báo cáo bài tập lớn thiết kế hệ thống cơ điện tử đề tài máy khắc laser nhóm 5
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.9 MB, 59 trang )
<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">
<b>HỌC PHẦN: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ </b>
<b>Đề tài: Thiết kế sản phẩm cơ điện tử “Máy khắc Laser” </b>
Giáo viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Văn Trường
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Sơn Nam 2020601416 Nguyễn Xuân Quân 2020601592 Đào Trọng Quý 2020600403
Lớp: Cơ Điện tử 1 Khoa: Cơ khí – K15
<b>Hà Nội – 2023 </b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2"><b>PHIẾU HỌC TẬP CÁ NHÂN/NHÓM </b>
<b>I. Thông tin chung </b>
1. Tên lớp: ME6061.3 Khóa: 15 2. Tên nhóm: Nhóm 5
Họ và tên thành viên
Nguyễn Sơn Nam 2020601416 Nguyễn Xuân Quân 2020601592 Đào Trọng Quý 2020600403
<b>II. Nội dung học tập </b>
<i><b>1. Tên chủ đề: Thiết kế sản phẩm cơ điện tử: Máy khắc laser 2. Hoạt động của sinh viên </b></i>
<b>Nội dung 1: Phân tích nhiệm vụ thiết kế</b>
- Thiết lập danh sách yêu cầu
<b> Nội dung 2: Thiết kế sơ bộ </b>
- Xác định các vấn đề cơ bản
- Thiết lập cấu trúc chức năng - Phát triển cấu trúc làm việc - Lựa chọn cấu trúc làm việc
<b>Nội dung 3: Thiết kế cụ thể</b>
- Xây dựng các bước thiết kế cụ thể
- Tích hợp hệ thống
- Phác thảo sản phẩm bằng phần mềm CAD và/hoặc bằng bản vẽ phác. Áp dụng các công cụ hỗ trợ: Mơ hình hóa mơ phỏng, CAD, HIL,… để thiết kế sản phẩm.
3. Sản phẩm nghiên cứu <i>: </i>Báo cáo thu hoạch bài tập lớn.
<b>IV. Học liệu thực hiện tiểu luận, bài tập lớn, đồ án/dự án </b>
1. Tài liệu học tập: Bài giảng môn học thiết kế hệ thống cơ điện tử và các tài liệu tham khảo.
2. Phương tiện, nguyên liệu thực hiện tiểu luận, bài tập lớn, đồ án/dự án (nếu có): Máy tính.
KHOA/TRUNG TÂM GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
<b> Ts. Nguyễn Anh Tú TS. Nguyễn Văn Trường </b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3"><b>MỤC LỤC </b>
LỜI MỞ ĐẦU ... 1
NỘI DUNG 1: PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ... 2
1. Yêu cầu thị trường, công ty, môi trường ... 2
1.1 Nhu cầu thị trường ... 2
1.2 Tìm kiếm và hình thành ý tưởng... 5
1.3 Ý tưởng thiết kế máy khắc laser như sau: ... 6
1.4 Lập kế hoạch và làm rõ nhiệm vụ ... 8
1.5 Thiết lập danh sách yêu cầu... 9
NỘI DUNG 2: THIẾT KẾ SƠ BỘ ... 15
3.1.3 Thiết kế layout (Layout thô) ... 36
3.2 Thiết kế chi tiết ... 38
3.2.1 Thiết kế cụm dẫn động ... 38
3.2.2 Thiết kế cụm cảm biến... 43
3.2.3 Thiết kế cụm khắc laser ... 44
3.2.4 Thiết kế cụm hệ thống điện ... 45
3.2.5 Thiết kế cụm điều khiển trung tâm ... 47
3.2.6 Phần mềm điều khiển máy khắc laser ... 49
3.2.7 Bản vẽ hệ thống trên solidworks ... 51
3.2.8 Bản vẽ 2D mơ hình máy khắc laser ... 51
TỔNG KẾT... 52
</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">TÀI LIỆU THAM KHẢO... 53
</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5"><b>DANH MỤC HÌNH ẢNH </b>
<i>Hình 2. 1 Chức năng tổng thể của máy khắc laser </i> ... 22
<i>Hình 2. 2: Sơ đồ cấu trúc chức năng tổng thể của máy khắc laser ... 23 </i>
<i>Hình 2. 3: Sơ đồ cấu trúc nhập liệu cho máy khắc laser ... 23 </i>
<i>Hình 2. 4: Sơ đồ cấu trúc chức năng bảo vệ hệ thống điện máy khắc laser ... 24 </i>
