z


THU HOẠCH MÔN HỌC
MÁY CNC VÀ ROBOT
CÔNG NGHIỆP
Giáo viên h
Giáo viên h
ướng dẫn
ướng dẫn
:
:
Sinh viên thực hiện
Sinh viên thực hiện
:
:
1 Vũ Quang Lương
2 Vũ Quang Lương
3 Vũ Quang Lương
1. Máy CNC
Tín hiệu là một đại lượng vật lý bất kỳ thay đổi theo một hay nhiều biến độc
lập. Các biế độc lập trên thực tế thường là thời gian, không gian hoặc các đại lượng
vật lý khác. Hầu hết các tín hiệu trên thực tế đều là các tín hiệu tương tự
(analog).Đó là các tín hiệu được mô tả bằng các hàm biến thiên liên tục theo thời
gian và nhận các giá trị liên tục trong miền giá trị của chúng.Các tín hiệu như vậy
có thể đựơc cử lý một cách trực tiếp bằng các thiết bị điện tử tương tự. Nhược
điểm của các thiết bị này là dễ bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ, các tham số dễ bị
thay đổi (trôi) theo thời gian, nhiệt độ và các tác động của môi trường.
Kỹ thuật xử lý tín hiệu hiện đại sử dụng các thiết bị xử lý số, khắc phục được
các nhược điểm của thiết bị xử lý tương tự.Muốn vậy tín hiệu phải đựơc số hoá
bằng một thiết bị gọi là bôk chuyển đổi tương tự - số (ADC).Việc biến đổi này

bước càng nhỏ thì độ phân giải vị trí càng cao, việc xác định vị trí càng chính xác.
Góc bước được xác định bằng:
S
360
=
θ
với S: là số bước của SM
S = tích số cực trên Roto và số cặp cực trên Stato.
b) Độ chính xác vị trí:
Đây là một yếu tố quan trọng quyết định chất lượng của SM. SM được chế tạo sao
cho chúng có thể quay các góc xác định đáp ứng các tín hiệu xung và dừng ở các vị trí
chính xác. Độ chính xác phụ thuộc độ chính xác cơ khí của Roto và Stato nên SM được
chế tạo rất cẩn thận. Khe hở không khí giữa Stato và Roto được chế tạo rất cẩn thận. Khe
hở nhỏ sẽ tạo ra mômen giữ lớn. Độ chính xác của động cơ bước phụ thuộc vào đặc tính
của động cơ và mạch điều khiển.
5 Vũ Quang Lương
•Mômen tĩnh lớn nhất:
- Mômen giữ: là mômen lớn nhất có thể đưa tới trục của SM được kích thích mà
không gây ra chuyển động liên tục.
- Mômen hãm: là mômen lớn nhất có thể đưa tới trục của động cơ không được
kích thích mà không gây ra chuyển động liên tục. Mômen này chỉ có ở các động cơ nam
châm vĩnh cửu.
•Vị trí dừng:
- Vị trí dừng (điểm cân bằng): xác định vị trí tại đó động cơ dừng ở trạng thái
không có tải.
- Vị trí hãm: vị trí tại đó động cơ bước nam châm vĩnh cửu dừng ở chế độ không
kích hoạt và không có tải.
•Độ chính xác vị trí:
- Sai số vị trí bước: là góc lớn nhất của sai số vị trí (so với góc quay điều khiển) có
thể xuất hiện khi Roto chuyển từ vị trí dừng đến vị trí tiếp theo, vị trí dừng là vị trí tại đó

masat từ trục vitme qua đai ốc vào bàn máy.nhờ hai nửa đai ốc lắp theo
chiều dài, giữa chúng có vòng cách có thể điều chỉnh khử khe hở theo hai
chiều đối ngược.
7 Vũ Quang Lương

Trong một số giải pháp kết cấu nâng cao của bộ truyền này, bước nâng của rãnh
trục trên trục và trên đai ốc có giá trị khác nhau.
Việc dẫn bi hồi rãnh được thực hiện nhờ các rãnh dẫn hướng bố trí bên trong
hoặc các ống dẫn bố trí bên ngoài trục.
1.3 Điều khiển dịch chuyển trong mạch tác động kín
Để đi tới các điểm dịch chuyển mong muốn, các máy CNC cần phải được
trang bị một hệ thống đo lường dịch chuyển làm việc chính xác.
Các máy CNC phải điều khiển tự động các quá trình chuyển động theo các
lệnh điều khiển đưa ra và ở đây điều khiển máy dịch chuyển máy phải đi theo
8 Vũ Quang Lương
một cách chính xác nhất có thể, toạ độ của cá điểm trên biên dang.Điều này có
thể đạt được nhờ 1 mạch điều chỉnh vị trí.
Những vị trí bàn máy đã được thực hiện theo các lệnh dịch chuyển thu được
thu thập một cách tự động bởi một hệ thống đo lường dịch chuyển như là các
giá trị thực về vị trí và phản hồi về bộ điều khiển CNC.
Hệ thông điều khiển máy nhận đựơc các giá trị đo – trong khi chuyển động –
các vị trí tức thời của bàn máy ( giá trị thực) và so sánh chúng với cá giá trị
mong muốn đưa ra từ hệ thống điều khiển ( giá trị cần).bàn máy chuyển động
cho đến khi nào giá trị thực bằng đúng giá trị cần.Các sai lệch vị trí cần sẽ được
chỉnh sửa nhờ các tín hiệ chạy dao, nhời vậy ta có sự điều chỉnh vị trí theo một
mạch tác động kín.Mạch tác dụng này được gọi là mạch điều chỉnh vị trí tác
dụng kín.
9 Vũ Quang Lương

2. Robot công nghiệp

Ví dụ: Robot có 6 khâu với khớp thứ 3 là tịnh tiếnT , 5 khớp còn lại là quay
R.
Hệ toạ độ gắn lên các khâu của robot như hình dưới đây:
Ta quy ước các cách viết tắt như sau:
C
1
= Cosθ
1
, C
2
= Cosθ
2
S
1
= Sinθ
1
,S
2
=Sinθ
2
C
12
= Cos(θ
1
+θ
2
); S
12
= Sin(θ
1

1
-1
T
6
=
1
T
6
A
2
-1
A
1
-1
T
6
=
2
T
6
A
3
-1
A
2
-1
A
1
-1
T

3
-1
A
2
-1
A
1
-1
T
6
=
5
T
6
Từ các tính toán của phần bài toán thuận ta có:
Từ đó ta có: -S
1
p
x
+C
1
p
y
= d
2
Với: p
x
=r.Cosϕ ; p
y
=r.Sinϕ

1
1)(






−±=−
r
d
Cos
θφ
Cuối cùng ta có:
2
2
2
21
,(2),(2 drdarctgpparctg
yx
−±−=
φ
(1)
Tiếp tục tính tính toán ta sẽ lần lượt có được:
),(2
112 zyx
ppSpCarctg +=
φ
(2)
d

),(2
666
CSarctg=
φ
(6)
Các biểu thức (1), (2), (3), (4), (5), (6) xác định bài tệp nghiệm của bài toán động
học ngược trên đây.
16 Vũ Quang Lương