ỨNG DỤNG XY LANH KHÍ NÉN VÀO THIẾT KẾ, CHẾ TẠO CÁNH TAY ROBOT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

ỨNG DỤNG XY LANH KHÍ NÉN VÀO THIẾT KẾ, CHẾ TẠO
CÁNH TAY ROBOT

Họ và tên sinh viên: NGUYỄN THÁI TÌNH
Ngành: CƠ ĐIỆN TỬ
Niên khoá: 2011-2015

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2015

1


ỨNG DỤNG XY LANH KHÍ NÉN VÀO THIẾT KẾ, CHẾ TẠO
CÁNH TAY ROBOT

Tác giả

NGUYỄN THÁI TÌNH

Khóa luận được đệ trình đề để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư chuyên
ngành
Cơ Điện Tử

Giảng viên hướng dẫn:

TH.S ĐÀO DUY VINH

2


Tháng 06 năm 2015

LỜI CẢM ƠN

Em xin trân trọng cám ơn tất cả quý Thầy, Cô trường Đại Học Nông Lâm Tp.
Hồ Chí Minh và quý Thầy, Cô khoa Cơ khí – Công ngh ệ đã trang b ị cho em nh ững
kiến thức quý báu trong quá trình học tập tại trường.
Em xin chân thành cám ơn các Thầy, Cô bộ môn Cơ đi ện tử đã hướng dẫn, giúp
đỡ em rất tận tình trong quá trình em làm đề tài.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Đào Duy Vinh đã dành nhiều th ời gian công
sức, quan tâm theo dõi, tận tình hướng dẫn, động viên và nh ắc nh ở em hoàn
thành tốt luận văn này.
Em xin cảm ơn quý thầy cô trong hội đồng đã dành thời gian nhận xét và góp ý
để luận văn của em được hoàn thiện hơn.
Qua đây, em xin gửi lời cám ơn đến những người thân cũng như b ạn bè đã
động viên, ủng hộ và luôn tạo cho em những điều ki ện thu ận l ợi trong quá trình
hoàn thành Luận văn tốt nghiệp.

TPHCM, ngày 10 tháng 06 năm 2015
Sinh viên thực hiện

3


Nguyễn Thái Tình

TÓM TẮT

Đề tài nghiên cứu “ỨNG DỤNG XY LANH KHÍ NÉN VÀO THIẾT KẾ, CHẾ TẠO
CÁNH TAY ROBOT” được thực hiện tại trường Đại Học Nông Lâm Thành Ph ố Hồ
Chí Minh, thời gian từ tháng 3 đến tháng 6 năm 2015.
Đề tài đã vận dụng lý thuyết về Robot, nguyên lý hoạt động của r ơ-le, van
điện từ, xy lanh khí nén kết hợp với vi điều khi ển và một s ố linh ki ện đi ện t ử
khác để thiết kế, chế tạo thành công cánh tay Robot điều khi ển bằng xy lanh khí
nén.
Nội dung của bài báo cáo gồm các phần chính sau:
Chương 1: Mở đầu
Chương 2: Tổng quan
Chương 3: Nội dung và phương pháp nghiên cứu
Chương 4: Kết quả và thảo luận
Chương 5: Kết luận và đề nghị
Do trình độ và kinh nghiệm còn hạn chế nên đề tài có nhi ều thi ếu xót, em
mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và bạn bè đ ể đề tài của em
có thể hoàn thiện hơn.

4


MỤC LỤC
Trang

5


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DC : Direct current

AC : Alternating current
PWM : Pulse-Width modulation
IDE : Intergrated Development Environment
LCD : Liquid Crytal Display
DH : Bộ thông số Denavit-Hatenberg
B : Base
E : Emitter
C : Collector
XL : Xy lanh
CTHT : Công tắc hành trình

