Luận án Nghiên cứu phương pháp tạo hình lưỡi cắt kéo mổ y tế đầu cong nhằm cải thiện chất lượng làm việc của kéo

Kéo mổ y tế đầu cong là dụng cụ phẫu thuật, được sử dụng rộng rãi trong ngành y
tế để cắt các mô như: cân, cơ, màng phổi, màng tim, mạch máu hoặc một số bộ phận
của cơ thể, ngoài ra còn dùng để cắt chỉ sợi, sợi kim loại hoặc bông, băng, gạc phục vụ
cho quá trình (trước, trong và sau) phẫu thuật.
Do kéo mổ y tế đầu cong là dụng cụ phẫu thuật liên quan trực tiếp tới sức khỏe, sự
an toàn tính mạng của bệnh nhân, cho nên có nhiều nước trên thế giới (Đức, Pakistan, Mỹ,
Nhật, Ấn Độ, Trung Quốc.) đã có một số nghiên cứu và chế tạo chúng phục vụ cho việc
phẫu thuật và bán rộng rãi trên thị trường.
Điều kiện làm việc đặc biệt của kéo yêu cầu chất lượng cao, đòi hỏi việc tính toán
thiết kế, chế tạo kéo phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật khắt khe và độ chính xác cao.
Về mặt gia công tạo hình, lưỡi cắt của kéo được xem là lưỡi cắt của dụng cắt, nên
việc tính toán thiết kế và chế tạo kéo phải dựa trên cơ sở khoa học và kỹ thuật gia công cơ
khí tạo hình bề mặt dụng cụ cắt
191 trang dienloan 16220
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu phương pháp tạo hình lưỡi cắt kéo mổ y tế đầu cong nhằm cải thiện chất lượng làm việc của kéo", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu phương pháp tạo hình lưỡi cắt kéo mổ y tế đầu cong nhằm cải thiện chất lượng làm việc của kéo

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 
--------------------------------------- 
Lê Văn Thắm 
NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP TẠO HÌNH LƯỠI CẮT 
KÉO MỔ Y TẾ ĐẦU CONG NHẰM CẢI THIỆN 
CHẤT LƯỢNG LÀM VIỆC CỦA KÉO 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ 
Hà Nội – 2018 
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 
--------------------------------------- 
Lê Văn Thắm 
NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP TẠO HÌNH LƯỠI CẮT 
KÉO MỔ Y TẾ ĐẦU CONG NHẰM CẢI THIỆN 
CHẤT LƯỢNG LÀM VIỆC CỦA KÉO 
Ngành: Kỹ thuật cơ khí 
Mã số: 9520103 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ 
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 
1. PGS.TS Phan Bùi Khôi 
2. PGS.TS Bùi Ngọc Tuyên 
Hà Nội - 2018 
i 
LỜI CAM ĐOAN 
 Tôi xin cam đoan toàn bộ nội dung trình bày trong luận án này được nghiên cứu 
bởi bản thân tôi dưới sự hướng dẫn khoa học của tập thể hướng dẫn. Các số liệu và kết 
quả nghiên cứu trong luận án là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công 
trình nghiên cứu nào khác. 
Hà Nội, ngày 17 tháng 08 năm 2018 
Người hướng dẫn 
Khoa học 1 
PGS.TS Phan Bùi Khôi 
Người hướng dẫn 
Khoa học 2 
PGS.TS Bùi Ngọc Tuyên 
Nghiên cứu sinh 
Lê Văn Thắm 
ii 
LỜI CẢM ƠN 
Để hoàn thành bản luận án này, bên cạnh sự cố gắng nỗ lực của bản thân, Tôi đã 
nhận được sự động viên và sự giúp đỡ rất lớn của nhiều thày giáo và tập thể nghiên cứu 
khoa học. 
Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới PGS.TS Phan Bùi 
Khôi và PGS.TS Bùi Ngọc Tuyên, những người Thày đã tận tình hướng dẫn và động viên 
tôi trong nhiều năm tháng học tập, nghiên cứu để hoàn thành luận án. 
 Tôi xin cảm ơn các Thày, Cô trong Bộ môn Gia công Vật liệu và Dụng cụ công 
nghiệp, Viện cơ khí, Viện sau đại học - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, đã giảng dạy, 
chỉ bảo, góp ý và tận tình giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho Tôi hoàn thành 
bản luận án này. 
 Tôi xin trân trọng cảm ơn GS.TSKH.NGND Bành Tiến Long, GS.TS Trần Văn 
Địch, PGS.TS Trịnh Minh Tứ cùng nhiều nhà khoa học khác  đã có nhiều chỉ bảo, góp 
ý để tôi chỉnh sửa và hoàn thiện luận án. 
 Tôi xin cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, 
Trường Đại học công nghiệp Hà Nội, Trường ĐH Công nghệ giao thông, Viện nghiên cứu 
tên lửa, Học viện kỹ thuật quân sự, Công ty cổ phần MEINFA, Công ty Mavitec, Công ty 
AIE . đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu, thực nghiệm để đạt 
được kết quả này. 
