Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu ứng dụng bobot hàn để hàn một số đường công phức tạp

Luận văn "Nghiên cứu ứng dụng bobot hàn để hàn một số đường công phức tạp" đã nghiên cứu, tìm hiểu về lịch sử phát triển của Robot công nghiệp, một số khái niệm và ứng dụng của robot hàn và robot hàn di động; phân tích các phương án từ đó lựa chọn một cách hợp lý để thiết kế bộ cấp dây tự động cho robot hàn, bao gồm khung bộ cấp dây, các cơ cấu dẫn hướng, puli đẩy dây,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu ứng dụng bobot hàn để hàn một số đường công phức tạp NG QUAN  1.1  1.1.1 Sơ lược quá trình phát triển Thuật ngữ robot được sinh ra từ trên sân khấu, không phải trong phânxưởng sản xuất. Những robot xuất hiện lần đầu tiên ở New York vào ngày09/10/1922 trong vở “Rossum‟s Universal Robot” của nhà soạn kịch người TiệpKaren Kapek viết năm 1921, còn từ robot là cách gọi tắt của từ robota - theo tiếngTiệp có nghĩa là công việc lao dịch. Những robot thực sự có ích được nghiên cứu vào những ứng dụng trongcông nghiệp thực sự lại là những tay máy. Vào năm 1948, nhà nghiên cứu Goertzđã nghiên cứu chế tạo loại tay máy đôi điều khiển từ xa đầu tiên, và cùng năm đóhãng General Mills chế tạo tay máy gần tương tự sử dụng cơ cấu tác động lànhững động cơ điện kết hợp với các cử hành trình. Đến năm 1954, Goertz tiếp tụcchế tạo một dạng tay máy đôi sử dụng động cơ servo và có thể nhận biết lực tácđộng lên khâu cuối. Sử dụng những thành quả đó, vào năm 1956 hãng GeneralMills cho ra đời tay máy hoạt động trong công việc khảo sát đáy biển. Năm 1968 R.S. Mosher, thuộc hãng General Electric, đã chế tạo một thiết bịbiết đi có bốn chân, có chiều dài hơn 3m, nặng 1.400kg, sử dụng động cơ đốt trongcó công suất gắn 100 mã lực (hình 1.1) Hình 1.1 Robot 4 chân của hãng R.S Mosher và hãng General Electric 3 Cũng trong lĩnh vực này, một thành tựu khoa học công nghệ đáng kể đã đạtđược vào năm 1970 là xe tự hành thám hiểm bề mặt của mặt trăng Lunokohod 1được điều khiển từ trái đất (hình 1.2). Hình 1.2 Xe tự hành thám hiểm mặt trăng Lunokohod 1 1.1.2. Những ứng dụng điển hình của robot Robot được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Những ứngdụng ban đầu bao gồm lắp đặt vật liệu, hàn điểm và phun sơn. Một trong những công việc kém năng suất nhất của con người là rèn kim loạiở nhiệt độ cao. Các công việc này đòi hỏi công nhân di chuyển phôi có khối lượnglớn với nhiệt độ cao khắp nơi trong xưởng. Việc tuyển dụng công nhân làm việctrong môi trường nhiệt độ cao như vậy là một vấn đề khó khăn đối với ngành côngnghiệp này, và robot ban đầu đã được sử dụng để thay thế công nhân làm việc trongđiều kiện môi trường ngặt nghèo như trong lò đúc, xưởng rèn, và xưởng hàn, đốivới robot thì nhiệt độ cao lại không đáng sợ. Trong các nhà máy sản xuất xe hơi thì hàn điểm là công việc sử dụng robotnhiều nhất: khung xe được cố định vào một xe được điều khiển từ xa di chuyểnkhắp nhà máy. Khi xe đến trạm hàn, kẹp sẽ cố định các chi tiết đúng vào vị trí cầnhàn, trong khi đó robot di chuyển dọc theo các điểm hàn được lập trình trước (hình1.3, fanucrobotics.com). 4 Hình1.3 Robot Kuka trong dây chuyền sản xuất ô tô 1. Hình ảnh sản phẩm ô tô đang trong dây chuyền hàn tự động bằng robot 2. Cánh tay robot đang thực hiện quá trình hàn Sơn là một công việc nặng nhọc và độc hại đối với sức khoẻ của con người,nhưng lại hoàn toàn không nguy hiểm đối với robot. Ngoài ra, con người phải mấthơn hai năm để nắm được kỹ thuật và kỹ năng trở thành một thợ sơn lành nghềtrong khi robot có thể học được tất cả kiến thức đó chỉ trong vài giờ và có khả nănglặp lại một cách chính xác các động tác sơn phức tạp. Điều đó thể hiện một bướctiến đáng kể trong việc kết hợp giữa năng suất và chất lượng cũng như cải thiện chếđộ làm việc cho con người trong môi trường độc hại. Tất cả robot phun sơn đềuđược „dạy‟ bởi một thợ sơn chuyên nghiệp giữ đầu phun và dịch chuyển nó đi đúngđường; đường đi đó được ghi lại; và khi robot thực hiện công việc phun sơn thì nóchỉ việc đi theo đường đi đã được định sẵn đó. Như thế, robot phun sơn phải có cáckhớp sao cho người thợ sơn có thể dễ dàng dẫn hướng cho chúng. Ứng dụng này 5đưa đến sự phát triển một loại tay robot dạng „„vòi voi‟‟ có độ linh hoạt cao. Robot còn được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nữa như phục vụ cho máycông cụ, làm khuôn trong công nghiệp đồ nhựa, gắn kính xe hơi, gắp hàng ra khỏibăng tải và đặt chúng vào các trạm chuyển trung gian. Ở mục sau, ba ứng dụng củarobot trong công nghiệp được khảo sát ở các giai đoạn nghiên cứu khác nhau. 1.1.2.1 Ứng dụng robot trong công nghệ hàn đường (hàn theo vết hoặcđường dẫn liên tục). Hình 1.4 Hệ thống robot hàn đường của hãng FANUC. Hàn đường thường được thực hiện bằng tay. Tuy nhiên năng suất thấp do yêucầu chất lượng bề mặt mối hàng liên quan đến các thao tác của đầu mỏ hàn với môitrường khắc nghiệt do khói và nhiệt độ phát 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 đườngnằm dọc theo mối ghép giữa hai tấm kim loại. Những hệ thống hàn đường thực tế(hình 1 ...