<i>Hình 2. 5: Sơ đồ cấu trúc chức năng dẫn động của trục ... 24 </i>
<i>Hình 2. 6: Sơ đồ cấu trúc chức năng kiểm sốt tốc độ động cơ ... 24 </i>
<i>Hình 2. 7: Sơ đồ cấu trúc chức năng kiểm soát vị trí máy khắc laser ... 25 </i>
<i>Hình 2. 8: Sơ đồ cấu trúc chức năng kiểm soát quá tải của máy khắc laser... 25 </i>
<i>Hình 2. 9: Sơ đồ cấu trúc chức năng kiểm soát nhiệt độ của đầu laser ... 26 </i>
<i>Hình 2. 10: Sơ đồ cấu trúc chức năng dừng khẩn cấp ... 26 </i>
<i>Hình 2. 11: Sơ đồ cấu trúc chức năng hút khí ... 26 </i>
<i>Hình 2. 12: Sơ đồ cấu trúc chức năng kiểm sốt cường độ laser ... 27 </i>
<i>Hình 2. 14: Sơ đồ cây những tiêu chí đánh giá cho một hệ thống máy khắc laser ... 32 </i>
<i>Hình 2. 15: Sơ đồ bố trí hình học những bộ phận chính máy khắc laser ... 36 </i>
<i>Hình 2. 16: Sơ đồ phân chia nhiệm vụ cho các nhóm thiết kế ... 37 </i>
<i>Hình 2. 17: Cách ghép 2 đầu linh hoạt của trục X ... 38 </i>
<i>Hình 2. 18: Nhơm định hình 20 x 40... 39 </i>
<i>Hình 2. 19: Nhơm định hình 20 x 20... 40 </i>
<i>Hình 2. 20: Dây curoa răng 3M ... 41 </i>
<i>Hình 2. 21: Động cơ bước size 42, 1.8 step ... 42 </i>
<i>Hình 2. 22: Encoder tuyệt đối E50S8</i> ... 43
<i>Hình 2. 23: Đầu khắc lasre diode ... 44 </i>
<i>Hình 2. 24: Nguồn adapter LITEON</i> ... 45
<i>Hình 2. 25: Aptomat tép LS BKN 1P</i> ... 46
<i>Hình 2. 26: Module điều khiển động cơ bước A4988 ... 47 </i>
<i>Hình 2. 27: Arduino Uno R3</i> ... 48
<i>Hình 2. 28: Bảng điều khiển máy khắc laser </i> ... 48
<i>Hình 2. 29: Bản vẽ hệ thống điều khiển tồn bộ máy</i> ... 49
<i>Hình 2. 30: Giao diện phần mềm Benbox</i> ... 50
<i>Hình 2. 31: Lưu đồ thuật toán hoạt động của hệ thống... 50 </i>
<i>Hình 2. 32: Mơ hình máy khắc laser </i>... 51
<i>Hình 2. 33: Tấm gá động cơ và các trục</i> ... 51
</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6"><b>DANH MỤC BẢNG BIỂU</b>
<i>Bảng 2. 1: Nguyên tắc làm việc cho từng chức năng trong máy khắc laser </i>... 30
<i>Bảng 2. 2: Điểm đánh giá các biến thể</i>... 34
<i>Bảng 2. 3: Thơng số kỹ thuật nhơm định hình 20 x 40 và 20 x 20</i> ... 40
<i>Bảng 2. 4: Thông số kỹ thuật dây curoa tròn S3M rộng 6mm</i> ... 41
<i>Bảng 2. 5: Thông số kỹ thuật động cơ buwocsc NEMA 17</i>... 42
<i>Bảng 2. 6: Thông số kỹ thuật encoder tuyệt đối E50S8</i> ... 43
<i>Bảng 2. 7: Thông số kỹ thuật đầu khắc laser diode</i> ... 45
<i>Bảng 2. 8: Thông số kỹ thuật nguồn adapter 12V/5A</i> ... 46
<i>Bảng 2. 9: Thông số kỹ thuật aptomat tép LS BKN 1P</i> ... 47
</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7"><b>LỜI MỞ ĐẦU </b>
Trong những năm gần đây ngành Cơ Điện tử có những bước phát triển vượt bậc, việc ứng dụng các sản phẩm cơ điện tử vào sản xuất ngày càng phổ biến giúp nâng cao năng suất lao động và hạ giá thành sản phẩm. Song song với q trình phát triển đó là yêu cầu ngày càng cao về độ chính xác, tin cậy, khả năng làm việc trong môi trường khắc nghiệt với thời gian dài của các hệ thống cơ điện tử. Vì vậy việc nghiên cứu và thiết kế các hệ thống cơ điện tử để đáp ứng được yêu cầu trên là việc làm cần thiết. Sự phát triển của hệ thống cơ điện tử là sự phát triển của các ngành kỹ thuật điện tử, công nghệ thông tin, ngành kỹ thuật điều khiển và tự động hoá đã và đang đạt được nhiều tiến bộ mới.
