nghiên cứu ,tìm hiểu ,ứng dụng bộ điều khiển khả lập trình plc vào sản suất tự động chi tiết vành xe máy

Đồ án tốt nghiệp ngành Công Nghệ Chế Tạo Máy 1

Lời nói đầu
Trong thời gian gần đây, nền kinh tế của đất nước ta đang trong thời kỳ phát triển
rất mạnh mẽ . Vấn đề hội nhập của nước ta đang được dư luận cả trong nước cũng
nh trên thế giới đặc biệt quan tâm .Việt Nam đang nỗ lực cố gắng để được gia nhập tổ
chức thương mại thế giới WTO. Để đạt được điều đó đòi hỏi Việt Nam phải tận dụng
đựơc tối đa các nguồn lực hiện có cũng nh các cơ hội của việc mở cửa để có thể cạnh
tranh với các cường quốc trên thế giới. Chính vì vậy tất cả các nghành của nước ta
không những phải tiếp tục phát huy những điểm mạnh của mình mà còn phải luôn
luôn cập nhật, tiếp thu những công nghệ mới, hiện đại. Nghành Cơ Khí của chúng ta
không phải là một ngoại lệ.
Phát triển công nghệ chế tạo máy phải được tiến hành đồng thời với việc phát triển
nguồn nhân lực và đầu tư trang bị hiện đại .Hiện nay trong các nghành kinh tế nói
chung và nghành cơ khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí được
đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản sâu và rộng ,đồng thời phải biết vận dụng những
kiến thức đó để giải quyết những vấn đề thường gặp trong sản suất .
Công nghệ phát triển, việc chỉ sử dụng các máy công cụ truyền thống để gia công
các chi tiết Cơ khí đã không đáp ứng đựơc nhu cầu của sản xuất. Việc kết hợp giữa
công nghệ cổ điển với công nghệ hiện đại sẽ tạo ra được khối lượng hành hoá và năng
suất tăng lên rất nhiều lần so với chỉ sử dụng công nghệ cổ điển .Do đó đòi hỏi chúng
ta phải nghiên cứu, ứng dụng những công nghệ tiên tiến hơn. Một trong số những
công nghệ đó là các sản phẩm cơ điện tử. Có thể ví dụ một số sản phẩm cơ điện tử nh-
: máy điều khiển số CNC, các loại máy dập tự động, máy hàn tự động, các loại Robot
công nghiệp ,các hệ thống sản suất linh hoạt FMS, hệ thống CIM (Computer
integrated Manufacturing System)…

Đồ án tốt nghiệp ngành Công Nghệ Chế Tạo Máy 2

Trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp này bọn em nghiên cứu ,tìm hiểu ,ứng dụng bộ
điều khiển khả lập trình PLC vào sản suất tự động chi tiết vành xe máy . Đó là máy

tự động đột dập vành xe máy điều khiển bằng PLC.
Trong thời gian làm đồ án chúng em có tham khảo thực tế về máy đột dập vành xe
máy tại nhà máy GOSHI THĂNG LONG AUTOPART, cùng với sự chỉ bảo nhiệt tình
của thầy giáo Nguyễn Huy Ninh đến nay chóng em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp
công nghệ chế tạo máy. Trong quá trình thiết kế và tính toán, chắc còn có những sai
sót do thiếu thực tế và kinh nghiệm chóng em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy
cô trong bộ môn và sự đóng góp ý kiến của các bạn để đồ án của chúng em được
hoàn thiện hơn.
Chóng em xin chân thành cảm ơn!
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÁY TỰ ĐỘNG ĐỘT LỖ VÀNH
XE MÁY ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC.

