Tải bản đầy đủ (.pdf) (81 trang)

Luận án Tiến sĩ chuyên ngành Kỹ thuật cơ điện tử: Nghiên cứu công nghệ vision kết hợp với robot công nghiệp nhằm cải tiến độ chính xác trong quy trình sản xuất màn hình điện thoại

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.7 MB, 81 trang )

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

NGUYỄN CẢNH THẮNG

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ VISION KẾT HỢP VỚI ROBOT
CÔNG NGHIỆP NHẰM CẢI TIẾN ĐỘ CHÍNH XÁC
TRONG SẢN XUẤT MÀN HÌNH ĐIỆN THOẠI

LUẬN VĂN THẠC SĨ CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ

HÀ NỘI - 2021


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

NGUYỄN CẢNH THẮNG

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ VISION KẾT HỢP VỚI ROBOT
CÔNG NGHIỆP NHẰM CẢI TIẾN ĐỘ CHÍNH XÁC
TRONG SẢN XUẤT MÀN HÌNH ĐIỆN THOẠI

NGÀNH: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ
CHUN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ
MÃ SỐ CHUYÊN NGÀNH: 8520114.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS ĐỖ TRẦN THẮNG


HÀ NỘI - 2021


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin được cam đoan đề tài luận văn thạc sĩ:” Nghiên cứu công nghệ
vision kết hợp với robot cơng nghiệp nhằm cải tiến độ chính xác trong quy
trình sản xuất màn hình điện thoại” là một cơng trình của cá nhân tơi. Khơng
vi phạm bất kỳ điều gì trong luật sở hữu trí tuệ Việt Nam.
Tơi xin chân thành cảm ơn Công ty TNHH Samsung Display Việt Nam
đã tạo điều kiện cho tôi tham gia nghiên cứu và thực hiện đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Phạm Mạnh Thắng và cán bộ
hướng dẫn TS Đỗ Trần Thắng đã nhiệt tình giúp đỡ tơi trong q trình thực
hiện đề tài.
Cơng trình này được tài trợ một phần từ đề tài Khoa học công nghệ
cấp Đại Học Quốc Gia Hà Nội, mã số đề tài: QG.20.80
Hà Nội, ngày 29 tháng 01 năm 2021
Tác giả đề tài

Nguyễn Cảnh Thắng


MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH ẢNH ............................................................................... 2
DANH MỤC BẢNG BIỂU ............................................................................. 5
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ........................................................................... 3
1.1 Giới thiệu công nghệ vision .................................................................. 3
1.1.1

Khái niệm.................................................................................... 3


1.1.2 Cách thành phần cơ bản của thiết bị Vision .................................... 4
1.2 Ưu điểm Cơng nghệ Vision trong sản xuất màn hình điện thoại. . 10
1.3 Tổng quan thiết bị kết hợp Robot – Vision – PLC . ........................ 11
CHƯƠNG 2: CẤU TRÚC PHẦN CỨNG HỆ THỐNG ............................ 13
2.1 Cấu trúc hệ thống vision cognex . ...................................................... 13
2.1.1Camera CAM-CIC-1300-60-G. ...................................................... 13
2.1.2 Card Frame Grabber ..................................................................... 14
2.1.3 Card truyền thông CC24 ................................................................ 15
2.2.1 Robot ABB IRB1200....................................................................... 16
2.2.2 Bộ điều khiển IRC5C compact. ...................................................... 20
2.2.3 Module truyền thông CClink DSQC378B ...................................... 21
2.3 PLC Mitsubishi và các module chuyên dụng. .................................. 23
2.3.1 Nguồn Mitsubishi Q61P ................................................................. 23
2.3.2 PLC Q06UDVCPU ........................................................................ 24
2.3.3 Module cclink QJ61BT11............................................................... 25
2.3.4 Module điều khiển động cơ QD77MS4 .......................................... 26
2.4 Cơ cấu chấp hành và cảm biến sử dụng trong thiết bị .................... 27
2.4.1 Cơ cấu chấp hành .......................................................................... 27
2.4 2 cảm biến sử dụng trong thiết bị ..................................................... 30
CHƯƠNG 3: LẬP TRÌNH CHO HỆ THỐNG VÀ TRUYỀN THƠNG . 31
3.1 Chu trình tổng quan về hoạt động của thiết bị ................................ 31
3.2 Lập trình vision Cognex ..................................................................... 36