6


DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1: Một số ứng dụng của Robot...........................................................................................4
Hình 2.2: Một số kiểu cấu trúc tay máy thường gặp..............................................................4
Hình 2.3: Sơ đồ các khối thành phần của board mạch Arduino UNO.............................7
Hình 2.4: Cấu tạo của rơ-le................................................................................................................. 9
Hình 2.5: Sơ đồ chân của rơ-le........................................................................................................... 9
Hình 2.6: Cấu tạo của xy lanh.......................................................................................................... 10
Hình 2.7: Lực bề mặt piston............................................................................................................. 11
Hình 2.8: Xy lanh khí nén Parker GDC-40*300..........................................................................12
Hình 2.9: Xy lanh xoay SMC CRB2BWU10....................................................................................13
Hình 2.10: Xy lanh có cơ cấu tay gắp MHZ2-10D....................................................................13
Hình 2.11: Cấu tạo van tiết lưu...................................................................................................... 14
Hình 2.12: Cấu tạo van điện từ....................................................................................................... 15
Hình 2.13: Van đảo chiều 5/2.......................................................................................................... 16
Hình 2.14: Van đảo chiều 5/3.......................................................................................................... 16

Hình 2.15: Chiều dài và góc xoắn của khâu thứ i...................................................................18
Hình 2.16: Các thông số của khâu : ϴ, d, a, α............................................................................18
Hình 4.1: Hệ tọa độ của Robot RRR..............................................................................................22
7


Hình 4.2: Mô hình cánh tay Robot điều khiển bằng xy lanh khí nén ..............................25
Hình 4.3: Khung đế cánh tay Robot...............................................................................................26
Hình 4.4: Trục quay của cánh tay Robot.....................................................................................27
Hình 4.5: Khâu 1..................................................................................................................................... 27
Hình 4.6: Sơ đồ khối điều khiển vị trí góc khâu 1..................................................................28
Hình 4.7: Cơ cấu xác định vị trí góc của khâu 1.......................................................................28
Hình 4.8: Mạch nguyên lý điều khiển vị trí khâu 1.................................................................29
Hình 4.9: Khâu 2..................................................................................................................................... 30
Hình 4.10: Cơ cấu truyền động cho chuyển động của khâu 2.........................................30
Hình 4.11: Khâu 3................................................................................................................................... 31
Hình 4.12: Cơ cấu truyền động cho chuyển động khâu 3...................................................31
Hình 4.13: Cơ cấu khâu bản lề với giá là khâu 1....................................................................32
Hình 4.14 Sơ đồ khối điều khiển cánh tay Robot điều khiển bằng xy lanh khí nén
........................................................................................................................................................................ 33
Hình 4.15: Mạch điều khiển cho cánh tay Robot.....................................................................34
Hình 4.16: Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn....................................................................................35
Hình 4.17: Sơ đồ mạch rơ-le kích van điện từ.........................................................................36
Hình 4.18: Sơ đồ nguyên lý mạch rơ-le với opto cách ly......................................................37
Hình 4.19: Hệ thống cung cấp khí nén cho cơ cấu chấp hành..........................................38
Hình 4.20: Trường công tác của cánh tay Robot.....................................................................39
Hình 4.21: Tọa độ của tay gắp........................................................................................................ 40
Hình 4.22: Biểu đồ trạng thái mô tả hoạt động của các xy lanh điều khiển cánh
tay

Robot thực hiện gắp, xếp khối hộp............................................................................40
8


Hình 4.23: Sơ đồ giải thuật điều khiển Robot gắp, xếp khối hộp..................................41
Hình 4.24 Khảo nghiệm độ sai lệch vị trí khối hộp………………………………………. 42

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Số lượng Robot được sản xuất ở một vài nước công nghiệp phát triển ..3
Bảng 2.2: Các thông số kĩ thuật của board mạch Arduino UNO.........................................6
Bảng 2.3: Thông số kỹ thuật của xy lanh khí nén Parker GDC-40*300.........................12
..............................................................................................................................................................................
Bảng 2.4: Thông số kỹ thuật xy lanh xoay SMC CRB2BWU10............................................13
Bảng 2.5: Thông số kỹ thuật xy lanh có cơ cấu tay gắp MHZ2-10D...............................13
Bảng 4.1: Thông số D-H của Robot RRR......................................................................................22
Bảng 4.2: Khảo nghiệm sai lệch vị trí đặt vật........................................................................43

