Luận văn Thiết kế bộ điều khiển máy phay cyber mill phục vụ thí nghiệm
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN
Nhiệm vụ đề ra trong luận văn tốt nghiệp này là:
ã Tìm hiểu kết cấu, chức năng mô hình thí nghiệm máy phay Cyber Mill sẵn có.
ã Đề nghị phương án thiết kế bộ điều khiển Cyber Mill phục vụ thí nghiệm.
ã Đọc được File dữ liệu G_Code và File dữ liệu Autocad.
ã Thi công và điều khiển.
?TÓM TẮT
Hiện nay hệ thống FMS (Flexible Manufacturing System) là một trong những môn
học cần hiết đóng vai trò quan trọng đối với các sinh viên nghành kĩ thuật đặc biệt là nghành
cơ điện tử giúp cho sinh viên có cái nhìn tổng quát về một hệ thống tự động mà không cần
phải vào những nhà máy lớn, giúp sinh viên tiếp cận cũng như được thực hành với những hệ
thống tự động mà không phải bỡ ngỡ khi tiếp xúc thực tế.
Do đó việc phát triển một mô hình thí nghiệm FMS là rất cần thiết phục vụ cho việc
học hành cũng như thí nghiệm trong nhà trường.
Nắm bắt được tầm quan trọng đó nhà trường đã đầu tư một hệ thống FMS phục vụ
cho việc thí nghiệm, nhưng hiện giờ hệ thống máy đã bị hư hỏng chỉ còn lại phần cơ, do đó
cần thiết kế lại bộ điều khiển cũng như phần mềm điều khiển cho hệ thống máy. Hệ
thống FMS này gồn 2 thành phần đó là hệ thống tay máy và hệ thống gia công CNC 2 1/2D,
do giới hạn của Luận văn nên trong luận văn này chỉ tập trung vào việc phục hồi lại hệ thống
điều khiển cho máy phay Cyber Mill.
?Mục lục
Đề mục Trang
Trang bìa i
Nhiệm vụ luận văn
Lời Thank . .ii
Tóm tắt .iii
Mục lục .iv
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN . .1
1.1 Tổng quan về hệ thống FMS . 1
1.1.1 Định nghĩa . .1
1.1.2 Đặc điểm của hệ thống FMS . .1
1.1.3 Những ưu điểm của hệ thống FMS . .1
1.2 Giới thiệu về hệ thống FMS “Walli” . 3
1.3 Những phần tử trong hệ thống “Walli” . 4
1.3.1 Hệ thống băng tải . .4
1.3.2 Phần tử robot . .5
1.3.2.1 Giới thiệu tổng quan về robot 5
1.3.2.2 Các robot sử dụng trong hệ thống “Walli” . .8
1.3.3 Phần tử máy phay “Cyber Mill” . 9
1.3.3.1 Tổng quan về máy phay CNC .9
1.3.3.2 Phần tử máy phay “Cyber Mill” trong hệ thống “Walli” 13
1.4 Xu hướng phát triển của hệ thống FMS .14
CHƯƠNG 2: GIẢI THUẬT VÀ ĐIỀU KHIỂN .15
2.1 Giải thuật thu tọa độ File *.DXF của Autocad 15
2.1.1 Qui tắc lưu tọa độ trong file DXF 15
2.1.1.1 Đường thẳng .15
2.1.1.2 Hình chữ nhật .16
2.1.1.3 Cung tròn .18
2.1.2 Giải thuật 21
2.1.2.1 Giải thuật thu tọa độ đường thẳng 22
2.1.2.2 Giải thuật thu tọa độ hình chữ nhật .23
2.1.2.3 Giải thuật thu tọa độ cung tròn 25
2.2 Giải thuật thu tọa độ File CAD/CAM 28
2.2.1 Giới thiệu lệnh CNC căn bản 28
2.2.2 Giải thuật thu tọa độ .30
2.3 Giải thuật nội suy .34
2.3.1 Giải thuật nội suy đường thẳng 34
2.3.2 Giải thuật nội suy đường tròn 37
2.4 Điều khiển .39
2.4.1 Mạch điều khiển dùng Pic Microcontroller . .39
2.4.2 Mạch công suất của 2A Stepper Motor 42
2.4 3 Mạch cung cấp nguồn . .43
2.5 Giới thiệu hệ thống phần cứng máy CNC 44
2.5.1 Bàn máy .44
2.5.2 Motor trục chính . 45
2.5.3 Motor kẹp chặt . .46
2.6 Sơ đồ hệ thống điều khiển 46
CHƯƠNG 3: CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 48
3.1 Chương trình chính 48
3.1.1 Giao diện chương trình chính 48
3.1.2 Chức năng các thành phần chính . .49
3.2 Gia công biên dạng 51
3.2.1 Gia công bằng chương trình gia công(G-Code) 51
3.2.2 Gia công bằng File Autocad(*.Dxf) 53
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN .57
4.1 Những vấn đề đã được giải quyết .57
4.2 Hướng phát triển của đề tài . 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO 58
v
Chương 1 Tổng quan
Chương 1
TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan về hệ thống FMS
1.1.1 Định nghĩa
FMS (FLEXIBLE MANUFACTURE SYSTEMS) Hệ thống sản xuất linh họat là một hệ
thống tự động thực hiện những nguyên công khác nhau theo những trình tự khác nhau trên
cùng một công cụ như nhau ( phần chấp hành). Sự ra đời của hệ thống sản xuất linh họat là
do sự phát triển của hệ thống tin học.