 Tôi xin cảm ơn Lãnh đạo Trường CĐN Kỹ thuật công nghệ, tập thể giáo viên 
Khoa cơ khí chế tạo đã giúp đỡ tạo mọi điều kiện về thời gian và cơ sở vật chất để tôi có 
điều kiện học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án. 
 Tôi xin chân thành cảm ơn các Anh, Em nghiên cứu sinh, cao học, và sinh viên 
trong Bộ môn Gia công Vật liệu và Dụng cụ công nghiệp – Viện cơ khí Trường Đại học 
Bách khoa Hà Nội, đã nhiệt tình hỗ trợ động viên tôi trong suốt thời gian tôi làm luận án. 
 Cuối cùng tôi chân thành cảm ơn các Nhà khoa học, bạn bè đồng nghiệp và gia 
đình, đặc biệt là người vợ Nguyễn Thị Minh Thuận và các con trai tôi đã chung vai sát 
cánh, động viên giúp tôi vượt qua mọi khó khăn trong quá trình học tập và hoàn thành bản 
luận án này. 
 Hà Nội, ngày 17 tháng 08 năm 2018 
 Tác giả luận án 
Lê Văn Thắm 
iii 
DANH MỤC PHỤ LỤC 
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................................. I 
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................... II 
DANH MỤC PHỤ LỤC ...................................................................................................... II 
DANH MUC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ......................................................... VI 
DANH MỤC CÁC BẢNG .............................................................................................. VIII 
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ...................................................................................... IX 
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................ IX 
1.Tính cấp thiết của đề tài: ............................................................................................ 1 
2. Mục đích của đề tài ................................................................................................... 2 
3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ................................................................................ 2 
4. Phương pháp nghiên cứu: ......................................................................................... 3 
5. Những đóng góp mới của luận án, ý nghĩa khoa học và thực tiễn ............................ 3 
6. Bố cục và nội dung của luận án ................................................................................ 4 
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP TẠO HÌNH LƯỠI CẮT KÉO MỔ Y TẾ 
ĐẦU CONG ......................................................................................................................... 6 
1.1 Giới thiệu kéo mổ y tế đầu cong ............................................................................. 6 
1.1.1 Khái niệm, công dụng của kéo mổ y tế đầu cong ................................................ 6 
1.1.2 Cấu tạo kéo mổ y tế đầu cong .............................................................................. 6 
1.1.3 Yêu cầu kỹ thuật của kéo mổ y tế đầu cong ........................................................ 9 
1.2 Tổng quan về phương pháp tạo hình các bề mặt chi tiết ....................................... 10 
1.2.1 Đặc trưng hình học của bề mặt chi tiết .............................................................. 10 
1.2.1.1 Biểu diễn đường cong và mặt cong trong không gian ................................ 10 
1.2.1.2 Đường cong và mặt cong của chi tiết ......................................................... 14 
1.2.2 Nguyên lý tạo hình bề mặt bằng dụng cụ cắt ............................................. 17 
1.2.2.1 Động học tạo hình bề mặt ........................................................................... 17 
1.2.2.2 Các phương pháp tạo hình bề mặt .............................................................. 19 
1.2.2.3 Phương pháp xác định bề mặt khởi thủy của dụng cụ ................................ 20 
1.2.3 Khái quát về cấu tạo dụng cụ cắt ....................................................................... 24 
1.3 Khái quát về tạo hình lưỡi cắt và công nghệ chế tạo kéo mổ y tế đầu cong ......... 26 
1.3.1 Khái quát về tạo hình lưỡi cắt kéo mổ y tế đầu cong ........................................ 27 
1.3.2 Công nghệ chế tạo kéo mổ y tế đầu cong .......................................................... 29 
1.4 Một số phương pháp đo lực cắt của kéo ............................................................... 32 
iv 
1.4.1 Nghiên cứu của nhóm NCS Mohsen Mahvash; Liming M. Voo, Diana Kim, 
Kristin Jeung (Nhóm 1) [33] ..................................................................................... 32 
1.4.2 Nghiên cứu của nhóm NCS D J Callaghan1, G Rajan, M M McGrath , E Coyle, 
Y Semenova and G Farrell ( Nhóm 2) [21] ................................................................ 34 
1.4.3 Một số mô hình đo lực khác .............................................................................. 36 
Kết luận chương 1 ....................................................................................................... 38 
Chương 2. MÔ HÌNH HÓA LƯỠI CẮT KÉO MỔ Y TẾ ĐẦU CONG ........................... 39 
2.1 Phương trình đường cong lưỡi cắt của kéo mổ y tế đầu cong............................... 39 
2.1.1 Hệ tọa độ khảo sát ............................................................................................. 39 
2.1.2 Hình dạng đường cong lưỡi cắt của kéo trên các mặt phẳng tọa độ .................. 40 
2.1.3 Thiết lập phương trình đường cong lưỡi cắt của kéo mổ y tế đầu cong ............ 42 
2.1.4 Phương pháp giải hệ phương trình và vẽ đường cong lưỡi cắt .......................... 44 
2.2 Đặc trưng hình học mặt trước và mặt sau của lưỡi cắt ......................................... 45 
2.2.1 Biểu diễn mặt trước của lưỡi cắt của kéo .......................................................... 45 
2.2.2 Biểu diễn mặt sau của lưỡi cắt của kéo ............................................................. 50 
2.2.3 Tính toán và lựa chọn TSHH thiết kế kéo mổ y tế đầu cong ............................ 53 
