xuất
linh hoạt được sử dụng lần đầu tiên ở Mỹ để sản xuất ra ôtô và máy kéo.Như vậy,
một hệ thống sản xuất linh hoạt nói chung bao gồm có các phần sau:
- Thiết bị xử lý như các trung tâm gia công, các trạm lắp ráp và robot.
- Thiết bị vận chuyển nguyên vật liệu ví dụ như robot, băng truyền,…
- Một hệ thống truyền thông.
- Một hệ thống điều khiển bằng máy tính.
Trong sản xuất linh hoạt, các máy gia công tự động như tiện, phay, khoan,…
và hệ thống vận chuyển nguyên liệu tự động giao tiếp với nhau thông qua mạng
máy tính.
Hình 2.1 – Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS
MECHATRONICS 9
Báo cáo kiến tập
Hình 2.2 – Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS
2.2 ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT FMS
2.2.1 Cấu tạo
2.2.1.1 Trạm cấp phôi
Kết cấu gồm:
- Băng tải: di chuyển phôi vào/ra khỏi cơ cấu cấp phôi
- Cơ cấu cấp phôi: cấp phôi 3 loại khác nhau: màu đỏ, màu đen, màu xanh
- Xi lanh khí nén: kẹp, đẩy
- Cụm van điện tử: điều khiển đóng/mở xi lanh khí nén
- Bộ nguồn: cấp điệm cho hệ thống
- Bộ điều khiển lập trình PLC: điều khiển toàn bộ quá trình
- Module mở rộng, module truyền thông
- Cảm biến quang khuyếch tán: phát hiện phôi ở cuối hành trình
- Mạch điện tử: bộ phận đầu vào/ra PLC và điều khiển tốc độ động cơ băng tải

- Nút ấn, khóa điện, chuyển mạch: đóng ngắt, điều khiển hệ thống
2.2.1.2 Trạm gia công và phân loại
Kết cấu gồm:
- Bàn xoay phân loại gồm 6 vị trí: vận chuyển phôi
- Băng chuyền: vận chuyển phôi đến các trạm
MECHATRONICS 10
Báo cáo kiến tập
- Bộ nguồn: cung cấp điện cho hệ thống
- Bộ điều khiển lập trình PLC: điều khiển toàn bộ chương trình
- Module mở rộng
- Module truyền thông
- Mạch điện tử: truyền tải thông tin tín hiệu
- Cảm biến tiệm cận: nhận dạng phôi
- Cảm biến màu: nhận dạng phôi thông qua màu sắc
- Cảm biến quang: nhận dạng phôi
- Cơ cấu khoan gia công phôi: gia công phôi
- Xi lanh khí nén, kẹp phôi: phân chia phôi
- Cụm van điện: điều khiển hệ thống
- Nút ấn, khóa điện, chuyển mạch, đèn báo: đóng ngắt điện, hệ thống đèn báo trạng
thái hoạt động
- Tay gắp khí nén: kẹp phôi
Hình 2.3 – Trạm gia công và phân loại
2.2.1.3 Trạm điều khiển và giám sát trung tâm
Kết cấu gồm:
- Bộ nguồn
- Bộ điều khiển lập trình PLC
- Màn hình giao tiếp
- Nút ấn, khóa điện, chuyển mạch,
đèn báo
MECHATRONICS 11