Tính linh họat của sản xuất được tính một cách đặc biệt để đáp ứng ràng buộc về kinh
tế của một thị trường đa dạng mà lợi nhuận cao nhờ giảm tồn kho và thời gian sản xuất. Nhu
cầu về hệ thống sản xuất linh họat nhạy bén nhất là trong gia công cơ khí. Ngoài ra nó còn
tồn tại trong một số lĩnh vực khác nhau như : lắp ráp, đóng gói và sản xuất đồ hộp, đúc, thực
phẩm và các dạng sản xuất khác. Ngày nay, các phương tiện tin học cho phép điều khiển và
giám sát hết sức linh họat và chỉ phụ thuộc vào cơ cấu chấp hành. Các thành phần trong hệ
thống FMS bao gồm:
- Điều khiển (điều khiển dòng vật liệu).
- Cơ cấu vận chuyển phôi.
- Cấp phôi, định hướng và cố định.
- Biến đổi vật chất (gia công, rữa và kiểm tra).
* Đặc điểm của hệ thống FMS:
- Thích nghi nhanh chóng với tính đa dạng của sản xuất và sản lượng trung bình.
- Điều khiển tức thì, cho phép tối ưu hóa thời gian chạy máy và dòng vật liệu.
- Sử dụng người máy ở trình độ cao để cấp phôi cho máy.
* Những ưu điểm của hệ thống FMS:
- Khả năng thay đổi dòng vật chất mà không làm ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả của
dòng vật liệu.
- Có thể tự động sản xuất nhiều lọai sản phẩm mà không cần thay đổi công cụ sản xuất.
- Nâng cao được chất lượng sản phẩm nhờ thực hiện những thay đổi cần thiết trong thiết
kế sản phẩm.
- Giảm giá thành nghiên cứu và chế tạo công cụ.
- Nhịp sản xuất nhanh hơn.
- Điều khiển cả xí nghiệp tốt hơn, giảm thời gian chết, lưu kho trong sản xuất.
- Hệ thống sản xuất mang tính đồng bộ.
- Giảm được số người làm việc tại những nơi nguy hiểm, khó khăn.
- Có thể thay đổi cấu hình sản xuất một cách nhanh chóng trong trường hợp xảy ra sự
cố.
Hệ thống FMS áp dụng những thành tựu khoa học kỹ thuật về tin học ,kỹ thuật điều
khiển số, điều khiển người máy, đặc biệt là mô hình sãn xuất tự động có tên là Workcell (tế
bào sản xuất tự động), đây là đơn vị cơ bản có khả năng làm việc độc lập hoàn toàn với các
bộ phận khác trong nhà máy, nó đảm đương việc thực hiện hoàn tất một nguyên công trong
quy trình sản xuất. Workcell này còn có thể biến đổi chức năng làm việc để phù hợp với nhu
cầu thay đổi mẫu mã của sản phẩm cũng như kết nối với với các workcell khác để tạo nên
dây chuyền sản xuất linh hoạt.
Dây chuyền công nghiệp dùng người máy được điều khiển bằng máy tính điện tử cùng
với các thiết bị gia công điều khiển số dạng NC và CNC tạo khả năng dễ dàng thay đổi quy
trình làm việc, sự thay đổi công việc có thể thực hiện chủ yếu chỉ bằng sự thay đổi chương
trình trong máy tính. Các thiết bị này thay thế dần các máy tự động “cứng”.
