(Đồ án hcmute) nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy cắt và tuốt dây điện tự động

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (7.38 MB, 100 trang )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY
CẮT VÀ TUỐT DÂY ĐIỆN TỰ ĐỘNG

GVHD: PGS.TS.TRƯƠNG ĐÌNH NHƠN
SVTH: NGUYỄN MẠNH TỒN
LÊ XN CƯỜNG
TRẦN NAM TRUNG

SKL010355

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 2 năm 2023

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
NGÀNH CNKT CƠ ĐIỆN TỬ
----------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ
CHẾ TẠO MÁY CẮT VÀ TUỐT
DÂY ĐIỆN TỰ ĐỘNG
GVHD: PGS.TS.TRƯƠNG ĐÌNH NHƠN

SVTH: NGUYỄN MẠNH TỒN

MSSV: 18146232

SVTH: LÊ XUÂN CƯỜNG

MSSV: 18146088

SVTH: TRẦN NAM TRUNG

MSSV: 18146243

Khoá: K18
Ngành: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ

Tp. Hồ Chí Minh, Tháng 2/2023

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS. Trương Đình Nhơn
Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Cường

MSSV: 18146088

ĐT: 0397715107

Nguyễn Mạnh Toàn

MSSV: 18146232

ĐT: 0383709934

Trần Nam Trung

MSSV: 18146243

ĐT: 0373855481

1. Tên đề tài:
Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy cắt và tuốt dây điện tự động.
2. Các số liệu, tài liệu ban đầu:
- Sản phẩm đầu vào: Sợi dây điện có đường kính từ 3m-5mm
- Mục đích: Cắt dây và tuốt dây điện phải đạt đủ các tiêu chuẩn như các thông số đã
cài đặt trên máy ( chiều dài 2 đầu sợi dây khi tuốt được, lõi không bị đứt, số lượng dây ).
- Sản phẩm đầu ra: Các sợi dây điện thu được sản phẩm cắt và tuốt theo thông số đã
thiết lập ( chiều dài 2 đầu sợi dây khi tuốt được, lõi không bị đứt, số lượng dây ).
3. Nội dung chính của đồ án:
- Tìm hiểu, nghiên cứu cấu tạo, chức năng, nguyên lý cách hoạt động của máy cắt tuốt
dây điện ngồi thị trường đã có và đưa ra được hướng phát triển.
- Đưa ra ý tưởng về máy, vẽ phác thảo mơ hình, tính tốn và sau đó dần hồn thiện mơ
hình máy trên phần mềm Solidwoks, AutoCAD và Inventor.
- Tìm hiểu các thiết bị, linh kiện điện tử, chức năng và cấu tạo của các thiết bị từ đó

Bản báo cáo:

TRƯỞNG KHOA

TRƯỞNG NGÀNH

GIẢNG VIÊN HƯỚNG
DẪN

(Ký, ghi rõ họ tên)

(Ký, ghi rõ họ tên)

(Ký, ghi rõ họ tên)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

Bộ Môn Cơ Điện Tử

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên hướng dẫn)

Họ và tên sinh viên: Lê Xuân Cường

MSSV: 18146088

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Mạnh Toàn

MSSV: 18146232

Họ và tên sinh viên: Trần Nam Trung

MSSV: 18146243

Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy cắt và tuốt dây tự động.
Ngành đào tạo: Công Nghệ Kỹ Thuật Cơ Điện Tử.
Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS.Trương Đình Nhơn
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên
....................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
2. Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
2.1. Kết cấu, cách thức trình bày ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
.........................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................

2.2. Nội dung đồ án (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các
hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)
.........................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
2.3. Kết quả đạt được
.........................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
2.4. Những tồn tại (Nếu có)
.........................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................

3. Đánh giá
Mục đánh giá

TT

Điểm tối đa Điểm đạt được

Hình thức và kết cấu đồ án

30

Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung
1 của các mục

10

Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài

10

Tính cấp thiết của đề tài

10

Nội dung đồ án

50

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và
kỹ thuật, khoa học xã hội…

5

Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá

10

2 Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần,
hoặc quy trình đáp ứng yêu cầu đưa ra với những
ràng buộc thực tế.