2.3 Xác định TSHH của kéo mổ y tế đầu cong bằng kỹ thuật ngược...55 
2.3.1 Khảo sát bản vẽ thiết kế kéo y tế đầu cong ....................................................... 56 
2.3.2. Quét kéo mẫu và thiết kế ngược ....................................................................... 58 
2.3.2.1 Chọn kéo mẫu ............................................................................................. 58 
2.3.2.2 Ứng dụng máy Scan ATOS-I-2M, phần mềm GOM để quét đo kéo mẫu. 58 
2.3.2.3. Ứng dụng phần mềm thiết kế ngược Rapidform XOR để thiết kế lại kéo 60 
2.4 Đề xuất mô hình kéo mẫu thí nghiệm .................................................................. 66 
Kết luận chương 2 ....................................................................................................... 68 
Chương 3. NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP MÀI TẠO HÌNH LƯỠI CẮT KÉO MỔ Y 
TẾ ĐẦU CONG ................................................................................................................. 69 
3.1 Các phương pháp mài thông thường ..................................................................... 69 
3.1.1 Mài mặt sau ....................................................................................................... 69 
3.1.2 Mài mặt trước .................................................................................................... 70 
3.2 Các phương pháp mài bằng robot ......................................................................... 71 
3.2.1 Mài bằng robot 6 bậc tự do ................................................................................ 71 
3.2.1.1 Phương pháp tam diện trùng theo ............................................................... 72 
3.2.1.2 Lựa chọn phương án lập trình mài kéo mổ y tế đầu cong .......................... 77 
3.2.1.3 Lập trình mài trên Robot 6 bậc tự do .......................................................... 79 
3.2.1.4 Kết quả tính toán và mô phỏng ................................................................... 82 
v 
3.2.2 Mài bằng robot 5 bậc tự do ................................................................................ 86 
3.2.2.1 Đặt vấn đề ................................................................................................... 86 
3.2.2.2. Mô hình hóa và phương trình lưỡi cắt trên robot 5 bậc tự do ................... 87 
3.2.2.3. Lập phương trình động học robot 5 bậc tự do ........................................... 88 
3.2.2.4. Quỹ đạo chuyển động của robot 5 bậc tự do ............................................. 90 
3.2.2.5. Kết quả tính toán và mô phỏng mài trên robot 5 bậc tự do ....................... 91 
3.2.3 Mài bằng robot tác hợp ...................................................................................... 93 
3.3 Phương pháp mài bằng máy CNC 5 trục .............................................................. 99 
Kết luận chương 3 ..................................................................................................... 103 
Chương 4. THỰC NGHIỆM MÀI TẠO HÌNH LƯỠI CẮT, ĐO LỰC CẮT KÉO MỔ Y 
TẾ ĐẦU CONG ............................................................................................................... 104 
4.1 Thiết kế kéo mẫu thí nghiệm ............................................................................... 104 
4.1.1 Lựa chọn mẫu kéo mẫu thí nghiệm ................................................................. 104 
4.1.2 TSHH của kéo mẫu thí nghiệm ....................................................................... 104 
4.2. Thực nghiệm mài lưỡi cắt .................................................................................. 105 
4.2.1 Chuẩn bị thí nghiệm ....................................................................................... 105 
4.2.1.1. Chuẩn bị kéo mẫu thí nghiệm .................................................................. 105 
4.2.1.2 Tiến trình gia công lưỡi cắt của kéo ......................................................... 107 
4.2.1.3 Gia công mặt trụ Rc .................................................................................. 108 
4.2.1.4 Mài mặt sau (lòng mo) .............................................................................. 110 
4.2.1.5 Mài mặt trước ........................................................................................... 111 
4.3 Ứng dụng kỹ thuật ngược kiểm tra kéo mẫu thí nghiệm .................................... 114 
4.3.1 Quan sát bằng mắt và đo bằng dưỡng cong ..................................................... 114 
4.3.2 Kết quả quét và thiết kế ngược ........................................................................ 114 
4.4 Thực nghiệm đo lực cắt ....................................................................................... 120 
4.4.1 Cơ sở lý thuyết về đo lực cắt kéo mổ đầu cong. .............................................. 120 
4.4.2 Điều kiện thực nghiệm đo lực cắt .................................................................... 122 
4.4.3 Thiết kế trang thiết bị đo lực cắt: ..................................................................... 124 
4.4.4 Thí nghiệm đo lực cắt ..................................................................................... 126 
Kết luận chương 4. .................................................................................................... 130 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................................... 132 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................ 134 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ............................................ 137 
PHỤ LỤC ............................................................................................................................. 1 
vi 
DANH MUC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 
Ký hiệu Đơn vị Giải thích 
[Oxyz] Là hê ... 