~
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MÁY PHAY CYBER
MILL PHỤC VỤ THÍ NGHIỆM
GVHD: THS. NGUYỄN THÁI ANH TUẤN
SVTH: LÊ ĐÌNH THI
MSSV: 20302660
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 6 năm 2008
Nhieäm vuï luaän vaên
NHIEÄM VUÏ LUAÄN VAÊN
Nhieäm vuï ñeà ra trong luaän vaên toát nghieäp naøy laø:
• Tìm hieåu keát caáu, tính naêng moâ hình thí nghieäm maùy phay Cyber Mill saün coù.
• Ñeà nghò phöông aùn thieát keá boä ñieàu khieån Cyber Mill phuïc vuï thí nghieäm.
• Ñoïc ñöôïc File döõ lieäu G_Code vaø File döõ lieäu Autocad.
• Thi coâng vaø ñieàu khieån.
Lôøi caûm ôn
ii
LÔØI CAÛM ÔN
Em xin chaân thaønh caûm ôn thaày NGUYEÃN THAÙI ANH TUAÁN ñaõ taän tình höôùng daãn
em laøm baûn luaän vaên Toát nghieäp naøy. Thaày ñaõ daønh cho em söï giuùp ñôõ nhieät tình trong suoát
thôøi gian laøm luaän vaên.
Em xin chaân thaønh baøy toû loøng bieát ôn chaân thaønh ñeán quyù thaày coâ Boä moân Cô ñieän töû
ñaõ daønh thôøi gian quyù baùu ñeå ñoïc, nhaän xeùt, vaø tham gia hoäi ñoàng chaám luaän vaên.
Cuoái cuøng, em xin caûm ôn taát caû quyù thaày coâ trong Khoa Cô Khí Tröôøøng Ñaïi Hoïc Baùch
Khoa TP. HCM ñaõ trang bò cho em caùc kieán thöùc cô sôû vaø chuyeân ngaønh cuõng nhö giuùp ñôõ
em trong thôøi gian laøm luaän vaên.
Chaân thaønh caûm ôn.
Sinh vieân thöïc hieän
Leâ Ñình Thi
Toùm taét
iii
TOÙM TAÉT
Hieän nay heä thoáng FMS (Flexible Manufacturing System) laø moät trong nhöõng moân
hoïc caàn hieát ñoùng vai troø quan troïng ñoái vôùi caùc sinh vieân nghaønh kó thuaät ñaëc bieät laø nghaønh
cô ñieän töû giuùp cho sinh vieân coù caùi nhìn toång quaùt veà moät heä thoáng töï ñoäng maø khoâng caàn
phaûi vaøo nhöõng nhaø maùy lôùn, giuùp sinh vieân tieáp caän cuõng nhö ñöôïc thöïc haønh vôùi nhöõng heä
thoáng töï ñoäng maø khoâng phaûi bôõ ngôõ khi tieáp xuùc thöïc teá.
Do ñoù vieäc phaùt trieån moät moâ hình thí nghieäm FMS laø raát caàn thieát phuïc vuï cho vieäc
hoïc haønh cuõng nhö thí nghieäm trong nhaø tröôøng.
Naém baét ñöôïc taàm quan troïng ñoù nhaø tröôøng ñaõ ñaàu tö moät heä thoáng FMS phuïc vuï
cho vieäc thí nghieäm, nhöng hieän giôø heä thoáng maùy ñaõ bò hö hoûng chæ coøn laïi phaàn cô, do ñoù
caàn phaûi thieát keá laïi boä ñieàu khieån cuõng nhö phaàn meàm ñieàu khieån cho heä thoáng maùy. Heä
thoáng FMS naøy goàn 2 thaønh phaàn ñoù laø heä thoáng tay maùy vaø heä thoáng gia coâng CNC 2 1/2D,
do giôùi haïn cuûa Luaän vaên neân trong luaän vaên naøy chæ taäp trung vaøo vieäc phuïc hoài laïi heä thoáng
ñieàu khieån cho maùy phay Cyber Mill.