Học phần Thiết kế hệ thống Cơ Điện tử được đưa vào giảng dạy với mục đích giúp sinh viên có kiến thức và tư duy trong việc lập kế hoạch cơng việc theo trình tự hợp lý để có thể thiết kế được một hệ thống cơ điện tử hoạt động ổn định, tối ưu và hiệu quả. Học phần cũng rèn luyện cho sinh viên khả năng tư duy hệ thống, kỹ năng làm việc nhóm và kiến thức về nhiều mảng khác nhau, giúp ích cho học tập và công việc sau này.
Sau quá trình học tập và tự tìm hiểu về học phần, nhóm sinh viên đã lựa chọn và hồn thành báo cáo bài tập lớn với đề tài: Thiết kế sản phẩm cơ điện tử “Máy khắc laser ”. Đây là một đề tài hay và có tính ứng dụng cao trong đời sống đồng thời cũng là cơ sở cho những nghiên cứu và sản phẩm sau này của sinh viên.
</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8"><b>NỘI DUNG 1: PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ THIẾT KẾ </b>
<b>1. Yêu cầu thị trường, công ty, môi trường </b>
<b>1.1 Nhu cầu thị trường </b>
Được phát minh từ năm 1960, công nghệ Laser đang ngày càng có những bước tiến lớn trong việc ứng dụng vào sản xuất và cuộc sống. Các loại máy cắt laser chuyên dụng trong cắt vật liệu gia công cũng là một sản phẩm cải tiến khi được tích hợp tia laser, mang lại hiệu quả cao cho sản xuất tương tự như máy khắc laser CNC hiện đại. Máy khắc laser tự động là một dạng khác của máy CNC. Nó phù hợp với định hướng nghiên cứu chung của xã hội vì nó phục vụ theo đúng nhu cầu cuộc sống và có tính ứng dụng cao
<i>Hình 1.1 kết quả khảo sát lượng tiêu thụ máy khắc laser </i>
Hiện nay, nhu cầu khắc lên các vật liệu như kim loại, gỗ, mica, nhựa,… thậm chí là các vật liệu phản quang với độ chính xác cao ngày càng gia tăng. Những phương pháp truyền thống như khắc thủ công hoặc in màu thông thường đã khơng cịn đáp ứng đủ nhu cầu sản xuất cơng nghiệp. Chính vì thế mà các nhà sản xuất đã chế tạo ra những chiếc máy khắc laser có khả năng khắc trên nhiều vật liệu khác nhau với độ chính xác cao.
00.511.522.533.544.55
</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">Máy khắc laser được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp và có nhiều ứng dụng và chức năng khác nhau, bao gồm:
➢ Khắc chữ, hình ảnh trên bề mặt vật liệu: Máy khắc laser có thể khắc chữ, hình ảnh trên nhiều loại vật liệu như gỗ, nhựa, kim loại, da, thủy tinh, đá và nhiều vật liệu khác.
➢ Cắt vật liệu: Máy khắc laser có thể cắt vật liệu như gỗ, kim loại, nhựa, da, vải và nhiều vật liệu khác.
➢ Sản xuất mơ hình và khn mẫu: Máy khắc laser có thể sử dụng để sản xuất các mơ hình và khn mẫu với độ chính xác cao.