,9
7
2
2
1
,0
9
6
,8
9
0
0
-4
,2
1
4
,1
-0
,0
3
4
2
3
.0
0
0
6
7
,4
1
3
,5
1
V
ế 
P
h
ải
(B
ản
g
2
.2
) 
1
2
0
,0
5
4
5
2
,6
0
1
1
,8
1
1
4
,8
7
- 
4
4
9
,2
4
-4
,8
0
0
5
,0
1
4
,1
0
,0
3
7
2
5
,6
7
0
6
7
,4
8
,9
2
M
ặt
 c
ắt
Vế phải Vế trái 
V
ị 
tr
í 
cắ
t 
( 
ch
) 
º 
G
ó
c 
tr
ư
ớ
c 
(
ch
)º
G
ó
c 
sa
u
 (
α
ch
) 
º 
B
án
 k
ín
h
 l
ò
n
g
 m
o
R
S
R
B
án
 k
ín
h
 t
rụ
 R
C
R
B
án
 k
ín
h
 v
ò
n
g
tr
o
n
g
 m
ặt
 x
u
y
ến
R
X
R
V
ị 
tr
í 
cắ
t 
( 
ch
) 
º 
G
ó
c 
tr
ư
ớ
c 
(
ch
)º
G
ó
c 
sa
u
 (
α
ch
) 
º 
B
án
 k
ín
h
lò
n
g
 m
o
R
S
L
B
án
 k
ín
h
 R
C
L
B
án
 k
ín
h
 v
ò
n
g
n
g
o
ài
 m
ặt
 x
u
y
ến
R
X
L
1
-1
1
9
,5
1
6
,9
1
,4
1
1
1
2
4
5
2
,6
8
3
8
4
2
1
,4
2
3
,4
1
,5
9
1
3
5
,6
2
3
5
3
4
9
2
-2
1
4
,9
1
7
,4
1
,3
5
5
3
4
7
3
,6
1
7
6
,9
1
6
,6
2
1
,3
3
,2
1
3
4
2
2
3
,9
1
5
9
,1
3
-3
1
0
,3
1
7
,8
1
,4
4
4
1
4
6
5
,3
1
2
3
,9
1
1
,8
1
9
,9
3
,6
8
7
2
3
4
,9
9
7
4
-4
5
,8
1
7
,9
1
,5
2
0
3
4
6
4
,8
9
7
,2
6
,9
1
8
,6
3
,3
1
0
8
2
2
4
,2
9
3
,5
5
-5
 1
,3
1
8
,2
0
,2
1
9
4
6
1
9
,7
1
2
3
,2
2
,1
1
7
,9
2
,9
1
5
9
2
2
6
1
4
6
,9
5
-5
 4
,3
1
5
,9
3
-0
,0
0
1
2
6
5
3
,6
6
1
9
,7
1
2
3
,2
0
1
3
,7
5
1
,3
3
1
2
9
,7
2
2
6
1
4
6
,9
15 
Nhận xét : 
- Góc mặt bên (γ), lòng mo (α) tăng dần từ mang ra mũi kéo; 
- Góc lòng mo (α) tăng dần từ mang về giữa rồi giảm dần ra phía mũi kéo; 
- Bán kính long mo (Rm) giảm dần từ mang ra mũi kéo; 
Sự biến đổi của các thông số trên trơn đều hơn (trừ Rm của vế trái), phản ánh càng 
xa tâm chốt kéo thì góc trước tăng lên làm giảm góc cắt δ và góc sắc β làm cho quả trình 
cắt thuận lợi hơn. 
Kéo 4. Kéo Phẫu tích Goldsun chuôi vàng 190, đầu cong, mũi nhọn,nhọn ( Pakistan) 
Thông số hình học của lưỡi cắt 
- Bán kính và tọa độ 
- Góc độ của lưỡi cắt 
Mặt 
cắt 
Vế phải Vế trái 
Vị trí cắt 
( ch) º 
Góc trước 
(ch)º 
Góc sau 
(αch) º 
Vị trí cắt 
( ch) º 
Góc trước 
(ch)º 
Góc sau 
(αch) º 
1-1 19,00 0,00 0,00 22,29 15,27 1,19 
2-2 13,99 -6,00 -0,69 17,89 -7,85 1,72 
3-3 9,08 -7,54 1,58 13,07 -2,10 1,57 
4-4 3,68 1,05 -7,27 8,11 1,53 1,75 
5-5 -0,59 -6,49 0,18 3,34 11,08 0,98 
6-6 -1,43 9,70 3,64 -1,43 12,45 -0,15 
Hai vế kéo các thông số biến đổi tăng hoặc giảm dần từ mang ra mũi kéo. 