3.2.1 Cấu hình camera ............................................................................ 36
3.2.2 Thiết lập dao diện........................................................................... 38
3.2.2 Chương trình .................................................................................. 39
3.3 Lập trình PLC Mitsubishi .................................................................. 42
3.3.1 Cài đặt parameter .......................................................................... 42

3.3.2 Cài đặt Intelligent Funtion Module ............................................... 45
3.3.3 Lập trình cho PLC .......................................................................... 46
3.4 Lập trình cho robot ABB.................................................................... 48
3.4.1 Khai báo ......................................................................................... 48
3.4.2 Chương trình .................................................................................. 49
3.5 Phương thức truyền thơng ................................................................. 52
3.5.1 Truyền thông Ethernet/IP............................................................... 52
3.5.2 Truyền thông CClink ...................................................................... 54
3.6 Kết quả của dự án và hướng phát triển ............................................ 59
3.7 Kết luận về đề tài ................................................................................. 60


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1. 1 Vision cognex nhận diện vị trí hàng hóa trên băng chuyền .............. 3
Hình 1. 2 Vision cognex đọc mã QRCode. ....................................................... 3
Hình 1. 3 Vision cognex kiểm tra lỗi của sản phẩm ......................................... 4
Hình 1. 4 Phương thức chiếu sáng trực tiếp...................................................... 5
Hình 1. 5 Phương thức chiếu sáng gián tiếp ..................................................... 5
Hình 1. 6 Phương thức chiếu sáng ngược ......................................................... 6
Hình 1. 7 Hình ảnh cắt dọc ống kính ................................................................ 7
Hình 1. 8 mối quan hệ giữa tiêu cự và góc nhìn của ống kính camera. ............ 7
Hình 1. 9 Mối quan hệ giữa khẩu độ và độ sâu trường ảnh .............................. 8
Hình 1. 10 Máy ảnh công nghiệp Cognex CIC 1300 ........................................ 9
Hình 1. 11 Cấu tạo cơ bản của một máy ảnh. ................................................... 9
Hình 1. 12 Phần mềm Cognex designer của hãng cognex.............................. 10
Hình 1. 13Cấu trúc màn hình điện thoại ......................................................... 10
Hình 1. 14 Mơ tả khái qt thiết bị có sự kết hợp giữa Robot,vision và PLC 11
Hình 1. 15 Chu trình tổng quát hoạt động thiết bị .......................................... 12

Hình 2. 1 Camera CAM-CIC-1300-60-G ....................................................... 13

Hình 2. 2 Card Frame Grabber CFG8724 ....................................................... 15
Hình 2. 3 Card truyền thơng cc24 Cognex...................................................... 16
Hình 2. 4 Robot ABB IRB1200 ...................................................................... 17
Hình 2. 5 Các trục của robot IRB 1200........................................................... 17
Hình 2. 6 Bộ điều khiển robot IRC5C compact .............................................. 20
Hình 2. 7 Các robot tương thích với bộ điều khiển IRC5C compact ............. 21
Hình 2. 8 DSQC 378B .................................................................................... 22
Hình 2. 9 Cấu hình hệ thống cclink: ............................................................... 22
Hình 2. 10 Các module khối điều khiển PLC ................................................. 23


Hình 2. 11 Module nguồn Q61P ..................................................................... 24
Hình 2. 12 Module Q06UDVCPU .................................................................. 24
Hình 2. 13 Cấu hình tối đa của một hệ thống cclink....................................... 25
Hình 2. 14 Module cclink QJ61BT11 ............................................................. 26
Hình 2. 15 Hệ thống điều khiển chuyển động có sử dụng QD77MS4 ........... 27
Hình 2. 16 Servo motor HG-KR43B .............................................................. 27
Hình 2. 17 Driver motor MR-J4-GE ............................................................... 28
Hình 2. 18 Động cơ băng tải 40W S9I40GXH-12CE..................................... 29
Hình 2. 19 Biến tần Mitsubishi FR- A7NC E700 ........................................... 30
Hình 2. 20 Cảm biến ....................................................................................... 30

