máy dán siêu âm

Chơng II: Nghiên cứu hệ điều

Đồ án tốt nghiệp

khiển

Chơng I
Khảo sát máy dán siêu âm
I . MÔ Tả CÔNG NGhệ
- máy dán siêu âm có chức năng là dán ép chi tiết nhựa của pha đèn
xe đạp bằng sóng siêu âm tần số cao
- Sơ đồ công nghệ (mô hình )
. Dạng bên ngoài của máy dán đợc mô tả nh hình vẽ sau :

Mai Sỹ Hùng

1

Lớp CĐ Tự Động Hoá - K8A


Đồ án tốt nghiệp

khiển

Chơng II: Nghiên cứu hệ điều

Hình bên là sơ đồ máy dán siêu âm điều khiển chơng trình PLC. Bộ
phận cơ bản của máy là:
1. Tủ điện đợc nối với máy bằng cáp dẫn.
2. Nút điều khiển (Start, stop).

3. Động cơ xoay chiều 3 pha dùng để quay mâm gá sản phẩm.
4. Mâm gá sản phẩm.
5. Dầu gá sản phẩm.
6. Chày phát siêu âm ép dán sản phẩm.
7. Màn hình điều khiển.
8. Bộ phát xung siêu âm cấp cho chầy.
9. Bộ nguồn khí nén cấp cho hành trình hoạt động của chầy và tay cắp
sp.
10. Tay gắp sản phẩm.
11. Bộ hiển thị số sản phẩm đợc đếm.
S1, S'1 là procimitysensor dùng để cảm biến vị trí mâm gá sản phẩm.
S2, S3 là procimity sensơ dùng để cảm biến hành trình lên xuống của
chầy.
S'2 là procimity sensơ dùng để cảm biến vị trí phát siêu âm của chầy.
S4, S5, S6, S7 là procimity sensơ dùng để cảm biến hành trình lên xuống,
sang trái phải của tay gắp sản phẩm.
S8, S'8 là pho tô sensơ dùng để đếm sản phẩm đã đợc dán song.

Mai Sỹ Hùng

2

Lớp CĐ Tự Động Hoá - K8A


Đồ án tốt nghiệp

khiển

Chơng II: Nghiên cứu hệ điều

II. Mô tả hoạt động dạng sơ đồ khối.

Start

Mâm quay

Mâm dừng

Chuẩn bị sản
phẩm để dán

Đặt sản phẩm
cần dán vào mâm

Chu trình dán

Chu trình Gắp

End
Hình I.2: Sơ đồ khối của máy dán siêu âm

Mai Sỹ Hùng

3

Lớp CĐ Tự Động Hoá - K8A


Đồ án tốt nghiệp

khiển

Chơng II: Nghiên cứu hệ điều

* Chu trình dán.

Start

Chày dán sản phẩm
đi xuống

Chày ép sản phẩm

Bộ phát
siêu âm

Phát siêu âm

Chày dừng 2 giây

Chày dán đi lên

End

Hình I.3: Sơ đồ khối của chày dán

Mai Sỹ Hùng

4

Lớp CĐ Tự Động Hoá - K8A


Chơng II: Nghiên cứu hệ điều

Đồ án tốt nghiệp

khiển
* Chu trình tay gắp sản phẩm.

Start

Tay gắp sản phẩm
đi xuống

Tay gắp hút
sản phẩm

Tay gắp sản phẩm
đi lên

Tay gắp sản phẩm
đi ra

Tay gắp nhả
sản phẩm

Bộ đếm sản phẩm

Hiển thị

Tay gắp sản phẩm
đi vào

End
Hình I.4: Sơ đồ khói của tay gắp sản phẩm

Mai Sỹ Hùng

5

Lớp CĐ Tự Động Hoá - K8A


Đồ án tốt nghiệp

khiển

Chơng II: Nghiên cứu hệ điều

Vật liệu đợc chuẩn bị xong ta ấn nút (Start) sau đó công nhân bỏ sp vào
đầu gá mâm quay đến vị trí chầy dán thì dừng lại và bắt đầu chu trình của
chầy dán và tay gắp sản phẩm hoạt động.
* Chu trình của chày dán.
Khi bấm start mâm chạy đến vị trí dán thì dừng lại lúc này chày từ
hành trình trên xuống dới, sau đó ép chặt hai sản phẩm cần dán, bộ phát
siêu âm phát ra. Sóng siêu âm làm nóng chi tiết dán, chày dừng lại đó 2
giây sau đó hành trình tiếp tục đi lên đến hết hành trình thì chày dừng lại.
* Chu trình của tay gắp sản phẩm.