Kéo 5. Kéo PMS - 140 đầu cong, mũi tù, tù ( Germany 05-2022) 
V
ế 
k
éo
Bán kính 
Tọa độ 
điểm Oe 
(tâm xuyến) 
Tọa độ 
điểm Oc 
(tâm trụ) 
Vị trí cung cong lưỡi cắt 
R
m
(t
ừ
m
ũ
i 
đ
ến
m
a
n
g
ké
o
) 
R
x
R
cl
/ 
R
cr
X
e 
Y
e 
Z
e 
X
c 
Y
c 
Z
c 
đ
 (
º)
X
 đ
ầu
Y
đ
ầu
Z
 đ
ầu
c 
(º
) 
x
cu
ố
i 
y
cu
ố
i 
Z
 c
u
ố
i 
V
ế 
tr
ái
5
2
.3
 ÷
9
0
4
6
4
,5
6
1
3
5
0
1
1
,9
6
5
,8
1
2
1
,5
1
9
,2
0
0
-2
,2
1
9
,2
-0
,0
3
4
2
6
,6
1
0
4
0
,8
7
,1
7
V
ế 
p
h
ải
5
2
.3
 ÷
9
0
4
6
5
,5
6
1
3
5
0
1
1
,9
6
5
,8
1
2
1
,5
1
9
,2
0
0
2
,2
1
9
,2
0
,0
3
0
3
2
7
,1
5
0
4
1
,8
6
,7
9
Hình 1.31 Biểu đồ thông số 
vế trái kéo 3. 
Hình 1.31 Biểu đồ thông số 
vế trái kéo 3. 
Hình 1.33 Biểu đồ thông số 
vếtrái, phải kéo 4 
Hình 1.33 Biểu đồ thông số 
vếtrái, phải kéo 4 
16 
Thông số hình học của lưỡi cắt 
- Bán kính và tọa độ 
- Góc độ của lưỡi cắt 
Mặt 
cắt 
Vế phải Vế trái 
Vị trí cắt 
( ch) º 
Góc trước 
(ch)º 
Góc sau 
(αch) º 
Vị trí cắt 
( ch) º 
Góc trước 
(ch)º 
Góc sau 
(αch) º 
1-1 19.26 11.75 0.35 23.13 3.12 1.71 
2-2 14.15 -6.51 0.26 17.51 -2.50 2.36 
3-3 8.77 9.77 3.50 13.19 -3.26 1.45 
4-4 5.75 8.71 0 9.03 -5.15 2.46 
5-5 1.39 -6.65 1.21 4.76 6.62 1.32 
6-6 -3.08 -7.22 1.17 0.67 -4.89 0.27 
Hai vế kéo có các thông số biến đổi tăng hoặc giảm dần từ mang ra mũi kéo. 
Nhận xét: Bộ thông số lưỡi cắt của kéo bao gồm: 
n. Các góc độ cắt : Góc trước γ; Góc sau α biến đổi bất kỳ không theo qui luật , có 
lúc còn có giá trị < 0 
o. Các cung cong của lưỡi cắt: Cung lòng mo Rm hay cung RS ; Cung Rx ; cung lưỡi 
cắt trong mặt phẳng oxy ( mang kéo) RCL hoặc RCR cũng biến đổi. 
V
ế 
k
éo
Bán kính 
Tọa độ 
điểm Oe 
(tâm xuyến) 
Tọa độ 
điểm Oc 
(tâm trụ) 
Vị trí cung cong lưỡi cắt 
R
m
(t
ừ
m
ũ
i 
đ
ến
m
a
n
g
ké
o
) 
R
x
R
cl
/ 
R
cr
X
e 
Y
e 
Z
e 
X
c 
Y
c 
Z
c 
đ
 (
º)
X
 đ
ầu
Y
đ
ầu
Z
 đ
ầu
c 
(º
) 
x
cu
ố
i 
y
cu
ố
i 
Z
 c
u
ố
i 
V
ế 
tr
ái
7
3
1
 ÷
4
1
1
7
7
,0
6
2
7
3
0
9
,1
7
7
1
0
,6
1
8
1
,8
0
0
-3
,5
4
,5
-0
,0
3
4
3
0
,0
8
0
4
7
,7
0
,0
1
5
V
ế 
p
h
ải
7
3
1
 ÷
4
1
1
8
7
,0
6
2
7
3
0
9
,1
7
7
1
0
,6
1
8
1
,8
0
0
3
,5
4
,5
0
,0
3
7
2
6
.3
3
0
4
7
,7
0
,0
1
5
17 
Phụ luc 5. Chương trình mài mặt trước lưỡi cắt bằng Robot 6 trục 
Trong phần này NCS trích dẫn một số kết quả khi chạy trên chương trình được lập 
để thiết kế quỹ đạo chuyển động cho robot khi mài trên robot 6 bậc tự do và robot tác hợp. 
Các kết quả tính cho robot 6 bậc tự do được NCS sử dụng nạp cho robot qua thiết bị điều 
khiển của robot để robot thực hiện mài kéo. 