Muïc luïc
iv
Muïc luïc
Ñeà muïc Trang
Trang bìa…………………………………………………………………………………..i
Nhieäm vuï luaän vaên
Lôøi caûm ôn………….…………………………………………………………………….ii
Toùm taét…………………………………………………………………………………...iii
Muïc luïc…………………………………………………………………………………...iv
CHÖÔNG 1: TOÅNG QUAN...................................................................................................1
1.1 Toång quan veà heä thoáng FMS................................................................................1
1.1.1 Ñònh nghóa.............................................................................................1
1.1.2 Ñaëc ñieåm cuûa heä thoáng FMS................................................................1
1.1.3 Nhöõng öu ñieåm cuûa heä thoáng FMS.......................................................1
1.2 Giôùi thieäu veà heä thoáng FMS “Walli”....................................................................3
1.3 Nhöõng phaàn töû trong heä thoáng “Walli”.................................................................4
1.3.1 Heä thoáng baêng taûi..................................................................................4
1.3.2 Phaàn töû robot..........................................................................................5
1.3.2.1 Giôùi thieäu toång quan veà robot………………………..………5
1.3.2.2 Caùc robot söû duïng trong heä thoáng “Walli”…………….…….8
1.3.3 Phaàn töû maùy phay “Cyber Mill”………………………………….…..9
1.3.3.1 Toång quan veà maùy phay CNC……………………………….9
1.3.3.2 Phaàn töû maùy phay “Cyber Mill” trong heä thoáng “Walli”…..13
1.4 Xu höôùng phaùt trieån cuûa heä thoáng FMS……………………………………….14
CHÖÔNG 2: GIAÛI THUAÄT VAØ ÑIEÀU KHIEÅN…………………………………………...15
2.1 Giaûi thuaät thu toïa ñoä File *.DXF cuûa Autocad…………………………………15
2.1.1 Qui taéc löu toïa ñoä trong file DXF……………………………………..15
2.1.1.1 Ñöôøng thaúng………………………………………………….15
2.1.1.2 Hình chöõ nhaät………………………………………………...16
2.1.1.3 Cung troøn…………………………………………………….18
2.1.2 Giaûi thuaät………………………………………………………………21
2.1.2.1 Giaûi thuaät thu toïa ñoä ñöôøng thaúng…………………………..22
2.1.2.2 Giaûi thuaät thu toïa ñoä hình chöõ nhaät………………………….23
2.1.2.3 Giaûi thuaät thu toïa ñoä cung troøn………………………………25
2.2 Giaûi thuaät thu toïa ñoä File CAD/CAM…………………………………………28
Muïc luïc
v
2.2.1 Giôùi thieäu leänh CNC caên baûn………………..………………………28
2.2.2 Giaûi thuaät thu toïa ñoä………………………………………………….30
2.3 Giaûi thuaät noäi suy ……………..……………………………………………….34
2.3.1 Giaûi thuaät noäi suy ñöôøng thaúng ………………………………………34
2.3.2 Giaûi thuaät noäi suy ñöôøng troøn ……………………..…………………37
2.4 Ñieàu khieån………………………………..…………………………………….39
2.4.1 Maïch ñieàu khieån duøng Pic Microcontroller……………….………….39
2.4.2 Maïch coâng suaát cuûa 2A Stepper Motor………………………………42
2.4..3 Maïch cung caáp nguoàn…………………………………….………….43
2.5 Giôùi thieäu heä thoáng phaàn cöùng maùy CNC……………………………………44
2.5.1 Baøn maùy……………………………………………………………….44
2.5.2 Motor truïc chính…………………………………………….…………45
2.5.3 Motor keïp chaët……………………………………………...………….46
2.6 Sô ñoà heä thoáng ñieàu khieån……………………………………………………46
CHÖÔNG 3: CHÖÔNG TRÌNH ÑIEÀU KHIEÅN…………………………………………48
3.1 Chöông trình chính……………………………………………………………48
3.1.1 Giao dieän chöông trình chính…………………………………………48
3.1.2 Chöùc naêng caùc thaønh phaàn chính………………………….………….49
3.2 Gia coâng bieân daïng…………………………………………………………..51
3.2.1 Gia coâng baèng chöông trình gia coâng(G-Code)…………..…………..51
3.2.2 Gia coâng baèng File Autocad(*.Dxf)……………………..……………53
CHÖÔNG 4: KEÁT LUAÄN……………………………………………………………….57
4.1 Nhöõng vaán ñeà ñaõ ñöôïc giaûi quyeát………………………………………….57
4.2 Höôùng phaùt trieån cuûa ñeà taøi………...………………………………………57
TAØI LIEÄU THAM KHAÛO………………………………………
Download miễn phí Luận văn Thiết kế bộ điều khiển máy phay cyber mill phục vụ thí nghiệm
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN
Nhiệm vụ đề ra trong luận văn tốt nghiệp này là:
ã Tìm hiểu kết cấu, chức năng mô hình thí nghiệm máy phay Cyber Mill sẵn có.
