Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế và thi công hệ thống lắp ráp sản phẩm

BỘ GIÁO DỤC &amp ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN
-⸙∆⸙-

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG
LẮP RÁP SẢN PHẦM
Nghành: Công nghệ kỹ thuật điều khiển và tự động hóa
Niên khóa: 2021-2025
GVHD: ThS. Nguyễn Tấn Đời
SVTH: Võ Văn Quyết - 21151479
Nguyễn Quang Trung - 21151487
TP. Hồ Chí Minh, 19 tháng 06 năm 2025

cccccc

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng 06 năm 2025

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên 1: Võ Văn Quyết

MSSV: 21151479

Họ và tên sinh viên 2: Nguyễn Quang Trung

MSSV: 21151487

Chuyên ngành: CNKT Điều khiển và tự động hóa

Lớp: 21151CL3

Hệ đào tạo: Đại học chính quy

Niên khóa: 2021-2025

Giáo viên hướng dẫn: ThS. Nguyễn Tấn Đời
Ngày giao nhiệm vụ: 13/01/2025

Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 19/06/2025

1. Tên đề tài: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG LẮP RÁP SẢN PHẨM.
2. Tổng quan thiết bị phần cứng trong đề tài luận văn:
• Bộ điều khiển: Board PLC Mitsubishi FX3U 48MT
• Cảm biến: Cảm biến quang ngõ ra NPN EE-SX676-WR, cảm biến hồng ngoại
E3F-DS30C4,…
• Truyền động: Động cơ FASTECH EZI-Servo 42L-A, 42L-A-D, 56S và 60L,
Driver S-Servo II, Động cơ DC 24V.
3. Nội dung thực hiện:
3.1 Phần cánh tay Robot
• Thiết kế phần cứng cánh tay robot 3 bậc, 4 bậc tự do tích hợp trên trục vitme
• Điều khiển Driver cho hệ thống 2 cánh tay robot gắp liệu và Vitme bắn vít
• Lập trình điều khiển giao tiếp 2 Robot
3.2 Phần kết hợp giữa 2 cánh tay robot gắp liệu và đầu tool bắn vít
• Tìm hiểu các chuẩn giao tiếp truyền thông mạng công nghiệp như RS-232, RS-485
i

• Thiết kế máy cấp vít tự động dùng khí nén, đầu tool bắn vít.
• Lập trình điều khiển chạy điểm cho 2 robot gắp liệu trên băng tải và lắp ráp sản phẩm
3.3 Các nhiệm vụ cụ thể của đề tài:
• Nhiệm vụ 1: Thiết kế 3D và xây dựng phần cứng khung cơ khí cho hệ thống, robot
3 Dof, 4 Dof, cơ cấu trục vít me, cấp vít,…
• Nhiệm vụ 2: Lập trình Board PLC dòng FX3U điều khiển hệ thống, lắp ráp và
bắn vít lên sản phẩm và truyền thông I/O Modbus RTU (RS485).
• Nhiệm vụ 3: Điều khiển và giám sát hệ thống qua màn hình HMI.
4. Sản phẩm:
• Thành phẩm thiết kế: Bản vẽ tổng quan mô hình đề tài, quyển báo cáo luận văn
tốt nghiệp, video chạy thử nghiệm hệ thống.
• Sản phẩm thực tế: Thân và nắp hộp đã được lắp ráp và bắn vít cố định.

TRƯỞNG NGÀNH

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

ii

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGH
...

...
g hoặc giòn vỡ nếu sử dụng liên tục trong thời gian dài.
- Hệ thống truyền động bánh răng hiện tại còn đơn giản, dễ hao mòn, cần được nâng cấp
hoặc thay thế bằng các cụm truyền động có độ chính xác và độ bền cao hơn.

86

- Hệ thống chỉ phù hợp với một loại sản phẩm có kết cấu cố định, chưa có tính linh hoạt
cao. Khi cần lắp ráp sản phẩm khác, hệ thống phải thay lại kết cấu gá, chạy lại điểm robot,
và có thể cần thiết kế đầu gắp (tool) mới cho phù hợp.
6.3. Hướng phát triển
Với thời gian thực hiện đề tài có hạn cũng như khối lượng kiến thức còn nhiều và rộng, để
nâng cao chất lượng cũng như tối ưu hệ thống nhóm đề xuất một số hướng phát triển đề
tài như sau:
- Thay thế robot tự chế bằng robot công nghiệp của các hãng lớn (có thể sử dụng robot đã
qua sử dụng để tiết kiệm chi phí). Điều này giúp tăng độ bền, độ chính xác và khả năng
mở rộng ứng dụng.
- Ứng dụng thêm các cảm biến thông minh như: Cảm biến áp suất khí nén, để xác định
điều kiện hoạt động đủ áp suất trước khi thực hiện gắp và vận hành cơ cấu khí, cảm biến
siết lực hoặc cảm biến phản hồi servo, để đảm bảo lực siết vít đủ, tránh hiện tượng siết
non hoặc siết quá lực.
- Tích hợp giao thức truyền thông công nghiệp tốc độ cao (như Ethernet/IP, EtherCAT...)
để đồng bộ nhiều thiết bị điều khiển, đảm bảo độ trễ thấp, mở rộng quy mô mà vẫn giữ
được độ chính xác và ổn định.

87

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] JOFRA Co., Ltd, Máy bắn vít tự động JOFRA 2Y-B2 – Thông số kỹ thuật và hướng
dẫn sử dụng.
[2] Trung Nguyên Technology, Các loại cánh tay robot công nghiệp trong ngành nhựa.
[3] Cửa Hàng Vật Tư, Điều khiển xung trong tự động hóa – Kinh điển.
[4] Động Lực HP, AC Servo Driver – Tổng quan và ứng dụng trong công nghiệp.
[5] ASIN Việt Nam, Tài liệu đầy đủ về PLC – PLC và FX5U của Mitsubishi.
[6] Vina PLC HMI, Kết nối Modbus RTU FX3U qua cổng RS485.
[7] Kỹ Thuật Đo, Modbus RTU là gì? Giao thức truyền thông tiêu chuẩn trong công
nghiệp.
[8] Tạp IT, Khung truyền Modbus RTU – Cấu trúc và cách hoạt động.
[9] Hải Âu Automation, Board PLC Mitsubishi FX3U-24MT-6AD-2DA.
[10] Hải Âu Automation, Cảm biến khe quang Omron EE-SX676.
[11] Thế Giới IC, Cảm biến khoảng cách vật cản E3F-DS30C4 (10–30 cm, NPN NO).
[12] Fastech Co., Ltd., Ezi-SERVO Plus-R User Manual.
[13] Mitsubishi Electric, FX3G/FX3U/FX3GC/FX3UC Series Programmable Controllers
Users Manual.
[14] Weintek Labs Inc., MT6070iE2/MT8070iE/MT6071iE/MT8071iE / MT6070iH
/MT8070iH – Software &amp Hardware Specification Comparisons.

88

PHỤ LỤC

89