Đồ án tốt nghiệp ngành Công Nghệ Chế Tạo Máy 3

Nội dung:
Phần I: Tổng quan về máy đột dập vành xe máy , thiết lập các bản vẽ lắp của máy
Phần II:Điều khiển :ứng dụng hệ thống điều khiển điện tử (bao gồm các phần tử
trong điều khiển nh cảm biến , bộ điều khiển khả lập trình PLC…) để điều khiển quá
trình làm việc của máy.
Phần III: Hệ thống thủy lực trong máy.
Phần IV: Thiết kế qui trình chế tạo một số chi tiết trong máy.
PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ MÁY ĐỘT DẬP VÀNH XE MÁY
1. Phân tích chức năng làm việc, yêu cầu kỹ thuật và kết cấu của chi tiết
Chi tiết vành là một chi tiết quan trọng trong xe gắn máy. Đây là bộ phận chịu tác động
của nhiều lực như trọng lực của xe, trọng lực của người trên xe, mômem xoắn do động cơ
gây ra, các phản lực và các lực ma sát…(như hình 1.1).Chính vì vậy chi tiết vành cần
được chế tạo với độ cứng vững cao, độ đồng tâm cao. Để chi tiết vành không bị biến
dạng cong vênh , hóp…, luôn đạt độ đồng tâm và độ cứng vững khi sử dụng và chế tạo ta

cần phải thiết kế sao cho phù hợp với điều kiện làm việc của máy ,ở đây phương án thiết
kế là các lỗ lắp nan hoa chính xác và có độ xiên so với tâm vành( trên thực tế thường là
6
o
so với phương ngang và 15,5
o
so với phương dọc là tốt nhất ) (như hình 1.2)

Đồ án tốt nghiệp ngành Công Nghệ Chế Tạo Máy 4

1
5
.
5
°
1
5
.
5
°
H×nh 1.2 : ®uêng t©m c¸c lç l¾p nan hoa nghiªng 15,5 so víi t©m vµnh
o
2. Quy trình công nghệ chế tạo vành xe máy
• NC1: cắt phôi thành dạng tấm

Đồ án tốt nghiệp ngành Công Nghệ Chế Tạo Máy 5

• NC2: dập định hình
• NC3: uốn phôi thành dạng tròn
• NC4: hàn nối thành vòng tròn

• NC5: mài ba via
• NC6: nắn sơ bộ
• NC7: mài bóng
• NC8: đột lỗ chân van và đột các lỗ lắp nan hoa
• NC9: nắn tinh và mài bóng
• NC10: kiểm tra và sửa
• NC11: mạ
 Nhận xét : Chi tiết vành thường được chế tạo với một số lượng lớn, hàng khối
hoặc hàng loạt lớn do đây là chi tiết có tính chất lắp lẫn cao, trong quy trình
công nghệ trên thì nguyên công 8 là rất quan trọng nên để đạt được hiệu suất và
năng suất cao trong thực tế người ta sử dụng một máy chuyên dùng để gia công
nguyên công này.
3. Phân tích tổng quan về máy thiết kế
Đây là một máy đột cơ điện tử , được kết hợp từ hai phần chính là phần Cơ Khí ,và
phần Điện tử . Phần Cơ Khí bao gồm hệ thống Cơ Khí , hệ thống thủy lực và hệ thống
khí nén, phần này tạo nên các chuyển động , vận tốc, gia tốc và lực cần thiết để có thể gia
công được chi tiết. Phần điện tử có nhiệm vụ nhận biết, thông báo, điều khiển và điều
chỉnh các qúa trình trên của phần Cơ Khí. Máy thiết kế cần phải được điều khiển tự động,
đạt được độ chính xác, năng suất và hiệu suất cao.
Dưới đây là sơ đồ tổng quan về hệ thống máy (hình 1.3) :

ỏn tt nghip ngnh Cụng Ngh Ch To Mỏy 6

Hệ thống cơ khí
(chày đột .đe, thân
máy )
+Cảm biến
+Cữ hành trình
Bộ điều khiển
khả lập trình