ã Đề nghị phương án thiết kế bộ điều khiển Cyber Mill phục vụ thí nghiệm.
ã Đọc được File dữ liệu G_Code và File dữ liệu Autocad.
ã Thi công và điều khiển.
?TÓM TẮT
Hiện nay hệ thống FMS (Flexible Manufacturing System) là một trong những môn
học cần hiết đóng vai trò quan trọng đối với các sinh viên nghành kĩ thuật đặc biệt là nghành
cơ điện tử giúp cho sinh viên có cái nhìn tổng quát về một hệ thống tự động mà không cần
phải vào những nhà máy lớn, giúp sinh viên tiếp cận cũng như được thực hành với những hệ
thống tự động mà không phải bỡ ngỡ khi tiếp xúc thực tế.
Do đó việc phát triển một mô hình thí nghiệm FMS là rất cần thiết phục vụ cho việc
học hành cũng như thí nghiệm trong nhà trường.
Nắm bắt được tầm quan trọng đó nhà trường đã đầu tư một hệ thống FMS phục vụ
cho việc thí nghiệm, nhưng hiện giờ hệ thống máy đã bị hư hỏng chỉ còn lại phần cơ, do đó
cần thiết kế lại bộ điều khiển cũng như phần mềm điều khiển cho hệ thống máy. Hệ
thống FMS này gồn 2 thành phần đó là hệ thống tay máy và hệ thống gia công CNC 2 1/2D,
do giới hạn của Luận văn nên trong luận văn này chỉ tập trung vào việc phục hồi lại hệ thống
điều khiển cho máy phay Cyber Mill.
?Mục lục
Đề mục Trang
Trang bìa i
Nhiệm vụ luận văn
Lời Thank . .ii
Tóm tắt .iii
Mục lục .iv
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN . .1
1.1 Tổng quan về hệ thống FMS . 1
1.1.1 Định nghĩa . .1
1.1.2 Đặc điểm của hệ thống FMS . .1
1.1.3 Những ưu điểm của hệ thống FMS . .1
1.2 Giới thiệu về hệ thống FMS “Walli” . 3
1.3 Những phần tử trong hệ thống “Walli” . 4
1.3.1 Hệ thống băng tải . .4
1.3.2 Phần tử robot . .5
1.3.2.1 Giới thiệu tổng quan về robot 5
1.3.2.2 Các robot sử dụng trong hệ thống “Walli” . .8
1.3.3 Phần tử máy phay “Cyber Mill” . 9
1.3.3.1 Tổng quan về máy phay CNC .9
1.3.3.2 Phần tử máy phay “Cyber Mill” trong hệ thống “Walli” 13
1.4 Xu hướng phát triển của hệ thống FMS .14
CHƯƠNG 2: GIẢI THUẬT VÀ ĐIỀU KHIỂN .15
2.1 Giải thuật thu tọa độ File *.DXF của Autocad 15
2.1.1 Qui tắc lưu tọa độ trong file DXF 15
2.1.1.1 Đường thẳng .15
2.1.1.2 Hình chữ nhật .16
2.1.1.3 Cung tròn .18
2.1.2 Giải thuật 21
2.1.2.1 Giải thuật thu tọa độ đường thẳng 22
2.1.2.2 Giải thuật thu tọa độ hình chữ nhật .23
2.1.2.3 Giải thuật thu tọa độ cung tròn 25
2.2 Giải thuật thu tọa độ File CAD/CAM 28
2.2.1 Giới thiệu lệnh CNC căn bản 28
2.2.2 Giải thuật thu tọa độ .30
2.3 Giải thuật nội suy .34
2.3.1 Giải thuật nội suy đường thẳng 34
2.3.2 Giải thuật nội suy đường tròn 37
2.4 Điều khiển .39
2.4.1 Mạch điều khiển dùng Pic Microcontroller . .39
2.4.2 Mạch công suất của 2A Stepper Motor 42
2.4 3 Mạch cung cấp nguồn . .43
2.5 Giới thiệu hệ thống phần cứng máy CNC 44
2.5.1 Bàn máy .44
2.5.2 Motor trục chính . 45
2.5.3 Motor kẹp chặt . .46
2.6 Sơ đồ hệ thống điều khiển 46
CHƯƠNG 3: CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 48
3.1 Chương trình chính 48
3.1.1 Giao diện chương trình chính 48
3.1.2 Chức năng các thành phần chính . .49
3.2 Gia công biên dạng 51
3.2.1 Gia công bằng chương trình gia công(G-Code) 51
3.2.2 Gia công bằng File Autocad(*.Dxf) 53
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN .57
4.1 Những vấn đề đã được giải quyết .57
4.2 Hướng phát triển của đề tài . 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO 58
v
Chương 1 Tổng quan
Chương 1
TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan về hệ thống FMS
1.1.1 Định nghĩa
FMS (FLEXIBLE MANUFACTURE SYSTEMS) Hệ thống sản xuất linh họat là một hệ
thống tự động thực hiện những nguyên công khác nhau theo những trình tự khác nhau trên
cùng một công cụ như nhau ( phần chấp hành). Sự ra đời của hệ thống sản xuất linh họat là
do sự phát triển của hệ thống tin học.