Dữ liệu chạy chương trình và kết quả tính toán quỹ đạo chuyển động của 
robot khi mài bằng robot 6 bậc tự do 
1. TSHH của robot 
# Gốc tọa độ robot 
p10: = vector([0,0,0,0,0,0,1,2,3,4,5,6]): 
# Bảng tham số động học robot: 
prb:=matrix([[a1,0,d1,-Pi/2,0,q[1],3,5,2,4,6,1], 
 [a2,0,d2,0,0,q[2],3,5,2,4,6,1], 
 [a3,0,d3,Pi/2,0,q[3],3,5,2,4,6,1], 
 [0,0,d4,-Pi/2,0,q[4],3,5,2,4,6,1], 
 [0,0,0,Pi/2,0,q[5],3,4,5,2,6,1], 
 [a6,0,d6,0,0,q[6],3,4,2,5,6,1]]): 
# Định vị hệ tọa độ dụng cụ 
p1E: = vector([0,0,0,0,0,0,1,2,3,4,5,6]): 
# Kích thước động học các khâu của robot (m) 
a1: = .160; 
d1: = .415; 
a2: = .580; 
d2: = .040; 
a3: = .125; 
d3: = -.040; 
d4: = -.680; 
d6: = -.350; 
a6: = -0,05: 
# thông số động học định vị bàn máy kẹp phôi 
p20: = vector([xd,0,zd,0,0,psi,6,2,3,4,5,1]): 
prc: = matrix([[xc,yc,zc,0,0,0,1,2,3,4,5,6], 
 [rc,0,zc_,nu,alpha,eta,2,6,3,4,5,1]]): 
18 
p2E:=vector([0,0,0,0,0,0,1,2,3,4,5,6]): 
# vị trí gốc tọa độ bàn máy (m) 
xd: = 1: 
yd: = 0: 
zd: = 0.617: 
# góc định hướng hệ tọa độ bàn máy (rad) 
rotx: = 5*Pi/18: 
roty: = 0: 
rotz: = 0: 
2 TSHH của kéo 
# Tâm vòng xuyến trong hệ tọa độ cơ sở của kéo 
xr : = 0: 
yr : = 0,012: 
zr : = 0,1374044763: 
# bán kính xuyến (m) 
rr: = 0,1372: 
# bán kính vòng tròn của xuyến (m) 
rm: = 0,074: 
# độ dài lưỡi kéo theo phương y trong hệ tọa độ cơ sở của kéo 
hc: = 0,060: 
# tâm mặt trụ trong hệ tọa độ cơ sở của kéo 
xc: = -0,54315: 
yc: = -0,02655: 
zc: = 0: 
# bán kính mặt trụ 
rc: = 0,55: 
# góc trước của kéo 
Gamma: = 250: 
3. Trích dẫn kết quả tính thông số định vị đá mài trong hệ tọa độ cơ sở của kéo như dưới 
đây. Trong đó 3 cột đầu là vị trí của điểm cắt (gốc của tam diện trùng theo) của đá (mm), 
3 cột cuối là góc định hướng tam diện trùng theo của đá (rad). 
Các giá trị trên các hàng rất gần nhau vì chỉ trích dẫn với một số điểm, với bước 
tình rất nhỏ. 
19 
4. Trích dẫn kết quả tính thông số định vị đá mài trong hệ tọa độ cơ sở của robot (hệ tọa 
độ toàn thể) như dưới đây. Trong đó 3 cột đầu là vị trí của điểm cắt (gốc của tam diện 
trùng theo) của đá (m), 3 cột cuối là góc định hướng tam diện trùng theo của đá (rad). 
Các giá trị trên các hàng rất gần nhau vì chỉ trích dẫn với một số điểm, với bước 
tính rất nhỏ. 
20 
5. Trích dẫn kết quả tính quy luật chuyển động về vị trí của các khâu của robot như dưới 
đây. Trong đó các cột biểu diễn góc quay của các khâu (rad). 
Các giá trị trên các hàng rất gần nhau vì chỉ trích dẫn với một số điểm, với bước 
tình rất nhỏ. 
21 
22 
Phụ luc 6. Chương trình mài mặt trước lưỡi cắt bằng Robot tác hợp 
Trong phần này NCS trích dẫn một số kết quả khi chạy trên chương trình được lập 
để thiết kế quỹ đạo chuyển động cho robot khi mài trên robot tác hợp. 
Các kết quả tính cho robot tác hợp 5 bậc tự do được NCS sử dụng nạp cho robot 
qua thiết bị điều khiển của robot để robot thực hiện mài kéo. 