9


10


Chương 1
MỞ ĐẦU
.1. Đặt vấn đề
Thế giới luôn vận động và phát tri ển không ngừng. Ngày nay, khoa h ọc kỹ
thuật đã có những bước tiến vượt bậc với nhiều lĩnh vực khác nhau.
Lĩnh vực điều khiển tự động cũng phát tri ển rất mạnh mẽ và đ ạt được nhi ều

thành tựu to lớn ngày càng góp chung vào sự phát tri ển của nhân lo ại và ph ục v ụ
tốt hơn cho các mục đích khác nhau của con người. Cùng với sự phát tri ển của
khoa học kỹ thuật, các loại máy móc sử dụng năng lượng khí nén ngày càng được
phát triển và ứng dụng nhiều hơn.
Chính vì thế, ngay lúc còn trên giảng đường, để không bị tụt hậu so v ới sự
phát triển của lĩnh vực điều khiển tự động và ứng dụng khí nén trong đi ều khi ển
tự động ở trong nước và thế giới khi ra trường, các bạn sinh viên cần được trang
bị kiến thức về điều khiển tự động và ứng dụng khí nén trong điều khi ển tự
động cả chiều sâu và chiều rộng.
Để làm được điều đó, trong chương trình học của bộ môn Cơ-đi ện tử hệ Đại
học, một trong những việc quan trọng là các bạn cần nắm chắc kiến thức môn Vi
điều khiển và môn Kỹ thuật tự động khí nén thủy lực. Mô hình cánh tay Robot
ứng dụng xy lanh khí nén điều khiển tự động giúp sinh viên cũng c ố ki ến thức
hai môn học này và áp dụng lý thuyết vào thực tế trong các buổi thực hành.
.2. Mục tiêu đề tài

11


Thiết kế một cánh tay Robot sử dụng xy lanh khí nén có kh ả năng l ập trình
để thực hiện một số thao tác đơn giản như: vận chuyển vật, lắp ghép, rót n ước…
Tạo tiền đề làm mô hình thực tập cho sinh viên nghành Cơ - điện tử.
.3. Ý nghĩa thực tiễn
Làm mô hình thực tập cho sinh viên thực hành môn h ọc Vi đi ều khi ển và môn
Kỹ thuật tự động khí nén – thủy lực.
Từng bước nghiên cứu, chế tạo cánh tay Robot phục vụ trong cu ộc s ống có s ử
dụng
xy lanh khí nén.

12

Chương 2
TỔNG QUAN
.1. Tổng quan về robot
.1.1.
Sơ lược quá trình phát triển của Robot công nghiệp

Chiếc Robot công nghiệp được đưa vào ứng dụng đầu tiên vào năm 1961 ở
một nhà máy ô tô ở General motor tại Trenton, Mỹ.
Tiếp theo Mỹ, các nước khác bắt đầu sản xuất Robot công nghi ệp: Anh – 1967,
Thụy Điển , Nhật – 1968 theo bản quyền của Mỹ, CHLB Đức – 1971, Italia –
1973…
Bảng 2.1: Số lượng Robot được sản xuất ở một vài nước công nghiệp
phát triển
Nước sản

Năm 1990

Năm 1994

Năm 1998 (ước tính)

xuất
Nhật

60.118

29.756

67.000

Mỹ

4.327

7.634

11.100

Đức

5.845

5.125

8.600

Ý

2.500

2.408

4.000

Pháp

1.488

1.197

2.000

Anh

510

1.086

1.500

13


Hàn Quốc

1000

1.200

Mỹ là nước đầu tiên phát minh ra Robot, nhưng phát tri ển cao nh ất trong lĩnh
vực nghiên cứu chế tạo và sử dụng Robot lại là Nhật Bản.
.1.2.

