Thiết kế và chế tạo máy đóng dấu tự động
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.61 MB, 84 trang )
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY ĐÓNG DẤU
TỰ ĐỘNG
Người hướng dẫn: ThS. TRẦN NGỌC HẢI
Sinh viên thực hiện: HUỲNH BÁ HIỀN
Đà Nẵng, 2019
TÓM TẮT
Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo máy in chữ nổi cho ngƣời mù.
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Hiển
Số thẻ SV: 101140026
Lớp: 14C1A
Trong thời kỳ công nghệ điều khiển số ngày càng phát triển, máy móc tự động
càng đƣợc ứng dụng rộng rãi trên các nƣớc. Phần lớn nƣớc Việt Nam nhập khẩu từ
nƣớc ngoài với mức giá khá cao.
Mỗi ngày, bệnh viện ung bƣớu Đà Nẵng phát cháo miễn phí cho bệnh nhân nghèo,
với số lƣợng lớn suất ăn đƣợc phát ra trong một ngày. Với mục đích tạo ra một máy có
giá thành rẻ và nhằm giúp cho việc đóng dấu vào các phiếu suất ăn đƣợc thuận lợi,
nhanh chóng. Chúng em đã thiết kế và chế tạo máy đóng dấu tự động.
C
C
Máy đƣợc điều khiển bằng Arduino. Máy đóng dấu với tổng cộng 20 (4x5) vị trí
trên khổ giấy A4.
DU
R
L
T.
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Huỳnh Bá Hiển
Lớp: 14C1A
Khoa: Cơ khí
1. Tên đề tài đồ án:
Số thẻ sinh viên: 101140026
Ngành: CN Chế tạo máy
Thiết kế, chế tạo máy đóng dấu tự động
2. Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận /sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
Tự chọn
Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
3.1. Tổng quan các vấn đề liên quan và tính cấp thiết của đề tài;
3.2. Thiết kế ngun lý và tính tốn động học máy: Phân tích & thiết kế sơ đồ
nguyên lý máy; lựa chọn hệ truyền động và các tính tốn động học máy;
3.3. Tính tốn sức bền và thiết kế kết cấu máy: Hệ thống dẫn hƣớng và khung chịu
lực, hệ thống dẫn động hiệu chỉnh và bố trí kết cấu máy;
3.4. Thiết kế hệ thống điều khiển: Tổng quan các thiết bị điều khiển; lập chu trình
điều khiển, thiết kế và lắp ráp mạch điều khiển; thuật tốn và chƣơng trình điều khiển;
3.5. Chế tạo máy thiết kế.
4. Các bản vẽ, đồ thị (ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ):
Bản vẽ phƣơng án:
1A0
C
C
R
L
T.
DU
Bản vẽ kết cấu máy:
Bản vẽ hệ thống điều khiển:
Ảnh chụp máy chế tạo:
5. 5. Họ tên người hướng dẫn:
2-3A0
1-2A0
1A0
Phần/ Nội dung:
Trần Ngọc Hải
6. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: ……../……./2019
7. Ngày hoàn thành đồ án: … …../……./2019
Đà Nẵng, ngày
Trưởng Bộ môn Chế tạo máy
tháng
năm 2019
Người hướng dẫn
TRẦN NGỌC HẢI
Thiết kế và chế tạo máy đóng dấu tự động
LỜI NĨI ĐẦU
Cùng với sự phát triển của khoa học nói chung và ngành cơ khí nói riêng.
Địi hỏi ngƣời cán bộ kỹ thuật phải nắm vững kiến thức cơ bản tƣơng đối rộng.
Đồng thời phải biết vận dụng kiến thức đã học trong suốt 5 năm để giải quyết
những vấn đề cụ thể thƣờng gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng. Do đó đồ
án tốt nghiệp là mục đích giúp hệ thống lại những kiến thức cơ bản đã học trƣớc lúc
ra trƣờng.
Cùng với sự phát triển của thời đại cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa của ngành
cơ khí, thì nhu cầu sản xuất phải sử dụng máy móc độ chính xác cao. Nhằm đáp
ứng nhu cầu đóng dấu vào các phiếu suất ăn miễn phí ở bệnh viện, chúng em đã
làm mơ hình tốt nghiệp với đề tài là “Thiết kế và chế tạo máy đóng dấu tự động”.
Đề tài đƣợc hoàn thành với sự hƣớng dẫn tận tình của thầy giáo hƣớng dẫn
Ths. Trần Ngọc Hải cùng các thầy cơ trong khoa. Vì là một vấn đề tƣơng đối lớn,
mới của ngƣời sinh viên, không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong sự góp ý
chỉ bảo của thầy cơ.
Trƣớc hết nhóm thực hiện đồ án chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn chân
thành đến thầy Ths. Trần Ngọc Hải. Dù rất bận rộn với công việc giảng dạy nhƣng
Thầy vẫn dành thời gian để hƣớng dẫn và chỉ bảo những thiếu sót và khó khăn trong
q trình hồn thành đồ án tốt nghiệp này.
C
C
R
L
T.
DU
Đồng thời nhóm cũng xin cảm ơn các Thầy, Cơ trong khoa Cơ khí trƣờng Đại
Học Bách Khoa đã truyền dạy những kiến thức bổ ích trong suốt thời gian học tập và
làm việc tại trƣờng. Và em cũng xin chân thành cảm ơn tất cả các Thầy cô trong ban
lãnh đạo nhà trƣờng đã tạo lập môi trƣờng học tập văn minh, hiện đại, các điều kiện
học tập tốt nhất, kỹ luật và thân thiện đã tôi luyện chúng em thành những con ngƣời
của xã hội văn minh với các đức tính và kỹ năng cần thiết để khi ra trƣờng làm việc
trong mơi trƣờng văn minh, góp phần đƣa ngành cơng nhiệp Việt Nam đi lên.