Khi bấm start mâm chạy đến vị trí dán chầy dán xong mâm tiếp tục
chạy đến vị trí gắp lúc này hành trình tay gắp sản phẩm đi xuống, tay gắp
hút sản phẩm tay tiếp tục đi lên, tay gắp ra sau đó tay gắp nhả sản phẩm,
sản phẩm đợc rơi qua bộ đếm (đợc hiển thị trên màn hình), rơi ra ngoài và
hành trình của tay gắp lại đi vào đến hết hành trình thì dừng lại.
III. Trang thiết bị điều khiển của máy.

1. Khái quát chung về máy dán siêu âm.
Khái niệm:
Hàn siêu âm là hàn dới tác động của dao động âm, sự liên kết giữa
hai chi tiết cần hàn chi do tác dụng lực ép và sóng siêu âm mà không có
nguồn nhiệt cung cấp, dùng phần tử liên kết với nhau tạo mối hàn.
* Đặc điểm công nghệ.
Hàn các chi tiết đảm bảo đợc độ bền, đẹp, độ kết dính cao năng suất
hàn rất cao so với phơng pháp thủ công vì thế giảm đợc số lợng nguyên
công, giảm cờng độ lao động.

Mai Sỹ Hùng

6

Lớp CĐ Tự Động Hoá - K8A


Đồ án tốt nghiệp

khiển

Chơng II: Nghiên cứu hệ điều

Các thông tin về quy luật chuyển động mâm cặp, chầy và tay gắp sp
đảm bảo quá trình hàn dán sp trên máy đợc điều khiển bởi bộ lập trình PLC
của hãng OMRON đợc ngời lập trình lập dới dạng lệnh từ mã ngữ sang mã
máy gọi là chơng trình điều khiển.
* ý nghĩa:
Máy phát sung biến đổi tần số từ 50Hz ữ 2000Hz ngoài ra máy dán
này có nghĩa to lớn là chất lợng sản phẩm đợc nâng cao đáp ứng đợc nhu
cầu của thị trờng.
* Phân loại:
Theo hình dáng sản phẩm thì máy hàn siêu âm với đầu chày hình
tròn, hình lục giác để đáp ứng sự đa dạng về hình thể của sản phẩm.
Theo công dụng thì máy hàn siêu âm chỉ có công dụng là dùng để
dán, ép, hàn một lúc một tiếp điểm hay nhiều tiếp điểm.
2. Về cấu tạo của máy thì gồm các phần chính sau:
- Chày dán
- Tay gắp sản phẩm
- Mâm quay
- Bộ phát siêu âm
- Bộ đếm
- Máy nén khí
- ống dẫn khí
- Van khí

Mai Sỹ Hùng

7

Lớp CĐ Tự Động Hoá - K8A

Đồ án tốt nghiệp

khiển

Chơng II: Nghiên cứu hệ điều

- Màn hình điều khiển
- Bộ PLC
- Các cảm biến (Procimity sensor).
2.1. Chày dán.
- Là thiết bị dùng để ép, dán sản phẩm; chày đợc kết cấu theo phơng
thẳng đứng phía trên của chày là hình trụ vuông đầu dới vòng ngoài là hình
tròn vòng trong là hình lục giác, đầu dới này vừa khít với sản phẩm đặt vào
ụ trên mâm gá.
- Chầy dán sản phẩm đợc điều khiển chuyển động lên xuống bằng
một xilanh kép, xi lanh này đợc cấp khí từ van khí, van điện khí đợc đo áp
suất để có thể hiệu chỉnh áp suất khí cấp cho xi lanh, quá trình khí này đợc
một bộ nguồn khí cấp cho đặt tại chân máy. áp suất khí cấp cho chày đợc
hiển thị trên đồng hồ đặt tại thân chày dán.
- Quá trình lên xuống chày dán sản phẩm đợc hạn chế bởi hai sensơ
cảm biến vị trí đầu trên và dới, hành trình này cũng có thể đợc thay đổi bởi
sản phẩm cần dán để điều chỉnh chày lên cao hoặc xuống thấp hơn bằng
một vít điều chỉnh định vị.
- Giữa hai sen sơ cảm biến vị trí còn có một sensơ cảm biến vị trí
phát xung của chày, khi có sản phẩm thì phát xung khi không có sản phẩm
thì không phát xung.