PLC
Hệ thống thuỷ
lực khí nén
Đột vành
Hỡnh 1.3
4. Phõn tớch phng ỏn ch to ca mỏy thit k
a) Phng ỏn gỏ t:
+nh v : gia cụng c vnh ,cn phi khng ch c sỏu bc t do . Ta cn
phi khng ch c sỏu bc t do vỡ cỏc l ca chi tit vnh cn cú v trớ tng
quan chớnh xỏc vi cỏc l khỏc
Di õy l phng ỏn gỏ t chi tit vnh :
-Ta dựng ba qu lụ nm trờn mt phng ngang khng ch ba bc t do ,
-Sỏu mỏ kp cỏch u v i xng nhau khi bung ra va kp cht va nh
v hai bc t do mt trong ca vnh
-L chõn van nh v mt bc t do
+Kp cht :
- chi tit khụng b bin dng ta dựng 6 mỏ gn trờn cỏc cng t cỏch nhau
60
o
, khi banh cỏc cng ra thỡ va cú th nh v, va kp cht. C cu gỏ t
phi c thit k sao cho cú th gỏ t c cỏc loi vnh cú ng kớnh khỏc
nhau.

Đồ án tốt nghiệp ngành Công Nghệ Chế Tạo Máy 7

3 Qu¶ l«
6 M¸ kÑp
§Þnh vÞ lç
ch©n van
Hình 1.4: phương án định vị

Phương án bố trí các mũi đột : để đạt được hiệu quả cao và độ đồng đều 7ab ố
trí 4 mũi đột , khi đột cùng vào đột một lúc. Các mũi độ cần được gá nghiêng
một góc 6
o
so với phương ngang và 15,5
o
so với phương dọc.( Hình 1.5)

Đồ án tốt nghiệp ngành Công Nghệ Chế Tạo Máy 8

16
0
S
-
1
R
6
S
D
5
0
N
5
0
B
F2



(

T
A
I
Y
O
)
90°
1
5
,
5
°
1
5
,
5
°
6
°
6
°
5
0
°
5
0
°
16
0
S

-
1
R
6
S
D
5
0
N
5
0
B
F2



(
T
A
I
Y
O
)
Hình 1.5:phương án bố trí mũi đột
b) Phương án phân độ :Để có thể đột được 36 lỗ với 4 mũi đột một lần đột thì
ta phải phân độ mỗi lần là 40
o
( đột 9 lần). Để phân độ được chính xác và
nhanh chóng ta dùng một cảm biến vị trí,kết hợp với động cơ nối qua hộp
giảm tốc ,(trục động cơ có cơ cấu phanh siêu nhạy để có thể dừng ngay khi

có tín hiệu của cảm biến vị trí ). Nh hình 1.5

Đồ án tốt nghiệp ngành Công Nghệ Chế Tạo Máy 9

C¶m biÕn vÞ trÝ
§éng c¬ g¾n liÒn
hép gi¶m tèc
G¾n 9 ®iÓm
Hình 1.5
c) Phương án đột : để đột được lỗ chính xác ta chia ra làm hai bước là đột lồi
và đột thủng. Bước đột lồi được thực hiện bằng mũi đột lồi, tiếp sau đó là
bước đục thủng được thực hiện bằng mũi đục thủng đều dùng thuỷ lực. Để
điều khiển được các quá trình này ta dùng các cữ hành trình và các van điều
khiển bằng các cuộn hút. Nh hình 1.6
Chµy ®ét thñng
Chµy ®ét låi
§e
Chi tiÕt
Hình 1.6

Đồ án tốt nghiệp ngành Công Nghệ Chế Tạo Máy 10

d) Phương án điều khiển :để cho máy có thể hoạt động một cách tự động ,ở
đây ta dùng bộ điều khiển khả lập trình PLC để điều khiển phối hợp các
hoạt động của máy.
Hiện nay có nhiều loại PLC của các hãng khác nhau:
Bộ PLC ALLEN-BRADLEY SLC500 của hãng AMATROL Mỹ.
Họ các bộ PLC Simatic S5, Simatic S7 của hãng Siemens, cộng hoà liên bang Đức.
Các họ PLC Series 90 TM của hãng Fanme, Nhật Bản.
Các họ PLC CQM1, CPM1, CPM1A và SRM1 của hãng OMRON, Nhật Bản.