Báo cáo kiến tập
Hình 2.4 – Trạm điều khiển và giám sát trung tâm
2.2.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống
Khi hệ thống khởi động các băng tải hoạt động . Pittong đàu tiên sẽ hoạt
động và đẩy vật gia công vào băng tải 1 , băng tải 1 đưa vật gia công vào vành quay
đê gia công . Trên đường di chuyển trên băng tải có 1 sensor màu , sensor này sẽ
gửi tính chất của vật liệu gia công đó về bộ xử lí trung tâm. Sau đó bộ xử lí trung
tâm sẽ đưa ra lệnh để điều khiển bàn xoay tới vị trí máy gia công cần thiệt cho vật
gia công đo, qua các lệnh của CPU các máy công cụ sẽ gia công theo tính chất của
vật gia công. Sau khi gia công, bàn xoay sẽ đưa vật gia công đến vị trí robot và
robot gắp vật gia công rôinhả vào băng truyền 2. Trên băng truyền 2 có 3 sensor và
dưới 3 sensor có 3 pittong đẩy vật gia công xuốn buồng chứa sản phẩm. Khi vật gia
công đi qua sensor thứu nhất là sensor màu, hệ băng truyền sẽ dừng lại, sensor tiến
hành kiểm tra tính chất của vật liệu gia công và gửi về CPU, CPU xử lí tín hiệu vật
gia công rồi đưa ra tính chất của vật gia công .Sau đó nếu vật gia công không thỏa
mãn tính chất nào đó thì CPU sẽ ra lệnh cho pittong đẩy vật gia công xuống buồng
sản phẩm, nếu không thì hệ thống băng truyền sẽ tiếp tục hoạt động và đến các
sensor sau. Sau quá trình như thế hệ thống sẽ gia công được sản phẩm và tiến hành
phân loại nó theo các tính chấtPhạm vi ứng dụng của hệ thống.
2.3 PHÂN TÍCH CÁC TÍNH NĂNG VÀ THÀNH PHẦN HỢP THÀNH CƠ BẢN
CỦA HỆ THỐNG
2.3.1 Hệ thống cơ khí
• Hệ thống cơ khí này bao gồm hệ thống băng tải, cơ cấu gắp của robot, cơ cấu
chuyển động của các máy công cụ, hệ thống quay của vành xoay vật gia công
MECHATRONICS 12
Báo cáo kiến tập
• Hệ thống băng tải được dẫn động bởi động cơ cuốn.
• Cơ cấu robot gồm cánh tay gắp cơ cấu di chuyển ngang và cơ cấu di chuyển đứng.
Toàn bộ hệ thống này được dẫn động bởi các pittong ( 3 pittong khí )
• Hệ thống xoay được gắn với 1 động cơ servo nên nó có thể được đieèu chỉnh các

góc quay một cách chính xác.
2.3.2 Hệ thống thủy lực, khí nén
• Hệ thống này khí nén được cung cấp nguồn khí bởi 1 máy bớm lốp xe máy
và toàn bộ được dẫn qua các máy đo áp suất.
• Pittong khí nén có 2 đầu dẫn khí được nối van điện khí, van điện khí này sẽ
điều khiển pittong này đẩy hay kéo.
• Toàn bộ hệ thống khí được dẫn bởi các dây dẫn khí
2.3.3 Hệ thống điện – điện tử
2.3.3.1 Hệ thống van điện khí
Van này sử dụng hệ thống đóng mở khí nén bằng nguyên lí từ trường . Khi có
điện vào hệ thống điện từ thì nó sẽ chuyển thành tác dụng lực từ. Lực từ này làm
chuyển động của van và van có thể mở hoặc đóng tùy theo cách bố trí hệ thống
2.3.3.2 Động cơ Sevor
Động cơ servo điều khiển bàn xoay và các băng truyền có nguyên lý và cấu
tạo được trình bày ở hệ thống robo
2.3.3.3 Hệ thống CPU sử dụng bộ điều khiển PLC logic
Hệ thống này gồm các bảng mạch điẹn tử : mạch xử lí tín hiệu sensor, mạch tạo
xung, mạch công suất… toàn bộ mạch được xử lí bởi bộ vi xử lí PIC
2.3.4 Hệ thống thông tin, giám sát
2.3.4.1 Hệ thống bình đo khí áp: cho biết áp xuất trên các ống dẫn khí.
2.3.4.2 Hệ thống sensor
Gồm 4 sensor , 2 sensor màu, 1 sensor từ , 1 sensor quang. Các sensor này
hoạt động theo các hiệu ứng vật lý. Các tín hiệu hình ảnh , màu sắc , ánh sáng ,
MECHATRONICS 13
Báo cáo kiến tập
từ…được tính rồi chuyển thành các tín hiệu điện, các tín hiệu điện này được nối với
mạch xử lí loại bỏ nhiễu sau đó nó trả về bộ sử lí trung tâm là các tí hiệu phù hợp
cho công tác xử lí và đưa ra các lệnh điều khiển các cơ cấu chấp hành khác.
2.3.5 Hệ thống điều khiển
Hệ thống điều khiển bao gồm hiệu thống điều khiển bằng tay thiết kế dưới