➢ Sản xuất bảng hiệu và quảng cáo: Máy khắc laser có thể sử dụng để sản xuất bảng hiệu, quảng cáo với độ chính xác cao và chất lượng cao. ➢ Sản xuất đồ trang trí nội thất: Máy khắc laser có thể sử dụng để sản xuất
các sản phẩm trang trí nội thất như tấm vách ngăn, tranh ảnh, tượng trang trí, hộp đựng đồ và nhiều sản phẩm khác.
<i>Hình 1.2 Ứng dụng của máy khắc laser trong đời sống </i>
<b>Ứng dụng</b>
Sản xuấtY tếThiết kế
</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">Với tính ứng dụng cao và ngày càng phổ biến của máy khắc laser. Chúng tôi đã tiến hành khảo sát trên 100 công ty, doanh nghiệp trong lĩnh vực sản xuất, xuất khẩu các sản phẩm cơ khí và điện tử và đã cho ra kết quả như sau:
<i>Hình 1.3 Mức độ tiếp cận của các doanh nghiệp với máy khắc laser </i>
Từ kết quả khảo sát ta thấy đa số các công ty trong lĩnh vực sản xuất đều đã và đang sử dụng máy khắc laser. Chúng tôi tiếp tục khảo sát cung cầu của thị trường máy khắc laser
<i>Hình 1.4 Mức độ đáp ứng số lượng của máy khắc laser cho thị trường </i>
<b>Đã từng sử dụng</b>
<b>Đang sử dụng59%</b>
<b>Chưa sử dụng</b>
<b>Đang có nhu cầu sử dụng</b>
Chưa đủ Chỉ đủ 1 phần Đủ Dư thừa
</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11"><b>1.2 Tìm kiếm và hình thành ý tưởng. </b>
Qua khảo sát và tìm hiểu các loại máy khắc phổ biến trên thị trường và khảo sát khoảng 100 doanh nghiệp chúng tơi có được biểu đồ dưới đây:
<i>Hình 1.5 Các loại máy khắc laser phổ biến </i>
Về tiêu chí, yêu cầu của thị trường và mức đánh giá của họ về hệ thống máy khắc laser được biểu thị theo đồ thị dưới đây
Các loại máy khắc laser trong thị trường
Máy khắc laser fiber Máy khắc laser uv Máy khắc laser CO2
Công suất Nguyên lý Giá thành Tuổi thọ Kiểu dángKhông quan tâm Quan tâm Ưu tiên
</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12"><i>Hình 1.6 Mức độ quan trọng của các tiêu chí khách hàng yêu cầu </i>
Qua khảo sát ta thấy được thứ tự ưu tiên của ác tiêu chí như sau: • Năng suất
• Giá thành • Bảo hành • Tuổi thọ • Độ ồn • Nguyên lý • Chất liệu • Màu sắc
<b>1.3 Ý tưởng thiết kế máy khắc laser như sau: </b>
➢ Kích thước nhỏ gọn: Máy cắt laser được thiết kế nhỏ gọn, tiết kiệm không gian và dễ dàng di chuyển. Điều này cho phép người dùng dễ dàng đặt máy trên bàn làm việc hoặc di chuyển đến các vị trí khác nhau nhanh chóng.
➢ Độ chính xác cao: Thiết bị nên có khả năng cắt chính xác và mịn, cho phép người dùng thực hiện các công việc cắt chi tiết và chính xác. Hệ thống kiểm sốt tự động và định vị chính xác có thể được tích hợp để đảm bảo độ chính xác trong q trình cắt.
➢ Giao diện người dùng thân thiện: Máy cắt laser nên có giao diện người dùng thân thiện, dễ sử dụng và dễ điều chỉnh. Màn hình cảm ứng và các nút điều khiển rõ ràng giúp người dùng tương tác và điều chỉnh các thiết lập một cách dễ dàng.
Giá thành Chất liệu Độ ồn Màu sắc Bảo hànhKhông quan tâm Quan tâm Ưu tiên
</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">➢ An toàn và bảo vệ: Máy cắt laser cần được trang bị các tính năng an toàn để bảo vệ người dùng. Điều này bao gồm bảo vệ khỏi tia laser và thiết kế với cơ chế dừng tức thì khi phát hiện sự cố. Ngồi ra, cần có hệ thống làm mát hiệu quả để giảm nguy cơ quá nhiệt.