Ngồi ra, cha mẹ, gia đình, bạn bè cũng là nguồn động lực và hỗ trợ không thể
thiếu, là những ngƣời đã điều kiện tối đa về mặt vật chất cũng nhƣ những động viên về
mặt tinh thần giúp chúng em hoàn thành đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Hiển
Hƣớng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải
i
Thiết kế và chế tạo máy đóng dấu tự động
CAM ĐOAN
Với sự hƣớng dẫn tận tình của giáo viên hƣớng dẫn và tham khảo các nguồn tài
liệu liên quan, em đã hồn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Em xin cam kết đây là đề
tài thiết kế của riêng em. Tuân thủ các quy định của nhà trƣờng đề ra về cách thức
trình bày đồ án. Các số liệu, cơng thức trích dẫn là từ các tài liệu tham khảo đáng tin
cậy. Khơng trích dẫn, sao chép từ các nguồn tài liệu khi chƣa đƣợc sự đồng ý cũng
nhƣ các tài liệu vi phạm pháp luật.
Đà Nẵng, ngày 31 tháng 05 năm 2019
Sinh viên thực hiện
C
C
R
L
T.
DU
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Hiển
Huỳnh Bá Hiển
Hƣớng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải
ii
Thiết kế và chế tạo máy đóng dấu tự động
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................... 1
Chƣơng 1: TỔNG QUAN VÀ TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ................................ 2
1.1. Giới thiệu ngành điều khiển tự động ................................................................... 2
1.2. Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................... 2
1.3. Tổng quan về máy CNC và hệ điều khiển CNC .................................................. 3
1.3.1. Khái niệm về máy CNC................................................................................ 3
1.3.2. Lịch sử phát triển máy CNC ......................................................................... 3
1.3.3. Bản chất của điều khiển số ........................................................................... 4
C
C
1.3.4. Mã hóa thơng tin........................................................................................... 5
1.4. Các hệ điều khiển số ........................................................................................... 6
R
L
T.
1.4.1. Hệ điều khiển NC (Numerical Control) ........................................................ 6
1.4.2. Hệ điều khiển CNC ...................................................................................... 7
DU
1.4.3. Hệ điều khiển DNC (Direct Numerial Control) ............................................ 7
1.4.4. Điều khiển thích nghi ................................................................................... 8
1.5. Một số đặc điểm máy CNC ................................................................................ 9
1.6. Điều khiển máy CNC .......................................................................................... 9
Chƣơng 2: THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ MÁY ............................................................... 10
2.1. Phân tích động học của máy .............................................................................. 10
2.2. Thiết kế động học máy ...................................................................................... 10
2.2.1 Chọn phƣơng án dẫn động ........................................................................... 10
2.2.2 Chọn phƣơng án đẩy con dấu để đóng dấu lên sản phẩm ............................ 12
2.2.3 Thiết kế sơ đồ nguyên lý ............................................................................. 12
2.3 Chọn hệ thống truyền động ................................................................................ 14
Chƣơng 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU MÁY - LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ
THỐNG ....................................................................................................................... 16
3.1. Kết cấu máy ...................................................................................................... 16
3.1.1. Phần chấp hành ........................................................................................... 16
3.1.2. Phần thao tác .............................................................................................. 20
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Hiển
Hƣớng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải
iii
Thiết kế và chế tạo máy đóng dấu tự động
3.1.3. Phần điều khiển .......................................................................................... 22
3.2. Tính tốn, lựa chọn các phần tử trong hệ thống ................................................ 24
3.2.1. Tính tốn hệ truyền động vitme .................................................................. 24
3.2.2. Hệ thống kéo giấy từ ngoài vào .................................................................. 26
3.2.3. Hệ thống chuyền giấy ................................................................................. 28
3.2.4. Chọn xi lanh ............................................................................................... 29
3.2.5. Chọn van điều khiển ................................................................................... 31
3.2.6. Hệ thống dẫn hƣớng ................................................................................... 32
Chƣơng 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ..................................................... 34
4.1. Thiết kế hệ thống điều khiển ............................................................................. 34
4.1.1. Chọn phƣơng án điều khiển ........................................................................ 34
C
C
4.1.2. Chọn phƣơng án xác vị trí cần dừng lại ...................................................... 34
4.1.3. Sơ đồ hệ thống điều khiển .......................................................................... 34
R
L
T.
4.2. Lựa chọn các phần tử trong mạch vi điều khiển ................................................ 36
4.2.1. Bo mạch Arduino mega 2560 ..................................................................... 36
DU
4.2.2. Driver điều khiển TB6560 .......................................................................... 39
4.2.3. Mạch điều khiển L298N ............................................................................. 42
4.2.4. Module đọc thẻ nhớ SD .............................................................................. 44
4.2.5. Mạch tăng áp 5A - XL6009 ........................................................................ 45
4.3. Thiết lập sơ đồ mạch điều khiển........................................................................ 46
4.4. Thuật tốn và chƣơng trình điều khiển .............................................................. 47
4.4.1. Thuận tốn .................................................................................................. 47
4.4.2. Chƣơng trình điều khiển ............................................................................. 48
Chƣơng 5: CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ ..................................................................... 50
5.1. Thiết kế máy đóng dấu tự động ......................................................................... 50
5.2. Chế tạo mơ hình ................................................................................................ 51
5.2.1. Nhựa mica trong suốt ................................................................................. 51
5.2.2. Chọn con lăn............................................................................................... 51
5.2.3. Khớp nối mềm ............................................................................................ 52
5.2.4. Ổ bi đỡ ........................................................................................................ 52
5.2.5. Kẹp trục trơn SHF 8A ................................................................................ 52
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Hiển
Hƣớng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải
iv
Thiết kế và chế tạo máy đóng dấu tự động
5.2.6. Kẹp trục vít me KFL08 ............................................................................... 53
5.2.7. Bi trƣợt Sc8uu ............................................................................................ 54
5.2.8. Gá đai ốc Ø8 ............................................................................................... 54
5.2.9. Trục vít me - đai ốc .................................................................................... 55
5.2.10. Động cơ bƣớc ........................................................................................... 55
KẾT LUẬN ................................................................................................................. 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 57
PHỤ LỤC .................................................................................................................... 58
C
C
R
L
T.