15

Khả năng cải tiến và phát triển

15

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm
chuyên ngành…

5

3 Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài

10

4 Sản phẩm cụ thể của đồ án

10

5 Tổng điểm

100

4. Kết luận
 Được phép bảo vệ
 Khơng được phép bảo vệ
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng 2 năm 2023
Giảng viên hướng dẫn
(Ký, ghi rõ họ tên)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

Bộ Môn Cơ Điện Tử

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên phản biện)

Họ và tên sinh viên: Lê Xuân Cường

MSSV: 18146088

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Mạnh Toàn

MSSV: 18146232

Họ và tên sinh viên: Trần Nam Trung

MSSV: 18146243

Tên đề tài: Nghiên cứu, tính tốn, thiết kế, chế tạo máy cắt và tuốt dây tự động.
Ngành đào tạo: Công Nghệ Kỹ Thuật Cơ Điện Tử.
Giảng viên phản biện:

Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN
.........................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
2. Nội dung đồ án (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các
hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)
.........................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................

3. Kết quả đạt được
.........................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
4. Những thiếu xót và tồn tại của ĐATN
.........................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
5. Câu hỏi
.........................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................

6. Đánh giá
Mục đánh giá

TT

Điểm tối đa Điểm đạt được

Hình thức và kết cấu đồ án

30

Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của
1 các mục

10

Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài

10

Tính cấp thiết của đề tài

10

Nội dung đồ án

50

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và
kỹ thuật, khoa học xã hội…

5

Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá

10

2 Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần,
hoặc quy trình đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng
buộc thực tế.

15

Khả năng cải tiến và phát triển

15

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm
chuyên ngành…

5

3 Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài

10

4 Sản phẩm cụ thể của đồ án

10

5 Tổng điểm

100

7. Kết luận
 Được phép bảo vệ
 Khơng được phép bảo vệ

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng 2 năm 2023
Giảng viên phản biện
(Ký, ghi rõ họ tên)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
Bộ Môn Cơ Điện Tử

PHIẾU CHẤM ĐIỂM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy cắt và tuốt dây tự động
Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật Cơ Điện tử
Tên sinh viên 01: Lê Xuân Cường

MSSV: 18146088

Tên sinh viên 02: Nguyễn Mạnh Toàn

MSSV: 18146232

Tên sinh viên 03: Trần Nam Trung

MSSV: 18146243

GVHD: Trương Đình Nhơn

Học hàm/Học vị: PGS.TS

Đơn vị cơng tác: Khoa Cơ khí Chế tạo máy

A. ĐÁNH GIÁ
TT

MỤC ĐÁNH GIÁ

1

Hình thức và kết cấu luận án
Đúng format với đầy đủ cả hình thức và
nội dung của các mục
Tính tổng quan, mục tiêu và nhiệm vụ
nghiên cứu
Tính cấp thiết của đề tài
Phương pháp nghiên cứu
Nội dung nghiên cứu
Khả năng ứng dụng kiến thức toán học,
khoa học và kỹ thuật, khoa học xã hội,
… để giải quyết vấn đề
Khả năng phân tích/tổng hợp

2

ĐIỂM TỐI ĐIỂM ĐẠT ĐƯỢC
ĐA

SV 01 SV 02 SV 03
20
5
5
5
5
60

10
5

Khả năng thực hiện thiết kế và chế tạo hệ
thống, máy móc, hoặc thiết bị, …(đối với
đề tài theo hướng công nghệ)

3

4
5

Khả năng cải tiến và phát triển đề tài
Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần
mềm chuyên ngành, …
Kỹ năng thuyết trình
Thuyết trình hiệu quả, tự tin, trình bày rõ
ràng, mạch lạc, truyền cảm hứng cho
người nghe, có khả năng làm việc nhóm,
hiểu và trình bày được trách nhiệm nghề
nghiệp và đạo đức nghề nghiệp

Trả lời câu hỏi phản biện đúng và thuyết
phục với kiến thức về các vấn đề liên
quan, …
Tổng điểm
Tổng điểm quy đổi (hệ 10)

30
10
5
20

10

10
100
10

B. CÁC Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Về hình thức kết cấu
.........................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
2. Về nội dung nghiên cứu
.........................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................

3. Về kỹ năng thuyết trình
.........................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
4. Kết luận
.........................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................