Mai Sỹ Hùng

8

Lớp CĐ Tự Động Hoá - K8A


Đồ án tốt nghiệp

khiển

Chơng II: Nghiên cứu hệ điều

Hình dạng của chày dán

Type KVT 08

Baujaher
Ser/NR 1877/2

Spannung 220V/50Hz

Hình I.5: Hình dạng bên ngoài của chày dán

Mai Sỹ Hùng

9

Lớp CĐ Tự Động Hoá - K8A


Chơng II: Nghiên cứu hệ điều

Đồ án tốt nghiệp

khiển

Hành trình lên xuống đợc điều khiển bằng khí nén có sơ đồ công
nghệ sau:

a0

A+: Pittông chuyển động đi xuống
A-: Pittông chuyển động đi lên

A-

a0: Điều khiển đi xuống
a1

a1: Điều khiển đi lên

Mô tả sơ đồ bằng dùng phơng pháp GRAFCET.
9
Trạng thái ban đầu

Đã ở trạng thái ban đầu

GI:

1

Trạng thái đi xuống

Đã ở trạng thái đi xuống

2

Trạng thái đi lên
Đã ở trạng thái đi lên

Mai Sỹ Hùng

10

Lớp CĐ Tự Động Hoá - K8A


Chơng II: Nghiên cứu hệ điều

Đồ án tốt nghiệp

khiển
Graph II

g
-

A

m, a0

GII:

1

A+

a1

2

A-

A0

S0+ = g + a0S2
S0- = S1
S1+ = (m + a0)S0
S1- = S2
S2+ = a1.S1
S2- = S0
Sơ đồ mạch điều khiển của chầy dùng rơle tiếp điểm.
F(S0) =(S0+ + S0) S1 = ( g + a 0 S 2 ) +S 0 S1
f(S 1 ) = ( m + a 0 ) S 0 +S 1 S 2

f(S 2 ) = ( a 1S1 + S 2 ) S 0

Mai Sỹ Hùng

11

Lớp CĐ Tự Động Hoá - K8A

Chơng II: Nghiên cứu hệ điều

Đồ án tốt nghiệp

khiển
g

a0

S2

S1

S0

S0
m

S0

S2

a0

S1

S1
a1

S1

S0

S2

S2
Hình I.6: Trên là sơ đồ điện khí nén của chầy dán sản phẩm.
2.2. Hành trình của tay gắp sản phẩm.
Là thiết bị dùng để gắp sản phẩm đã dán song từ mâm ra ngoài rồi bỏ
qua cửa ra, ta gắp có cấu tạo hình chữ "L" nằm úp xuống.
- Cùng nh hành trình của chầy dán tay gắp đợc chuyển động nhở vào
hai xi lanh kép, hai xi lanh này đợc cấp nguồn khí nhờ vào hai van điện khí
nén lấy chung nguồn cấp với chầy dán sản phẩm.
- Xi lanh điều khiển lên xuống của tay gắp sản phẩm đợc hạn chế
hành trình lên xuống bằng hai cảm biến S 4, S5 ở đầu và cuối hành trình lên
xuống, xi lanh điều khiển hành trình vào ra của ta gắp sản phẩm đợc hạn
chế hành trình bằng hai cảm biến vị trí S6, S7 ngoài ra đầu và cuối hành trình
của xi lanh ra còn có hai mấu nhựa chống va đập tránh hỏng hóc, mấu nhựa
cũng có thể thay thế dễ dàng khi đã bị mòn hoặc bị vỡ, gãy.
- Cuối của hành trình ra cũng có một van xả khí để nhả sản phẩm: khi
ta gắp đi đến hết hành trình ra chạm phải van khí sẽ đợc mở, khi ấy sản