Tính linh họat của sản xuất được tính một cách đặc biệt để đáp ứng ràng buộc về kinh
tế của một thị trường đa dạng mà lợi nhuận cao nhờ giảm tồn kho và thời gian sản xuất. Nhu
cầu về hệ thống sản xuất linh họat nhạy bén nhất là trong gia công cơ khí. Ngoài ra nó còn
tồn tại trong một số lĩnh vực khác nhau như : lắp ráp, đóng gói và sản xuất đồ hộp, đúc, thực
phẩm và các dạng sản xuất khác. Ngày nay, các phương tiện tin học cho phép điều khiển và
giám sát hết sức linh họat và chỉ phụ thuộc vào cơ cấu chấp hành. Các thành phần trong hệ
thống FMS bao gồm:
- Điều khiển (điều khiển dòng vật liệu).
- Cơ cấu vận chuyển phôi.
- Cấp phôi, định hướng và cố định.
- Biến đổi vật chất (gia công, rữa và kiểm tra).
* Đặc điểm của hệ thống FMS:
- Thích nghi nhanh chóng với tính đa dạng của sản xuất và sản lượng trung bình.
- Điều khiển tức thì, cho phép tối ưu hóa thời gian chạy máy và dòng vật liệu.
- Sử dụng người máy ở trình độ cao để cấp phôi cho máy.
* Những ưu điểm của hệ thống FMS:
- Khả năng thay đổi dòng vật chất mà không làm ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả của
dòng vật liệu.
- Có thể tự động sản xuất nhiều lọai sản phẩm mà không cần thay đổi công cụ sản xuất.
- Nâng cao được chất lượng sản phẩm nhờ thực hiện những thay đổi cần thiết trong thiết
kế sản phẩm.
- Giảm giá thành nghiên cứu và chế tạo công cụ.
- Nhịp sản xuất nhanh hơn.
- Điều khiển cả xí nghiệp tốt hơn, giảm thời gian chết, lưu kho trong sản xuất.
- Hệ thống sản xuất mang tính đồng bộ.
- Giảm được số người làm việc tại những nơi nguy hiểm, khó khăn.
- Có thể thay đổi cấu hình sản xuất một cách nhanh chóng trong trường hợp xảy ra sự
cố.
Hệ thống FMS áp dụng những thành tựu khoa học kỹ thuật về tin học ,kỹ thuật điều
khiển số, điều khiển người máy, đặc biệt là mô hình sãn xuất tự động có tên là Workcell (tế
bào sản xuất tự động), đây là đơn vị cơ bản có khả năng làm việc độc lập hoàn toàn với các
bộ phận khác trong nhà máy, nó đảm đương việc thực hiện hoàn tất một nguyên công trong
quy trình sản xuất. Workcell này còn có thể biến đổi chức năng làm việc để phù hợp với nhu
cầu thay đổi mẫu mã của sản phẩm cũng như kết nối với với các workcell khác để tạo nên
dây chuyền sản xuất linh hoạt.
Dây chuyền công nghiệp dùng người máy được điều khiển bằng máy tính điện tử cùng
với các thiết bị gia công điều khiển số dạng NC và CNC tạo khả năng dễ dàng thay đổi quy
trình làm việc, sự thay đổi công việc có thể thực hiện chủ yếu chỉ bằng sự thay đổi chương
trình trong máy tính. Các thiết bị này thay thế dần các máy tự động “cứng”.