TP. HCM, ngày tháng 2 năm 2023
Người nhận xét
(Ký và ghi rõ họ tên)

LỜI CẢM ƠN
Sau quá trình học tập tại trường Đại học sư phạm kĩ thuật TP.HCM, nhóm chúng em
đã đủ tự tin trong quá trình học tập để thực hiện đồ án tốt nghiệp này. Chúng em cảm ơn
sâu sắc q thầy cơ, gia đình, bạn bè đặc biệt là thầy Trương Đình Nhơn đã hộ trợ, giúp đỡ
nhóm chúng em hoàn thành đề tài tốt nghiệp lần này.
Bên cạnh đó cũng cảm ơn các bạn bè, anh chị khóa trước đã hỗ trợ chúng em rất nhiều
trong lúc gặp khó khăn khi làm đồ án. Tuy gặp rất nhiều khó khăn nhưng chúng em đã
hồn thành xong được đồ án. Sau khi làm xong chúng em rút ra được nhiều bài học và
nâng cao thêm được nhiều kiến thức cho bản thân.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện

Lê Xuân Cường
Nguyễn Mạnh Toàn
Trần Nam Trung

TÓM TẮT ĐỀ TÀI
ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY CẮT VÀ TUỐT DÂY ĐIỆN
TỰ ĐỘNG
Khi nhắc về máy cắt dây điện tự động hoá, tất cả những người làm việc trong ngành
cơng nghiệp việt nam sẽ có khuynh hướng liên tưởng ngay đến một chiếc máy chỉ có thể
cắt dây điện mà khơng tuốt dây điện. Trong khi đó, máy tuốt là một bước đột phá, là bước
đệm cho sáng tạo và cạnh tranh với thợ thủ công. Cùng với sự tiến bộ của xã hội và tốc độ
phát triển mạnh mẽ của q trình cơng nghiệp hoá, hiện đại hoá, những yêu cầu kỹ thuật
về máy móc thay con người càng cao. Từ thực tế trên, với sự phát triển các chức năng mới
và hoàn chỉnh hơn nữa thì máy cắt dây cũng bắt đầu có cả bộ phận tuốt dây nhằm phục vụ
nhu cầu tuốt dây. Nhưng bên cạnh đó cũng có những khó khăn trở ngại lớn đó là giá của
máy tuốt dây điện ln cao hơn so với chi phí sử dụng máy của người mua. Chính vì lý do
đó mà máy cắt dây loại nhỏ ra đời nhằm tối ưu hóa chi phí. Nắm bắt được điều này và với
sự tư vấn tận tình của thầy Trương Đình Nhơn thì chúng em đã tiến hành nghiên cứu, thiết
kế chế tạo máy cắt tuốt dây điện tự động nên nhóm chúng em lấy ý tưởng này cho đề tài
bảo vệ đồ án tốt nghiệp, mục tiêu của nhóm là tạo ra được máy cắt tuốt dây điện có kích
thước nhỏ để dễ dàng tiếp cận được đến tay người dùng.

Nội dung chính của đề tài:
- Nghiên cứu, tìm hiểu cấu tạo, chức năng, nguyên lý hoạt động của máy cắt tuốt dây
điện ngồi thị trường đã có và đưa ra được hướng phát triển.
- Đưa ra ý tưởng về máy, vẽ phác thảo mơ hình, tính tốn và sau đó dần hồn thiện mơ
hình máy trên phần mềm Solidwoks, AutoCAD và Inventor.
- Tìm hiểu các thiết bị, linh kiện điện tử, chức năng và cấu tạo của các thiết bị từ đó

lên ý tưởng mạch, ứng dụng vào đề tài và mô phỏng bằng Proteus.
- Chế tạo, lắp ráp, lập trình và hồn thành máy hồn chỉnh để có thể hoạt động theo
đúng yêu cầu mà người sử dụng mong muốn.
- Thực nghiệm đánh giá sản phẩm qua các lần cắt chạy thử máy và từ đó đưa ra các
đánh giá tổng quan về máy.
Kết quả đạt được
- Báo cáo và tóm tắt đồ án
- Bản vẽ thiết kế chi tiết của máy.
- Poster và video vận hành máy .
- Sản phẩm máy cắt và tuốt dây điện tự động.
- Máy cắt và tuốt dây của chúng em gồm có các phần chính như sau:
Phần cơ khí: Khung chính của máy, động cơ cắt dây, kéo cắt và tuốt dây, động cơ tời
dây, ống dẫn hướng dây, các mặt ốp để bảo vệ máy, con lăn. Nguồn tổ ong, quoạt tải nhiệt.
Phần mạch điều khiển: Arduino nano, màn hình hiển thị, mạch điều khiển động cơ, nút
nhấn, cộng tắc nguồn,…
Phần lập trình: Dùng ngơn ngữ lập trình C

Nội dung các chương thực hiện
Bài báo cáo với 7 chương chính. Cụ thể:
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI ..................................................................... 1

1.1.