Trong đồ án này ta dùng bộ PLC S7200(hiện có trong phòng thí nghiêm FMS &
CIM bộ môn công nghệ chế tạo máy )
5. Phân tích nguyên lý làm việc và điều khiển của máy:
Nguyên lý làm việc của máy nh sau : Trước tiên người công nhân đặt vành lên
máy . Chú ý là khi đó lỗ chân van cần được lắp đúng vào chốt định vị ở trên máy. Sau đó
người công nhân sẽ Ên nút phát tín hiệu cho máy tự động hoạt động theo từng bước như
sau:
_Trục kẹp đi xuống do xi lanh khí nén được bơm khí nén vào, làm cho các má kẹp sẽ
văng ra kẹp chặt chi tiết . Do cơ cấu kẹp là tự lựa nên chi tiết được kẹp vừa đủ lực, vành
không bị biết dạng.( Nh hình 1.7)
Trôc kÑp ®i xuèng
M¸ kÑp bung ra
M¸ kÑp bung ra
Hình 1.7

ỏn tt nghip ngnh Cụng Ngh Ch To Mỏy 11

- Sau ú cm bin t cui trc s phỏt tớn hiu cho PLC bit l quỏ trỡnh kp ó xong.
Tip ú PLC s phỏt ra tớn hiu cho mỏy nộn khớ bm khớ vo lm cho nh v l chõn
van lựi vo. ( hỡnh 1.8)
3 Quả lô
6 Má kẹp
Định vị lỗ chân
van
Xi lanh khí nén
Chi tiết
Lùi vào
Trục kẹp đi
xuống
Má kẹp bung ra

Má kẹp bung ra
Cảm biến vị trí
Trục kẹp đi
xuống
Hỡnh 1.8

Đồ án tốt nghiệp ngành Công Nghệ Chế Tạo Máy 12

-Sau khi định vị lỗ chân van đã lùi vào, chạm phải cữ hành trình của xi lanh khí nén sẽ
báo cho PLC biết để PLC phát tín hiệu mở van thuỷ lực của các đe làm cho cả 4 đe đi
vào để định vị lên vành .(hình 1.9)
§e ®i vµo
1
60
S
-1
R
6
S
D
5
0
N
5
0
B
F
2

(T
A
IY
O
)
§e ®i vµo §e ®i vµo
1
60
S
-1
R
6
S
D
5
0
N
5
0
B
F
2




(T
A

IY
O
)
Hình 1.9
_Đe đi vào định vị sẽ gặp cữ hành trình của nó ,báo cho PLC phát lệnh mở xi lanh thuỷ
lực của các chày đột lồi để các chày đột này vào đột lồi vành (hình 1.10)

Đồ án tốt nghiệp ngành Công Nghệ Chế Tạo Máy 13

§ét låi tiÕn vµo
§ét låi tiÕn vµo
§ét låi tiÕn vµo
§ét låi tiÕn vµo
16
0
S
-
1R
6
S
D
5
0
N
5
0
B
F
2

(
T
A
IY
O
)
16
0
S
-
1R
6
S
D
5
0
N
5
0
B
F
2



(
T
A

IY
O
)
Hình 1.10
-Sau khi đột lồi xong chày đột lồi sẽ gặp phải cữ hành trình của nó , phát tín hiệu báo cho
PLC đÓ PLC phát lệnh mở xi lanh thuỷ lực của các chày đột thủng làm cả 4 chày này
cùng vào đột thủng vành một lúc .(hình 1.11)