DU
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Hiển
Hƣớng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải
v
Thiết kế và chế tạo máy đóng dấu tự động
DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ
Bảng 4.1 Một số câu lệnh thƣờng gặp
Bảng 5.1 Các thơng số cơ bản của máy
Hình 1.1 Hệ điều khiển DNC
Hình 2.1 Sơ đồ động hệ dẫn động dùng vít me bi kết hợp con lăn
Hình 2.2 Sơ đồ động hệ dẫn động dùng 2 trục vít me và thanh trƣợt
Hình 2.3 Sơ đồ ngun lý truyền động
Hình 2.4 Kết cấu hệ thống truyền động
Hình 3.1 Cơ cấu đóng dấu
C
C
Hình 3.2 Động cơ bƣớc
Hình 3.3 Cấu tạo động cơ bƣớc nam châm vĩnh cửu
R
L
T.
Hình 3.4 Cấu tạo động cơ bƣớc có từ trở thay đổi
Hình 3.5 Cấu tạo động cơ bƣớc hỗn hợp
DU
Hình 3.6 Con dấu ngày tháng năm
Hình 3.7 Trục vít me
Hình 3.8 Trục trơn
Hình 3.9 Sơ đồ bố trí kết cấu máy
Hình 3.10 Biểu đồ tần số và thời gian của động cơ bƣớc
Hình 3.11 Sơ đồ động bộ truyền khi hoạt động
Hình 3.12 Phƣơng án dẫn động bộ phận kéo giấy vào
Hình 3.13 Phân tích lực cơ cấu kéo giấy
Hình 3.14 Tính tốn lực lị xo
Hình 3.15 Phƣơng án dẫn động hệ thống chuyền giấy
Hình 3.16 Phân tích lực
Hình 3.17 Xi lanh đơi
Hình 3.18 Kí hiệu xi lanh tác dụng 2 chiều
Hình 3.19 Van điện khí nén 5/2
Hình 3.20 Kí hiệu các cửa nối của van 5/2
Hình 3.21 Ổ bi dẫn hƣớng bằng trục trơn
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Hiển
Hƣớng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải
vi
Thiết kế và chế tạo máy đóng dấu tự động
Hình 4.1 Các thành phần trong bộ vi điều khiển
Hình 4.2 Bo mạch điều khiển (Arduino)
Hình 4.3 Các chân chức năng của Arduino
Hình 4.4 Sơ đồ nguyên lý Arduino
Hình 4.5 Driver TB6560 điều khiển động cơ bƣớc
Hình 4.6 Sơ đồ nối dây Module TB6560
Hình 4.7 Sơ đồ nguyên lý driver động cơ bƣớc TB6560
Hình 4.8 Mạch điều khiển L298N
Hình 4.9 Điều khiển động cơ với L298N
Hình 4.10 Sơ đồ mạch điện L298N
Hình 4.11 Sơ đồ nối dây van 5/2
C
C
Hình 4.12 Kết nối SD Card với Arduino
Hình 4.13 Mạch tăng áp XL6009
R
L
T.
Hình 4.14 Sơ đồ lắp ráp hệ thống điều khiển
Hình 4.15 Sơ đồ khối
DU
Hình 4.16 Phần mềm Arduino
Hình 5.1 Hình ảnh 3D
Hình 5.2 Nhựa Mica
Hình 5.3 Con lăn
Hình 5.4 Khớp nối
Hình 5.5 Ổ bi
Hình 5.6 Kẹp trục trơn
Hình 5.7 Kẹp trục vít me
Hình 5.8 Bi trƣợt
Hình 5.9 Gá đai ốc
Hình 5.10 Trục vít me - đai ốc
Hình 5.11 Động cơ bƣớc
Hình 5.12 Cơ cấu cam
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Hiển
Hƣớng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải
vii
Thiết kế và chế tạo máy đóng dấu tự động
MỞ ĐẦU
Với sự phát triển vƣợt bậc trong thế kỉ XXI của khoa học-kĩ thuật trên thế giới
hiện nay, việc nghiên cứu và chế tạo ra các loại máy móc làm tăng năng suất lao động,
cũng nhƣ giảm sức lao động cho con ngƣời luôn là một nhu cầu rất cần thiết trong thời
đại ngày nay. Và máy đóng dấu tự động là một trong số các loại máy móc hữu ích đó.
Với nhu cầu hồn thành đồ án tốt nghiệp đại học trong năm cuối của đại học, đƣợc sự
cho phép của giáo viên hƣớng dẫn, em đã chọn đề tài: “Thiết kế và chế tạo máy đóng
dấu tự động”.
C
C
Mục tiêu đề tài: Thiết kế mơ hình 3D trên phần mềm Solidworks. Hiểu và biết ứng
dụng cơ bản Arduino và một số linh kiện điện tử trong điều khiển tự động. Tính tốn
R
L
T.
truyền động dẫn tiến trong máy CNC. Đồng thời nghiên cứu, áp dụng những kĩ năng lí
thuyết lẫn thực hành trong chuyên ngành đƣợc học để hoàn thiện máy thực tế.
DU
Phạm vi và đối tƣợng nghiên cứu là máy đóng dấu tự động. Để thực hiện đề tài
này, chúng em sử dụng một số phƣơng pháp: Phƣơng pháp nghiên cứu tài liệu từ các
nguồn tin cậy. Phƣơng pháp mơ hình hóa, chế tạo máy giúp kiểm nghiệm lại lý thiết và
sữa chữa. Phƣơng pháp thực nghiệm để tìm lị xo có độ cứng phù hợp.
Từ đó em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp, đồ án gồm 5 chƣơng:
- Chƣơng 1: Tổng quan và tính cấp thiết của đề tài.
- Chƣơng 2: Thiết kế nguyên lý máy.
- Chƣơng 3: Thiết kế kết cấu máy và lựa chọn các phần tử trong hệ thống.
- Chƣơng 4: Thiết kế hệ thống điều khiển.
- Chƣơng 5: Chế tạo máy đã thiết kế và kết luận.
