Tải bản đầy đủ (.pdf) (20 trang)

Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật Cơ điện tử: Thiết kế bộ điều khiển phi tuyến cho robot hàn di động - Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm Tp. Hồ Chí Minh

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (708.04 KB, 20 trang )

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO


<b>TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM </b>


---



<b>THÂN VĂN THẾ </b>



<b>THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PHI TUYẾN </b>


<b>CHO ROBOT HÀN DI ĐỘNG</b>



<b>LUẬN VĂN THẠC SĨ</b>

<b> </b>



Chuyên ngành : Kỹ thuật cơ điện tử


Mã số ngành: 60520114



</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO


<b>TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM </b>


---



<b>THÂN VĂN THẾ </b>



<b>THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PHI TUYẾN </b>


<b>CHO ROBOT HÀN DI ĐỘNG</b>



<b>LUẬN VĂN THẠC SĨ</b>

<b> </b>



Chuyên ngành : Kỹ thuật cơ điện tử


Mã số ngành: 60520114




<b>CÁN BỘ HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN HÙNG </b>



</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO


<b>TRƢỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP. HCM </b>


<b>CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM </b>
<b>Độc lập – Tự do – Hạnh phúc </b>




<b>NHẬN XÉT LUẬN VĂN THẠC SĨ</b>



<i>(Nhận xét của CB hướng dẫn ) </i>


Họ và tên học viên: <b>THÂN VĂN THẾ</b>
Đề tài luận văn:


<b>THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PHI TUYẾN </b>


<b>CHO ROBOT HÀN DI ĐỘNG</b>



Chuyên ngành: Cơ điện tử


Người nhận xét: ...
Cơ quan công tác: ...


<b>Ý KIẾN NHẬN XÉT </b>



<b>1-Về nội dung và đánh giá thực hiện nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài: </b>



...
...
...
...
...
...


<b>2-Về phƣơng pháp nghiên cứu, độ tin cậy của các số liệu: </b>


...
...
...
...
...
...


<b>3-Về kết quả khoa học của luận văn: </b>


</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

...
...
...
...


<b>4-Về kết quả thực tiễn của luận văn: </b>


...
...
...
...


...
...


<b>5-Những thiếu sót và vấn đề cần làm rõ: </b>


...
...
...
...
...
...


<b>6-Ý kiến kết luận (</b>mức độ đáp ứng yêu cầu đối với LVThS<b>): </b>


Sau thời gian hướng dẫn học viên thực hiện đề tài, tôi nhận thấy nội dung luận
văn của học viên đã đáp ứng các yêu cầu của một Luận văn Thạc sĩ. Do đó tơi
đồng ý cho học viên………bảo vệ trước Hội
đồng đánh giá Luận văn.


<i>TP. HCM, ngày tháng năm 20… </i>
<b>CÁN BỘ HƢỚNG DẪN </b>


(Ký và ghi rõ họ tên)


</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI


<b>TRƢỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP. HCM </b>


Cán bộ hướng dẫn khoa học : <b>TS. NGUYỄN HÙNG</b>



Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Công nghệ TP. HCM
ngày 25 tháng 01 năm 2014.


Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm:




<b>TT </b> <b>Họ và tên </b> <b>Chức danh Hội đồng </b>


1 PGS.TS. Trần Thu Hà Chủ tịch
2 TS. Nguyễn Thanh Phuơng Phản biện 1
3 TS. Nguyễn Duy Anh Phản biện 2
4 TS. Võ Tường Quân Ủy viên
5 TS. Nguyễn Viễn Quốc Ủy viên, Thư ký


Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được
sửa chữa (nếu có).


</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHỆ TP. HCM


<b>PHÒNG QLKH – ĐTSĐH </b>


<b>CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM </b>
<b>Độc lập – Tự do – Hạnh phúc </b>


<i> TP. HCM, ngày05 tháng 05</i>.<i> năm 20</i>13



<b>NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ </b>



Họ tên học viên: THÂN VĂN THẾ Giới tính: Nam
Ngày, tháng, năm sinh: 20/10/1965 . Nơi sinh: Bắc Giang
Chuyên ngành: Cơ điện tử MSHV: 1241840016


<b>I- Tên đề tài: </b>


<b>THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PHI TUYẾN CHO ROBOT HÀN DI ĐỘNG </b>


<b>II- Nhiệm vụ và nội dung: </b>


<b>-</b> Nghiên cứu tổng quan về robot hàn di động hai bánh xe.