dạng nút tròn điều khiển và hệ thống đièu khiển bằng máy tính được kết nối vào bộ
xử lí CPU trung tâm . Ngôn ngữ lập trình điều khiển có thể là hợp ngữ Assembly,
ngôn ngữ C, C++, hay có thể là ngôn ngữ lệnh, chương trình. Tùy thuộc vào cấu
trúc phức tạp của hệ thống mà ta có thể chọn ngôn ngữ phù hơp. Nhưng thường là
sử dụng ngôn ngữ lệnh điều khiển trực tiếp trên máy tính
2.4 CÁC BƯỚC VẬN HÀNH HỆ THỐNG
Thiết lập hệ thống FMS được bắt đầu từ việc xác định họ chi tiết được chế tạo
trong FMS. Kết quả của công việc này( nhận được nhờ máy tính) được dùng để xác
định thiết bị công nghệ FMS( các tế bào gia công tự động hay các modun sản xuất
linh hoạt), các loại kho chứa, các cơ cấu vận chuyển …
Tiếp theo đó là thiết lập các cơ cấu chức năng, cấu trúc công nghệ và cấu trúc
thông tin của FMS, đồng thời thiết lập mạng máy tính nội bộ. Sau giai đoạn này có
thể giải quyết vấn đề thuật toán và lập trình có tính đến các tác động qua lại của hệ
thống điều khiển của FMS với các hệ thông tự động khác trong hệ thống tích hợp
toàn phần. Song song với hệ thống này cần thiết lập các hệ thống cung cấp điện,
nước, khí nén, thông tin ….
Vấn đền tiêu chuẩn của FMS phải được chú ý ngay từ đầu và phải dược đặt
trên cơ sở sử dụng rộng rãi nguyên tắc modun. Ví dụ: có thể chọn các mẫu tiêu
chuẩn của kho chứa tự động, các mẫu của cơ cấu vận chuyển tự động, các thiết bị
công nghệ tiêu chuẩn và các robot….
Bước 1: cho phôi và chỗ cấy phôi
Bước 2: chọn chương trình hệ thống gia công được lập trình sẵn
Bước 3: khởi động hệ thống cho hệ thống chạy và nhận được các sản phẩm gia
công đã phân loại
MECHATRONICS 14
Báo cáo kiến tập
Bước 4: kiểm tra các hệ thống hoạt động, kiểm tra sản phẩm có bị lỗi hay
không, nếu gặp lỗi thì phải tiến hành tắt hệ thống và kiểm tra , kịp thời sửa chữa
Chương III
HỆ THỐNG MODULE MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT

MPS
3.1 KHÁI NIỆM
Là các khối riêng rẽ có sẵn để ghép với nhau tạo thành một hệ thống sản xuất
Hình 3.1 – Hệ thống module mô phỏng quá trình sản xuất MPS(hãng SIEMENS)
3.2 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
3.2.1 Cấu tạo
 Hệ thống MPScó 8 trạm mỗi trạm mỗi trạm có 3 phần riêng biệt
 Trạm 1: Điều khiển và giám sát trung tâm
• Nhiệm vụ: Giám sát và hiển thị toàn bộ hoạt động của hệ thống MPS.
• Bộ PLC – S7 300 sẽ nhậ tín hiệu từ các cảm biến và xử lý điều khiển xuống các
trạm thông qua mạng PROFIBUS. Đồng thời màn hình HMI – TP 177A sẽ giám
sát
• Kết cấu thiết bị gồm:
- Bộ điều khiển lập trình PLC S7 300 CPU 313C – 2DP
- Dầu vào số ( DI): 16
MECHATRONICS 15
Báo cáo kiến tập
- Đầu ra số ( DO): 16
- Bộ nhớ: 32 KB RAM
- Cổng giao tiếp: MP/PROFBUS DP
• PLC S7 300 giao tiếp với các trạm thông qua mạng PROFBUS nó sẽ nhận các tín
hiệu gửi lên từ các trạm và ra lệnh điều khiển xuống
• Màn hình giao tiếp HMI – TP 177A
- Màn hình TP 177A của hãng SIEMENS sản xuất giao tiếp với các loại PLC của
SIEMENS thông qua chuẩn MPI và PROFBUS
- Màn hình sẽ điều khiển giám sát các cảm biến của PLC trong các trạm thông qua
mạng PROFBUS cho phép hiển thị trạng thái của các cảm biến, các đầu vào/ra, tín
hiệu từ cảm biến lên màn hình
• Máy tính điều khiển trung tâm
- Được cài đặt phần mềm điều khiển giám sát WIN CC của hãng SIEMENS tại đó