Lí do chọn đề tài ...................................................................................... 1

1.2.

Tính cấp thiết của đề tài ......................................................................... 2

1.3.

Mục tiêu đề tài ......................................................................................... 3

1.4.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .............................................. 3

1.5.

Nhiệm vụ nghiên cứu. ............................................................................. 3

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CẮT TUỐT DÂY ĐIỆN.......................................... 4

2.1.

Các phương pháp cắt tuốt dây............................................................... 4

2.1.1.

Phương pháp cắt tuốt dây điện thủ công ................................................... 4

2.1.2.

Phương pháp dùng kìm cắt để cắt tuốt dây điện ....................................... 4

2.1.3.

Phương pháp dùng kìm chuyên dụng để cắt tuốt dây điện. ...................... 5

2.1.4.

Phương pháp cắt tuốt dây điện bằng máy tự động. ................................... 6

2.2.

Tìm hiểu một số loại máy cắt tuốt dây điện trên thị trường ............... 7

2.2.1.

Máy cắt tuốt dây điện tự động thương hiệu SAIGON GARTEX ............. 7

2.2.2.

Máy cắt tuốt dây điện tự động thương hiệu QH.TECH ............................ 9

2.3.

Tổng quan về máy cắt tuốt dây............................................................ 10

2.3.1.

Cấu tạo chính của máy cắt tuốt dây điện ................................................ 10

2.3.1.1.

Động cơ: ........................................................................................................... 10

2.3.1.2.

Con lăn ............................................................................................................. 10

2.3.1.3.

Vít điều chỉnh ................................................................................................... 11

2.3.1.4.

Khung máy và vỏ máy ..................................................................................... 11

2.3.1.5.

Khớp nối trục.................................................................................................... 11

2.3.1.6.

Lưỡi dao cắt dây ............................................................................................... 12

2.3.2.

Nguyên lý hoạt động chung của máy cắt tuốt dây điện hiện nay ........... 12

2.3.3.

Sơ đồ động học của máy cắt tuốt dây điện ............................................. 13

2.3.4.

Phân loại máy cắt tuốt dây điện .............................................................. 13

2.3.4.1.

Máy cắt và tuốt dây điện lõi đơn ...................................................................... 13

2.3.4.2.

Máy cắt và tuốt dây đa lõi ................................................................................ 14

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ............................................................................ 15

3.1.

Các loại dây điện thường được sử dụng trong sản xuất thiết bị ...... 15

3.1.1.

Dây đơn ................................................................................................... 15

3.1.2.

Dây đơn mềm .......................................................................................... 15

3.1.3.

Dây đôi .................................................................................................... 16

3.1.4.

Dây xoắn mềm ........................................................................................ 17

3.1.5.

Dây cáp .................................................................................................... 17

3.1.6.

Dây cáp bọc giáp ..................................................................................... 18

3.1.7.

Lựa chọn dây đầu vào cho máy cắt tuốt dây ........................................... 18

3.2.

Phương án dung bộ truyền bánh răng ................................................ 18

3.2.1.

Phân loại bộ truyền bánh răng................................................................. 18

3.2.2.

Ưu, nhược điểm và phạm vi sử dụng của bộ truyền bánh răng .............. 18

3.3.

Phương án dùng bộ truyền trục vít - bánh vít. .................................. 19

3.3.

Phương án dẫn động bộ truyền động đai ........................................... 20

3.3.1.

Phân loại bộ truyền động đai................................................................... 20

3.3.1.1.

Dây đai dẹt ....................................................................................................... 20

3.3.1.2.

Dây đai chữ V................................................................................................... 21

3.3.1.3.

Dây đai tròn ...................................................................................................... 21

3.3.1.4.