Đồ án tốt nghiệp ngành Công Nghệ Chế Tạo Máy 14

Chi tiÕt
§e
Chµy ®ét låi
Chµy ®ét thñng
hình 1.11
_Sau khi đột thủng sau ,chày đột thủng sẽ gặp phải cữ hành trình của nó , báo cho PLC
để PLC phát tín hiệu đóng van thuỷ lực của xi lanh đột thủng . Xi lanh này loại có khả
năng tự hồi về (hồi về bằng lò xo ) sẽ làm cho chày đột thủng rút về ngay lập tức .
-Khi chày đột thủng rút về nó sẽ gặp cữ hành trình của nó ,báo cho PLC biết để PLC
phát tín hiệu mở van thuỷ lực của xi lanh đột lồi làm cho chày đột lồi lùi ra
- Khi đột lồi lùi ra nó sẽ báo cho PLC biết để PLC phát tín hiệu mở van thuỷ lực của xi
lanh đe làm cho đe lùi ra vị trí ban đầu .
-Khi đe lùi ra nó sẽ gặp phải cữ hành trình của nó , báo cho PLC biết để PLC phát tín
hiệu cho động cơ phân độ quay .(hình 1.12)

Đồ án tốt nghiệp ngành Công Nghệ Chế Tạo Máy 15

Hình 1.2
Quay gãc 40°°
0

-Động cơ quay được 40
0
thì cảm biến phân độ sẽ phát tín hiệu báo cho PLC , đÓ PLC phát
tín hiệu dừng động cơ .
-Khi động cơ dừng lại nó sẽ báo cho PLC biết để PLC phát tín hiệu làm cho quá trình lại
thực hiện lại từ bước đe đi vào .
-Chu trình được lập lại 9 lần từ bước đe đi vào đến bước phân độ để có thể đột được hết
36 lỗ .
-Sau khi thực hiện được 9 lần thì báo cho PLC biết đÓ PLC phát tín hiệu làm cho định vị
lỗ chân van lùi ra .
-xi lanh định lỗ chân van lùi ra sẽ gặp cữ hành trình của nó ,báo cho PLC để PLC phát tín
hiệu làm cho xi lanh của trục kẹp mở để trục kẹp đi lên ,các má kẹp nhả chi tiết ra .
Hình 1.13

ỏn tt nghip ngnh Cụng Ngh Ch To Mỏy 16

Trục kẹp đi lên
Chi tiết
Xi lanh khí nén
Định vị lỗ chân
van
6 Má kẹp
3 Quả lô
Má kẹp đi vào
Má kẹp đi vào
Trục kẹp đi lên
Đi ra
Cảm biến vị trí
hỡnh 1.13
-Cui cựng ngi cụng nhõn s b vnh ra t lờn cha phụi chun b cho nguyờn

cụng tip theo

Đồ án tốt nghiệp ngành Công Nghệ Chế Tạo Máy 17

PHẦN II: PHẦN ĐIỀU KHIỂN
Ứng dụng hệ thống điều khiển điện tử (bao gồm các phần tử trong điều khiển nh
cảm biến , bộ điều khiển khả lập trình PLC…) để điều khiển quá trình làm việc của
máy.
I. Chuyên đề : Giới thiệu một số thiết bị trong phòng thí nghiệm
1- Một Số loại cảm biến (Sensors)
1- Một Số loại cảm biến (Sensors)


Trong một hệ thống điều khiển tự động hay trong các thiết bị đo cảm biến là một
Trong một hệ thống điều khiển tự động hay trong các thiết bị đo cảm biến là một
thành phần quan trọng nhất .
thành phần quan trọng nhất .


Cảm biến ( sensor ) được định nghĩa là một thiết bị cảm nhận và đáp ứng các tín
Cảm biến ( sensor ) được định nghĩa là một thiết bị cảm nhận và đáp ứng các tín
hiệu và các kích thích
hiệu và các kích thích


Nguyên lý hoạt động chung của các cảm biến là biến đổi các đại lựơng vật lý và
Nguyên lý hoạt động chung của các cảm biến là biến đổi các đại lựơng vật lý và
các đại lượng không điện thành các đại lựơng điện .
các đại lượng không điện thành các đại lựơng điện .