➢ Đa chức năng: Máy cắt laser có thể được thiết kế để cắt các vật liệu khác nhau như gỗ, nhựa, da, vải, và một số kim loại nhỏ. Ngoài ra, có thể tích hợp chức năng khắc và đánh dấu để mở rộng khả năng sử dụng.
➢ Kết nối và tích hợp: Máy cắt laser có thể được tích hợp với các cơng nghệ khác như máy tính và máy in 3D. Điều này cho phép người dùng dễ dàng tạo và cắt các mơ hình, hình ảnh và thiết kế tùy chỉnh.
➢ Tính linh hoạt: Máy cắt laser nên được thiết kế để tương thích với các phần mềm CAD/CAM phổ biến, cho phép
<b>1.3.1 Khả năng của công ty </b>
- Sản xuất hàng ngày: Cơng ty có thể sản xuất 12-15 máy khắc laser trên ngày. - Nguồn nhân lực: Có 700 nhân viên, trong đó có 350 kỹ sư chuyên về cơ khí,
điện tử, cơ điện tử và tự động hóa, cơng ty có sẵn nhân lực chun gia để nghiên cứu, phát triển và sản xuất máy khắc laser.
- Chi nhánh: Với 3 chi nhánh có quy mơ mỗi nhà máy là 10.000 m2, cơng ty có khơng gian sản xuất đủ lớn để chế tạo và lắp ráp máy khắc laser.
- Tự chế tạo: Cơng ty có khả năng tự chế tạo một số thành phần của máy khắc laser như khung vỏ máy, giá đỡ.
- Sử dụng module có sẵn: Cơng ty có thể sử dụng các module có sẵn như ốc vít, đai ốc, màn hình hiển thị, động cơ, mạch xử lý trung tâm và các thiết bị phụ như đèn, nút bấm, loa để tích hợp vào máy khắc laser.
- Chiến lược phát triển sản phẩm: Tập trung vào nghiên cứu và phát triển, cung cấp các bản dùng thử, ưu đãi cho khách hàng mua sản phẩm và thường xuyên cải tiến để đảm bảo sự dễ dàng sử dụng và hiệu quả cao.
- Vịng đời sản phẩm: Cơng ty có thể định rõ vòng đời của máy khắc laser là 7 - 10 năm.
- Cập nhật phiên bản: Cơng ty có thể cung cấp phiên bản cập nhật máy khắc laser ra thị trường 01 lần mỗi năm.
<b>1.3.2 Cấu tạo chung của máy khắc laser </b>
Máy khắc laser cần gồm những bộ phận sau:
- Bộ điều khiển: Đây là bộ phận quản lý và điều khiển hoạt động của máy khắc laser. Bộ điều khiển sẽ nhận lệnh từ người dùng và điều khiển các thành phần khác của máy để thực hiện quá trình khắc.
- Bộ phát laser: Đây là phần tạo ra tia laser có khả năng khắc chữ, hình ảnh hoặc các đường vẽ trên vật liệu. Bộ phát laser thường sử dụng công nghệ laser CO2, diode laser, hoặc fiber laser.
- Hệ thống quang học: Đây là bộ phận tập trung điều chỉnh và định hướng tia laser từ bộ phát laser đến bề mặt vật liệu cần khắc. Hệ thống quang học bao gồm các ống kính, gương phản xạ và các bộ phận điều chỉnh tia laser.
</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">- Máy cơ khí: Bao gồm khung máy và các bộ phận cơ khí khác để duy trì độ chính xác và ổn định của máy trong q trình khắc. Máy cơ khí cũng cung cấp các cơ cấu di chuyển để điều khiển chuyển động của đầu khắc và vật liệu cần khắc.
- Hệ thống làm mát: Vì quá trình khắc tạo ra nhiệt lượng cao, máy khắc laser cần có hệ thống làm mát để làm mát bộ phát laser và các thành phần khác. Hệ thống làm mát thường sử dụng nước hoặc hệ thống làm mát khí.