<b>-</b> Xây dựng mơ hình tốn cho robot hàn. Mơ hình hình học của robot hàn, mơ
hình động học, mơ hình động lực học của robot hàn.


<b>-</b> Thiết kế bộ điều khiển phi tuyến cho robot hàn.


<b>-</b> Thiết kế, chế tạo robot hàn.


<b>-</b> Chạy thực nghiệm robot hàn.


<b>III- Ngày giao nhiệm vụ:</b> Tháng 5 năm 2013


<b>IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: </b>30 tháng 12 năm 2013
<b>V- Cán bộ hƣớng dẫn:TS. NGUYỄN HÙNG</b>


<b>CÁN BỘ HƢỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH </b>


</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

i



<b>LỜI CAM ĐOAN </b>



Tôi xin cam đoan rằng luận văn với nội dung “<b>THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU </b>
<b>KHIỂN PHI TUYẾN CHO ROBOT HÀN DI ĐỘNG” </b>là cơng trình nghiên cứu
của riêng tôi, dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Hùng.


Các số liệu, kết quả mô phỏng và thực nghiệm nêu trong luận văn là trung
thực, có nguồn trích dẫn và chưa được công bố trong các công trình nghiên cứu
khác.


Tơi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã
được cảm ơn và các thơng tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc.


Học viên thực hiện luận văn


</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

ii


<b>LỜI CÁM ƠN </b>



Trong q trình thực hiện luận văn, tơi đã nhận được sự giúp đỡ rất nhiều từ
thầy cô và các bạn.


Trước tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc, chân thành tới thầy giáo,
TS Nguyễn Hùng – Phó Trưởng Khoa Cơ – Điện – Điện Tử Trường Đại Học Công


Nghệ Tp.HCM đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tơi trong suốt q trình nghiên cứu
và thực hiện luận văn.


Tơi cũng xin chân thành gửi lời cảm ơn đến Ban Giám Hiệu Trường Đại học


Kỹ thuật Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh, cùng q thầy, cơ đã tận tình truyền
đạt kiến thức và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho lớp chúng tơi trong suốt học trình
cao học.


Cuối cùng, tôi xin cảm ơn các bạn đã ln động viên, giúp đỡ tơi hồn thành
luận văn này.


Tôi xin chân thành cảm ơn !


Học viên thực hiện luận văn


</div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>

iii


<b>TÓM TẮT </b>



Trong những năm qua, nhiều nghiên cứu đã được thực hiện cho robot hàn sử
dụng nhiều bộ điều khiển khác nhau [1-3]. Trong tài liệu tham khảo [1], bộ điều
khiển phi tuyến đơn giản được dùng để dò bám theo đường hàn cho trước, nhưng
chỉ căn cứ vào mô hình động học mà bỏ qua phần động lực học của hệ thống cơ khí
và các nhiễu từ bên ngoài. Chung [2] đề xuất bộ điều khiển trượt mà kết hợp phần
động học và động lực học cùng với các ràng buộc của nhiễu từ bên ngoài, nhằm giải
quyết vấn đề dò theo đường hàn của robot hàn. Ngo [3] cũng đề xuất bộ điều khiển
trượt thích nghi cho cùng loại robot hàn trên, trong các bộ điều khiển trên, robot hàn
được khảo sát dựa vào mơ hình động học với các thơng số cho trước của nhiễu từ
bên ngoài. Tuy nhiên vận tốc tuyến tính của các điểm hàn khơng được giữ cố định
như thiết kế ban đầu.


Để giải quyết vấn đề, luận này thiết kế một bộ điều khiển trượt tích phân,
tích hợp mơ hình động học và mơ hình động lực học với các ràng buộc của nhiễu từ
bên ngồi cho robot hàn để dị theo đường hàn cho trước. Tính ổn định của hệ thống


được chứng minh dựa vào lý thuyết ổn định Lyapunov. Kết quả mô phỏng và kết
quả thực nghiệm được trình bày nhằm minh họa tính hiệu quả của bộ điều khiển
trượt tích phân.


Nội dung chính của luận văn gồm có:


<b>-</b> Nghiên cứu tổng quan về robot hàn di động hai bánh xe.


<b>-</b> Xây dựng mơ hình tốn cho robot hàn. Mơ hình hình học của robot hàn mơ
hình động học, mơ hình động lực học của robot hàn.