Mai Sỹ Hùng

12

Lớp CĐ Tự Động Hoá - K8A

Chơng II: Nghiên cứu hệ điều

Đồ án tốt nghiệp

khiển

phẩm đang dính trên tay gắp đợc thổi ra và rơi vào nơi quy định, tay gắp đi
vào nhả van nguồn khi sẽ đợc đóng lại.
- Đầu hút của tay gắp sản phẩm đợc cấu hình nón gấp trên xuống để
dễ dàng mút sản phẩm bằng chân không khi đợc ấn dính vào sản phẩm, đầu
mút bằng cao su mềm và dẻo, cũng có ống dẫn khí để thổi sản phẩm rơi ra
khi đã đến nơi quy định, đầu hút cũng có kết cấu lò xo co dãn chống va đập
làm h hỏng sản phẩm
* Sơ đồ công nghệ của tay gắp
b0

m

b1
B-

a0

B+
A+

A-

a1

A: Xi lanh chuyển động lên xuống.
A+: Chuyển động đi xuống.
A-: Chuyển động đi lên
B : Xi lanh chuyển động sang trái
B+: Chuyển động sang phải.
B-: Chuyển động sang trái.
a0, a1: Điều khiển lên xuống.
b0, b1: điều khiển sang trái phải.

Mai Sỹ Hùng

13

Lớp CĐ Tự Động Hoá - K8A


Chơng II: Nghiên cứu hệ điều

Đồ án tốt nghiệp

khiển
GraphI:
g

Trạng thái ban đầu
Đã ở trạng thái ban đầu
1

Trạng thái đi xuống

Đã ở trạng thái đi xuống

2

Trạng thái đi lên
Đã ở trạng thái đi lên

3

Trạng thái sang phải
Đã ở trạng thái sang phải

4

Trạng thái sang trái
Đã ở trạng thái sang trái

Graph II:
g
A,- B -

m,a0b0
1

A+

a1
G.II

2

A-

a0, b0
3

B+

b1
4

B-

b0

Mai Sỹ Hùng

14

Lớp CĐ Tự Động Hoá - K8A


Đồ án tốt nghiệp

khiển

Chơng II: Nghiên cứu hệ điều

S0+ = g + b0S4
S0- = S1

S1+ = (m + a0b0)S0
S1- = S2
S2+ = a1.S1
S2- = S3
S3+ = a0b0.S2
S3- = S4
S4+ = b1S3
S4- = S0

Sơ đồ điều khiển khí nén.
F(S0) = (S0+ + S0) S1
= ( g + b 0 S 4 ) +S 0 S1
f(S1 ) = ( m + a 0 b 0 ) S 0 +S 1 S 2

f(S 2 ) = ( a 1S1 + S 2 ) S 3
f(S 3 ) = (a 0 b 0 S 2 + S 3 )S 4
f(S 4 ) = (b1S 3 +S 4 )S 0

Mai Sỹ Hùng

15

Lớp CĐ Tự Động Hoá - K8A


Chơng II: Nghiên cứu hệ điều

Đồ án tốt nghiệp

khiển

g
D

b0

S4

S1

S0

S0
m

a0

b0

S0

S2

S1

S1
a1

S1

S0

S2

S4

S3

S2
a0

b0

S2

S3
b1

S3

S0

S4

S4

Hình I.7: Sơ đồ điện khí nén tay gắp sản phẩm.

2.3. Mâm gá sản phẩm và hành trình của nó.
- Là thiết bị dùng để gá sản phẩm cần gia công lên đó, trên mâm gá
gồm có 8 ụ gá; các ụ này đợc sắp xếp theo hình tròn và cách đều nhau một

khoảng xác định bên trong mỗi ụ có đầu nhô lên để cố định sản phẩm
chống trợt nên khi đặt sản phẩm lên thì sẽ đợc giữ chặt không bị sai lệch.
- Mâm quay có cấu tạo hình tròn, bán kính của mâm R = 30cm, bề
dày của mâm là 2cm, phần bên dới dính với mâm có một đế chịu lực cho

Mai Sỹ Hùng

16

Lớp CĐ Tự Động Hoá - K8A


Đồ án tốt nghiệp

khiển

Chơng II: Nghiên cứu hệ điều

mâm đảm bảo mâm không bị biến dạng khi chày ép xuống để gia công chi
tiết đợc tốt hơn, không bị lỗi sản phẩm.
- Động cơ làm quay mâm cặp là động cơ không đồng bộ xoay chiều
ba pha; ngoài ra cũng có thể dùng động cơ một c hiều hoặc khí nén để điều
khiển mâm nhng đối với hệ thống này thì cha tối u không đáp ứng đợc yêu
cầu của máy. Sở dĩ động cơ xoay chiều ba pha đợc sử dụng ở đây là do nó
đáp ứng đợc các yêu cầu kỹ thuật của máy nh mô men khởi động lớn, hãm
lớn, đòi hỏi động cơ phải tức thì quá trình quá độ chiếm tỷ lệ đáng kể trong
chu kỳ làm việc vì vậy khi tính toán chọn động cơ thì đã lấy động cơ 3 pha
không đồng bộ. Cơ cấu truyền động giữa động cơ và mâm là cơ cấu bánh
răng.
- Mâm đợc định vị, vị trí dừng khi dán sản phẩm đúng nơi bằng hai