- Hệ thống điều khiển và phần mềm: Để điều khiển hoạt động của máy khắc laser và thực hiện quá trình khắc, máy sử dụng hệ thống điều khiển và phần mềm điều khiển. Phần mềm cho phép người dùng nhập dữ liệu và điều chỉnh các thông số cần thiết cho quá trình khắc.
Cấu tạo chung của máy khắc laser có thể khác nhau tùy thuộc vào loại máy và ứng dụng cụ thể. Tuy nhiên, những thành phần trên đại diện cho các phần chính của máy khắc laser.
<i>Hình 1.7 Máy khắc laser UV60 trên thị trường </i>
<b>1.4 Lập kế hoạch và làm rõ nhiệm vụ </b>
Dưới đây là bảng kế hoạch làm rõ nhiệm vụ và mốc thời gian hồn thành của nhóm vạch ra và làm theo nhằm đạt được hiệu quả cao nhất trong công việc.
115/05/2023 - 30/05/2023Tìm hiểu và phân tích thị trường
</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">201/05/2023 - 01/06/2023Lựa chọn ý tưởng
308/06/2023 - 15/06/2023Lên kế hoạch và làm rõ nhiệm vụ415/05/2023 - 25/06/2023Thiết kế concept
525/06/2023 - 25/07/2023Thiết kế cụ thể625/07/2023 - 30/09/2023Thử nghiệm tại công ty
730/09/2023 – 01/10/2023Đưa ra vận hành thử nghiệm dịng sản phẩm alpha
801/10/2023 - 15/11/2023Thu thập thơng tin phản hồi từ người dùng thử nghiệm
915/11/2023 - 15/12/2023Sửa chữa, khắc phục lỗi, cải tiến1015/12/2023 - 15/1/2024Đưa ra thị trường dòng sản phẩm beta
1115/1/2024 - 30/4/2024Thu thập thông tin phản hồi và sửa chữa lỗi, tối ưu hóa thiết bị
1201/04/2022 - 01/06/2024Sản xuất số lượng lớn và các chiến dịch marketing
13Từ 01/06/2024thiện và liên tục cập nhật thông tin phản <sup>Đưa ra thị trường dịng sản phẩm hồn </sup>hồi
<b>1.5 Thiết lập danh sách yêu cầu </b>
W
</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">D
D D W
D D
D
D
W
D D
D
<b>Kích thước </b>
Chiều cao tổng thể: 500 – 550 (mm) Tiết diện khung máy
- Chiều dài: ≥ 400 (mm) - Chiều rộng : ≥ 350 (mm)
- Khung máy phải chắc chắn, chịu được va đập tương đối
<b>Động học </b>
Động cơ di chuyển trục
- Tốc độ di chuyển: ≥ 50 (mm/s) - Khoảng cách dịch chuyển trục
D D D
</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">D D D
D D
D
W
D
D D
D
D
D
- Chiều dài: ≥ 48 (mm) - Góc bước: ≥1.8<small>o</small>
- Dùng nguồn độc lập cho thiết bị tản nhiệt và làm mát cho đầu laser
Kiểm soạt quá tải
- Có thiết bị hạn chế quá tải
- Ngăn không cho máy hoạt động khi quá tải
- Tín hiệu đèn và âm thanh khi quá tải
- Mọi thao tác chuyển bị loại bỏ Nguồn khẩn cấp
- Khởi động tự động khi mất điện - Phục vụ hệ thống đèn
</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">D D
liệu từ các thiết bị ngoại vi - Vi xử lý : Xử lý dữ liệu, tín hiệu,
cảm biến, điều khiển toàn bộ hệ thống
- Cảm biến : Nhận tín hiệu từ bên ngồi tác động
Đầu ra :
- Thành phần hiển thị : Hiển thị hình ảnh và thơng số khắc, các cài đặt liên quan như vị trí khắc, vận tốc, tốc độ, nhiệt độ và cảnh báo
- Tín hiệu điều khiển : Di chuyển chính xác theo vị trí cài đặt - Tín hiệu điều khiển đầu khắc
laser : Hoạt động theo thông số được cài đặt