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Hiển
Hƣớng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải
1
Thiết kế và chế tạo máy đóng dấu tự động
Chương 1: TỔNG QUAN VÀ TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Giới thiệu ngành điều khiển tự động
Một trong những động lực cho sự phát triển của tự động hố đó là giảm sức lao
động của con ngƣời, nâng cao chất lƣợng sản phẩm và năng suất lao động. Ngƣời ta từ
lâu đã nhận ra rằng lao động của con ngƣời khơng thể sánh bằng máy móc kể cả về
năng suất và chất lƣợng đặc biệt là các loại máy móc tự động. Vì vậy việc ra đời của
ngành tự động hố khơng những giảm bớt lao động của con ngƣời mà còn nâng cao
đƣợc năng suất và chất lƣợng sản phẩm.
C
C
Điều khiển tự động hay tự động hóa là ứng dụng lý thuyết điều khiển tự động
R
L
T.
vào việc điều khiển các máy móc, hệ thống, q trình mà con ngƣời can thiệp tối
thiểu hoặc giảm. Lợi ích mà điều khiển tự động mang lại là tiết kiệm sức lao động,
DU
nó cũng đƣợc sử dụng để tiết kiệm năng lƣợng và nguyên vật liệu, hạ giá thành,
nâng cao năng suất, chất lƣợng sản phẩm, quy trình sản xuất. Quá trình tự động hố
cịn làm cho việc quản lí trở nên đơn giản hơn, giảm số lƣợng công nhân. Cải thiện
đƣợc điều kiện làm việc của công nhân, tránh cho công nhân làm những công việc
nhàm chán, lặp đi lặp lại, hoặc thay thế cho con ngƣời làm việc ở những nơi nguy
hiểm, độc hại…
1.2. Tính cấp thiết của đề tài
Mỗi ngày, bệnh viện ung bƣớu Đà Nẵng phát cháo miễn phí cho bệnh nhân nghèo,
với khoảng 2400 suất cháo/ngày đƣợc phát ra từ bếp từ thiện. Mỗi bát cháo đi kèm với
một phiếu nhận có đóng dấu ngày tháng năm. Do vậy bệnh viện cần lực lƣợng nhân sự
lớn để thực hiện việc đóng dấu. Đây là cơng việc lặp đi lặp lại, dễ gây nhàm chán và
tốn thời gian. Điều này làm nhen nhóm ý tƣởng thiết kế chế tạo máy đóng dấu tự động
phục vụ tại bệnh viện.
Việc đóng dấu vào văn bản là một trong những yếu tố quan trọng để khẳng định giá
trị của văn bản đó. Nhƣng nếu số lƣợng văn bản phải đóng dấu là quá nhiều và thƣờng
xuyên sẽ gây cản trở về mặt thời gian đối với một số cơng việc. Vì vậy, đề tài này sẽ
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Hiển
Hƣớng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải
2
Thiết kế và chế tạo máy đóng dấu tự động
đƣa ra những tính tốn cơ bản nhằm thiết kế máy đóng dấu tự động có thể làm tốt cơng
việc này.
Trong quá trình thực hiện, chúng em đã tìm ra các nguyên lý cấp giấy và đóng dấu
trên văn bản, vận dụng kiến thức liên quan để tính tốn và thiết kế các bộ phận của
máy. Chúng em đã nghiên cứu chế tạo mơ hình thực nghiệm để đánh giá thiết kế. Kết
quả là, đề tài đã tính tốn đƣợc các yêu cầu thiết kế đặt ra, chế tạo thành công mơ hình
thử nghiệm, nhƣng vẫn cịn một số hạn chế về thiết kế, những cơ cấu thiết kế chƣa tối
ƣu vì kinh nghiệm và thời gian. Với đề tài này, chúng em hi vọng sẽ góp phần vào việc
giảm tải sức lao động, để chúng ta có thể tập trung vào cơng việc khác tốt hơn và
mang tính hiệu quả cao hơn.
Máy tự động là máy tự động hoàn toàn từ khâu cấp phôi, thao tác trên sản phẩm
C
C
đến lấy sản phẩm ra. Chính vì thế con ngƣời khơng phải tốn cơng sức trong q trình
R
L
T.
hồn thiện sản phẩm.
1.3. Tổng quan về máy CNC và hệ điều khiển CNC
DU
1.3.1. Khái niệm về máy CNC
Máy CNC (Computer numerical Control) là một dạng máy NC điều khiển tự
động có sự trợ giúp của máy tính, mà trong đó các bộ phận tự động đƣợc lập trình
để hoạt động theo các sự kiện nối tiếp nhau với một tốc độ đƣợc xác định trƣớc để
có thể tạo ra đƣợc mẫu vật với hình dạng và kích thƣớc yêu cầu.
1.3.2. Lịch sử phát triển máy CNC
Năm 1947, John parsons nảy ra ý tƣởng áp dụng điều khiển tự động vào quá
trình chế tạo cánh quạt máy bay trực thăng ở Mỹ. Trƣớc đó, việc gia công và kiểm
tra biên dạng của cánh quạt phải dùng mẫu chép hình, sử dụng dƣỡng, do đó rất lâu
và khơng kinh tế. Ý định dung bìa xun lỗ để doa các lỗ bằng cách cho tín hiệu để
điều khiển hai bàn dao, đã giúp Parsons phát triển hệ thống Digital của ông.
Với kết quả này, năm 1949, ông kí hợp đồng với USAF (US Air Force) nhằm
chế tạo một loại máy cắt theo biên dạng tự động. Parsons u cầu trợ giúp để sử
dụng phịng thí nghiệm điều khiển tự động của Viện Công Nghệ Masschusetts
(M.I.T), nơi đƣợc chính phủ Mỹ tài trợ để chế tạo một loại máy phay 3 tọa độ điều
khiển bằng chƣơng trình số.
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Hiển
Hƣớng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải
3
Thiết kế và chế tạo máy đóng dấu tự động
Sau 5 năm nghiên cứu, ơng đã hồn chỉnh hệ thống điều khiển máy phay và lần
đầu tiên trong năm 1954, M.I.T đã sử dụng tên gọi “Máy CNC”.
Trong những năm 60, máy NC đƣợc sản xuất và sử dụng trong công nghiệp.