cảm biến S1, S'1 đặt dới mâm. Khi mâm quay hai bánh răng của mâm đặt dới ụ gá trùng với 2 vị trí của Sensơ S 1, S'1 thì mâm dừng, hai sensơ này tạo
với góc trong tâm của mâm là 45 0 vậy nên mâm đợc dừng rất chính xác vị
trí dán.
2.4. Bộ phát siêu âm.
- Là thiết bị dùng để biến dòng xoay chiều có tần số f = 50Hz lên
dòng cao tần f = 20000 Hz nhờ bộ phận băm xung điện áp (ĐTCS). Từ
dòng cao tần đợc biến đổi thành sóng điện từ và từ sóng điện từ biến đổi
thành sóng cơ dao động để dán sản phẩm từ đây sóng đợc cấp cho chầy
nhờ bộ truyền dẫn để dán sản phẩm.
2.5. Bộ đếm.
TYPE ALMK 16.01
U = 24V
I = 0,046A.

Mai Sỹ Hùng

17

Lớp CĐ Tự Động Hoá - K8A


Đồ án tốt nghiệp

khiển

Chơng II: Nghiên cứu hệ điều

- Là bộ dếm đếm những sản phẩm đã dán đợc đo tay gắp lấy ra và thả
vào nơi quy định. Sản phẩm đợc rơi qua hai cảm biến đặt đối xứng nhau S 8,
S'8 đợc báo về PLC và hiển thị số trên màn hình hiển thị 11. Qua đó ta cũng

rõ về năng suất làm việc của máy.
2.6. Máy nén khí.
- Là thiết bị dùng để biến đổi khí thiên nhiên có áp suất P = 1 at
thành khí có áp suất P = 8bar để cung cấp có các van điện khí nén của máy
nh chày và tay gắp.
- Yêu cầu khí vào máy khí phải sạch, khô, đủ áp suất.
+ Công đoạn làm sạch khí đợc thực hiện lọc ở hai nơi trớc và sau
máy nén trớc khi đa khí vào máy ngời ta thờng đa khí qua hệ thống sấy khô
ở đầu nguồn chống nớc hội tụ trong máy làm han gỉ và hỏng máy.
2.7. ống dẫn khí.
- Là thiết bị dùng để dẫn khí tới các van điện khí nén đến các xi lanh
khí nén. ống dẫn khí đợc cấu tạo bằng nhựa và bằng cao su loại tốt để đảm
bảo nguồn khí đợc dẫn không rò rỉ hoặc ống do áp suất, mỗi đờng dẫn khí
đều có ống dẫn có đờng kính nhất định của ống.
1.8. Hệ thống van khí.
- Gồm rất nhiều hệ thống van: van khi dùng cấp khí, van dầu, bôi
trơn, van giảm áp, van an toàn.
+ Van khí là các van điện khí đợc cấp khí từ máy nén rồi phân phối
cho các bộ phận xi lanh chày, tay gắp, bộ nhả sản phẩm
+ Van dầu bôi trơn dùng để giảm ma sát trong truyền động của máy
nén khí và chống han gỉ thiết bị.