<b>-</b> Thiết kế bộ điều khiển phi tuyến cho robot hàn.


<b>-</b> Thiết kế, chế tạo robot hàn.


<b>-</b> Chạy thực nghiệm robot hàn.


</div>
<span class='text_page_counter'>(10)</span><div class='page_container' data-page=10>

iv


<b>ABSTRACT</b>



In the past years, there are many researches have been done for the
welding mobile robot (WMR) using many kind of controller [1-3]. In [1], the
simple nonlinear controller of WMR was applied for tracking reference welding
path but considered only the kinematic model which ignored the mechanical
system dynamic and external disturbances. Chung, et al. [2] proposed the


sliding mode controller that integrates a kinematic controller and a dynamic
controller with bounded external disturbances have been used to solve the path
welding tracking problem for the WMR. Ngo, et al. [3] also proposed the adaptive


sliding mode controller for the same WMR. In the above controllers, the WMR is
considered in terms of dynamic model with known parameters in the presence of
external disturbances. However, the linear velocity of welding point was not keep
constant velocity smoothly as desired. To solve the roblem, this research proposes a
new nonlinear controller that makes the integration of a kinematic controller and a
sliding mode dynamic controller with bounded external disturbances for the WMR to
track a desired welding trajectory. The system stability is proved using the Lyapunov
stability theory. The simulation results are shown to illustrate effectiveness of
Integral sliding mode controller.


The main contents of the thesis are:


<b>-</b> Research overview of the mobile welding robot two wheels


<b>-</b> Develop mathematical models for robot welding. Geometric modeling of
welding robot kinematic model, the dynamics model of the welding robot.


<b>-</b> Design of nonlinear controllers for robot welding.


<b>-</b> Design, fabrication welding robot


<b>-</b> Run welding robot experiments.


</div>
<span class='text_page_counter'>(11)</span><div class='page_container' data-page=11>

v


<b>MỤC LỤC </b>



Trang tựa trang


<b>NHẬN XÉT LUẬN VĂN THẠC SĨ </b>


<b>NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ </b>


<b>LỜI CAM ĐOAN ...i </b>


<b>LỜI CÁM ƠN... ii </b>


<b>TÓM TẮT ... iii </b>


<b>ABSTRACT ... iv </b>


<b>MỤC LỤC ... v </b>


<b>DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ... vii </b>


<b>DANH MỤC CÁC BẢNG ... ix </b>


<b>DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH ... x </b>


<b>CHƢƠNG 1 GIỚI THIỆU LUẬN VĂN ... 1 </b>


1.1. Tổng quan về robot ... 1


1.2. Kỹ thuật điều hướng cho robot di động bằng bánh xe ... 15


1.3. Tóm tắt một số cơng trình đã nghiên cứu. ... 17


1.4. Nhận xét chung và hướng tiếp cận. ... 23


1.5. Mục tiêu của luận văn. ... 25



1.6. Nhiệm vụ của luận văn. ... 25


1.7. Giới hạn của luận văn. ... 26


1.8. Điểm mới của luận văn. ... 26


1.9. Nội dung của luận văn. ... 26


<b>CHƢƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT ... 27 </b>


2.1. Tiêu chuẩn ổn định Lyapunov ... 27


2.2. Điều khiển trượt ... 28


2.2.1. Xuất phát điểm của phương pháp điều khiển trượt ... 28


2.2.2. Nguyên lý điều khiển trượt ... 31


2.2.3. Các bước xây dựng bộ điều khiển trượt ... 33


<b>CHƢƠNG 3 XÂY DỰNG MƠ HÌNH TỐN CHO ROBOT HÀN DI ĐỘNG </b>
<b>HAI BÁNH XE ... 34 </b>


</div>
<span class='text_page_counter'>(12)</span><div class='page_container' data-page=12>

vi


3.2. Mơ hình động học của robot hàn di động hai bánh xe: ... 35


3.3. Mơ hình động lực học của robot hàn di động hai bánh xe: ... 36


<b>CHƢƠNG 4 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN TRƢỢT TÍCH PHÂN ... 37 </b>