~
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
iTRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MÁY PHAY CYBER
MILL PHỤC VỤ THÍ NGHIỆM
GVHD: THS. NGUYỄN THÁI ANH TUẤN
SVTH: LÊ ĐÌNH THI
MSSV: 20302660
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 6 năm 2008
Nhieäm vuï luaän vaên
NHIEÄM VUÏ LUAÄN VAÊN
Nhieäm vuï ñeà ra trong luaän vaên toát nghieäp naøy laø:
• Tìm hieåu keát caáu, tính naêng moâ hình thí nghieäm maùy phay Cyber Mill saün coù.
• Ñeà nghò phöông aùn thieát keá boä ñieàu khieån Cyber Mill phuïc vuï thí nghieäm.
• Ñoïc ñöôïc File döõ lieäu G_Code vaø File döõ lieäu Autocad.
• Thi coâng vaø ñieàu khieån.
Lôøi caûm ôn
ii
LÔØI CAÛM ÔN
Em xin chaân thaønh caûm ôn thaày NGUYEÃN THAÙI ANH TUAÁN ñaõ taän tình höôùng daãn
em laøm baûn luaän vaên Toát nghieäp naøy. Thaày ñaõ daønh cho em söï giuùp ñôõ nhieät tình trong suoát
thôøi gian laøm luaän vaên.
Em xin chaân thaønh baøy toû loøng bieát ôn chaân thaønh ñeán quyù thaày coâ Boä moân Cô ñieän töû
ñaõ daønh thôøi gian quyù baùu ñeå ñoïc, nhaän xeùt, vaø tham gia hoäi ñoàng chaám luaän vaên.
Cuoái cuøng, em xin caûm ôn taát caû quyù thaày coâ trong Khoa Cô Khí Tröôøøng Ñaïi Hoïc Baùch
Khoa TP. HCM ñaõ trang bò cho em caùc kieán thöùc cô sôû vaø chuyeân ngaønh cuõng nhö giuùp ñôõ
em trong thôøi gian laøm luaän vaên.
Chaân thaønh caûm ôn.
Sinh vieân thöïc hieän
Leâ Ñình Thi
Toùm taét
iii
TOÙM TAÉT
Hieän nay heä thoáng FMS (Flexible Manufacturing System) laø moät trong nhöõng moân
hoïc caàn hieát ñoùng vai troø quan troïng ñoái vôùi caùc sinh vieân nghaønh kó thuaät ñaëc bieät laø nghaønh
cô ñieän töû giuùp cho sinh vieân coù caùi nhìn toång quaùt veà moät heä thoáng töï ñoäng maø khoâng caàn
phaûi vaøo nhöõng nhaø maùy lôùn, giuùp sinh vieân tieáp caän cuõng nhö ñöôïc thöïc haønh vôùi nhöõng heä
thoáng töï ñoäng maø khoâng phaûi bôõ ngôõ khi tieáp xuùc thöïc teá.
Do ñoù vieäc phaùt trieån moät moâ hình thí nghieäm FMS laø raát caàn thieát phuïc vuï cho vieäc
hoïc haønh cuõng nhö thí nghieäm trong nhaø tröôøng.
Naém baét ñöôïc taàm quan troïng ñoù nhaø tröôøng ñaõ ñaàu tö moät heä thoáng FMS phuïc vuï
cho vieäc thí nghieäm, nhöng hieän giôø heä thoáng maùy ñaõ bò hö hoûng chæ coøn laïi phaàn cô, do ñoù
caàn phaûi thieát keá laïi boä ñieàu khieån cuõng nhö phaàn meàm ñieàu khieån cho heä thoáng maùy. Heä
thoáng FMS naøy goàn 2 thaønh phaàn ñoù laø heä thoáng tay maùy vaø heä thoáng gia coâng CNC 2 1/2D,
do giôùi haïn cuûa Luaän vaên neân trong luaän vaên naøy chæ taäp trung vaøo vieäc phuïc hoài laïi heä thoáng
ñieàu khieån cho maùy phay Cyber Mill.