máy tính sẽ giám sát hoạt động của cả hệ thống thông qua giao diện được thiết kế
bằng WIN CC. Đồng thời có điều kiện bật trạm trong hệ thống
 Trạm 2: Phân phối vật gia công
• Nhiệm vụ: Cấp phôi, cấp chi tiết phôi cho hệ thống
• Chức năng: Có chức năng lưu trữ và cấp phôi cho hệ thống MPS. Phôi được chứa
trong ống cấp tự động rơi
• Kết cấu gồm:
- Module băng tải dẫn động cơ 24 DVC
- Cảm biến quang khuyếch tán, phát hiện phôi ở cuối băng tải
- Cơ cấu cấp
- Cụm van điện từ
- Bộ vi xử lý nguồn khí nén lọc, điều chỉnh áp suất, phun dầu bôi trơn
- Bộ cấp nguồn 24 DVC
- Cổng COM 25 chân giao tiếp với bảng điều khiển và cơ cấu trên trạm
- Bộ điều khiển lập trình PLC S7 200 CPU 224
 Trạm 3: Kiểm tra phôi
• Nhiệm vụ: Kiểm tra kích thước chi tiết phôi và nhận biết phôi theo từng loại vật
liệu
• Kết cấu:
- Cảm biến: cảm biến tiệm cận, cảm biến màu, cảm biến quang
- Module nâng hạ phôi bằng xylanh khí nén không trục
- Module đo lường kiểm tra chiều cao phôi
 Trạm 4: Xử lý gia công
• Nhiệm vụ:
- Khoan mô phỏng phôi, kiểm tra lỗ khoan trên bàn quay phân độ
MECHATRONICS 16
Báo cáo kiến tập
- Phân loại sản phẩm sau khi gia công
 Trạm 5: Cánh tay khí nén
• Nhiệm vụ: Gắp sản phẩm trước và sau khi gia công ở mâm xoay đưa vào băng tải

 Trạm 6: Trạm lắp ráp thành sản phẩm
 Trạm 7: Trạm lưu kho sản phẩm
• Nhiệm vụ: Cất các sản phẩm vào kệ kho
3.2.2 Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý hoạt động của MPS giống với FMS
Khi hệ thống khởi động các băng tải hoạt động . Pittong đàu tiên sẽ hoạt động
và đẩy vật gia công vào băng tải 1 , băng tải 1 đưa vật gia công vào vành quay đê
gia công . Trên đường di chuyển trên băng tải có 1 sensor màu , sensor này sẽ gửi
tính chất của vật liệu gia công đó về bộ xử lí trung tâm. Sau đó bộ xử lí trung tâm
sẽ đưa ra lệnh để điều khiển bàn xoay tới vị trí máy gia công cần thiệt cho vật gia
công đo, qua các lệnh của CPU các máy công cụ sẽ gia công theo tính chất của vật
gia công. Sau khi gia công, bàn xoay sẽ đưa vật gia công đến vị trí robot và robot
gắp vật gia công rôinhả vào băng truyền 2. Trên băng truyền 2 có 3 sensor và dưới
3 sensor có 3 pittong đẩy vật gia công xuốn buồng chứa sản phẩm. Khi vật gia công
đi qua sensor thứu nhất là sensor màu, hệ băng truyền sẽ dừng lại, sensor tiến hành
kiểm tra tính chất của vật liệu gia công và gửi về CPU, CPU xử lí tín hiệu vật gia
công rồi đưa ra tính chất của vật gia công .Sau đó nếu vật gia công không thỏa mãn
tính chất nào đó thì CPU sẽ ra lệnh cho pittong đẩy vật gia công xuống buồng sản
phẩm, nếu không thì hệ thống băng truyền sẽ tiếp tục hoạt động và đến các sensor
sau. Sau quá trình như thế hệ thống sẽ gia công được sản phẩm và tiến hành phân
loại nó theo các tính chấtPhạm vi ứng dụng của hệ thống.
MECHATRONICS 17
Báo cáo kiến tập
Chương IV
HỆ THỐNG ROBOT CÔNG NGHIỆP ( ROBOT HÀN AII – V6 )
4.1 MỘT SỐ NÉT KHÁI QUÁT VỀ ROBOT CÔNG NGHIỆP
4.1.1 Định nghĩa và cấu tạo cơ bản
Robot công nghiệp có thể được hiểu là những thiết bị tự động linh hoạt, bắt
chước được các chức năng lao động công nghiệp của con người. Nói đến thiết bị tự
động linh hoạt là nhấn mạnh đến khả năng thao tác với nhiều bậc tự do, được điều