</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">- Thành phần tản nhiệt : Làm mát cho đầu khắc khắc laser hoạt động trong nhiệt độ cho phép
D D W
D
D
<b>Thiết bị an toàn </b>
<b>- Có hệ thống dừng khẩn cấp - Có hướng dẫn sử dụng an toàn </b>
- Sử dựng vật liệu thân thiện với
- Hao mòn : 1 – 3 %/năm
</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">W W W
- Tuổi thọ : 30000 – 50000 giờ - Thời gian hoặt động liên tục :
3 – 5 giờ
W
W W
W
<b>Bảo trì, bảo dưỡng </b>
- Thời gian bảo hành: Tối đa 2 năm phần cơ khí, hỏng linh kiện nào đổi linh kiện đó (trong vịng
<b>Tái Chế </b>
- Các bộ phận có thể tái sử dụng - Hệ thống điều khiển có thể lập
trình lại
</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21"><b>NỘI DUNG 2: THIẾT KẾ SƠ BỘ </b>
- Chiều dài: : ≥ 900 (mm) - Chiều rộng: ≥ 1000 (mm) Động cơ di chuyển X & Y
- Tốc độ di chuyển : ≥ 50 (mm/s)
- Khoảng cách di chuyển trục X: ≥ 800 (mm) - Khoảng cách di chuyển trục Y: ≥ 900 (mm) - Hiệu suất dây đai và pully:𝜂 > 0,6
- Đường kính trục: ≥ 5mm
- Độ phân giải: <small>∆𝑙 = 190 ÷ 210(𝑚𝑚/𝑏ướ𝑐)</small>
Bảo vệ động cơ và các thiết bị điện - Chống ngắn mạch động cơ
</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">- Ngắt điện khi động cơ quá tải Tản nhiệt và làm mát
- Dùng nguồn độc lập cho thiết bị tản nhiệt và làm mát cho đầu laser Thiết bị đèn báo
- Phải có đèn báo đang hoạt động, đang dừng hay đang lỗi.
- Điện cung cấp cho thiết bị báo động có thể lấy từ nguồn tản nhiệt Kiểm soát quá tải
- Có thiết bị hạn chế quá tải
- Ngắn không cho máy hoạt động khi quá tải - Tín hiệu đèn và âm thanh khi quá tải
- Mọi thao tác chuyển bị loại bỏ Nguồn khẩn cấp
- Khởi động tự động khi mất điện - Phục vụ hệ thống đèn
- Cung cấp điện cho thiết bị báo động - Khả năng duy trì ít nhất 30phút
<b>Tín hiệu </b>
Đầu vào :
- Đơn vị nhập liệu : Yêu cầu thiết lập từ bên ngoài, cầu chúc đơn giản dễ hiểu, dễ chỉnh sửa
- Bộ nhớ : Lưu trữ các lệnh và dữ liệu từ các thiết bị ngoại vi
- Vi xử lý : Xử lý dữ liệu, tín hiệu, cảm biến, điều khiển toàn bộ hệ thống - Cảm biến : Nhận tín hiệu từ bên ngồi tác động
Đầu ra :
- Thành phần hiển thị : Hiển thị hình ảnh và thông số khắc, các cài đặt liên quan như vị trí khắc, vận tốc, tốc độ, nhiệt độ và cảnh báo
- Tín hiệu điều khiển : Di chuyển chính xác theo vị trí cài đặt
- Tín hiệu điều khiển đầu khắc laser : Hoạt động theo thông số được cài đặt
</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">- Thành phần tản nhiệt : Làm mát cho đầu khắc khắc laser hoạt động trong nhiệt độ cho phép
<b>Thiết bị an tồn </b>
<b>- Có hệ thống dừng khẩn cấp - Có hướng dẫn sử dụng an tồn </b>
<b>- Sử dựng vật liệu thân thiện với môi trường - Có vỏ bảo vệ đầu Laser chống hư hỏng - Có hệ thống bảo vệ q dịng, q áp </b>
<b>Quản lý chất lượng </b>
- Độ chính xác định vị : ± 0.01 mm - Hao mòn : 1 – 3 %/năm
- Tuổi thọ : 30000 – 50000 giờ
<b>- Thời gian hoạt động liên tục : 3 – 5 giờ </b>
<b>Bảo trì, bảo dưỡng </b>
- Thời gian bảo hành: Tối đa 2 năm phần cơ khí, hỏng linh kiện nào đổi
<b>linh kiện đó (trong vịng 6 tháng) - Hỗ trợ cài đặt phần mềm </b>