Hình 3. 1 Sequence tổng quan......................................................................... 31
Hình 3. 2 Cài đặt IP cho camera. .................................................................... 36
Hình 3. 3 Cài đặt hình ảnh đầu vào ................................................................. 37
Hình 3. 4 Calibration camera .......................................................................... 38
Hình 3. 5 Dao diện chương trình..................................................................... 38
Hình 3. 6 seqence dạng block của Cognex Designer ...................................... 39
Hình 3. 7 Block Cam_Acquire ........................................................................ 40
Hình 3. 8 Training điểm mark và scan area .................................................... 40

Hình 3. 9 Miêu tả nguyên lý offset ................................................................. 41
Hình 3. 10 các thiết lập cần thiết ..................................................................... 42
Hình 3. 11 Cửa sổ thiết lập Built in Ethernet port setting............................... 43
Hình 3. 12 Cửa sổ thiết lập I/O Assignment ................................................... 43
Hình 3. 13 Cửa sổ thiết lập Program ............................................................... 44
Hình 3. 14 Cửa sổ thiết cclink ......................................................................... 45
Hình 3. 15 Station information setting ............................................................ 45
Hình 3. 16 thiết lập thơng số cho module QD77MS4..................................... 46
Hình 3. 17 Cấu trúc chương trình ................................................................... 46


Hình 3. 18 Cấu trúc chương trình main .......................................................... 47
Hình 3. 19 Khai báo biến cho robot ................................................................ 48
Hình 3. 20 Mơ hình Ethernet/IP ...................................................................... 53
Hình 3. 21 Phương thức đấu nối .................................................................... 53
Hình 3. 22 áp dụng thực tế cho thiết bị ........................................................... 54
Hình 3. 23 Hệ thống cclink cơ bản ................................................................. 55
Hình 3. 24 Truyền thơng trạm chủ và trạm từ xa I/O ..................................... 56
Hình 3. 25 Trạm chủ và trạm thiết bị từ xa ..................................................... 57
Hình 3. 26 Trạm chủ và trạm cục bộ............................................................... 59


DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2. 1 Thông số kỹ thuật camera CIC- 1300-60-G ....................................... 14
Bảng 2. 2 Thông số kỹ thuật card frame Grabber ............................................... 15
Bảng 2. 3 Thông số kỹ thuật Card truyền thông cc24 Cognex ........................... 16
Bảng 2. 4 Biên độ góc quay các trục robot ABB1200 ........................................ 18
Bảng 2. 5 Tiêu chuẩn robot ABB đáp ứng. ........................................................ 19
Bảng 2. 6 Thông số kỹ thuật bộ điều khiển robot IRC5 Compact...................... 21

Bảng 2. 7 Thông số kỹ thuật module cclink DSQC 378B .................................. 23
Bảng 2. 8 Thông số kỹ thuật module nguồn Q61P ............................................. 24
Bảng 2. 9 Module Q06UDVCPU ....................................................................... 25
Bảng 2. 10 Thông số kỹ thuật module cclink QJ61BT11 ................................... 26
Bảng 2. 11 Thông số kỹ thuật Module điều khiển động cơ QD77MS4 ............. 27
Bảng 2. 12 Thông số kỹ thuật Servo motor HG-KR43B .................................... 28
Bảng 2. 13 Thông số kỹ thuật Driver motor MR-J4-GE .................................... 28
Bảng 2. 14 Thông số kỹ thuật động cơ 40W S9I40GXH-12CE......................... 29
Bảng 2. 15 Thông số kỹ thuật biến tần Mitsubishi FR- A7NC E700 ................. 30
Bảng 2. 16 thông số kỹ thuật cảm biến LEUZE ELECTRONIC - FT5iX3/2N . 30
Bang 3. 1 sơ đồ đấu dây ...................................................................................... 54


CÁC TỪ TIẾNG ANH, VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN

Tiếng Anh
CClink
Calibration
Camera
Zoom
Foundry Plus Robots
FlexPedant
Driver moto
Xylinder
Sensor
IRC5 Compact
Motor
Robot controller
Point
Module

Card
Align
Vacuum
On
Off
CClink
Calibration
Trigger
Picker
Load
Unload
Home
Alarm
Configuration
Exposure Time