khiển và lập trình thay đổi được. Còn nói đến sự bắt chước các chức năng lao động
công nghiệp của con người là nói đến sự không hạn chế các chức năng lao động
chân tay đơn giản đến trí khôn nhân tạo, tùy vào công việc lao động cần đến chức
năng đó hay không.
Với đặc điểm có thể lập trình lại được, robot công nghiệp là thiết bị tự động
hóa và ngày càng trở thành bộ phận không thể thiếu được của các tế bào hoặc sản
xuất linh hoạt.
Ngày nay, robot công nghiệp đã phát triển rất phong phú và đa dạng, vì vậy
phân loại chúng không đơn giản. Có rất nhiều quan điểm khác nhau và mỗi quan
điểm lại phục vụ một mục đích riêng. Dưới đây là hai cách phân loại chính:
• Theo chủng loại, mức độ điều khiển và nhận biết thông tin của tay máy – người
máy đã được sản xuất trên thế giới có thể phân loại thành các thế hệ sau:
Thế hệ 1: Thế hệ có kiểu điều khiển theo chu kì dạng chương trình cứng
không có khả năng nhận biết thông tin
Thế hệ 2: Thế hệ có kiểu điều kiển theo chu kì dạng chương trình mềm, bước
đầu đã có khả năng nhận biết thông tin.
Thế hệ 3: Thế hệ có kiểu điều khiển dạng tinh khôn, có khả năng nhận biết
thông tin và bước đầu đã có một số chức năng lý trí giống người.
MECHATRONICS 18
Báo cáo kiến tập
• Theo cấu trúc sơ đồ động: Thông thường cấu trúc chấp hành của tay máy công
nghiệp được mô hình hóa trong các dạng chuỗi động với các khâu và các khớp
nhưng trong nguyên lý máy với các giả thuyết cơ bản sau:
- Chỉ dùng các khớp động loại khớp quay, khớp tịnh tiến và khớp vít.
- Trục quay khớp tịnh tiến của các khớp thì song song hoặc vuông góc với nhau.
- Chuỗi động chỉ là chuỗi động hở đơn giản:
Ta ví dụ một chuỗi động của 1 tay máy công nghiệp có 6 bậc tự do, các khớp
A,B,F là các khớp tổng quát, có nghĩa là chúng có thể là khớp quay cũng có thể là
khớp tịnh tiến; các khớp D,E,K chỉ là các khớp quay. Các khâu được đánh số bắt
đầu từ 0 – giá cố định, tiếp đến là các khâu 1,2,…,n – các khâu động khâu tổng

quát kí hiệu là khâu i (i = 1,2,3,…,n), khâu n cuối cùng mang bàn kẹp của tay máy.
Tương tự như tay người để bàn kẹp gồm có 3 loại chuyển động, tương ứng với các
chuyển động này là 3 dạng cấu trúc máy như sau
- Cấu trúc chuyển động toàn bộ (chân người): cấu trúc này thực hiện chuyển động
đem toàn bộ tay máy (tay người) đến vị trí làm việc. Cấu trúc này hết sức đa dạng
và thông thường nếu không phải là tay máy hoạt động trong hệ thống mà chuyển
động này cần có dự kiểm soát. Người ta thường coi tay máy là đứng yên, khâu 0
gọi là giá cố định của tay máy.
- Cấu trúc xác định bàn kẹp gồm các khớp A,B và F; các khâu 1,2 và 3, chuyển động
có cấu trúc này đem theo bàn kẹp tới vị trí làm việc. Do giả thiết về loại khớp động
dùng trong các chế tạo thông thường ta có những phối hợp sau đây của các khớp và
từ đó tạo nên những cấu trúc xác định vị trí của bàn kẹp trong các không gian vị trí
khác nhau của bàn kẹp.
Phối hợp TTT nghĩa là 3 khớp đều là khớp tịnh tiến và 1 khớp quay. Đây là
cấu trúc hoạt động trong hệ tọa độ Đề Các so với các tọa độ So vì 3 điểm M nằm
trên khâu 3 khớp đều là khớp tịnh tiến và 1 chuyển động quay.
Phối hợp TRT,RTT hay TTR nghĩa là 1 khớp tịnh tiến, hai khới quay (cấu trúc
2,3 và 4). Đây là cấu trúc hoạt động trong hệ tọa độ trụ so với điểm M trên khâu 3
được xác định bới 2 chuyển động tịnh tiến và 1 chuyển động quay.
Phối hợp RTR,RRT,TRR nghĩa là 2 khớp tịnh tiến và 2 khớp quay (các cấu
trúc 5,6,7,8,9,10). Đây là cấu trúc hoạt động trong hệ tọa độ cầu so vows hệ So, vì
MECHATRONICS 19
Báo cáo kiến tập
điểm M trên khâu 3 được xác định bởi 1 chuyển động tịnh tiến và 2 chuyển động
quay.
Phối hợp RRR tức là 3 khớp quay( các cấu trúc 11,12). Đây là các cấu trúc
hoạt động trong hệ tọa độ góc so với hệ So, vì điểm M trên khâu 3 được xác định
bởi 3 chuyển động quay( tức là 3 tọa độ góc), cấu trúc này được gọi là cấu trúc
phòng sinh học.
Tuy nhiên trong thực tế, đối với các tay máy chuyên dùng ta chuyên môn hóa