Dây curoa ......................................................................................................... 21

3.3.2.

Ưu, nhược điểm của bộ truyển động đai ................................................. 21

3.3.3.

Phương án thiết kế bộ phận cắt tuốt dây điện ......................................... 22

3.3.3.1.

Một lưỡi dao cố định và một lưỡi thực hiện chuyển động cắt .......................... 22

3.3.3.2.

Cả hai lưỡi dao cùng chuyển động thực hiện chuyển động cắt. ....................... 22

3.4.

Phương án truyền động cho máy ......................................................... 23

3.4.1.

Động cơ ................................................................................................... 23

3.4.1.1.

Động cơ bước (Stepping Motor) ...................................................................... 23

3.4.1.2.

Động cơ DC servo ............................................................................................ 24

3.4.1.3.

Động cơ AC servo ............................................................................................ 24

3.4.2.

Cơ cấu điều chỉnh khoảng cách............................................................... 25

3.4.2.1.

Bộ truyền vít me - đai ốc .................................................................................. 25

3.4.2.2.

Bộ truyền vít me - đai ốc bi .............................................................................. 25

3.5.
sau

Lựa chọn phương án thiết kế máy với các thông số kỹ thuật như
25

3.5.1.

Lựa chọn phương án thiết kế................................................................... 25

3.5.2.

Thông số kỹ thuật dự định của máy cắt tuốt dây điện tự động ............... 26

CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG MƠ HÌNH CƠ KHÍ ........................................................ 27

4.1.

Yêu cầu thiết kế ..................................................................................... 27

4.2.

Thiết kế các bộ truyền động ................................................................. 27

4.2.1.

Tính tốn lực kéo dây và lực kẹp cần thiết ............................................. 27

4.2.2.

Thiết kế bộ truyền ................................................................................... 28

4.2.3.

Tính tốn trục chủ động. ......................................................................... 29

4.2.4.

Lựa chọn ổ lăn trục chủ động.................................................................. 31

4.2.5.

Tính tốn đai ốc. ...................................................................................... 32

4.2.5.1.

Tính tốn. ......................................................................................................... 32

4.2.5.2.

Chọn thơng số của vít và đai ốc. ...................................................................... 33

4.2.5.3.

Kiểm nghiệm vít về độ bền. ............................................................................. 33

4.3.

Thiết kế máy .......................................................................................... 35

4.3.1.

Thiết kế khung máy ................................................................................. 35

4.3.2.

Thiết kế mặt chính ................................................................................... 35

4.3.3.

Thiết kế ống dẫn dây ............................................................................... 38

4.3.4.

Thiết kế gá ống dẫn ................................................................................. 39

4.3.5.

Thiết kế lưỡi dao cắt bị động .................................................................. 39

4.3.6.

Thiết kế lưỡi dao cắt chủ động ................................................................ 40

4.3.7.

Thiết kế thanh đỡ động cơ servo ............................................................. 41

4.3.8.

Thiết kế con lăn bị động .......................................................................... 41

4.3.9.

Thiết kế cần quay servo........................................................................... 42

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH ĐIỀU KHIỂN............................. 43

5.1.

Khối sơ đồ mạch điều khiển của mạch ............................................... 43

5.2.

Khối điều khiển trung tâm ................................................................... 44

5.3.

Mạch ổn áp ............................................................................................ 45

5.4.

Sơ đồ mạch điều khiển động cơ ........................................................... 46

5.5.

Thiết kế board điều khiểu máy cắt tuốt dây điện tự động ................ 47

5.6.

Giao tiếp màn hình LCD với Arduino ................................................ 49

5.7.

Tổng quan động cơ bước ...................................................................... 50

5.7.1.

Các nhóm động cơ bước ( step motor ) ................................................... 50

5.7.2.

Cấu tạo động cơ bước ............................................................................. 50

5.7.3.

Cách hoạt động của động cơ bước .......................................................... 51

5.8.

Điều khiển động cơ bước ...................................................................... 51

5.8.1.

Nguyên tắc điều khiển động cơ bước...................................................... 51

5.8.2.

Phương pháp điều khiển động cơ bước................................................... 51

5.8.2.1.

Điều khiển động cơ bước dạng sóng ................................................................ 51

5.8.2.2.

