Hệ xử lý thông tin tự động gồm

1.Tổng quan 

Hệ thống xử lý dữ liệu tiếp nhận dữ liệu và lệnh nhập vào (thông tin), xử lý dữ liệu và xuất ra dữ liệu và lệnh điều khiển (Hình 1).

Nói chung hệ thống xử lý dữ liệu có thể gọi là máy chuyển đổi thông tin. Phương cách làm việc của hệ thống xử lý dữ liệu được gọi ngắn là nguyên tắc NXX: Nhập dữ liệu – Xử lý dữ liệu – Xuất dữ liệu. Hệ thống xử lý dữ liệu gồm các cụm thiết bị lắp ráp, được gọi là phần cứng (Hình 2).

Việc nhập dữ liệu được thực hiện bằng thiết bị nhập dữ liệu, thí dụ như bàn phím hay vùng thao tác của một bộ phận điều khiển CNC. Việc xử lý dữ liệu do máy tính đảm nhận. Máy tính bao gồm bộ phận xử lý trung tâm cũng như các bộ phận lưu trữ trong và ngoài. Lệnh xử lý của máy tính được nhận từ những chương trình, gọi là phần mềm. Việc xuất dữ liệu có thể thực hiện qua mô tả bằng hình ảnh trên màn hình hay qua các lệnh chuyển mạch cho những động cơ dẫn tiến của một máy công cụ.
2.Thiết bị và hệ thống xử lý dữ liệu (Hình 3)
Thiết bị xử lý dữ liệu điện tử ngày nay đã trở nên phổ biến trong đời sống cá nhân và nghề nghiệp. Máy tính bỏ túi là một máy tính nhỏ để tính toán nhanh và chính xác. Máy tính cá nhân (PC) có thể làm rất nhiều việc. Lĩnh vực sử dụng chính là xử lý văn bản, sản xuất các đồ họa đơn giản, quản lý dữ liệu, thí dụ như trong việc lưu kho, điều khiển máy và hệ thống sản xuất (Trang 188) cũng như truy cập Internet.

Với sự điều khiển số bằng máy tính (CNC), những bước gia công đơn lẻ của quá trình sản xuất được điều khiển tự động trong máy công cụ. Hệ thống CAD (viết tắt của từ tiếng Anh Computer Aided Design, nghĩa là thiết kế với trợ giúp của máy tính) được sử dụng để tạo ra bản vẽ thiết kế trên màn hình. Cả những tính toán cho chi tiết máy cũng có thể thực hiện trên hệ thống CAD.

3.Dây chuyền sản xuất
Một dây chuyền sản xuất hiện đại bao gồm nhiều máy móc và thiết bị khác nhau, trong đó năng lượng, vật liệu và thông tin được biến đổi (Hình 1). Máy động lực, máy làm việc (máy gia công), hệ thống tay máy (thiết bị xử lý thao tác) và vận chuyển cũng như hệ thống xử lý dữ liệu được kết nối thành một đơn vị thống nhất, tạo điều kiện sản xuất với giá cả thuận lợi.

• Việc cung ứng năng lượng được thực hiện với các động cơ điện như là động cơ truyền động và trợ động (trợ lực hay servo) trong từng máy gia công và thiết bị vận chuyển.
• Việc gia công phôi được tiến hành trên máy công cụ CNC trong những công đoạn sản xuất nối tiếp.
• Việc vận chuyển vật liệu được đảm bảo bởi một hệ thống vận chuyển pa lét vận hành theo chu trình (định thời) và cổng nạp phôi. Hệ thống này đưa phôi vào máy công cụ và lấy ra sau khi gia công, chấtvào bệ để hàng (pa lét) và chuẩn bị cho công đoạn gia công tới. Mạng lưới dữ liệu nối các điều khiển máy và trung tâm điều khiển sản xuất. Từ đây việc gia công trên những máy công cụ cũng như chuẩn bị vật liệu qua hệ thống vận chuyển sẽ được điều khiển và như thế các máy và thiết bị được kết nối thành một hệ thống tổng thể.

1.Tổng quan 

Hệ thống xử lý dữ liệu tiếp nhận dữ liệu và lệnh nhập vào (thông tin), xử lý dữ liệu và xuất ra dữ liệu và lệnh điều khiển (Hình 1).

Nói chung hệ thống xử lý dữ liệu có thể gọi là máy chuyển đổi thông tin. Phương cách làm việc của hệ thống xử lý dữ liệu được gọi ngắn là nguyên tắc NXX: Nhập dữ liệu – Xử lý dữ liệu – Xuất dữ liệu. Hệ thống xử lý dữ liệu gồm các cụm thiết bị lắp ráp, được gọi là phần cứng (Hình 2).

Việc nhập dữ liệu được thực hiện bằng thiết bị nhập dữ liệu, thí dụ như bàn phím hay vùng thao tác của một bộ phận điều khiển CNC. Việc xử lý dữ liệu do máy tính đảm nhận. Máy tính bao gồm bộ phận xử lý trung tâm cũng như các bộ phận lưu trữ trong và ngoài. Lệnh xử lý của máy tính được nhận từ những chương trình, gọi là phần mềm. Việc xuất dữ liệu có thể thực hiện qua mô tả bằng hình ảnh trên màn hình hay qua các lệnh chuyển mạch cho những động cơ dẫn tiến của một máy công cụ.
2.Thiết bị và hệ thống xử lý dữ liệu (Hình 3)
Thiết bị xử lý dữ liệu điện tử ngày nay đã trở nên phổ biến trong đời sống cá nhân và nghề nghiệp. Máy tính bỏ túi là một máy tính nhỏ để tính toán nhanh và chính xác. Máy tính cá nhân (PC) có thể làm rất nhiều việc. Lĩnh vực sử dụng chính là xử lý văn bản, sản xuất các đồ họa đơn giản, quản lý dữ liệu, thí dụ như trong việc lưu kho, điều khiển máy và hệ thống sản xuất (Trang 188) cũng như truy cập Internet.