và đặc biệt đảm bảo giá thành và giá đầu tư vào tay máy thấp, người ta không nhất
thiết lúc nào cũng phải chết tạo tay máy có đủ số 3 khớp động cho cấu trúc xác
định vị trí.
Đối với tay máy công nghiệp đã có hơn 250 loại, trong số đó có hơn 40% là
loại tay máy có điều khiển đơn giản thuộc thế hệ thứ nhất.
Sự xuất hiện của IR và sự gia tăng vai trò của chúng trong sản xuất và xã hội
loài người làm xuất hiện 1 ngành khoa học mới là ngành Robot học( Robotics).
Trên thế giới nhiều nơi đã xuất hiện những viện nghiên cứu riêng về Robot.
4.1.2 Robot hàn
Chất lượng bề mặt mối hàng liên quan đến các thao tác của đầu mỏ hàn với
môi trường khắc nghiệt do khói và nhiệt độphát ra trong quá trình hàn. Không
giống kỹthuật hàn điểm, ở đó mối hàn có vị trí cố định, mối hàn trong kỹ thuật hàn
đường nằm dọc theo mối ghép giữa hai tấm kim loại. Những hệ thống hàn đường
thực tế phụ thuộc vào con người trong việc kẹp chặt chính xác chi tiết được hàn, và
sau đó robot di chuyển dọc theo quĩ đạo được lập trình trước. Ưu điểm duy nhất so
với hàn bằng tay là chất lượng mối hàn được ổn định. Người vận hành chỉ còn thực
hiện một việc tẻn hạt là kẹp chặt các chi tiết. Có thể thực hiện tăng năng suất bằng
cách trang bị hàn định vị quay nhờ đó người vận hành có thể kẹp chặt một chi tiết
trong khi thực hiện việc hàn chi tiết khác. Tuy nhiên, luôn có vấn đề khó khăn
trong việc lắp khít chi tiết do dùng sai trong chế tạo, chi tiết bị cong vênh, và các
thiết kế cần lắp ghép theo đường cong không đồng dạng. Các vấn đề đó làm cho
Hàn đường thường được thực hiện bằng tay. Tuy nhiên năng suất thấp do yêu cầu
MECHATRONICS 20
Báo cáo kiến tập
việc kẹp chặt chi tiết khó khăn, đặc biệt là đối với các chi tiết lớn và lắp tấm kim
loại mỏng. Hơn nữa, đường hàn có thể không xử lý được với mỏ hàn vì nó bị che
khuất bởi chi tiết khác. Thợ hàn tay phải xử lý khó khăn nhiều loại mối nối và vị trí
các chi tiết khác nhau. Gần đây các nghiên cứu tập trung vào phương pháp dò vết
đường hàn với mục đích giảm bớt yêu cầu định vị chính xác, và do đó giảm chi phí
hàn trong khi chất lượng mối hàn lại tăng. Cảm biến trang bị trên các robot hàn