Nhiều thành viên của ngành công nghiệp hàng không Mỹ đã nhanh chóng ứng
dụng, phát triển và sản sinh ra thế hệ máy mới (CNC) cho phép phay các biên dạng
phức tạp, tạo hình với hai, ba hoặc bốn, năm trục …
1.3.3. Bản chất của điều khiển số
Khi gia cơng các chi tiết trên máy cơng cụ thì chi tiết và các dụng cụ cắt thực hiện
các chuyển động tƣơng đối với nhau. Những chuyển động (hay dịch chuyển) tƣơng đối
đƣợc lặp đi lặp lại nhiều lần khi gia công mỗi chi tiết đƣợc gọi là các chu kỳ gia công.
Mỗi chu kỳ gia công đƣợc đặc trƣng bằng một đại lƣợng và một thứ tự. Để có một chi
C
C
kỳ gia công ta phải xác định một đại lƣợng và một thứ tự của hành trình. Phần đại
R
L
T.
lƣợng đƣợc gọi là phần kích thƣớc hay phần hình học, cịn phần thứ tự đƣợc gọi là
phần điều khiển. Các chƣơng trình làm việc của bất kỳ một máy tự động nào cũng cần
DU
có thơng tin về hai loại: về kích thƣớc (xác định hành trình của chu kỳ) và về sự điều
khiển (xác định thứ tự của hành trình theo thời gian).
Ngƣời ta chia các hệ thống điều khiển máy công cụ theo hai loại:
- Điều khiển không theo số (hay còn gọi là điều khiển truyền thống, điều khiển liên
tục).
- Điều khiển số.
Điều khiển số là hệ thống điều khiển mà mỗi hành trình đƣợc điều khiển số. Mỗi
thơng tin đơn vị ứng với một dịch chuyển gián đoạn của cơ cấu chấp hành. Đại lƣợng
này có tên gọi là “khả năng giải quyết” của hệ thống hay là giá trị xung. Cơ cấu chấp
hành có thể dịch chuyển với một đại lƣợng bất kỳ nào ứng với giá trị xung. Nhƣ vậy,
khi biết giá trị xung q và đại lƣợng dịch chuyển L của cơ cấu chấp hành, ta có thể các
định đƣợc số lƣợng xung N cần thiết tác động để có lƣợng dịch chuyển L theo biểu
thức:
L = q.N
Trong đó:
L: là lƣợng dịch chuyển (mm)
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Hiển
Hƣớng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải
4
Thiết kế và chế tạo máy đóng dấu tự động
q: là giá trị xung (độ phân giải)
N: số lƣợng xung.
Số lƣợng xung N đƣợc ghi trên kênh thông tin đƣợc gọi là một chƣơng trình xác
định đại lƣợng thơng tin kích thƣớc. Các thơng tin cần thiết đƣợc ghi trên băng đục lỗ,
bộ nhớ. Số lƣợng thông tin đƣợc ghi trong một hệ thống mã hóa nhất định.
1.3.4. Mã hóa thông tin
Con ngƣời và máy quan hệ với nhau bằng một ngơn ngữ mà máy có thể hiểu đƣợc.
Máy phải đọc đƣợc chƣơng trình do con ngƣời ghi và thực hiện theo chƣơng trình đó.
Khi cơ cấu điều khiển số bị hỏng, chƣơng trình có sai sót thì điều khiển số sẽ đƣợc
truyền thông tin về nguyên nhân gây ngừng hoạt động.
C
C
a) Chữ cái
Chữ cái của mã số là tập hợp các ký tự đƣợc dùng khi mã hóa. Các phần tử mới
R
L
T.
hiện nay của tự động hóa có hai trạng thái ổn định: cơng tắc kín hoặc cơng tắc hở,
trong mỗi ơ phiếu nhận cháo có thể có hoặc khơng có đóng dấu… Một trạng thái ứng
DU
với ký tự 1 (cấp dòng năng lƣợng), còn trạng thái khác ứng với ký hiệu 0. Vì vậy chữ
cái của mã số chỉ có hai ký tự {0.1}.
b) Mã thập phân
Cơ sở của hệ thập phân (mã thập phân) là hệ số 10.
Hệ thống này có 10 ký tự: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Ngƣời ta chọn hệ thập phân để
tính là xuất phát từ lịch sử tính tốn bằng 10 ngón tay.
c) Mã số đơn vị
Mã số đơn vị là một loại mã số trong đó mỗi số đƣợc biểu thị bằng số lƣợng các ký
tự chữ số 1.
Ví dụ: Hệ thống mã số đơn vị có ƣu điểm là đơn giản, dễ sử dụng. Nó đƣợc sử
dụng để ghi số lƣợng các xung trên băng từ. Tuy nhiên, mã số đơn vị có nhƣợc điểm là
cồng kềnh, tốn bộ nhớ.
d) Mã nhị phân
Cơ sở của mã nhị phân là số 2. Đƣa số 2 lên cấp có số mũ nguyên (0, 1, 2…) ta sẽ
đƣợc các dãy số 20, 21, 22…ứng với các dãy số tự nhiên 1, 2, 4…Bất kỳ một số nào
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Hiển
Hƣớng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải
5
Thiết kế và chế tạo máy đóng dấu tự động
trong hệ nhị phân đều là tổng của nhiều số mà các số hạng của nó là số 2 với các cấp
mũ khác nhau. Các số trong hệ nhị phân là tổ hợp của các chữ số 0 và 1.
e) Mã số ISO
Nhờ việc mã hóa tín hiệu số về vị trí hoặc dịch chuyển của bộ phận làm việc đƣợc
truyền từ chƣơng trình điều khiển đến các kết cấu chấp hành. Hiện nay đã có nhiều
cơng trình nghiên cứu để thống nhất hóa các ngơn ngữ lập trình. Cơng việc do hội
đồng Tiêu chuẩn hóa quốc tế (ISO) chỉ đạo. Ngơn ngữ để lập trình có một số u cầu
nhƣ sau: số kí hiệu là nhỏ nhất, số chữ số đồng nhất, nghiên cứu đơn giản, số lƣợng tín
hiệu đầy đủ... Đáp ứng điều kiện đó có mã ISO - 7 bit.