Muïc luïc
iv
Muïc luïc
Ñeà muïc Trang
Trang bìa…………………………………………………………………………………..i
Nhieäm vuï luaän vaên
Lôøi caûm ôn………….…………………………………………………………………….ii
Toùm taét…………………………………………………………………………………...iii
Muïc luïc…………………………………………………………………………………...iv
CHÖÔNG 1: TOÅNG QUAN...................................................................................................1
1.1 Toång quan veà heä thoáng FMS................................................................................1
1.1.1 Ñònh nghóa.............................................................................................1
1.1.2 Ñaëc ñieåm cuûa heä thoáng FMS................................................................1
1.1.3 Nhöõng öu ñieåm cuûa heä thoáng FMS.......................................................1
1.2 Giôùi thieäu veà heä thoáng FMS “Walli”....................................................................3
1.3 Nhöõng phaàn töû trong heä thoáng “Walli”.................................................................4
1.3.1 Heä thoáng baêng taûi..................................................................................4
1.3.2 Phaàn töû robot..........................................................................................5
1.3.2.1 Giôùi thieäu toång quan veà robot………………………..………5
1.3.2.2 Caùc robot söû duïng trong heä thoáng “Walli”…………….…….8
1.3.3 Phaàn töû maùy phay “Cyber Mill”………………………………….…..9
1.3.3.1 Toång quan veà maùy phay CNC……………………………….9
1.3.3.2 Phaàn töû maùy phay “Cyber Mill” trong heä thoáng “Walli”…..13
1.4 Xu höôùng phaùt trieån cuûa heä thoáng FMS……………………………………….14
CHÖÔNG 2: GIAÛI THUAÄT VAØ ÑIEÀU KHIEÅN…………………………………………...15
2.1 Giaûi thuaät thu toïa ñoä File *.DXF cuûa Autocad…………………………………15
2.1.1 Qui taéc löu toïa ñoä trong file DXF……………………………………..15
2.1.1.1 Ñöôøng thaúng………………………………………………….15
2.1.1.2 Hình chöõ nhaät………………………………………………...16
2.1.1.3 Cung troøn…………………………………………………….18
2.1.2 Giaûi thuaät………………………………………………………………21
2.1.2.1 Giaûi thuaät thu toïa ñoä ñöôøng thaúng…………………………..22
2.1.2.2 Giaûi thuaät thu toïa ñoä hình chöõ nhaät………………………….23
2.1.2.3 Giaûi thuaät thu toïa ñoä cung troøn………………………………25
2.2 Giaûi thuaät thu toïa ñoä File CAD/CAM…………………………………………28
Muïc luïc
v
2.2.1 Giôùi thieäu leänh CNC caên baûn………………..………………………28
2.2.2 Giaûi thuaät thu toïa ñoä………………………………………………….30
2.3 Giaûi thuaät noäi suy ……………..……………………………………………….34
2.3.1 Giaûi thuaät noäi suy ñöôøng thaúng ………………………………………34
2.3.2 Giaûi thuaät noäi suy ñöôøng troøn ……………………..…………………37
2.4 Ñieàu khieån………………………………..…………………………………….39
2.4.1 Maïch ñieàu khieån duøng Pic Microcontroller……………….………….39
2.4.2 Maïch coâng suaát cuûa 2A Stepper Motor………………………………42
2.4..3 Maïch cung caáp nguoàn…………………………………….………….43
2.5 Giôùi thieäu heä thoáng phaàn cöùng maùy CNC……………………………………44
2.5.1 Baøn maùy……………………………………………………………….44
2.5.2 Motor truïc chính…………………………………………….…………45
2.5.3 Motor keïp chaët……………………………………………...………….46
2.6 Sô ñoà heä thoáng ñieàu khieån……………………………………………………46
CHÖÔNG 3: CHÖÔNG TRÌNH ÑIEÀU KHIEÅN…………………………………………48
3.1 Chöông trình chính……………………………………………………………48
3.1.1 Giao dieän chöông trình chính…………………………………………48
3.1.2 Chöùc naêng caùc thaønh phaàn chính………………………….………….49
3.2 Gia coâng bieân daïng…………………………………………………………..51
3.2.1 Gia coâng baèng chöông trình gia coâng(G-Code)…………..…………..51
3.2.2 Gia coâng baèng File Autocad(*.Dxf)……………………..……………53
CHÖÔNG 4: KEÁT LUAÄN……………………………………………………………….57
4.1 Nhöõng vaán ñeà ñaõ ñöôïc giaûi quyeát………………………………………….57
4.2 Höôùng phaùt trieån cuûa ñeà taøi………...………………………………………57
TAØI LIEÄU THAM KHAÛO………………………………………