Ứng dụng của Robot công nghiệp trong sản xuất

Mục tiêu ứng dụng: nhằm góp phần nâng cao năng suất dây chuy ền công
nghệ, giảm giá thành, nâng cao chất lượng và khả năng c ạnh tranh của s ản
phẩm, đồng thời cải thiện điều kiện lao động.

Những ứng dụng điển hình: được ứng dụng rộng rãi trong nghành công
nghiệp. Những ứng dụng ban đầu gồm gắp đặt vật liệu, hàn điểm và phun s ơn.

a) Robot phun sơn

b) Robot hàn

Hình 2.1: Một số ứng dụng của Robot
.1.3.
Phân loại Robot công nghiệp
.1.3.1.
Phân loại theo kết cấu

Theo kết cấu tay máy Robot công nghiệp được phân thành Robot ki ểu tọa
độ Đề-các, kiểu tọa độ trụ, kiểu tọa độ cầu, ki ểu tọa độ góc, Robot ki ểu SCARA.

14


Hình 2.2: Một số kiểu cấu trúc tay máy thường gặp
.1.3.2.

Phân loại theo hệ thống truyền động

Hệ truyền động điện: thường dùng các động cơ điện một chi ều DC hoặc
các động cơ bước, loại truyền động này dễ điều khiển, kết cấu gọn.
Hệ truyền động thủy lực: có thể đạt được công suất cao, đáp ứng những
điều kiện làm việc nặng. Tuy nhiên, hệ truyền động th ủy l ực thường có k ết c ấu
cồng kềnh, khó điều khiển.
Hệ truyền động khí nén: có kết cấu gọn nhẹ hơn, hệ này làm vi ệc v ới công

suất trung bình và nhỏ, kém chính xác, thường chỉ thích h ợp v ới các Robot ho ạt
động theo phương trình định sẵn với các thao tác đ ơn gi ản “nh ấc lên – đ ặt
xuống”.
.1.3.3.

Phân loại theo ứng dụng

Dựa vào ứng dụng của Robot trong sản xuất có Robot sơn, Robot hàn, Robot
lắp ráp, Robot chuyển phôi…
.1.3.4.

Phân loại theo cách thức, đặc trưng của phương pháp điều

khiển
Có Robot điều khiển hở (mạch điều khiển không có tín hi ệu ph ản h ồi),
Robot điều khiển kín (hay điều khiển servo): sử dụng cảm bi ến, mạch ph ản h ồi
để tăng độ chính xác và mức độ linh hoạt khi điều khiển.
.2. Một số linh kiện sử dụng trong đề tài
.2.1 Mạch vi điều khiển (Arduino)
15


Arduino là một bo mạch vi xử lý được dùng để lập trình tương tác v ới các
thiết bị phần cứng như cảm biến, động cơ, đèn hoặc các thi ết b ị khác. Đ ặc đi ểm
nổi bật của Arduino là môi trường phát triển ứng dụng cực kỳ dễ sử dụng, với
một ngôn ngữ lập trình có thể học một cách nhanh chóng. Và hi ện nay, Arduino
được sử dụng khá phổ biến vì mức giá rất thấp và tính ch ất ngu ồn m ở từ ph ần
cứng đến phần mềm.

.2.1.1.

Thông số kỹ thuật của board Arduino UNO

Bảng 2.2: Các thông số kĩ thuật của board mạch Arduino UNO
Mô tả

Giá trị

Vi điều khiển

Atmega328

Điện áp cấp nguồn

5V

Tần số hoạt động

16 MHz

Dòng tiêu thụ

30 mA

Điện áp đầu vào (kiến
nghị)

7 – 12 V

Điện áp đầu vào (giới hạn)

6 – 20 V

Số chân Digital I/O

14 (có 6 chân điều chế độ rộng xung PWM)

Số chân Analog (Input)

6 (độ phân giải 10bit)

Dòng tối đa trên một chân

40 mA
16


I/O
Dòng ra tối đa (5V)

500 mA

Dòng ra tối đa (3,3V)

50 mA

Bộ nhớ flash

32 KB (Atmega328) với 0,5 KB dùng bởi
bootloader

SRAM

2 KB (ATmega328)

EEPROM

1 KB (Atmega328)

.2.1.2.