đường phải có khả năng xác định vị trí đúng của đường hàn. Như vậy, để mối hàn
được đặt chính xác, đúng yêu cầu về hình dáng và kích thước thì robot phải giữ
điện cực theo hướng đúng của đường hàn với khoảng cách đúng từ đường hàn đến
đầu mỏ hàn và di chuyển với tốc độ không đổi sao cho lượng vật liệu chảy vào mối
nối không đổi. Xác định đường hàn cho các vật thể ba chiều thì phức tạp hơn cho
các tấm phẳng vi thường cần phải mô hình hoá hình học để định ra đường di
chuyển của robot. Hình 4.2 trình bày một robot có trang bị cảm biến laser để dò
đường đi của đầu hàn. Thông thường để đào tạo một thợ hàn bậc cao phải mất
nhiều năm, nhưng việc đưa robot vào sản xuất nhà máy tạo khả năng có thể thu
nhận công nhân cả trẻ lẫn lớn tuổi, có kinh nghiệm nghề nghiệp rất khác nhau. Hàn
đường, một lãnh vực tiềm năng cho việc ứng dụng robot, được xếp vào lĩnh vực kỹ
thuật cao.
Hình 4.1 – Robot hàn công nghiệp
MECHATRONICS 21
Báo cáo kiến tập
4.2 ROBOT HÀN CÔNG NGHIỆP AII – V6
4.2.1 Cấu tạo
4.2.1.1 Thông số kỹ thuật
Cấu trúc robot Sáu trục tự do
Số trục 6
Tải trọng cho phép 13.2 lb (6 kg)
Tầm với 1.4m
Khả năng tinh chỉnh robot ± .003 in. (±0.08 mm)
Hệ thống motor AC Servo Motor
Công suất motor 2600W



Tầm hoạt động

Tay
Góc quay ±170° ±50° **
Góc quay tay dưới -155°~ +90°
Góc quay tay trên -170°~ +190°

Khớp
Góc quay khớp ±180°
Độ uốn cong -50°~ +230°
Độ xoắn khớp nối ±360°


Tốc độ và góc quay
tối đa của robot trên 6
trục

Tay
Góc quay 210°/sec
Góc quay tay dưới 210°/sec
Góc quay tay trên 210°/sec

Khớp
Góc quay khớp 420°/sec
Độ uốn cong 420°/sec
Độ xoắn khớp nối 620°/sec
Nhiệt độ môi trường làm việc 0°~ 45°C 20 ~ 80%RH
Trọng lượng robot 353 lb (16 kg)
Phương thức lắp đặt robot Trên sàn, treo trên trầ
BỘ ĐIỀU KHIỂN AX21
Hệ thống
điều khiển

robot
Hệ thống dạy
Chức năng hiệu
chỉnh
Sao chép, Cắt & dán ,
Hệ thống motor
Động cơ
AC Servo
Chức năng dời
Song song , hình trụ, hình
đối xứng
6 trục điều
khiển
Tối đa 54
trục
Bộ nhớ Bộ nhớ lưu trữ Compact
Flash Card
Chương trình
hàn
Hàn ngắn mạch, Hàn bấm
Cắt Plasma, hàn bằng tay,
MECHATRONICS 22
Báo cáo kiến tập
hàn xung trên xung
Khả năng lưu
trữ
160,000
lệnh dạy
Số chương trình9999
Chức năng an

toàn
Chế độ khóa an toàn
Bộ nhớ mở
rộng
Thẻ
Compact
Flash
(CF card)
Ngôn ngữ
Hổ trợ 5
ngôn ngữ
Tín hiệu
vào / ra
của PLC
để lập
trình cho
hệ thống
Cổng ra /vào
của robot
Ra 4 / vào
7
Điện áp vào
3pha, AC200V***+10%,
15%
Cổng ra vào
rơle
Bộ rơ le
điều khiển
(32in /out
có thể mở