Mai Sỹ Hùng

18

Lớp CĐ Tự Động Hoá - K8A


Đồ án tốt nghiệp

khiển

Chơng II: Nghiên cứu hệ điều

+ Van giảm áp điều khiển áp suất ra theo yêu cầu của máy, đi kèm
với van là các bộ hiển thị đóng vai trò nh biến áp.
+ Van an toàn là hệ thống van đảm bỏ sự hoạt động an toàn của máy
khi có trục trặc khi áp suất tăng, hoặc giảm.
2.9. Màn hình điều khiển.
- Là thiết bị hiển thị những tham số làm việc, những trị số làm việc đợc ngời sử dụng cài đặt, là thiết bị giao diện giữa ngời và máy duy nhất, các
trị số trong máy có thể thay đổi đợc theo sản phẩm cần gia công thì ngời ta
cài đặt lại nhờ màn hình điều khiển.
2.10. Bộ PLC
Gồm có hai bộ: Chầy phát xung và quá trình hoạt động. Là bộ điều
khiển logic theo chơng trình: Bộ xử lý Trung tâm gọi là CPU (Central
Processing Unit). Nó đợc nối trực tiếp đến các thiết bị I/O vì thế mọi hoạt
động của máy đều đợc xử lý qua CPU.
- Bộ PLC của máy này là bộ điều khiển loại CQM1 của hãng
OMRON gồm có nhiều đầu vào ra.
2.11. Các cảm biến (Procimity sensor, photosensor).
Gồm có cảm biến hành trình quay mâm, lên xuống chầy tay gắp và
cảm biến đếm sản phẩm. Nhiệm vụ của nó là nhận tín hiệu từ các hành trình
trên sau đó chuyển tín hiệu về bộ vi xử lý PLC để từ đó đa tín hiệu điều
khiển cho hành trình tiếp theo.
- Các trị số của sensor có:
Ltw = 500mm.
U = 24V

Mai Sỹ Hùng

19

Lớp CĐ Tự Động Hoá - K8A


Chơng II: Nghiên cứu hệ điều

Đồ án tốt nghiệp

khiển
I = 200mA.

Đa số giá trị điện thế của Sensơ có trong khoảng 10V ữ 30V đợc lắp
trong mạch điều khiển ở đây Sensơ đợc lắp với điện t hế U = 24V.
Hình a: Cảm biến lên xuống của chày.

NnnnnNT

Sensơ 1
NT

1

10-30(V)

Brown +

Black out P1

Blue -

White out P2

Hình b: Cảm biến hành trình trái của tay gắp

Sensơ 1

NT

1

Brown +

10-30(V)
White out P2

Blue -

Hình c: Cảm biến hành trình phải của tay gắp

Sensơ 1

NT
Brown +
Blue -

1

10-30(V)

White out P2

Chơng II: Nghiên cứu hệ điều khiển.
I. Chế độ hoạt động.

Mai Sỹ Hùng

20

Lớp CĐ Tự Động Hoá - K8A


Chơng II: Nghiên cứu hệ điều

Đồ án tốt nghiệp

khiển

Máy dán siêu âm có hai chế độ điều khiển: là điều khiển bằng tay và
điều khiển tự động.

A. Chế độ điều khiển bằng tay:

- Chế độ này chỉ dùng khi máy có sự cố cần kiểm tra. Khi máy có sự
cố ngời điều hành chuyển sang chế độ hoạt động bằng tay các bớc đợc tiến
hành nh sau: Ta ấn nút vào bàn điều khiển thì động cơ đợc cấp điện quay
mâm cặp cũng quay đến vị trí của sen sơ S1, S1 trùng với bánh răng của
mâm thì mâm dừng của chày và tay dán bắt đầu thực hiện.
- Chu trình của chày dán sản phẩm bắt đầu thực hiện khi mâm dừng
píttông thực hiện hành trình xuống, do không có sản phẩm nên chầy bị đi

xuống sâu hơn nên không chạm vào sen sơ phát xung S 2 chày không phát
xung mà chày xuống chạm vào sen sơ S2 lập tức tín hiệu từ sen sơ S2 báo lại
và chầy chuyển xang hành trình đi lên chạm vào sen sơ S 3 hành trình lại đi
xuống và quá trình cứ lập đi lặp lại khi mâm dừng chầy xuống chầy lên
mâm lại quay.
- Chu trình của tay gắp bắt đầu khi mâm dừng tay gắp đi xuống chạm
vào sen sơ S4 tín hiệu đợc phản hồi là chầy đi lên chạm vào sen sơ S 5 hành
trình tiếp tục sang phải đến cuối hành trình tay gắp chạm vào sen sơ S 7 đồng
thời chạm vào van xả khí để đẩy sản phẩm ( do thử máy nên không có sản
phẩm) hành trình tiếp tục sang trái tiếp tục chạm vào sen sơ S 6 lại đi xuống
quá trình cứ lặp đi lặp lại đến khi ấn nút dừng.