Điều khiển động cơ chạy Full Step .................................................................. 51

5.8.2.3.

Điều khiển động cơ chạy nửa bước .................................................................. 52

5.8.2.4.

Điều khiển động cơ chạy bước nhỏ ( Microstepping Drive) ........................... 52

5.8.3.

Sơ đồ và cách điều khiển động cơ bước ................................................. 53

5.9.

Thiết lập chương trình điều khiển....................................................... 55

5.9.1.

Sơ đồ khối và lưu đồ giải thuật ............................................................... 55

5.9.2.

Code máy................................................................................................. 58

CHƯƠNG 6: THI CƠNG MƠ HÌNH THỰC NGHIỆM ĐÁNH GIÁ SẢN
PHẨM
71

6.1.

Thi Cơng Mơ Hình ................................................................................ 71

6.1.1.

Lên ý tưởng mơ hình máy ....................................................................... 71

6.1.2.

Vẽ và láp ráp các chi tiết thành hình 3D trên solidwoek ........................ 71

6.1.3.

Mua vật liệu và thiết bị về lắp ráp máy ................................................... 71

6.1.4.

Lập trình điều khiển máy ........................................................................ 71

6.1.5.

Kết luận ................................................................................................... 71

6.2.

Thực nghiệm máy trong quá trình máy hoạt động ........................... 72

6.3.

Đánh giá sản phẩm................................................................................ 73

CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ........................................... 74

7.1.

Kết quả ................................................................................................... 74

7.2.

Đánh giá ................................................................................................. 74

7.2.1.

Hệ thống cơ khí ....................................................................................... 74

7.2.2.

Hệ thống mạch điện - điều khiển ............................................................ 74

7.3.

Hạn chế khi thực hiện đề tài ................................................................ 74

7.4.

Kết luận .................................................................................................. 74

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Máy cắt tuốt dây điện PFL-SU-B16 ..................................... 1
Hình 1.2:Các lõi dây điện được tuốt ở đầu tùy nhu c ầu sử dụng ........... 2
Hình 1.3: Các đoạn dây được cắt tuốt bằng máy .................................. 2
Hình 2.1: Dùng dao để cắt tuốt dây điện ............................................. 4
Hình 2.2: Dùng kìm để cắt tuốt dây điện............................................. 5
Hình 2.3: Một số loại kìm cắt tuốt dây điện chuyên dụng .................... 5
Hình 2.4: Máy cắt tuốt dây điện tự động thương hiệu SAIGON GARTEX
................................................................................................................ 7
Hình 2.5: Máy cắt tuốt dây điện tự động thương hiệu QH.TECH. ........ 9
Hình 2.6: Con lăn ............................................................................ 10

Hình 2.7: Khớp nối trục ................................................................... 12
Hình 2.8: Một số lưỡi dao cắt dây .................................................... 12
Hình 2.9: Sơ đồ động học của máy cắt tuốt dây điện ......................... 13
Hình 2.10: Máy cắt và tuốt dây lõi đơn ............................................. 14
Hình 2.11: Máy cắt và tuốt dây đa lõi ............................................... 14
Hình 3.1: Hệ thống dẫn động một cặp bánh răng ............................... 19
Hình 3.2: Hệ thống dẫn động dùng bộ truyền trục vít - bánh vít ......... 19
Hình 3.3: Động cơ bước (stepping motor). ........................................ 23
Hình 3.4: Động cơ Servo. ................................................................ 24
Hình 3.5: Động cơ AC servo ............................................................ 24
Hình 4.1 Phân bố lực trên trục chủ động ........................................... 29
Hình 4.2: Mặt chính ......................................................................... 36
Hình 4.3: Kích thước mặt bên hơng 1 ............................................... 36
Hình 5.1: khối hệ thống điều khiển máy cắt tuốt dây điện ................. 43
Hình 5.2: Sơ đồ kết nối dây ............................................................. 45
Hình 5.3: Nguyên lý cấu tạo mạch ổn áp 5v ..................................... 45
Hình 5.4: Sơ đồ kết nối của driver a4988 .......................................... 46