Tiếng Việt/ Giải thích
Phương thức truyền thơng
Hiệu chỉnh
Máy ảnh
Phóng to / thu nhỏ
Một loại robot
Tay cầm điều khiển robot
Bộ khuếch đại servor
Xy lanh
Cảm biến
IRC5 nhỏ gọn
Mô tơ
Bộ điều khiển robot
Điểm

Mô đun
Bo mạch
Căn chỉnh
Chân không
Bật
Tắt
Controller communication link
Hiệu chỉnh
Hoạt động
Công cụ gắp sản phẩm
Nhận sản phẩm
Xuất sản phẩm
Vị trí an tồn
Cảnh báo
Cấu hình
Thời gian phơi sáng


Brightness
Master station
Communication
setting
Slave station
Point

Độ sáng
Trạm chủ
Truyền thông
Cài đặt
Trạm con

Điểm


1
MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài
Sản xuất công nghiệp thế giới đang bước vào cuộc cách mạng công
nghiệp lần thứ 4 trong đó có Việt Nam. Ở những nước có nền công nghiệp
phát triển như Đức, Mỹ, Nhật Bản… cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 3
công nghệ tự động hóa đã phát triển mạnh mẽ. Việt Nam điều kiện kinh tế
chậm phát triển tự động hóa được áp dụng tại các nhà máy sản xuất chưa
được áp dụng hoặc được áp dụng với hàm lượng chưa cao. Được sự chỉ đạo
mạnh mẽ từ chính phủ, đảng nhà nước các doanh nghiệp trong nước cũng như
những doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngồi đang chuyển đổi mạnh mẽ
nhằm đón đầu xu thế cuộc cách mạng công nghiêp lần thứ 4. Đề tài “Nghiên
cứu công nghệ vision kết hợp với robot cơng nghiệp nhằm cải tiến độ chính
xác trong quy trình sản xuất màn hình điện thoại”. Nhằm tiếp cận công nghệ
sản xuất hiện đại của thế giới, Nâng cao tỷ lệ tự động hóa trong nhà máy,
cung cấp phương tiện thu thập data về hình ảnh sản phẩm nhằm nâng cao chất
lượng sản xuất.
Mục đích của đề tài:
Cung cấp giải pháp về việc kết hợp các công nghệ vision và robot vào
sản xuất công nghiệp nhằm cải thiện độ chính xác. Từ đó nghiên cứu mở rộng
phạm vi áp dụng cho nhà máy sản xuất màn hình điện thoai cũng như các
ngành sản xuất khác
Đối tượng nghiên cứu
Hệ thống vision cognex kết hợp với robot công nghiệp ABB
Phương pháp nhiên cứu
Tiến hành nghiên cứu và thử nghiệm trên đối tượng thực tế kết hợp với
lý thuyết



2
Nội dung luận văn
Luận văn gồm ba chương:
Chương 1: Mở đầu
Giới thiệu công nghệ vision và tổng quát về một thiết bị cụ thể có sự
kết hợp giữa cơng nghệ vision và robot công nghiệp.
Chương 2: Cấu trúc phần cứng hệ thống.
Giới thiệu các thành phần cấu trúc phần cứng
Chương 3: Lập trình cho hệ thống, truyền thơng và kết quả
Cấu hình và lập trình cho các thành phần hệ thống
Kết quả của dự án và hướng phát triển


3

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu công nghệ vision
1.1.1 Khái niệm
Công nghệ Vision là việc kết hợp giữa công nghệ và phương pháp phân
tích hình ảnh một cách tự động để trích xuất thơng tin cần thiết thơng tin đó
có thể là màu sắc, các thơng số kích thước, đặc điểm tốt, không tốt hoặc các
dữ liệu phức tạp như danh tính, vị trí, hướng của từng đối tượng trong hình
ảnh. Khác với cơng nghệ xử lý hình ảnh đầu ra là một hình ảnh khác. Những
thơng tin này có thể được sử dụng cho các ứng dụng như:
Thứ nhất đinh vị :

Hình 1. 1 Vision cognex nhận diện vị trí hàng hóa trên băng chuyền
Thứ hai phát hiện, đánh giá, đọc các loại ký tự và các loại mã.