4.1. Đặt vấn đề ... 37


4.2. Thiết kế bộ điều khiển trượt tích phân... 37


4.3. Kết quả mô phỏng ... 40


4.3.1. Lưu đồ giải thuật điều khiển ... 40


4.3.2. Các kết quả mô phỏng ... 40


<b>CHƢƠNG 5 THIẾT KẾ CHẾ TẠO ROBOT HÀN ... 48 </b>


5.1. Thiết kế, chế tạo kết cấu cơ khí của robot hàn ... 48


5.1.1. Kích thước robot ... 48


5.1.2. Cấu tạo robot ... 50


5.2. Sơ đồ hệ thống điều khiển robot hàn ... 53


5.3. Giới thiệu card DSP TMS320F28335 ... 53


5.4. Bảng các chân kết nối của DSP ... 57


5.5. Các Module mạch cầu H ... 58


5.6. Module Arduino Pro Mini ... 61


<b>CHƢƠNG 6 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM ... 62 </b>



6.1. Giới thiệu ... 62


6.2. Kết quả thực nghiệm. ... 64


6.2.1. Robot chạy bám theo đường hàn ... 64


6.2.2. Robot chạy có tải ... 65


<b>CHƢƠNG 7 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ... 69 </b>


7.1. Những kết quả đạt được ... 69


7.2. Hạn chế của đề tài ... 70


7.3. Hướng phát triển của đề tài ... 70


7.4. Lời kết ... 70


</div>
<span class='text_page_counter'>(13)</span><div class='page_container' data-page=13>

vii


<b>DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT </b>



<b>Ký hiệu </b> <b>Đơn vị </b> <b>Ý nghĩa </b>


)


,



(

<i>x</i>

<i>y</i>

m Tọa độ tâm rơ bốt
rad Góc của rơ bốt


<i>v</i>

m/s <sub>Vận tốc dài của tâm rơ bốt </sub>


rad/s Vận tốc góc của tâm rô bốt


<i>lw</i>
<i>rw</i>



,

rad/s Vận tốc góc của bánh xe phải và trái


)


,



(

<i>x</i>

<i><sub>w</sub></i>

<i>y</i>

<i><sub>w</sub></i> m Tọa độ điểm hàn


<i>w</i>


rad


Góc tại điểm hàn


<i>w</i>


<i>v</i>

m/s Vận tốc dài tại điểm hàn


<i>w</i>


rad/s <sub>Vận tốc góc tại điểm hàn </sub>


<i>r</i>


<i>r</i>

<i>y</i>



<i>x</i>

,

m Tọa độ điểm tham chiếu


<i>r</i>



<i>v</i>

m/s <sub>Vận tốc mong muốn </sub>


<i>r</i>



rad/s <sub>Vận tốc góc điểm tham chiếu </sub>


<i>b</i>

m <sub>Khoảng cách giữa bánh xe và trục đối xứng </sub>


<i>r</i>

m Bán kính bánh xe


<i>l</i>

m <sub>Chiều dài cơ cấu giữ mỏ hàn </sub>


<i>c</i>


<i>m</i>

kg Khối lượng của phần thân


<i>w</i>


<i>m</i>

kg <sub>Khối lượng của bánh lái </sub>


<i>w</i>


</div>
<span class='text_page_counter'>(14)</span><div class='page_container' data-page=14>

viii



<i>m</i>


<i>I</i>

kgm2 Mô men quán tính của mỗi bánh lái quanh


trục đường kính bánh xe
<i>c</i>


<i>I</i> kgm2 Mơ men qn tính phần thân quanh trục
đứng qua phần giao nhau của trục đối xứng
với trục bánh lái


<i>rw</i>


<sub>, </sub>


<i>lw</i>


kgm2


Mô men xoắn của động cơ tác dụng lên bánh
xe phải và trái


KC Kinematic controller


ISMC Integral sliding mode controller
WMR Welding mobile robot


</div>
<span class='text_page_counter'>(15)</span><div class='page_container' data-page=15>

ix


<b>DANH MỤC CÁC BẢNG </b>




Bảng 1.1. Ký hiệu các loại bánh xe ... 12


Bảng 4.1. Các giá trị của các thông số khi mô phỏng ... 41


Bảng 4.2. Các giá trị ban đầu ... 41


</div>
<span class='text_page_counter'>(16)</span><div class='page_container' data-page=16>