<b>- Nâng cấp phần mềm miễm phí khi có phiên bản mới </b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24"><i>Giai đoạn 2: Chuyển đổi dữ liệu định lượng thành dữ liệu định tính và giảm chúng thành các tuyến bố thiết yếu </i>
<b>Kích thước </b>
Tiết diện khung máy Động cơ di chuyển trục Trọng lượng: 30 – 35 kg
<b>Tín hiệu </b>
Đầu vào :
Đơn vị nhập liệu Bộ nhớ
Vi xử lý Cảm biến Đầu ra :
Thành phần hiển thị Tín hiệu điều khiển
Tín hiệu điều khiển đầu khắc laser Thành phần tản nhiệt
</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25"><b>Thiết bị an toàn </b>
<b>Kính bảo vệ mắt </b>
<b>Có hệ thống dừng khẩn cấp Có hướng dẫn sử dụng an tồn </b>
<b>Sử dựng vật liệu thân thiện với mơi trường Có vỏ bảo vệ đầu Laser chống hư hỏng </b>
Có hệ thống bảo vệ quá dòng, quá áp
<b>Quản lý chất lượng </b>
Độ chính xác định vị : ± 0.01 mm Hao mịn : 1 – 3 %/năm
Tuổi thọ : 30000 – 50000 giờ
<b>Thời gian hoặt động liên tục : 3 – 5 giờ </b>
<b>Bảo trì, bảo dưỡng </b>
Thời gian bảo hành: Tối đa 2 năm phần cơ khí, hỏng link kiện nào đổi link
<b>kiện đó (trong vòng 6 tháng) Hỗ trợ cài đặt phần mềm </b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26"><i>Giai đoạn 3: Trong mức độ nhất định, khái quát lại kết quả bước trước </i>
<b>Kích thức </b>
Tiết diện khung máy Động cơ di chuyển trục Trọng lượng
<b>Tín hiệu </b>
Đầu vào :
Đơn vị nhập liệu Bộ nhớ
Vi xử lý Cảm biến Đầu ra :
Thành phần hiển thị Tín hiệu điều khiển
Tín hiệu điều khiển đầu khắc laser Thành phần tản nhiệt
<b>Thiết bị an tồn </b>
Kính bảo vệ mắt
</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">Có hướng dẫn sử dụng an tồn
Có vỏ bảo vệ đầu Laser chống hư hỏng Có hệ thống bảo vệ q dịng, q áp
<b>Vận hành </b>
<b>Có sách hướng dẫn vận hành và cài đặt máy </b>
Gá, gỡ vật liệu thuận tiện, đơn giản, chắc chắn
<b>Lắp ráp </b>
<b>Dễ dàng thay thế , lắp đặt các thành phần vào mạch Kết nối các bộ phận cơ khí, điện chắc chắn, an tồn </b>
<b>Quản lý chất lượng </b>
Độ chính xác định vị Hao mòn
Tuổi thọ
<b>Thời gian hoặt động liên tục </b>
<b>Bảo trì, bảo dưỡng </b>
Thời gian bảo hành: Tối đa 2 năm phần cơ khí, hỏng link kiện nào đổi link
<b>kiện đó (trong vòng 6 tháng) Hỗ trợ cài đặt phần mềm </b>
Hỗ trợ kỹ thuật 24/7
<b>Tái Chế </b>
Các bộ phận có thể tái sử dụng
<b>Hệ thống điều khiển có thể lập trình lại </b>
<i>Giai đoạn 4: Hình thành vấn đề theo các thuật ngữ trung lập trình về giải pháp </i>
Thiết kế mơ hình sản phẩm cơ điện tử “Máy khắc chữ Laser”
</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28"><b>2.2 Thiết lập cấu trúc chức năng </b>
<i>2.2.1 Chức năng tổng thể </i>
- Khái quát chức năng máy khắc laser
<i>Hình 2. 1 Chức năng tổng thể của máy khắc laser </i>
Cơ năng
</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29"><i>Hình 2. 2: Sơ đồ cấu trúc chức năng tổng thể của máy khắc laser 2.2.2 Các chức năng con </i>
- Chức năng nhập liệu
<i>Hình 2. 3: Sơ đồ cấu trúc nhập liệu cho máy khắc laser </i>
- Chức năng bảo vệ hệ thống điện
</div>