Sơ đồ chân Arduino UNO

Hình 2.3: Sơ đồ các khối thành phần của board mạch Arduino UNO
Sơ đồ các khối thành phần của board Aduino UNO được thể hiện ở hình 2.3.
Chức năng của các khối thành phần:
Cổng giao tiếp (1): Arduino sử dụng cáp USB để giao ti ếp với máy tính,
thông qua cáp USB chúng ta có thể nạp chương trình cho Arduino hoạt đ ộng.
17


Ngoài ra, cổng USB còn là nguồn cung cấp nguồn cho Arduino và truy ền d ữ li ệu
từ vi điều khiển lên máy tính.
Năng lượng (2 và 3): khi không sử dụng USB làm ngu ồn thì chúng ta có th ể
sử dụng nguồn ngoài thông qua jack cắm (2) hoặc có th ể sử dụng hai chân V in và
GND để cấp nguồn cho Arduino. Chân IOREF là chân để đo đi ện áp ho ạt đ ộng
của vi điều khiển trên board Arduino (5 V). Chân RESET là chân reset vi đi ều
khiển được nối với GND qua một điện trở 10 KΩ , chân này tương đương vơi nút
Reset (7) trên board Arduino. Chân 5 V và chân 3.3 V là các chân dùng đ ể l ấy
nguồn ra, nên không được cấp nguồn vào các chân này vì sẽ làm h ỏng board

Arduino.
Chân digital (5, 6): Arduino có 14 chân digital với chức năng input và output
sử dụng các hàm pinMode(), digitalWrite() và digitalRead() để đi ều khi ển.
Cũng trên 14 chân này còn có một số chức năng khác:
Serial: chân 0 (Rx), chân 1 (Tx), hai chân này đ ể truy ền (Tx) và nh ận (Rx)
dữ liệu nối tiếp TTL. Giao tiếp với cổng COM của một s ố thiết bị hoặc các linh
kiện có chuẩn giao tiếp nối tiếp.
PWM (pulse width modulation): Các chân 3, 5, 6, 9, 10, 11 trên board
mạch có dấu “~” là các chân PWM dùng để điều khi ển tốc độ động c ơ và đ ộ sáng
của đèn…
SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK), hỗ trợ giao tiếp theo chuẩn
SPI.
Chân Analog (4): Nhận các tín hiệu analog từ các thi ết bị với độ phân gi ải
10 bit. Đặc biệt chân A4 (SDA) và A5 (SCL) hỗ tr ợ giao ti ếp gi ữa Arduino và các
linh kiện có chuẩn giao tiếp I2C.
Reset (7): Dùng để reset board mạch Arduino.
.2.1.4.

Một số ứng dụng của board mạch Arduino
18


Arduino được ứng dụng rộng rãi trong điều khiển tự động đơn giản như
mạch cảm biến ánh sáng bật tắt đèn, mạch điều khi ển các loại đ ộng c ơ,…ho ặc
cao hơn là ứng dụng trong các sản phẩm như: máy in 3D, robot, khinh khí c ầu,
máy bay không người lái...
Arduino có thể cung cấp nhiều sự tương tác với môi trường xung quanh
như:
Hệ thống cảm biến đa dạng (đo nhiệt độ, độ ẩm, gia tốc, v ận tốc,
cường độ ánh sáng, màu sắc vật thể, lưu lượng, phát hiện chuy ển động, kim loại,

khí độc…).
Các thiết bị hiển thị (đèn LED, màn hình LCD…).
Các module chức năng hỗ trợ kết nối có dây với các thi ết bị khác ho ặc
các kết nối không dây thông dụng (3G, GPRS, wifi, Bluetooth…).
Định vi GPS, nhắn tin GPRS.