Mai Sỹ Hùng

21

Lớp CĐ Tự Động Hoá - K8A


Đồ án tốt nghiệp

khiển

Chơng II: Nghiên cứu hệ điều

B. Chế độ tự động:

Khi ấn nút khởi động (start) động cơ mâm đợc cấp điện mâm sẽ quay
tới vị trí bánh răng mâm trùng với hai sen sơ S 1, S1 thì dừng lại lúc này ngời
ta đa sản phẩm cần dán vào vị trí đầu gá chuẩn bị dán, từ đây hai chu trình

tự động của chày dán và tay gắp bắt đầu hoạt động.
- Chu trình tay gắp bắt đầu thực hiện khi mâm dừng píttông dọc của
tay gắp sản phẩm đợc cấp khí chuyển động đi xuống, đầu hút sản phẩm đợc
ấn xuống và mút chân không để mút sản phẩm. Khi tay gắp đi hết hành
trình đi xuống tác động vào sen sơ S 4 cuối hành trình cắt nguồn khí cấp cho
hành trình đi xuống và bắt đầu thực hiện hành trình đi lên kéo theo cả sản
phẩm đang dính chặt ở đầu mút. Khi tay gắp đi lên hết hành trình lên nó tác
động vào sen sơ S5 và cắt hành trình đi lên của tay gắp, rồi tiếp tục hành
trình đi ra của nó khi pít tông ngang của tay lấy sản phẩm đi hết hành trình
ra tác động vào sen sơ S7 cuối hành trình cắt hành trình đi ra ( đồng thời tay
tác động vào van khí mở khí đẩy sản phẩm đã dán ra khỏi tay gắp, sản
phẩm sẽ rơi qua bộ đếm và rơi ra ngoài, mỗi sản phẩm rơi qua cảm biến S 8
sẽ đợc hiển thị số lợng trên màn hình hiển thị 11 ). Sau khi nhả sản phẩm
xong pít tông ngang lại thực hiện hành trình đi đến cuối hành trình tác động
vào sen sơ S6, cắt hành trình đi vào và chuẩn bị cho hành trình đi xuống,
chu trình cứ lặp đi lặp lại cho tới khi ta ấn nút dừng stop.
- Chu trình chày dán khi mâm dừng pít tông thực hiện hành trình lên
xuống của chày dán đợc cấp khí để thực hiện hành trình đi xuống, đến hết
hành trình xuống chày gặp sản phẩm trên mâm, chày ép hai sản phẩm nhựa
với nhau. Nhờ có sản phẩm mà chầy bị kênh lên cao hơn so với không có
sản phẩm đầu của chày sẽ chạm vào sen sơ phát xung S 2 thì chày đợc phát
xung và đồng thời chạm vào sen sơ S2 cuối hành trình cắt nguồn khí cung
cấp cho pittông lúc này chày sẽ duy trì trạng thái ép sản phẩm rồi phát xung

Mai Sỹ Hùng

22

Lớp CĐ Tự Động Hoá - K8A

Đồ án tốt nghiệp

khiển

Chơng II: Nghiên cứu hệ điều

trong 2 giây. Sau đó thực hiện hành trình đi lên pít tông tác động vào cảm
biến S3 cuối hành trình lên cắt nguồn khí nén cấp cho pít tông làm cho hành
trình của nó dừng tại đó. Và quá trình cứ lặp đi lặp lại khi mâm dừng chầy
đi xuống lên mâm quay cho tới khi ta ấn dừng "stop.
- Nếu có yêu cầu về thay đổi chi tiết gia công hoặc yêu cầu công
nghệ thì ngời sử dụng thực hiện những thao tác thay đổi về thời gian phát
siêu âm, thời gian dán.. trên màn hình điều khiển "7 một cách dễ dàng
nhờ vào các nút ấn trên đó để phù hợp với sản phẩm cần gia công, đây cũng
là bộ phận giao diện giữa ngời và máy rất đơn giản.

II. Yêu cầu công nghệ.

Chế độ hoạt động của máy hàn siêu âm đợc thực hiện theo trình tự
phối hợp giữa ngời và máy. Chu trình này đợc chia thành hai công đoạn:
công đoạn của ngời và công đoạn của máy.
- Công đoạn của ngời: bao gồm đa sản phẩm cần dán vào mâm và
kiểm tra bằng trực quan sản phẩm đã đợc dán đáp ứng đợc yêu cầu chất lợng hay cha. Công đoạn này đòi hỏi sự tập trung làm việc liên tục của ngời
điều hành để kịp thời đa sản phẩm cần dán vào khi mâm dừng, nh vậy sẽ
nâng cao đợc hiệu quả sản xuất. Công đoạn kiểm tra đòi hỏi ngời điều hành
phải có kinh nghiệm, có cái sự nhìn nhận sản phẩm dán đã đạt chất lợng
hay cha, nếu cha thì dừng máy điều chỉnh lại và lấy phế phẩm ra. Tất cả các
thao tác trên đều phải nhịp nhàng và phối hợp tốt giữa ngời điều hành và
máy.