x


<b>DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH </b>



Hình 1.1. Máy hàn hồ quang điện ... 2


Hình 1.2. Máy hàn điểm ... 3


Hình 1.3. Máy hàn hồ quang điện ARC400 ... 4


Hình 1.4. Máy hàn hồ quang điện HERO DC – 315 ... 4


Hình 1.5. Máy hàn cơng nghệ Inverter ... 5


Hình 1.6. Máy Hàn Bán Tự Động MAG - VMAG350/500 ... 5


Hình 1.7. Robot hàn OTC DAIHEN ... 6


Hình 1.8. Robot hàn ARC Mate1000B/2000B của hang Fanuc. ... 6


Hình 1.9. Máy hàn của hang Panasonic ... 7


Hình 1.10. Rùa hàn tự động bám dầm Hit-8SS ... 7



Hình 1.11. Hàn hồ quang chìm tự động ... 8


Hình 1.12. ASLIB ... 9


Hình 1.13. Servo-Robot’s MWR-350 ... 10


Hình 1.2. Các loại bánh xe ... 11


Hình 1.3.1. Chuyển động cơ bản của WMR a) di chuyển từ điểm bắt đầu đến điểm
đích, b) di chuyển theo quỹ đạo ... 16


Hình 1.3.2. cấu trúc của robot di chuyển bằng bánh xe ... 17


Hình 1.3.3. Mơ hình Robot hàn MR-SL ... 18


Hình 1.3.4. Các sai số bám e1, e2, e3 có sai lệch ... 18


Hình 1.3.5. Vận tốc của mỏ hàn và WMR. ... 19


Hình 1.3.6. Robot super MARIO ... 20


Hình 1.3.7. Các sai số bám và của robot super MARIO ... 20


Hình 1.3.8. Các sai số khi robot MICRO bám đường thẳng ... 21


Hình 1.3.9. Các sai lệch bám của robot hàn. ... 22


Hình 1.3.10. Vận tốc góc của robot của robot hàn... 22



Hình 1.3.11. Robot bám theo đường thẳng. ... 23


</div>
<span class='text_page_counter'>(17)</span><div class='page_container' data-page=17>

xi


Hình 2.1. Minh họa hàm Lyapunov ... 28


Hình 2.2. Sơ đồ khối một hệ thống điều khiển ... 28


Hình 2.3. Đồ thị quỹ đạo pha ... 29


Hình 2.4. Giải thích hiện tượng trượt ... 30


Hình 2.5. Giải thích ngun lý trượt ... 32


Hình 3.1. Cấu trúc hình học của robot hàn ... 34


Hình 4.3.1. Lưu đồ giải thuật điều khiển ... 40


Hình 4.3.2.Quỹ đạo (đường hàn) mong muốn cho WMR ... 40


Hình 4.3.3. Chuyển động bám đường hàn mong muốn của WMR ... 42


Hình 4.3.4. Sai lệch vị trí e1, e2, e3 ... 43


Hình 4.3.5. Vận tốc góc của bánh phải và bánh trái ... 44


Hình 4.3.6. Mặt trượt S1 ... 45


Hình 4.3.7. Mặt trượt S2 ... 46



Hình 4.3.8. Momen bánh trái và phải ... 47


Hình 5.1.1. Cấu tạo Robot hàn ... 48


Hình 5.1.2. Cấu tạo robot hàn (tiếp) ... 50


Hình 5.2. Sơ đồ hệ thống điều khiển robot hàn ... 53


Hình 5.3.1. Đế kết nối dạng Dock Station của Card DSP TMS320F28335 ... 54


Hình 5.3.2. Card điều khiển sử dụng chip DSP TMS320F28335 ... 54


5.5. Hình Module mạch cầu H ... 58


5.6. Hình Module Arduino Pro Mini ... 61


Hình 6.1. Vị trí đặt các biến trở xoay ... 63


Hình 6.2. Robot hàn di động ... 65


Hình 6.3. Quỹ đạo đường hàn ... 66


Hình 6.4. Robot chạy hàn ... 66


Hình 6.5. Kết quả đường hàn ... 67


</div>
<span class='text_page_counter'>(18)</span><div class='page_container' data-page=18>

1


<b>CHƢƠNG 1 </b>




<b>GIỚI THIỆU LUẬN VĂN </b>



<b>1.1.</b> <b>Tổng quan về robot </b>


Robot hay người máy là một loại máy có thể thực hiện những cơng việc một
cách tự động bằng sự điều khiển của máy tính hoặc các vi mạch điện tử được lập
trình. Là một tác nhân cơ khí, nhân tạo, ảo, thường là một hệ thống cơ khí-điện tử.
Với sự xuất hiện và chuyển động của mình, robot gây cho người ta cảm giác rằng
nó có giác quan giống như con người. Từ "robot" (người máy) thường được hiểu
với hai nghĩa: robot cơ khí và phần mềm tự hoạt động.