1.4. Các hệ điều khiển số
1.4.1. Hệ điều khiển NC (Numerical Control)
C
C
Ngày nay, các máy trang bị hệ điều khiển NC vẫn đƣợc sử dụng nhiều. Đây là hệ
R
L
T.
điều khiển đơn giản với số lƣợng hạn chế các kênh thơng tin. Trong đó hệ điều khiển
NC các thơng số hình học của chi tiết gia cơng và các lệnh điều khiển đƣợc cho dƣới
DU
dạng dãy các con số. Hệ điều khiển NC làm việc theo nguyên tắc sau đây: sau khi mở
máy, các lệnh thứ nhất và thứ hai đƣợc đọc. Chỉ sau khi quá trình đọc kết thúc, máy
mới bắt đầu thực hiện câu lệnh thứ nhất. Trong thời gian này, thông tin của lệnh thứ
hai nằm trong bộ nhớ của hệ thống điều khiển. Sau khi hoàn thành lệnh thứ nhất thì lúc
này máy mới bắt đầu thực hiện câu lệnh thứ hai lấy ra từ bộ nhớ. Trong khi thực hiện
câu lệnh thứ hai, hệ điều khiển đọc lệnh thứ ba ghi vào bộ nhớ mà lệnh thứ hai vừa
đƣợc đọc.
Tuy máy CN vận hành bằng chƣơng trình có sẵn nhƣng tỷ lệ chính xác khơng cao,
do hệ thống điều khiển của máy bị giới hạn vì khơng có chƣơng trình giám sát tiên tiến
của máy tính.
Nhƣợc điểm khác của hệ điều khiển NC là khi gia công chi tiết tiếp theo trong loạt
hệ điều khiển phải đọc lại tất cả các lệnh từ đầu nhƣ vậy sẽ khơng tránh khỏi các sai
sót của bộ tính tốn trong hệ điều khiển. Do đó chi tiết gia cơng có thể thành phế
phẩm.
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Hiển
Hƣớng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải
6
Thiết kế và chế tạo máy đóng dấu tự động
1.4.2. Hệ điều khiển CNC
Đặc điểm chính của hệ điều khiển CNC là sự tham gia của máy vi tính. Các nhà
chế tạo máy CNC cài đặt vào máy tính một chƣơng trình điều khiển cho từng máy. Hệ
điều khiển CNC cho phép thay đổi và hiệu chỉnh các chƣơng trình gia cơng chi tiết và
cả chƣơng trình hoạt động của bản thân nó. Trong hệ điều khiển CNC các chƣơng
trình gia cơng có thể ghi nhớ lại. Trong hệ điều khiển CNC chƣơng trình có thể đƣợc
nạp vào bộ nhớ toàn bộ một lúc hoặc từng lệnh bằng tay từ bàn phím điều khiển. Các
lệnh điều khiển khơng chỉ đƣợc viết cho từng chuyển động riêng rẽ mà còn cho nhiều
chuyển động cùng lúc. Điều này cho phép giảm số câu lệnh của chƣơng trình và nhƣ
vậy có thể nâng cao độ tin cậy làm việc của máy. Hệ điều khiển CNC có kích thƣớc
nhỏ hơn và giá thành thấp hơn so với hệ điều khiển NC, nhƣng ngƣợc lại có các đặc
C
C
tính mới mà các hệ điều khiển trƣớc đó khơng có. Ví dụ nhƣ: hệ điều khiển lại này có
R
L
T.
khả năng hiệu chỉnh những sai số cố định của máy - những nguyên nhân gây ra sai số
gia công.
DU
1.4.3. Hệ điều khiển DNC (Direct Numerial Control)
Đặc điểm của hệ điều khiển DNC nhƣ sau:
1
CNC
2
1
MÁY
TÍNH
TRUNG
TÂM
CNC
2
1
Máy
cơng cu
CNC
CNC
2
Hình 1.1 Hệ điều khiển DNC
- Nhiều máy công cụ CNC đƣợc kết nối với một máy tính trung tâm qua đƣờng dẫn dữ
liệu. Mỗi máy cơng cụ có hệ điều khiển CNC mà bộ tính tốn của nó có nhiệm vụ
chọn lọc và phân phối các thơng tin (theo chiều 1). Hay nói cách khác thì bộ phận tính
tốn là cầu nối giữa các máy cơng cụ với máy tính trung tâm.
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Hiển
Hƣớng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải
7
Thiết kế và chế tạo máy đóng dấu tự động
- Máy tính trung tâm có thể nhận những thơng tin từ các bộ điều khiển CNC (theo
chiều 2) để hiệu chỉnh chƣơng trình hoặc có thể đọc những dữ liệu từ máy công cụ.
- Trong một số trƣờng hợp máy tính đóng vai trị chỉ đạo trong việc lựa chọn những
chi tiết gia công theo thứ tự ƣu tiên để phân chia thực hiện ở các máy công cụ khác
nhau.
- Hệ DNC có ngân hàng dữ liệu trung tâm cho biết các thơng tin của chƣơng trình gia
cơng chi tiết trên tất cả các máy cơng cụ.
- Có khả năng truyền dữ liệu nhanh và có khả năng nối ghép vào hệ thống gia cơng
linh hoạt FMS.
1.4.4. Điều khiển thích nghi
Sử dụng hệ điều khiển thích nghi là một trong những phƣơng pháp hồn thiện máy
C
C
cơng cụ CNC. Các máy CNC thƣờng có chu kỳ gia cơng cố định (chu kỳ cứng) đã
R
L
T.
đƣợc xác định ở phần tử mang chƣơng trình và nhƣ vậy cứ mỗi lần gia cơng chi tiết
khác chu lỳ lại đƣợc lặp đi lặp lại nhƣ cũ, khơng có sự thay đổi chút nào. Chƣơng trình
DU
điều khiển nhƣ vậy khơng đƣợc hiệu chỉnh khi có các yếu tố cơng nghệ thay đổi. Ví
dụ, khi gia cơng chi tiết có lƣợng dƣ lớn có thể thay đổi dẫn đến biến dạng đàn hồi của
hệ thống công nghệ. Khi đó nếu hệ thống điều khiển khơng hiệu chỉnh lại lực cắt thì
kích thƣớc gia cơng có thể vƣợt ra ngoài phạm vi dung sai. Trong trƣờng hợp này để
tránh gây ra phế phẩm phải giảm lƣợng chạy dao hoặc thêm bƣớc gia công, nghĩa là
giảm năng suất gia cơng.