Hiện nay có rất nhiều loại cảm biến với những công dụng , nguyên lý cấu tạo cũng
Hiện nay có rất nhiều loại cảm biến với những công dụng , nguyên lý cấu tạo cũng
nh
nh
nguyên tắc vật lý khác nhau . Dưới đây chỉ xin gới thiệu một số loại cảm biến
nguyên tắc vật lý khác nhau . Dưới đây chỉ xin gới thiệu một số loại cảm biến
có trong phòng thí nghiệm , còn phần nguyên tắc vật lý và cấu tạo có thể xem trong
có trong phòng thí nghiệm , còn phần nguyên tắc vật lý và cấu tạo có thể xem trong
các tài liệu về cảm biến .
các tài liệu về cảm biến .
1.1 Cảm biến quang (Photo sensor )
Cảm biến quang là loại cảm biến mà dạng kích thích là các nguồn sáng ( đèn sợi
đốt , điôt phát quang , laser … ) còn cảm biến là các linh kiện có thể biến đổi tín hiệu
quang
1.1.1Cảm biến kiểu phản xạ gương : là loại cảm biến gồm nguồn phát , cảm biến và
gương . Ví dụ loại kí hiệu BEN5M-MDT :
• Nguyên lý hoạt động : nguồn phát phát ra tín hiệu quang phản chiếu qua gương
đến cảm biến .
• Các đặc tính kỹ thuật :
– Có sẵn bộ khuyếch đại
– Chức năng tự động cảm nhận vật thể
– Khoảng cách nhận 0,1 đến 5m

Đồ án tốt nghiệp ngành Công Nghệ Chế Tạo Máy 18

– Nguồn cấp 12 đến 24VDC
– Hoạt động đèn sáng hoặc tắt
– Ngõ ra điều khiển 2 đầu ra collector hở NPN/PNP
• NPN :điện áp tảI tối đa 30VDC,dòng tảI tối đa 200mA,điện áp tối đa

1V
• PNP:điện áp tải đầu ra nhỏ nhất (khả năng cung cấp) 2,5V, dòng tải tối
đa 200mA
– Có mạch bảo vệ chống ngược cực tính và quá dòng
• Phương pháp kết nối
– Dây xanh nối vào cực âm của nguồn , dây nâu nối vào cực dương của nguồn
(12-24V)
– Tuỳ thuộc vào đầu vào của các thiết bị kết nối với cảm biến ta có thể chọn
dây trắng (đầu ra PNP) dây đen ( đầu ra NPN ) kết hợp với mạch giao diện
sao cho phù hợp với các chỉ tiêu về điện áp , công suất , dòng điện …
–
Tr¾ng
§en
Xanh
N©u
Autonics
(PNP)
(NPN)
• Các ứng dụng
– Phát hiện ra các vật mờ đục, đường kính nhỏ nhất 6mm
– Kết nối với bộ xử lý ( ví dụ PLC hay các vi mạch ) , để điều khiển các cơ
cấu chấp hành trong các hệ thống tự động thông qua các chương trình đã
được lập trình sẵn .
–
C¬ cÊu chÊp
hµnh
C¶m biÕn
chu¬ng tr×nh
Bé vi xö lý