Dữ liệu chạy chương trình và kết quả tính toán quỹ đạo chuyển động của 
robot khi mài bằng robot tác hợp 
1.TSHH của robot 
# Gốc tọa độ robot dụng cụ 
p10: = vector([0,0,0,0,0,0,1,2,3,4,5,6]): 
# Bảng tham số động học D-H robot dụng cụ: 
DHTB1: = matrix([[q[1],d11,a11,0], 
 [q[2],d12,a12,0], 
 [ 0,q[3],0,0]]): 
# định vị hệ tọa độ dụng cụ 
p1E: = [0,0,0,0,0,0,1,2,3,4,5,6]: 
# Gốc tọa độ robot bàn máy 
p20: = vector([a20,0,d20,-Pi/2,0,0,1,2,3,4,5,6]): 
# Bảng tham số động học D-H robot bàn máy: 
DHTB2: = matrix([[q[4],0,0,Pi/2], 
 [q[5],d22,0,0]]): 
# định vị hệ tọa độ tam diện trùng theo 
p2E: = matrix([[xE,yE,zE,rotx,alpha_,rotz,1,2,3,5,6,4], 
 [rdm,0,0,0,0,0,1,2,3,4,5,6]]): 
# Bảng tham số động học robot: 
# Kích thước động học các khâu của robot (m) 
prm: = vector([d11, a11, d12, a12, d20, a20, d22, rc, rdm]): 
prm0:=vector([0.82, 0,33, -0,04, 0,33, 0,3, 0,45, 0,296, 0,55, 0,015]): 
2 TSHH của kéo 
# Tâm vòng xuyến trong hệ tọa độ cơ sở của kéo 
xr: = 0: 
yr: = 0,012: 
zr: = 0,1374044763: 
23 
# bán kính xuyến (m) 
rr: = 0,1372: 
# bán kính vòng tròn của xuyến (m) 
rm: = 0,074: 
# độ dài lưỡi kéo theo phương y trong hệ tọa độ cơ sở của kéo 
hc: = 0,060: 
# tâm mặt trụ trong hệ tọa độ cơ sở của kéo 
xc: = -0,54315: 
yc: = -0,02655: 
zc: = 0: 
# bán kính mặt trụ 
rc:=0,55: 
# góc trước của kéo 
Gamma:=250: 
3. Trích dẫn kết quả tính thông số định vị đá mài trong hệ tọa độ cơ sở của kéo như dưới 
đây. Trong đó 3 cột đầu là vị trí của điểm cắt (gốc của tam diện trùng theo) của đá (mm), 
3 cột cuối là góc định hướng tam diện trùng theo của đá (rad). 
Các giá trị trên các hàng rất gần nhau vì chỉ trích dẫn với một số điểm, với bước 
tình rất nhỏ. 
Về quy luật chuyển động của đá trong hệ tọa độ cơ sở của kéo vẫn giống như 
trường hợp mài bằng robot 6 bậc tự do nếu cùng một phương pháp chạy dao và cùng loại 
đá mài. 
24 
4. Trích dẫn kết quả tính quy luật chuyển động về vị trí của các khâu của robot như dưới 
đây. Trong đó các cột biểu diễn góc quay của các khâu (rad). 
Các giá trị trên các hàng rất gần nhau vì chỉ trích dẫn với một số điểm, với bước 
tình rất nhỏ. 
Các cột 1, 2, 4, 5 biểu diễn góc quay của các khớp (rad), cột 3 biểu diễn chuyển 
động tịnh tiến của khớp 3 (mm). 
25 
26 
Phụ luc 7 . Chương trình mài đường cong RCL lưỡi cắt trái trên máy CNC 
O0001 (Phay đường cong RCR lưỡi kéo trái 25.160,125); 
G00 G17 G40 G49 G80 G90; 
G91 G28Z0; 
T03 M6; 
G90 G56 X12; 
G90 G43 H03 Z3; 
S2000 M3; 
G00 Z10; 
M8; 
G01 Z-7.5 F250; 
D03; 
G41 G01 X-12 Y-4.85 F60; 
G02 X-50. Y0 I38.55 J548.65; 
G03 X-65 Y5. R5.; 
G40 G00 Z10; 
M9; 
M5; 
G91 G28 Z0; 
G91 G28 Y0; 
M30; 
% 
27 
Phụ luc 8. Chương trình mài đường cong RCR lưỡi cắt phải trên máy CNC 
O0002 (Phay đường cong RCR lưỡi kéo phải 25.160,165); 
G00 G17 G40 G49 G80 G90; 
G91 G28 Z0; 
T03 M6; 
G90 G56 X12; 
G90 G43 H03 Z3; 
S2000 M3; 
G00 Z10; 
M8; 
G01 Z-12 F250; 
D03; 
G41 G01 X-12 Y-4.85 F60; 
G02 X-50. Y0 I38.55 J 548.65; 
G03 X-65 Y5. R5; 
G40 G00 Z10; 
M9; 
M5; 
G91 G28 Z0; 
G91 G28 Y0; 
M30; 
% 
28 
Phụ luc 9 . Chương trình mài mặt sau lưỡi cắt trái trên máy CNC 
O0023 (Mài mặt sau lưỡi kéo 25.160,125); 
G17 G40 G00 G49 G80 G90; 
G91 G28 Z0. ; 
T03 M6; 
G90 G54 G0 X0. Y0. ; 
G0 X60. Y0. ; 
G90 G0 G43 H03 Z50. ; 
S1500 M3; 
G00 Z50. F250 ; 
G01 Z12, F300 ; 
M08; 
G18; 
G42 D03 g01 X-0,094559192 Y0. 