Với sự điều khiển số bằng máy tính (CNC), những bước gia công đơn lẻ của quá trình sản xuất được điều khiển tự động trong máy công cụ. Hệ thống CAD (viết tắt của từ tiếng Anh Computer Aided Design, nghĩa là thiết kế với trợ giúp của máy tính) được sử dụng để tạo ra bản vẽ thiết kế trên màn hình. Cả những tính toán cho chi tiết máy cũng có thể thực hiện trên hệ thống CAD.

3.Dây chuyền sản xuất
Một dây chuyền sản xuất hiện đại bao gồm nhiều máy móc và thiết bị khác nhau, trong đó năng lượng, vật liệu và thông tin được biến đổi (Hình 1). Máy động lực, máy làm việc (máy gia công), hệ thống tay máy (thiết bị xử lý thao tác) và vận chuyển cũng như hệ thống xử lý dữ liệu được kết nối thành một đơn vị thống nhất, tạo điều kiện sản xuất với giá cả thuận lợi.

• Việc cung ứng năng lượng được thực hiện với các động cơ điện như là động cơ truyền động và trợ động (trợ lực hay servo) trong từng máy gia công và thiết bị vận chuyển.
• Việc gia công phôi được tiến hành trên máy công cụ CNC trong những công đoạn sản xuất nối tiếp.
• Việc vận chuyển vật liệu được đảm bảo bởi một hệ thống vận chuyển pa lét vận hành theo chu trình (định thời) và cổng nạp phôi. Hệ thống này đưa phôi vào máy công cụ và lấy ra sau khi gia công, chấtvào bệ để hàng (pa lét) và chuẩn bị cho công đoạn gia công tới. Mạng lưới dữ liệu nối các điều khiển máy và trung tâm điều khiển sản xuất. Từ đây việc gia công trên những máy công cụ cũng như chuẩn bị vật liệu qua hệ thống vận chuyển sẽ được điều khiển và như thế các máy và thiết bị được kết nối thành một hệ thống tổng thể.

3.Kỹ thuật về hệ thống xử lý

Quy trình xử lý cần thiết cho các công việc vận chuyển, gia công, lắp ráp và lịch trình kiểm tra trong sản xuất. Những hệ thống xử lý phù hợp cho việc thực hiện hoàn tất các công việc trên, thí dụ robot công nghiệp trong dây chuyền lắp ráp (Hình 1).

Ở đây hình thành một dòng vật liệu đến những nơi sản xuất và lắp ráp cũng như từ đó đi ra. Xử lý là một phần chức năng của dòng vật liệu này cũng như vận chuyển và lưu kho. Những chức năng xử lý được chia làm 5 phần phạm vi. Để đơn giản hóa việc mô tả và soạn tài liệu cho những chức năng này, người ta sử dụng những biểu tượng tương ứng (Hình 2).

Thiết bị xử lý cho việc nạp vào và dỡ ra trong máy tiện thực hiện chủ yếu những chuyển động thẳng (ngang, dọc) và chuyển động quay. Qua đây, phôi được đưa đến mâm cặp và sau quá trình gia công thì được đặt vào thùng vận chuyển xem như là chi tiết hoàn tất để đưa đi (Hình 3).

Bậc tự do của mỗi hệ thống xử lý cho phép thực hiện những chuyển động này (thẳng và quay). Bậc tự do cơ học f cho biết số chuyển động độc lập, thí dụ trượt hoặc quay của cấu kiện đối với hệ chuẩn của nó (Hình 4).

Có 3 bậc tự do tịnh tiến (thẳng), đó là chuyển động theo hướng trục X, Y và Z. Những chuyển động thẳng này làm thay đổi vị trí của cấu kiện. Ba bậc tự do quay (xoay) làm thay đổi định hướng của vật. Đó là nói về từng trường hợp xoay của các trục A, B và C.
4.Phân loại hệ thống xử lý

Người ta phân biệt giữa tay máy (thiết bị thao tác, thiết bị giả động tác tay người), thiết bị đặt vào (điền vào) và robot công nghiệp (RBCN). Các loại đó có những hệ điều khiển và những khả năng lập trình khác biệt cho quy trình chuyển động.

Tay máy có thể di chuyển những cấu kiện nặng của máy và những tải nặng nguy hiểm thông qua điều khiển bằng tay. Qua việc điều khiển từ xa, thiết bị thao tác có thể sử dụng trong những nơi mà con người không được phép bước vào vì nhiệt độ nóng, lạnh, có áp suất hay chịu tia phóng xạ. Thiết bị đặt vào (điền vào, nạp liệu) là những thiết bị được trang bị cho chuyển động tay kẹp tự động. Nó được đưa vào sử dụng trong sản xuất với số lượng lớn, khi thực hiện di chuyển từ điểm-tới-điểm, thí dụ như đưa chi tiết hoặc dụng cụ từ máng trữ đến máy. Những chuyển động đơn giản, như chuyển động nâng và chuyển động xoay, được điều chỉnh qua cữ chặn hoặc công tắc giới hạn. Robot công nghiệp có thể chuyển động hầu như không giới hạn trong không gian hoạt động. Chuyển động có thể được lập trình tự do hoặc điều khiển qua cảm biến.