Đồ án tốt nghiệp ngành Công Nghệ Chế Tạo Máy 19

1.1.2 Cảm biến kiểu phản xạ khuyếch tán: Cảm biến gồm nguồn phát và cảm biến. Ví
dụ loại kí hiệu BEN300-DDT
Autonics
• Các đặc tính kỹ thuật sau :
– Có sẵn bộ khuyếch đại
– Chức năng tự động cảm nhận vật thể
– Khoảng cách nhận 300mm
– Nguồn cấp 12 đến 24VDC
– Hoạt động đèn sáng hoặc tắt
– Ngõ ra điều khiển 2 đầu ra collector hở NPN/PNP
• NPN :điện áp tảI tối đa 30VDC ,dòng tảI tối đa 200mA,điện áp tối đa
1V
• PNP:điện áp tảI đầu ra nhỏ nhất (khả năng cung cấp) 2,5V, dòng tảI
tối đa 200mA
– Có mạch bảo vệ chống ngược cực tính và quá dòng
• Phương pháp kết nối(giống của BEN5M-MDT)
– Dây xanh nối vào cực âm của nguồn , dây nâu nối vào cực dương của nguồn
(12-24V)
_ Tuỳ thuộc vào đầu vào của các thiết bị kết nối với cảm biến ta có thể chọn
dây trắng (đầu ra PNP) dây đen ( đầu ra NPN ) kết hợp với mạch giao diện sao
cho phù hợp với các chỉ tiêu về điện áp , công suất , dòng điện …
• Các ứng dụng
– Phát hiện ra các vật với kích thớc 100x100mm ở cự ly là 300mm
– Kết nối với bộ xử lý ( ví dụ nh PLC hay các vi mạch ) , để điều khiển các cơ
cấu chấp hành trong các hệ thống tự động thông qua các chơng trình đã được
lập sẵn .

Đồ án tốt nghiệp ngành Công Nghệ Chế Tạo Máy 20

C¬ cÊu chÊp
hµnh
C¶m biÕn
chu¬ng tr×nh
Bé vi xö lý
1.1.3 Cảm biến kiểu thu phát : là loại cảm biến gồm nguồn phát và cảm biến. ví dụ loại
có kí hiệu BEN300-TDT
• Nguyên lý hoạt động : nguồn phát phát ra tín hiệu quang đến cảm biến. Cảm biến
nhận tín hiệu quang và chuyển thành tín hiệu điện.

Autonics Autonics
• Các đặc tính kỹ thuật sau :
– Có sẵn bộ khuyếch đại
– Chức năng tự động cảm nhận vật thể
– Khoảng cách nhận 3m
– Nguồn cấp 12 đến 24VDC
– Hoạt động đèn sáng hoặc tắt
– Ngõ ra điều khiển 1 đầu ra collector hở NPN
• NPN :điện áp tảI tối đa 30VDC ,dòng tảI tối đa 200mA,điện áp d tối
đa 1V
– Có mạch bảo vệ chống ngợc cực tính và quá dòng
– Có thể phát hiện được mục tiêu là các vật thể đục có đờng kính nhỏ nhất là
6mm
• Phương pháp kết nối

Đồ án tốt nghiệp ngành Công Nghệ Chế Tạo Máy 21

– Dây xanh nối (của cả đầu thu và đầu phát) vào cực âm của nguồn , dây nâu
(của cả đầu thu và đầu phát) nối vào cực dơng của nguồn (12-24V)

– Dây đen ( đầu ra NPN ) kết hợp với mạch giao diện sao cho phù hợp với các
chỉ tiêu về điện áp , công suất , dòng điện …


T¶i
nguån
12-24 vdc
N©u
Xanh
§en
Xanh
N©u
• Các ứng dụng
– Phát hiện ra các vật với kích thớc nhỏ nhất 6mm ở cự ly là 3m
– Kết nối với bộ xử lý ( ví dụ nh PLC hay các vi mạch ) , để điều khiển các cơ
cấu chấp hành trong các hệ thống tự động thông qua các chơng trình đã đợc
lập sẵn .
1.1.4 Cảm biến quang loại nhỏ ( photo micro sensor )
• Đây là loại cảm biến quang có kích thước nhỏ gọn , có nhiều kiểu lựa chọn tuỳ
theo việc lắp đặt ( kiểu K , T , L ) . Nhuyên lý hoạt động theo kiểu thu phát .
• các đặc tính kỹ thuật sau :
– Nguồn cấp 5 đến 24VDC
– Thuận tiện nối kết mạch IC , Rơle , PLC
– Có thể lựa chọn chế độ mở sáng / mở tối ( linght ON / Dark ON )
– Loại dòng ampe nhá ( micro ampe )
• Ngõ ra Tran-si-to cực thu mở mức logic 0V ( NPN open collector )
– Thuận tiện kiểm tra tình trạng hoạt động bằng LED đỏ
– Kết cấu chống bụi bẩn
• Phương pháp kết nối
– Đầu âm ( khắc dấu - ) nối vào cực âm của nguồn ,đầu dương ( khắc dấu +)

nối vào cực dương của nguồn (5-24V)
– Đầu khắc ” 0 “ ( đầu ra NPN ) kết hợp với mạch giao diện sao cho phù hợp
với các chỉ tiêu về điện áp , công suất , dòng điện …