Hệ thống điều khiển thích nghi là hệ thống điều khiển có tính đến các tác động bên
ngồi của hệ thống công nghệ để hiệu chỉnh chu kỳ gia công nhằm loại bỏ ảnh hƣởng
của các yếu tố đó tới q trình gia cơng.
Hệ thống điều khiển thích nghi có thể ổn định đƣợc công suất cắt, momen cắt hay
nhiệt độ cắt... Tuy nhiên, hệ thống điều khiển thích nghi hay đƣợc dùng để ổn định
kích thƣớc gia cơng. Ở đây cơ cấu kiểm tra tích cực (kiểm tra chủ động) ln ln xác
định đƣợc kích thƣớc gia cơng và tác động đến cơ cấu điều khiển để ổn định kích
thƣớc của chi tiết.
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Hiển
Hƣớng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải
8
Thiết kế và chế tạo máy đóng dấu tự động
1.5. Một số đặc điểm máy CNC
- Quy hoạch thời gian sản xuất tốt hơn.
- Thời gian lƣu thông ngắn hơn do tập trung nguyên công lớn hơn và giảm thời
gian phụ.
- Tính linh hoạt cao hơn.
- Chi phí sản xuất giảm.
- Giảm phế phẩm.
- Năng suất lao động cao.
1.6. Điều khiển máy CNC
C
C
Về thực chất thì các máy điều khiển theo chƣơng trình số có ngun lý chuyển
R
L
T.
động tạo hình về cơ bản khơng khác gì với máy cơng cụ truyền thống, có nghĩa là về
mặt thuật ngữ nó cũng mang tên của các máy công cụ nhƣ máy đột, máy phay đứng,
DU
máy phay nằm ngang, máy mài…nhƣng đã đƣợc số hóa và tin học hóa để có thể điều
khiển các chuyển động công tác của máy bằng các lệnh đƣợc đƣa vào hệ thống CNC.
Tùy theo yêu cầu của phay từng loại phay và từng loại cơ cấu điều khiển, hệ điều
khiển mà có thể phân thành 3 loại cơ bản: Điều khiển điểm – điểm, điều khiển đoạn
thẳng và điều khiển đƣờng (tuyến tính hoặc phi tuyến). Tất nhiên các máy điều khiển
đƣờng đều có thể sử dụng để điều khiển điểm – điểm và đoạn thẳng.
- Điều khiển điểm:
Với các loại máy này, trong quá trình gia công ngƣời ta cho định vị nhanh dụng cụ
đến tọa độ yêu cầu và trong quá trình dịch chuyển nhanhh dụng cụ, máy không thực
hiện việc cắt gọt. Chỉ đến khi đạt đƣợc tọa độ yêu cầu nó mới thực hiện việc cắt gọt.
Ví dụ nhƣ khoan lỗ, khoét, doa hoặc có thể làm những cơng việc khác ví dụ nhƣ ở trên
các máy hàn điểm thì nó thực hiện quá trình hàn và trên các máy đột, dập thì nó thực
hiện việc đột, dập lỗ… Máy em cũng tƣơng tự nhƣ máy cnc nhƣng khơng u cầu độ
chính xác cao.
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Hiển
Hƣớng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải
9
Thiết kế và chế tạo máy đóng dấu tự động
Chương 2: THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ MÁY
2.1. Phân tích động học của máy
Máy đóng dấu tự động hoạt động trên nguyên lý nhƣ một máy điều khiển cnc theo
2 trục x, y. Nhƣng ở đây khơng cần độ chính xác cao. Để đảm bảo máy hoạt động ổn
định thì trên bàn máy phải có cơ cấu cuốn giấy đi vào với độ đông tâm cao theo trục x.
2.2. Thiết kế động học máy
Thiết kế động học máy gồm: Lựa chọn phƣơng án dẫn động và hệ thống truyền
động của máy.
C
C
Quá trình in đƣợc diễn ra 1 cách chính xác bởi cơ cấu cuốn giấy theo trục X. Khi
giấy vào đến cơ cấu chứa con dấu thì cơ cấu in hoạt động theo trục Y tới điểm đã căn
R
L
T.
lề rồi từ đó xi lanh duỗi thẳng để đóng dấu. Và cứ nhƣ thế máy xuống dòng tiếp khi
hêt dòng trên.
DU
Để thực hiện việc đóng dấu lên sản phẩm thì cần có 3 chuyển động.
- Chuyển động 1: là tịnh tiến khứ hồi của cụm mang đầu đóng dấu.
- Chuyển động 2: là tịnh tiến khứ hồi của đầu đóng dấu
- Chuyển động 3: là chuyển động tịnh tiến mang sản phẩm cần đóng dấu vào.
2.2.1 Chọn phương án dẫn động
Có thể đƣa ra 2 phƣơng án thiết kế nhƣ sau:
a) Phương án 1
Các trục đƣợc dẫn động bằng 1 trục vít me-đai ốc. Và sử dụng cơ cấu con lăn.
- Nếu dùng trục vít me thì cần có: ổ bi đỡ, vít me, động cơ.
- Nếu dùng cơ cấu dây kéo thì cần có: puli, đai, động cơ giảm tốc.
Với phƣơng án này, trục của máy đƣợc dẫn động bằng trục vít me đƣợc nối với
động cơ thông qua các khớp nối. Và 2 trục trơn đƣợc dẫn động bằng động cơ để quấn
giấy.
- Ƣu điểm: Máy có kết cấu đơn giản, hiệu suất truyền động cao, ít sai lệch.
- Nhƣợc điểm: Giá thành trục vít me cao nên dẫn đến làm tăng giá thành sản phẩm.
Đảm bảo độ đồng tâm cao giữa các ổ bi.
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Hiển
Hƣớng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải
10
Thiết kế và chế tạo máy đóng dấu tự động
C
C
R
L
T.