Hình 1. 2 Vision Cognex đọc mã.


4
Thứ ba kiểm tra và đo lường

Hình 1. 3 Vision Cognex kiểm tra lỗi của sản phẩm
Các lĩnh vực ứng dụng của công nghệ Vision bao gồm: Sản xuất linh
kiện điện tử, cơng nghệ sản xuất màn hình điện thoại, màn hình tivi, các loại
màn khác, cơng nghệ sản xuất chất bán dẫn, công nghệ lắp ráp tự động, công
nghệ vũ trụ quan sự, công nghệ sản xuất hàng tiêu dùng, công nghệ sản xuất
thực phẩm và một số ngành sản xuất khác.
1.1.2 Cách thành phần cơ bản của thiết bị Vision

Các thành phần cơ bản của một thiết bị Vision bao gồm : Nguồn sáng,
ống kính, máy ảnh, bộ xử lý hình ảnh.
Nguồn sáng
Nguồn sáng là cung cấp ánh sáng cho máy ảnh hoạt động. Dựa vào yêu
cầu thực tế của việc sử dụng Công nghệ Vision mà người ta thiết lập các kiểu


5
đèn chiếu sáng cũng như cách chiếu sáng khác nhau.
Một số phương thức chiếu sáng điển hình:
Thứ nhất chiếu sáng trực tiếp

Hình 1. 4 Phương thức chiếu sáng trực tiếp
Đặc điểm : Ánh sáng được chiếu thẳng từ vật thể.
Ưu điểm: Độ tương phản lớn, giá thành rẻ

Nhược điểm: Phản xạ tồn phần với bề mặt nhẵn bóng nên thường bị lóa.
Một số kiểu đèn cơ bản: Đèn vịng trịn, đèn thanh, đèn dạng điểm.
Thứ hai chiếu sáng gián tiếp:

Hình 1. 5Phương thức chiếu sáng gián tiếp


6
Đặc điểm: Ánh sáng khuyếh tán tới vật thể
Ưu điểm: ánh sáng phân bố đều vào vật thể, ít bị phản xạ, ít bị lóa.
Nhược điểm: Độ tương phản thấp, Cường độ ánh sáng thấp.
Các lọa đèn thường sử dụng: Đèn thanh hặc đèn vòm với phần tử khuyếch
tán, đèm cạnh.
Thứ ba chiếu sáng ngược

Hình 1. 6 Phương thức chiếu sáng ngược
Đặc điểm: Chiếu sáng từ phía sau vật thể
Ưu điểm: Những phần sáng bị che khuất sẽ được làm rõ dưới dạng bóng rọi,
độ tương phản cao.
Nhược điểm: khơng thu nhận được chi tiết hình ảnh.
Các lọa đèn thường sử dụng: Đèn thanh , đèn chữ nhật.
Các loại ánh sáng thường dùng
Một là ánh sáng đơn sắc: Xanh nước biển, đỏ,… sử dụng cho camera đơn sắc.
Hai là ánh sáng trắng: Sử dụng cho máy ảnh màu.
Ba là ánh sáng hồng ngoại: Cho phép xuyên qua lớp phủ để nhìn bên trong,
loại bỏ được nhiễu do bề mặt.
Bốn là ánh sáng cực tím: Có rất nhiều bề mặt phát quang khi chiếu tia
cực tím ví dụ: mực in, nhãn mác, keo hồ, và các vật liệu có chứa Flo.



7
Ống kính.

Hình 1. 7 Hình ảnh cắt dọc ống kính
Ống kính là thành phần khơng thể thiếu của mọi máy ảnh được cấu thành
từ các thấu kính quang học mục đích hội tụ các chùm sáng từ vật lên thấu cảm
biến hay phim của máy ảnh. Vì vậy nên chất lượng ảnh phụ thuộc rất lớn vào ống
kính. Hai thơng số quan trọng của máy ảnh là tiêu cự và khẩu độ.
Tiêu cự.
Tiêu cự của ống kính máy ảnh là khoảng cách giữa ống kính và vị trí
của cảm biến hình ảnh của máy ảnh. Tiêu cự thường có đơn vị tính là milimét
(mm). Ống kính có tiêu cự thay đổi được gọi là ống kính Zoom, ống kính có
tiêu cự cố định gọi là ống kính Prime. Với những ống kính tiêu cự ngắn thì
góc nhìn sẽ rộng nhưng khơng nhìn rõ những vật ở xa. Với những ống kính có
tiêu cự dài hơn sẽ nhìn rõ những vật xa hơn.