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1:Thông số kỹ thuật máy cắt tuốt dây điện BJ -02C thương hiệu
SAIGON GARTEX ................................................................................... 8
Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật máy cắt tuốt dây điện thương hiệu QH.TECH. 9
Bảng 4.1: Thơng số nhơm định hình 20x20 (mm). .................................... 35
Bảng 5.1: Thông số kỹ thuật Driver A4988 .............................................. 47
Bảng 6.1: Thực nghiệm tuốt dây điện đoạn A (trước ) và đoạn B (sa u) so với
thông số cài đặt trên máy ........................................................................ 72
Bảng 6.2: Thực nghiệm cắt 50 dây với chiều dài cài đặt 150 mm .............. 72
Bảng 6.3: Thực nghiệm cắt 50 dây với chiều dài cài đặt 400 mm .............. 73
Bảng 6.4 Thực nghiệm cắt 50 dây với chiều dài cài đặt 600 mm ............... 73

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1.1. Lí do chọn đề tài
Trong đời sống xã hội ngày nay, Công nghiệp hoá - Đổi mới là vấn đề đang được đặc
biệt lưu tâm. Như chúng ta có thể thấy, Tự Động Hoá là một trong những sự phát triển thiết
yếu và là yêu cầu không thể thiếu đối với mọi ngành công nghiệp cũng như tiêu dùng. Hằng
ngày tại những cơ sở cung cấp dây điện cho ngành công nghiệp chế tạo cả trăm bộ dây
điện đủ loại. Mỗi loại lại được sử dụng riêng biệt và các phương tiện,máy móc khác nhau.
Trước đây, việc cắt và tuốt dây được làm thủ công. Công việc tuy cần đông nhân lực
song hiệu quả thấp, chất lượng sản phẩm không đồng nhất và làm lãng phí dây điện nói
riêng. Chính vì thế, nhóm em đã nhận ra vai trò then chốt trên và cùng các bạn của mình
lao vào cuộc nghiên cứu và hoàn thành đề tài: " Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy tuốt dây
công nghiệp", đây là một đề tài có tính thực tiễn để xử lý những khó khăn trong kỹ thuật
tuốt dây phục vụ đời sống. Quy trình, ứng dụng cơng nghệ mới vào quy trình chế tạo thiết
bị cắt dây, phân tích những bài tốn phải xử lý, góp phần tăng cao chất lượng sản phẩm ra
và nâng cao chất lượng sản phẩm. An toàn, giảm sức lao động tay chân, dễ dàng sửa chữa.
Đồng thời, việc xây dựng và thực hiện đề án giúp sinh viên hiểu biết sâu thêm về một quy
trình sản xuất; phương pháp tăng khả năng tự động của dây chuyền sản xuất, củng cố lý
thuyết đã học để vận dụng vào thực tế và sử dụng những bộ công cụ trong giảng dạy, nghiên
cứu và công việc sáng tạo nên sản phẩm thực tế có ích đối với cuộc sống, xã hội.

Hình 1.1: Máy cắt tuốt dây điện PFL-SU-B16
1

1.2.

Tính cấp thiết của đề tài

Theo sự phát triển của xã hội hiện nay, các hoạt động của con người dần được máy
móc thay thế. Từ đó nhóm chúng em nắm bắt được nhu cầu cấp thiết của các doanh nghiệp
là sử dụng nhiều dây điện bị tuốt, nếu kéo dây bằng tay thì chậm và lâu khiến nhiều cơng
nhân phải làm việc để tuốt dây điện. Từ đó, máy tuốt dây điện tự động ra đời đáp ứng độ
chính xác, đảm bảo số lượng dây đồng, tiết kiệm thời gian và nhân lực. Để lại cho các quy
trình khác mà máy móc khơng thể làm được, các dự án kinh doanh mới đang phát triển và
có tiềm năng tiến xa hơn.

Hình 1.2:Các lõi dây điện được tuốt ở đầu tùy nhu cầu sử dụng

Hình 1.3: Các đoạn dây được cắt tuốt bằng máy
Việc thực hiện cắt tuốt dây điện thủ công tốn nhiều thời gian, nhân lực bên cạnh đó
kích thước khơng được đạt chuẩn vì vậy phải có máy cắt tuốt dây điện tự động để nâng cao
chất lượng sản phẩm và năng xuất lao động, giảm được rất nhiều chi phí vật liệu và nhân
cơng lao động.

2

(Đồ án hcmute) nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy cắt và tuốt dây điện tự động

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về