G03 X9.4869 Z 50. Y0 I125, K 38. F60; 
G40 G00 X78. Z60. ; 
M05; 
M09; 
G91 G28 Z0; 
G91 G28 X0; 
M30; 
% 
29 
Phụ luc 10 . Chương trình mài mặt sau lưỡi cắt phải trên máy CNC 
O0029 (Mài mặt sau lưỡi kéo phải 25.160,165); 
G17 G40 G00 G49 G80 G90; 
G91 G28 Z0. ; 
T03 M6; 
G90 G54 X0. Y0. ; 
G0 X80. Y0. ; 
G90 G0 G43 H03 Z100. ; 
S1500 M03; 
G00 Z50. F250 ; 
G01 Z12, F300 ; 
M08; 
G18; 
G42 D03 G01 X-0,094559192 Z12, F100 ; 
G03 X9.4869 Z 50. Y0. I165. K 0. F65; 
G40 G00 X-10. Z70. ; 
Z100.; 
M05; 
M09; 
G91 G28 Z0; 
G91 G28 X0; 
M30; 
% 
30 
Phụ lục 11. Thông số động học robot 
Mô tả Đặc điểm kỹ thuật 
 Mẫu Robot AII-V6 
 Cấu trúc robot Khớp nối thẳng đứng 
 Số trục 6 bậc tự do 
 Tải trọng cho phép 6 kg 
 Khả năng tinh chỉnh ± 0,08 mm 
 Tầm với 1,4 m 
 Hệ thống dẫn động AC Servo Motor 
 Công suất dẫn động 2600 W 
 Hồi tiếp vị trí Encoder tuyệt đối 
 Tầm làm việc 
 Cánh tay 
 J1 (Quay vòng) ± 170 ° ( ±50 °) 
 J2 (Hạ cánh tay) - 155 ° ~ + 90 ° 
 J3 (Nâng cánh tay) - 170 ° ~ + 190 ° 
 Khớp tay 
 J4 (Lắc) ± 180 ° 
 J5 (Uốn) - 50 ° ~ + 230 ° 
 J6 (Xoắn) ± 360 ° 
 Tốc độ tối đa 
 Cánh tay 
 J1 (Quay vòng) 
 210 ° / s 
190 ° / s 
 J2 (Hạ cánh tay) 210 ° / s 
 J3 (Nâng cánh tay) 210 ° / s 
 Khớp tay 
 J4 (Lắc) 420 ° / s 
 J5 (Uốn) 420 ° / s 
 J6 (Xoắn) 600 ° / s 
 Tải trọng 
 Moment Cho phép 
 J4 (Lắc) 11,8 Nm 
 J5 (Uốn) 9,8 Nm 
 J6 (Xoắn) 5,9 Nm 
 Moment quán tính 
cho phép 
 J4 (Lắc) 0,30 kg m² 
 J5 (Uốn) 0,25 kg m² 
 J6 (Xoắn) 0,06 kg m² 
 Mặt cắt ngang vùng làm việc 3.14m2x340o 
 Nhiệt độ, độ ẩm làm việc 
 0 ~ 45 ° C 20 ~ 80% 
RH 
31 
Phụ lục 12: Bản xác nhận kết quả quét kéo mẫu thí nghiệm 
32 
33 
Phụ lục 13. Kết quả thí nghiệm đo lực cắt 
E: Atham/Cat- Keo- A Tham 24.10,2017 
1. Kéo mẫu thí nghiệm 25.160,165 – cắt không 
2. Kéo mẫu thí nghiệm 25.160,165 – cắt lần 1 
34 
3. Kéo mẫu thí nghiệm 25.160,165 – cắt lần 2 
4. Kéo mẫu thí nghiệm 25.160,165 – cắt lần 3 
35 
5. Kéo MetZenbaum – cắt không 
6. Kéo MetZenbaum – cắt lần 1 
36 
7. Kéo MetZenbaum – cắt lần 2 
8. Kéo MetZenbaum – cắt lần 3 
37 
9. Kéo Pakistan – số 1 lần 3 
10. Kéo Pakistan – số 2 lần 1 
38 
11. Kéo Pakistan số 2 lần 3 
12. Kéo Pakistan số 7 lần 2 
... 
39 
Phụ lục 14: Một số hình ảnh thí nghiệm mai và đo lực cắt (luận án tiến sĩ) 
1. Hình ảnh mài lưỡi cắt 
TN mài lưỡi kéo trên máy TTGC CNC 
Tập thể GVHD và NCS đang chạy kiểm tra chương trình mài mặt trước trên robot 6 trục 
40 
2. Đo lực cắt và quét kéo, 
TN Đo lực cắt 
41
File đính kèm:
luan_an_nghien_cuu_phuong_phap_tao_hinh_luoi_cat_keo_mo_y_te.pdf
INFORMATION ON NEW CONCLUSIONS OF DOCTORAL THESIS-Tham 17.08.2018.pdf
Thong tin ve nhung cai moi luan-an-Tham 17.08.2018.pdf
Tom tat LATS Tham 17.08.2018.pdf