.2.2.
Rơ-le
.2.2.1.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

19


1. Lõi sắt; 2. Cuộn dây; 3. Lò xo; 4. Đòn bẫy;
Hình 2.5: Cấu tạo của rơ-le
Cấu tạo của rơ-le gồm các bộ phận chính được thể hiện ở hình 2.5a, có m ột
cuộn dây quấn quanh một lõi sắt, đòn bẫy được nối với các ti ếp đi ểm c ủa r ơ-le
và một lò xo kéo đòn bẫy.
Nguyên lý hoạt động của rơ-le điều khiển: khi dòng đi ện vào cu ộn dây c ảm
ứng, lúc đó lực từ xuất hiện, lực này sẽ hút lõi sắt trên đó có g ắn các ti ếp đi ểm.
Lúc này, cặp tiếp điểm thường hở được đóng lại, cặp tiếp đi ểm thường đóng sẽ
được ngắt, rơ-le thực hiện đóng ngắt thiết bị điện.

[1]. Chân kích; [2]. Nối mát; [3][4]. Cặp tiếp điểm th ường h ở;
[3][5]. Cặp tiếp điểm thường đóng;
Hình 2.6 : Sơ đồ chân của rơ-le
.2.2.2.

Ứng dụng của rơ-le

Rơ-le là một loại linh kiện điện tử thụ động rất hay gặp trong các ứng
dụng thực tế. Rơ-le được sử dụng trong các trường hợp cần công su ất và đ ộ ổn
định cao, có thể dễ dàng bảo trì. Thực hiện việc đóng ngắt đi ện th ế cao AC ho ặc
DC, các thiết bị tiêu thụ dòng lớn…
.2.3.
Xy lanh khí nén
.2.3.1.
Cấu tạo của xy lanh

20


1. Phần vỏ xy lanh; 2. Cán xy lanh; 3. Piston; 4. Cổng cấp khí nén vào ra;
5. Bộ gioăng phớt làm kín xy lanh; 6. Bộ phận l ắp – ghép với các thi ết b ị khác;
Hình 2.6: Cấu tạo của xy lanh
Cấu tạo của xy lanh gồm các bộ phận chính được thể hiện ở hình 2.6, vỏ
xy lanh thường được làm bằng gang hoặc bằng nhôm. Trên vỏ xy lanh có cổng
lắp van tiết lưu cấp khí nén vào ra. Piston trượt trong xy lanh được nối với cán xy
lanh, có bộ gioăng phớt làm bằng cao su để làm kín xy lanh. Vỏ và cán xy lanh có
bộ phận lắp – ghép với các thiết bị khác.

.2.3.2.

Nguyên lý hoạt động của xy lanh

Áp suất khí nén dẫn vào xy lanh thông qua van ti ết lưu đi vào m ột đ ầu c ấp
khí nén sẽ đẩy cán xy lanh đi ra, và ngược lại, cấp khí nén vào đ ầu còn l ại cán xy
lanhh sẽ đi theo hướng ngược lạị. Độ nhanh chậm của cán xy lanh phụ thu ộc vào
áp suất khí nén đi vào đầu cấp khí nén, có th ể điều ch ỉnh áp su ất khí nén b ằng

van tiết lưa có chỉnh lưu.
Lực trong xy lanh
21


Áp suất P của khí nén tác dụng lực F lên bề mặt piston, lực này giúp xy
lanh làm việc.

Hình 2.7: Lực bề mặt piston
Lực này được tính theo công thức:
F = P.A (N)
Trong đó, P: là áp suất khí nén (Pa)
A: là diện tích bề mặt piston (m2 )
F: là tực tác dụng vuông góc lên bề mặt piston (N)
Từ hình vẽ ta thấy các diện tích A1, A2 ở 2 bên bề mặt piston là khác nhau (A1
= A2 + A3), A3 là tiết diện của cần piston, nên các lực tác dụng cũng khác nhau
tại cùng một nguồn khí nén có áp suất P : F1 = P.A1, F2 = P.A2 và F1>F2
Tốc độ truyền động của xy lanh
Khi tải trọng của truyền động không đổi, tốc độ truyền động được xác định
theo quan hệ :
v (m/s)
Trong đó, v: Tốc độ truyền động của xy lanh (m/s)
Q : Lưu lượng khí nén (m3/s)
A: Diện tích bề mặt piston (m2)

22


Từ công thức ta thấy trong trường hợp dung tích hành trình của cơ cấu ch ấp
hành và trọng tải không đổi, tốc độ truyền động tỉ lệ với lưu lượng Q. Để thay

đổi tốc độ truyền của xy lanh ta thay đổi lưu l ượng khí nén đi vào xy lanh b ằng
van tiết lưu nhằm mục đích khống chế tốc độ của các cơ cấu chấp hành.
.2.3.3.