Ngày nay, ngành công nghiệp robot đã đạt được những thành tựu hết sức to
lớn. Những cánh tay robot được đặt trên một đế cố định, có thể di chuyển với tốc độ
nhanh và chính xác để thực hiện các cơng việc có tính chất lặp đi lặp lại như hàn
hoặc sơn. Trong cơng nghiệp điện tử, các cánh tay robot có thể sử dụng để lắp ráp
linh kiện cho ti vi, máy tính, điện thoại di động với độ chính xác rất cao.


Robot đã dần thay thế con người làm những cơng việc ở những nơi có mơi
trường độc hại cao, như hầm mỏ, nghề đúc kim loại, ngành nghề sản xuất phải tiếp
xúc với các hóa chất độc hại, ngành hàn vv. Ở đây người nghiên cứu đề cập đến
robot ứng dụng trong ngành hàn.


Công nghệ hàn hồ quang đã ứng dụng hồ quang điện để tạo ra nhiệt độ làm
nóng chảy kim loại, khi ngắt hồ quang điện kim loại nóng chảy được để nguội, kim
loại đông đặc lại và tạo ra liên kết giữa các vật hàn với nhau.


Bản chất của hồ quang và sự ra đời của nó:


</div>
<span class='text_page_counter'>(19)</span><div class='page_container' data-page=19>

2



kim loại cần hàn còn cực kia là que hàn, do nhiệt độ cao giữa hai cực, que hàn nóng
chảy và lấp chỗ cần hàn trên tấm kim loại.


Hình 1.1. Máy hàn hồ quang điện
- Máy hàn này sử dụng que hàn có thuốc bọc.


- Sử dụng dòng điện hàn AC hoặc DC
Sự phát triển của công nghệ hàn:


Khoảng năm 3200 năn trước Công Nguyên hàn hàn vảy cứng các đồ trang
sức.


Khoảng 1500 năm trước công nguyên hàn ghép sơ khai đầu tiên, hàn qua lửa
và hàn rèn.


Năm 1809 Davy nhà vật lý người Anh đã phát hiện ra hồ quang điện.
Năm 1867 Eliku Thomsen đã phát hiện ra hàn điện trở từ thép.


Năm 1885 russen, Bernados và Olszewsky đã thử nghiệm phương pháp hàn
hồ quang. Hồ quang được được đốt cháy giữa cực than và chi tiết.


Năm 1890 Russe Slavianoff phát triển phương pháp hàn hồ quang với điện
cực kim loại nóng chảy phát hiện ra Axêtylen- phát triển phương pháp hàn hóa lỏng
khí.


Năm 1896 Drager phát hiện ra que hàn.


Năm 1901 lần đầu tiên áp dụng axeton giải phóng axêtylen – Kjellbergw lần
đầu tiên sử dụng que hàn có vỏ bọc để hàn các thiết bị.



</div>
<span class='text_page_counter'>(20)</span><div class='page_container' data-page=20>

3


Năm 1940 bắt đầu hàn khí trơ volfram ở Mỹ bằng khí trơ Heli – Hàn khí trơ
ở Cộng Hịa Liên Bang Đức bằng khí Argon , hàn khí bảo vệ bằng khí CO2 ứng
dụng nhiều trong cơng nghệ hàn tự động.


Năm 1995 lần đầu tiên que hàn điện có sỉ ở UDSSR.
Năm 1956 phát minh ra hàn đắp bằng dây hàn.


Năm 1957 phát triển phương pháp hàn que hàn có xỉ.
Năm 1957 ứng dụng cắt plasma.


Năm 1961 sử dụng phát minh hàn tia điện tử ứng dụng hàn plasma.


Năm 1965 dây hàn rỗng chứa thuốc được phát triển, phát triển lase khí và
lỏng.


Cơng nghệ hàn ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công
nghiệp như chế tạo máy, xây lắp cơng trình cơng nghiệp và dân dụng, giao thơng
vận tải và hóa chất, vv. Với các ứng dụng của các loại máy hàn sau:


Hình 1.2. Máy hàn điểm
- Máy hàn điểm dùng để hàn đính từng điểm.


- Sử dụng dịng điện làm nóng chảy kim loại và lực ép tạo ra mối hàn .


<b>Máy hàn Hồ Quang Jasic ARC200 </b>


</div>

<!--links-->

×