Hình 1. 8 mối quan hệ giữa tiêu cự và góc nhìn của ống kính máy ảnh.


8

Khẩu độ.
Khẩu độ là độ mở của các lá khẩu tích hợp bên trong ống kính, giống
như chiếc van điều chỉnh ánh sáng đi vào cảm biến và quyết định độ sâu của
trường ảnh. Khẩu độ được ký hiệu bằng chữ f hay F-stop. Giá trị f càng nhỏ
thì khẩu độ mở càng lớn.

Hình 1. 9 Mối quan hệ giữa khẩu độ và độ sâu trường ảnh
1.1.2 Máy ảnh
Máy ảnh hay máy chụp hình là một dụng cụ dùng để thu hình ảnh thành

một ảnh tĩnh hay thành một loạt các ảnh chuyển động (gọi là phim hay video).


9

Hình 1. 10 Máy ảnh cơng nghiệp Cognex CIC 1300
Cấu tạo máy ảnh gồm 4 bộ phận chính: Miệng gắn ống kính, bộ lọc,
cảm biến hình ảnh và hệ thống mạch điện và kết nối.

Hình 1. 11 Cấu tạo cơ bản của một máy ảnh.
Bộ xử lý hình ảnh.
Trong hệ thống vision bộ xử lý hình ảnh thành các tín hiệu cần thiết
thường là phần mềm với các công cụ xử lý ảnh chuyên dụng được cài trên
máy tính ví dụ: phần mềm Cognex Pro, Cognex in- sight, Cognex designer
của hãng COGNEX.


10

Hình 1. 12 Phần mềm Cognex designer của hãng cognex
1.2 Ưu điểm Cơng nghệ Vision trong sản xuất màn hình điện thoại.
Công ty TNHH Samsung Display Việt Nam là một doanh nghiệp có
100% vốn đầu tư đến từ tập đồn Samsung Hàn Quốc lĩnh vực chính là sản
xuất màn hình điện thoại có nhà máy đặt tại khu cơng nghiệp Yên Phong I
huyện Yên Phong Tỉnh Bắc Ninh với vốn đầu tư khoảng 6,5 tỷ đơ la Mỹ. Sản
phẩm chính là màn hình điện thoại. Cơng việc sản xuất địi hỏi độ chính xác
cao giúp lắp ráp chính xác các thành phần linh kiện của sản phẩm.

Hình 1. 13 Cấu trúc màn hình điện thoại



11
Việc áp dụng Công nghệ Vision vào nhà máy giúp : Nâng cao chất
lượng sản phẩm, giảm giá thành sản phẩm, điều khiển quá trình vận hành thiết
bị và giảm chi phí nhân cơng.
1.3 Tổng quan thiết bị kết hợp Robot – Vision – PLC .
Là thiết bị tự động chuyên dụng dùng để gắp màn hình từ những vị trí
khơng cố định trên băng chuyền cho vào khay để chuyển đến cơng đoạn tiếp
theo hoặc đóng gói.

Hình 1. 14 Mơ tả khái qt thiết bị có sự kết hợp giữa Robot,vision và PLC
Thành phần gồm:
Thứ nhất vision cognex: Camera CAM-CIC-1300-60-G, Card Frame
Grabber, Card truyền thông CC24, phần mềm Cognex designer,
Thứ hai robot: Robot ABB1200, bộ điều kiển IRC5, phần mềm điều
khiển robot Robot Ware.
Thứ ba bộ điều kiển trung tâm: PLC Mitsubishi với CPU Q06UD,
module cclink QJ61BT11, module điều khiển động cơ QD77MS4.