Thông số kỹ thuật của các xy lanh khí nén sử dụng trong đề

tài

Hình 2.8: Xy lanh khí nén Parker GDC-40*300
Bảng 2.3: Thông số kỹ thuật của xy lanh khí nén Parker GDC-40*300
Đặc điểm kỹ thuật

Thông số

Đường kính vỏ xy lanh

28 mm

Đường kính cán xy lanh

9 mm

Hành trình xy lanh

125 mm

Áp suất chịu đựng

1, 5 MPa

Thang nhiệt độ

5-60 0C

Hình 2.9: Xy lanh xoay SMC CRB2BWU10

23


Bảng 2.4: Thông số kỹ thuật xy lanh xoay SMC CRB2BWU10
Đặc điểm kỹ thuật

Thông số

Đường kính vỏ xy lanh

34 mm

Đường kính trục quay

5 mm

Góc quay của trục

0-900

Phạm vi nhiệt độ

10 – 60 0C

Hình 2.10: Xy lanh có cơ cấu tay gắp MHZ2-10D
Bảng 2.5: Thông số kỹ thuật xy lanh có cơ cấu tay gắp MHZ2-10D
Đặc điểm kỹ thuật

Thông số

Đường kính cán xy lanh

8 mm

Khoảng di chuyển của tay gắp

10 mm

Phạm vi nhiệt độ

10 - 60 0 C

.2.3.4.

Phương pháp điều khiển xy lanh khí nén

Để điều khiển xy lanh cần điều khiển lượng khí nén ra vào hai c ầu c ấp
khí nén. Dùng van đảo chiều để điều khiển nguồn khí nén vào ra hai đ ầu c ủa xy
lanh. Van đảo chiều hoạt động trên nguyên lý đi ện từ. Van sẽ nh ận tín hi ệu đi ện
và điều khiển dòng khí nén vào ra xy lanh.
.2.3.5.

Ứng dụng của xy lanh khí nén
24

Xy lanh khí nén được sử dụng trong các loại máy móc đi ều khi ển b ằng
năng lượng khí nén như hệ thống phân phối sản phẩm, hệ thống nạp phôi và gia
công chi tiết, máy khoan tự động… Ngoài ra, xy lanh khí nén còn được ứng d ụng
trong chế tạo Robot.
.2.4.

Van tiết lưu

Van tiết lưu có nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng khí nén tức là đi ều ch ỉnh v ận
tốc hoặc thời gian chạy của cơ cấu chấp hành. Ngoài ra, van ti ết l ưu còn có
nhiệm vụ điều chỉnh thời gian chuyển đổi vị trí của van đảo chiều.
.2.4.1.

Cấu tạo của van tiết lưu

1. Phần vỏ van; 2. Phần vít vặn;
Hình 2.11: Cấu tạo van tiết lưu
Cấu tạo van tiết lưu gồm hai phần chính như hình 2.11. Phần vỏ van (1)
được gắn vào xy lanh, một đầu được nối với nguồn cấp khí nén qua ống dẫn khí.
Phần vít vặn (2) để điều chỉnh lượng khí nén đi vào ra xy lanh.

.2.4.2.

Nguyên lý hoạt động của van tiết lưu

Khi điều chỉnh vít vặn của van tiết lưu, phần ti ết di ện r ỗng mà khí nén đi
qua được sẽ thay đổi dẫn đến áp suất khí nén đặt lên bề mặt piston thay đổi, t ốc
độ truyền động của xy lanh cũng thay đổi theo.

.2.5.

Van điện từ

25