rộng 64)
4.2.1.2 Cấu tạo
Hệ thống cơ bản gồm 3 phần :
• Cánh tay robot (Manipulator)
Cơ cấu cơ khí ROBOT gồm 6 khâu động , 6 khớp tạo ra một cơ cấu gồm 6
bậc tự do. Ở 6 khớp là 6 động cơ servo với các kích thước và công xuất khác nhau.
• Bộ điều khiển AX21 ( Controller AX21)
Bộ điều khiển gồm CPU AX21 với các cổng ra là hộp điều khiển bang
tay( Teach pendant) và hộp thuật toán ( Operation Box).
• Thiết bị hàn hồ quang
Thiết bị hàn bao gồm : súng hàn được gắn vào khâu cuối của cánh tay robot,
bộ phận điều khiển khí hàn, nguồn hàn DTC-DM350, bình khí hàn và hệ thống dây
hàn.
MECHATRONICS 23
Báo cáo kiến tập
Hình 4.2 – Robot hàn AII – V6 (của OTC)
4.2.2 Phạm vi ứng dụng của hệ thống
Ngày nay robot công nghiệp được ứng dụng rất rộng rãi, đặc biệt là trong nền
công nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng. Theo thống kê cho thấy, robot công nghiệp
chủ yếu là robot hàn và robot lắp ráp, trong đó robot hàn chiếm 25%, robot lắp ráp
chiếm 33% robot trên thế giới. Hệ thống robot hàn OTC Daihen AII-V6 được ứng
dụng trong hàn TIG/MIG/MAG/CO2 và các ứng dụng cắt Plasma, ngoài ra hệ
thống có thể được ứng dụng để nâng các đồ vật. OTC Daihen AII-V6 có thể được
trang bị cho dây chuyền sản xuất oto xe máy và các sản phẩm cơ khí, tự động. Với
đặc thù của công nghiệp hàn rất nguy hiểm, độc hại và đòi hỏi độ chính xác cao nên
robot hàn là 1 giải pháp thay thế cần thiết cho việc hàn thủ công.
Một trong các lĩnh vực hay ứng dụng robot là kỹ nghệ đúc. Thường trong
phân xưởng đúc công việc rất đa dạng, điều kiện làm việc nóng nực, bụi bặm, mặt
MECHATRONICS 24
Báo cáo kiến tập

hàng thay đổi thường xuyên và chất lượng vật đúc phụ thuộc nhiều vào quy trình
thao tác.
Việc tự động hóa toàn phần hoặc từng phần quá trình đúc bằng các dây truyền
tự đồng thường với các máy tự động chuyên dùng đòi hỏi phải có các thiết bị phức
tạp, đầu tư khá lớn. Ngày nay, ở nhiều nước trên thế giới, robot được dùng rộng rãi
để tự động hóa công nghệ đúc, nhưng chủ yếu là để phục vụ các máy đúc áp lực.
Robot có thể làm được nhiều việc như rót kim loại nóng chảy vào khuôn, cắt mép
thừa, làm sạch vật đúc hoặc làm tăng độ bền bằng cách phun cắt…. Dùng robot
phục vụ các máy đúc áp lực có ưu điểm: đảm bảo ổn định chế độ làm việc, chuẩn
hóa về thời gian thao tác, về nhiệt độ và điều kiện tháo vật đúc ra khỏi khuôn ép…
bởi thế chất lượng vật đúc tăng lên.
Trong ngành gia công áp lực điều kiện làm việc cũng khá nặng nề, dễ gây
mệt mới; nhất là trong các phân xưởng rèn dập nên đòi hỏi sớm áp dụng robot công
nghiệp. Trong phân xưởng rèn, robot có thể thực hiện những công việc: đưa phôi
thừa vào lò nung, lấy phôi đã nung ra khỏi lò, mang nó đến máy rèn, chuyển lại
phôi sau khi rèn và xếp lại vật đã rèn vào giá hoặc thùng… Sử dụng các loại robot
đơn giản nhất cũng có thể đưa năng xuất lao động tăng 1,5 – 2 lần và hoàn toàn
giảm nhẹ lao động công nhân. So với các phương tiện cơ giới và tự động khác phục
vụ các máy rèn thì dùng robot có ưu điểm là nhanh lơn, chính xác hơn và cơ động
hơn.
- Các quá trình hàn và nhiệt luyện thường bao gồm nhiều công việc nặng
nhọc, độc hại và ở nhiệt độ cao. Do vậy ở đây cũng nhah chóng ứng dụng robot
công nghiệp.
Khi sử dụng robot trong việc hàn, đặc biệt là hàn hồ quang với mối hàn chạy
theo đường cong không gian thì cần phải đảm bảo sao cho điều chính được phương
hướng và khoản cách của điện cực so với mặt phẳng của mối hàn. Nhiệm vụ đó
được xem xét khi tổng hợp chuyển động của bàn kẹp và xây dựng hệ thống điều
khiển có liên hệ phản hồi. Kinh nghiệp cho thấy rằng có thể thực hiện tốt công việc
nếu thông số chuyển động của đầu điện cực và chế độ hàn được điều khiển bằng 1
chương trình thống nhất, đồng thời nếu được trang bị các bộ phận cảm biến, kiểm

MECHATRONICS 25