12
Thứ tư cảm biến sử dụng: Cảm biến quang, Cảm biến tiệm cận
Thứ năm cơ cấu chấp hành: Băng tải, Motor, Xy lanh
Chu trình tổng quát hoạt động thiết bị

Hàng vào

Vị trí khay
nhận hàng


Robot
ABB1200

Thực hiện
+ Chụp ảnh
+ Xử lý hình ảnh
+ Gửi thơng tin vị trí cho Robot

Thực hiện
+ Nhận dữ liệu vị trí
hàng từ Vision
+ Gắp hàng thả vào khay

Khay vào

Buồng load
khay ngoài

Buồng load
khay trong

Thực hiện
+ Nhập khay trống
+ Căn chỉnh khay
+ Chuyển khay vào
buồng nâng tray

Thực hiện
+ Căn chỉnh khay
+ Nâng khay lên


Vị trí khay
chờ
Thực hiện
+ Nhận khay

Vị trí khay
nhận hàng

Buồng
unload trong

Buồng
unload ngồi

Hàng +Khay
ra

Thực hiện
Thực hiện
Thực hiện
+ Lấy khay tại vị
+ Khi đã nhận đủ
+ Xuất hàng cùng
trí chờ .
hàng thực hiện hạ tray tray khi có tín hiệu xuất hàng
+ Cố định tray .
+ Nhận hàng từ robot

Hình 1. 15 Chu trình tổng quát hoạt động thiết bị



13
CHƯƠNG 2: CẤU TRÚC PHẦN CỨNG HỆ THỐNG

2.1 Cấu trúc hệ thống vision cognex .
Cấu trúc phần cứng vision cognex bao gồm ba thành phần: Camera
CAM-CIC-1300-60-G, Card Frame Grabber, card truyền thơng CC24
2.1.1Camera CAM-CIC-1300-60-G.
Là dịng máy ảnh cơng nghiệp được thiết kế và sản xuất bởi công ty
Cognex là công ty uy tín hàng đầu về giải pháp vision machine. Được thiết kế
nhỏ gọn với kích thước 42 mm x 29 mm x 29 mm phù hợp hệ thống ứng dụng
trong sản xuất công nghiệp đi cùng là phần mềm Cognex Vision cung cấp
quyền truy cập thư viện toàn diện các công cụ để đáp ứng tất cả nhu cầu
Vision machine.

Hình 2. 1 Camera CAM-CIC-1300-60-G


14
Thông số kỹ thuật:
Bảng 2. 1 Thông số kỹ thuật camera CIC- 1300-60-G
Hãng cung cấp
Chức năng chính
Dịng sản phẩm của hãng
Nguồn cung cấp
Cơng suất
Độ phân giải
Tốc độ chụp
Kích thước cảm biến

Kiểu kết nối
Kiểu dữ liệu ra
Giao thức truyền thông
Kiểu miệng gắn ống kính
Dải nhiệt độ hoạt động
Tiêu chuẩn đáp ứng

Cognex
Chụp ảnh
CIC Series
12V DC – 14V DC
2W
1,3 Mpixel
60 hình/giây
1/1,8 inhcs
Ethernet
Kiểu số (Digital)
Ethernet
Kiểu C
0-50 ℃
CE, RoHS, GenICam, GigE Vision,
IP30, UL, FCC, IEEE 802.3af (PoE)

2.1.2 Card Frame Grabber

Frame Grabber CFG-8724 của Cognex là bộ frame grabber PCI
Express x4, GigE, PoE (Power over Ethernet) hỗ trợ bốn cổng Gigabit
Ethernet độc lập cho nhiều kết nối thiết bị Vision. Nó được thiết kế để hoạt
động với phần mềm Cognex vision nhưng cũng thể hoạt động như một card
Ethernet tốc độ cao.

Với các đặc điểm:
Được cung cấp bởi nhà sản xuất uy tín hàng đầu về vision hệ thống vận
hành bền bỉ tin cậy, được thế kế dành riêng cho phần mềm Cognex vision, kết
nối với máy tính qua khe PCI Express x4 với tốc độ cao cho bốn cổng
Ethernet GigE Vision độc lập .
Với chức năng cung cấp nguồn qua đường kết nối Ethernet dễ dàng lập
trình điều khiển. Ngồi ra card Frame Grabber cịn có một số đặc điểm:
Một là đèn LED báo trạng thái kết nối. Hai là cấp nguồn PoE lên đến 20 W từ
bus PCIe. Ba là thiết bị bảo mật bởi mã bảo vệ (lisences )


×