- Công đoạn của máy: bao gồm các yêu cầu điều khiển cho từng bộ
phận
+ Mâm quay: đòi hỏi nguồn 3 pha điện cấp cho động cơ phải ổn
định, sản phẩm đặt trên mâm phải dừng đúng vị trí dán, động cơ không đợc

Mai Sỹ Hùng

23

Lớp CĐ Tự Động Hoá - K8A


Đồ án tốt nghiệp

khiển

Chơng II: Nghiên cứu hệ điều

có độ rơ, tốc độ của động cơ phải ổn định, cảm biến dới mâm phải họat
động tốt nếu không mâm sẽ dừng sai vị trí.
+ Chày dán: đòi hỏi nguồn cấp khí cho chày phải ổn định, đảm bảo
đợc áp suất P = 0,8 bar, đồng hồ đo áp suất của chày hoạt động tốt để kiểm
tra áp suất khí cấp cho chày, hai biến cảm trên, dới hoạt động tốt đảm bảo
chày dừng đúng vị trí, cảm biến vị trí phát xung của chày cũng phải hoạt
động tốt để đảm bảo phát siêu âm đợc khi có sản phẩm và cùng lúc với chày
ép xuống.
+ Tay gắp sản phẩm: yêu cầu nguồn khí cấp cho tay gắp ổn định
đảm bảo áp suất. Các cảm biến trên dới, trong ngoài của các hành trình tay
gắp hoạt động tốt không bị bụi mờ, vật che lấp để đảm bảo gắp sản phẩm
đúng chu trình, hút đúng nơi và nhả đúng quy định.

+ Bộ đếm: cảm biến để đếm sản phẩm, thiết bị hiển thị làm việc
chính xác để đánh giá đúng khả năng làm việc của máy.
+ Máy nén khí: hoạt động tốt để đảm bảo cung cấp khí cho chày và
tay gắp với yêu cầu khí phải khô, sạch trớc khi cung cấp vào máy để tránh
tắc nghẹn và han gỉ cho máy.
+ Các van khí và đờng dẫn khí: phải kiểm tra thờng xuyên để tránh
tắc nghẽn và rò rỉ đảm bảo cho áp suất khí cấp cho pít tông phải đủ và ổn
định.
+ Khung cửa: là bộ phận quan trọng không thể thiếu đợc của máy, nó
quyết định hình thức thẩm mỹ, an toàn cho ngời sử dụng tại cửa có các
công tắc bảo vệ cho ngời sử dụng. Khi máy đang chạy nếu mở thì máy dừng
chạy ngay, nếu muốn chạy tiếp phải đóng cửa (tức đóng tiếp điểm) đề
phòng ngời sử dụng cha tắt mày mà mở cửa thì xảy ra tai nạn. Vì vậy yêu
cầu khi máy hoạt động là các cánh cửa phải đợc đóng kín.

Mai Sỹ Hùng

24

Lớp CĐ Tự Động Hoá - K8A


Chơng II: Nghiên cứu hệ điều

Đồ án tốt nghiệp

khiển

III. Lu đồ chơng trình của máy.

Start

Mâm quay chạy
(ON)
Yes
Mâm quay
đừng: S1, S'1
(OFF)

No

Tay lấy sản phẩm
đi xuống (ON)
Yes
Đã xuống hết:
S4 (ON)

Yes
Chày dán sản phẩm
đi xuống
(ON)

Ta lấy sản phẩm hút
sản phẩm (OFF)

Yes
Cảm biến sản
phẩm: S'2 (ON)

No

Ta lấy sản phẩm đi
lên (ON)

Yes
Cảm biến sản
phẩm: S'2 (ON)

Mai Sỹ Hùng

No

Yes
No

Đã đi hết: S5
(ON)

25

Lớp CĐ Tự Động Hoá - K8A

No