DU
Hình 2.1 Sơ đồ động hệ dẫn động dùng vít me bi kết hợp con lăn
Trong đó:
1 - Ổ bi.
2 - Con lăn.
3 - Trục trơn.
4 - Khớp nối trục.
5 - Cơ cấu đóng dấu.
6 - Trục vít me.
7 - Động cơ bƣớc.
b) Phương án 2
Các trục đƣợc dẫn động bằng 2 trục vít me-đai ốc và thanh trƣợt.
- Ƣu điểm: Máy có độ chính xác cao.
- Nhƣợc điểm: Giá thành trục vít me cao nên dẫn đến làm tăng giá thành sản phẩm.
Kết cấu phức tạp.
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Hiển
Hƣớng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải
11
Thiết kế và chế tạo máy đóng dấu tự động
C
C
R
L
T.
DU
Hình 2.2 Sơ đồ động hệ dẫn động dùng 2 trục vít me và thanh trƣợt
1- Thanh trƣợt
2- Trục trơn
3- Khớp nối
4- Cơ cấu gắn con dấu
5- Động cơ
6- Trục vit me
2.2.2 Chọn phương án đẩy con dấu để đóng dấu lên sản phẩm
Có thể dùng vít me để đẩy con dấu, xi lanh hoặc bánh lệch tâm quay để đẩy con
dấu đi xuống. Để đơn giản, ta dùng xi lanh để thực hiện tác vụ đóng dấu lên sản phẩm.
2.2.3 Thiết kế sơ đồ nguyên lý
Với phƣơng án đã lựa chọn ta tiến hành thiết kế nguyên lý. Lựa chọn phƣơng án
dùng 1 trục vít me để dẫn động cụm mang con dấu, kết hợp với các trục trơn có con
lăn nhƣ hình.
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Hiển
Hƣớng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải
12
Thiết kế và chế tạo máy đóng dấu tự động
C
C
R
L
T.
DU
Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý truyền động
1, 2, 4 - Động cơ dẫn động phƣơng x
3 - Động cơ dẫn động phƣơng y
5 - Khớp nối
6 - Con lăn
7 - Gá xi lanh
8 - Ổ bi
9 - Trục vít me
10 - Xi lanh
11 - Con dấu
12 - Khây chứa giấy
Mô tả hoạt động của máy: Nhấn nút star, giấy đƣợc đƣa vào nhờ các động cơ
truyền động theo phƣơng x, sau đó, xi lanh duỗi thẳng để tiến hành đóng dấu. Truyền
động theo phƣơng x, y phối hợp với nhau để đóng dấu đủ 20 vị trí trên tờ giấy A4. Sau
đó đƣa sản phẩm ra ngồi, kéo giấy tiếp theo vào và cứ tiếp tục nhƣ vậy. Dừng máy
bằng cách nhấn nút stop.
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Hiển
Hƣớng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải
13
Thiết kế và chế tạo máy đóng dấu tự động
2.3 Chọn hệ thống truyền động
Một kết cấu đƣợc xem là có tính cơng nghệ khi nó thoả mãn các u cầu kỹ thuật
đã đƣợc đặt ra khi thiết kế, đồng thời đƣợc chế tạo với chi phí ít nhất về lao động,
phƣơng tiện và thời gian. Nói cách khác, một chi tiết máy có tính cơng nghệ nghĩa là
một mặt phải thoả mãn các chỉ tiêu chủ yếu về khả năng làm việc, độ tin cậy, mặt khác
trong điều kiện sản xuất sẵn có phải dễ chế tạo, ít tốn ngun vật liệu và thời gian.
Tính cơng nghệ của chi tiết máy và bộ phận máy là một trong những yếu tố quan
trọng nhất nhằm đảm bảo máy móc và thiết bị có các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật tối ƣu.
Nhƣ vậy để chọn đƣợc một phƣơng án máy hợp lý cần thoả mãn những yêu cầu
chủ yếu về tính cơng nghệ nhƣ sau:
+ Máy và chi tiết máy có hình dạng và kết cấu hợp lý theo quan điểm công nghệ chế
C
C
tạo và lắp ráp.
R
L
T.
+ Vật liệu chế tạo chi tiết máy đƣợc chọn hợp lý, đảm bảo các yêu cầu liên quan đến
công dụng và điều kiện sử dụng máy.
DU
+ Có thể sử dụng các phƣơng pháp cơng nghệ phù hợp để đơn giản hố q trình chế
tạo từ khâu chuẩn bị phôi đến gia công chế tạo - kiểm tra, lắp ráp và nghiệm thu sản
phẩm.
+ Máy và chi tiết máy có khối lƣợng và kích thƣớc nhỏ gọn.
+ Giá thành và chi phí cho sử dụng là thấp nhất…
Nhƣ đã đề cập ở trên, hệ thống của máy gồm 2 trục dẫn động (1 trục X, 1 trục Y).
Trong đó có 1 trục vít me theo Y, 3 trục quấn giấy theo X, và 1 cơ cấu đóng dấu nằm
trên trục Y.
+ Bốn trục đƣợc truyền động trực tiếp bằng 4 động cơ bƣớc, cung cấp moment cho
bộ truyền hoạt động qua khớp nối. Khớp nối: kết nối động cơ và bộ truyền, đồng thời
truyền momen cho bộ truyền.
+ Cơ cấu đóng dấu đƣợc truyền động nhờ bộ truyền vít me – đai ốc. Bộ truyền vít
me cũng nhận momen từ động cơ. Động cơ bƣớc quay truyền momen thông qua khớp
nối làm cho trục vít me quay trong đai ốc. Đai ốc cùng với cơ cấu đóng dấu sẽ chuyển
động qua lại theo phƣơng Y.
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Hiển
Hƣớng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải
14
Thiết kế và chế tạo máy đóng dấu tự động
Bộ
truyền
vít međai ốc
Động
cơ
bƣớc
C
C
Hình 2.4 Kết cấu hệ thống truyền động
R
L
T.
DU
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Hiển
Hƣớng dẫn: ThS. Trần Ngọc Hải
15