Đồ án tốt nghiệp ngành Công Nghệ Chế Tạo Máy 22


• Các ứng dụng
– Sử dụng rất nhiều để định cữ hoạt động của các khớp quay ( ví dụ nh trong
các robot trong phòng thí nghiệm
– Kết nối với bộ xử lý ( ví dụ nh PLC hay các vi mạch ) , để điều khiển các cơ
cấu chấp hành trong các hệ thống tự động thông qua các chương trình đã
đựơc lập sẵn .
1.2. Cảm biến từ (Pro cimity sensor)
• Cảm biến từ là loại cảm biến mà dạng kích thích đựơc tạo nên bởi các hiệu ứng từ (
hiệu ứng Hall, định luật Faraday, hiệu ứng GMS …) còn cảm biến là các linh kiện
có thể biến đổi từ thành tín hiệu điện . Dưới đây là một số loại cảm biến từ :
1.2.1 Cảm biến từ sử dụng dòng 1 chiều 2 dây (ví dụ loại có kí hiệu PRCMT12-2DO)
• Các đặc tính kỹ thuật sau :
– Chuẩn mục tiêu vật kích thước 12x12x1mm ( vật liệu sắt)
– Khoảng cách nhận 2mm
– Nguồn cấp (điện áp hoạt động cho phép ) 24VDC (10- 30VDC)
– Ngõ ra điều khiển 1 đầu ra dòng tảI ra 2-50mA
– Có mạch bảo vệ chống ngựơc cực tính và quá dòng
• Phương pháp kết nối
– Đầu 4 ( Dây xanh ) nối vào cực âm của nguồn , đầu1 ( dây nâu ) nối vào cực
dơng của nguồn (12-24V)

Đồ án tốt nghiệp ngành Công Nghệ Chế Tạo Máy 23

1
2
3
4
+24V
0V
N¢U
XANH
• Các ứng dụng
– Phát hiện ra các vật có tính từ . Phân biệt được kim loại và phi kim
– Kết nối với bộ xử lý ( ví dụ nh PLC hay các vi mạch ) , để điều khiển các cơ
cấu chấp hành trong các hệ thống tự động thông qua các chương trình đã
được lập sẵn .


Đồ án tốt nghiệp ngành Công Nghệ Chế Tạo Máy 24


Đồ án tốt nghiệp ngành Công Nghệ Chế Tạo Máy 25

2- Một Số loại bộ mã hoá vòng quay (encoders)
2- Một Số loại bộ mã hoá vòng quay (encoders)
• Bộ mã vòng quay ( Encoder ) thực chất là một thiết bị dùng để chuyển đổi chuyển
động góc hoặc chuyển động thẳng thành tín hiệu nhị phân , từ đó có thể xác định
được số vòng quay hoặc dịch chuyển ,tức là nó có thể đo đợc dịch chuyển góc và
dịch chuyển thẳng
• Công dụng của bộ mã vòng quay :
– Đo lờng dịch chuyển thẳng hoặc góc

– Xác định vị trí của trục hoặc bàn máy
– Có thể kết nối với các bộ vi xử lý để điều khiển các cơ cấu công tác
• Phân loại :
– Theo thước đo có encoder thẳng và encoder tròn .
• Encoder thẳng cần đo các chuyển động dài bao nhiêu thì thứơc đo
phải dài bằng đó
• Encoder tròn có thước đo tròn có thể đo trực tiếp các chuyển động
quay ,còn khi đo các chuyển động thẳng thì cần chuyển chuyển động