LỜI NÓI ĐẦU Cùng với sự nỗ lực của nhiều ngành kĩ thuật trong công cuộc công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước, ngành tự động hóa đang tự khẳng định mình trong vai trò nâng cao chất lượng và sản lượng sản xuất của nhiều ngành kinh tế.Tự động hóa đã mang lại hiệu quả kinh tế to lớn và đang là đòi hỏi của rất nhiều ngành sản xuất khác nhau Để đáp ứng nhu cầu này, đi đôi với công việc nghiên cứu, thiết kế là trang bị đầy đủ những kiến thức sâu rộng về hệ thống điều khiển và trang thiết bị cơ khí cũng như khả năng áp dụng lý luận khoa học thực tiễn sản xuất cho đội ngũ cán bộ khoa học kỹ thuật là không thể thiếu được Đề tài ”THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY ĐỘT 2 LỖ TỰ ĐỘNG ” sử dụng các phần tử xilanh khí nén,công tắc hành trình,van khí nén,… thực hiện tất cả các quá trình cần thiết trong dây chuyền.Hệ thống làm việc bằng khí nén cho độ an toàn cao, vệ sinh môi trường tốt, đơn giản, hiệu quả mà kinh tế Trong quá trình làm đồ án không tránh khỏi khó khăn, bỡ ngỡ nhưng được sự hướng dẫn và giúp đỡ nhiệt tình của thầy Bùi Trương Vỹ, cùng với tìm hiểu thực tế và những kiến thức đã được trang bị nhóm đã tiếp cận được những vấn đề về hệ thống điều khiển, cơ cấu chấp hành, và các hệ dẫn động khác Với kiến thức và tài liệu còn hạn chế nên không tránh khỏi những sai sót mong được các thầy và các bạn góp ý thêm Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Bùi Trương Vỹ đã giúp nhóm hoàn thành đồ án môn học này Đà Nẵng, tháng 6năm 2016 Sinh viên thực hiện: Dương Minh Mẫn Huỳnh Ngọc Thảo Trang 1 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1Giới thiệu về hệ thống sản xuất tự động Ngày nay, việc tự động hoá trong sản xuất là một nhu cầu cấp thiết nhằm nâng cao năng xuất lao động Hệ thống sản xuất tự động ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong các phân xưởng, nhà máy Sự phát triển của kỹ thuật bán dẫn điện tử, cùng với việc ra đời của các linh kiện điện tử, chúng đã được áp dụng trong hệ thống cơ khí và từ đó các loại máy móc tự động ra đời Chiếc máy tự động đầu tiên được sử dụng trong công nghiệp do một thợ cơ khí người Nga, ông Pôdunôp chế tạo vào năm 1765 Nhờ nó mà mức nước trong nồi hơi được giữ cố định không phụ thuộc vào lượng tiêu hao hơi nước Để đo mức nước trong nồi, Pôdunôp dùng một cái phao Khi mức nước thay đổi phao sẽ tác động lên cửa van, thực hiện điều chỉnh nước trong nồi Nguyên tắc điều chỉnh của cơ cấu này được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khoa học kỹ thuật khác nhau, nó được gọi là nguyên tắc điều chỉnh theo sai lệch hay nguyên tắc Pôdunôp - Giôn Oat Đầu thế kỷ 19, nhiều công trình có mục đích hoàn thiện các cơ cấu điều chỉnh tự động của máy hơi nước đã được thực hiện Cuối thế kỷ 19 các cơ cấu điều chỉnh cho tuabin hơi nước bắt đầu xuất hiện Năm 1712 ông Narrtôp, một thợ cơ khí người Nga đã chế tạo được máy tiện chép hình để tiện các chi tiết định hình Việc chép hình theo mẫu đã được thực hiện Chuyển động dọc của bàn dao do bánh răng - thanh răng thực hiện Cho đến năm 1798 ông Henry Nandsley người Anh mới thay thế chuyển động này thành chuyển động của vitme - đai ốc Năm 1873 Spender đã chế tạo được máy tiện tự động có ổ cấp phôi và trục phân phối mang các cam đĩa và cam thùng Năm 1880 nhiều hãng trên thế giới như Pittler Ludnig Lowe (Đức), RSK (Anh) đã chế tạo được máy tiện rơvônve dùng phôi thép thanh Năm 1887 Đ.G Xtôlepôp đã chế tạo được phần tử cảm quang đầu tiên, một trong những phần tử hiện đại quan trọng nhất của kỹ thuật tự động hoá Cũng trong giai đoạn này, các cơ sở của lý thuyết điều khiển và điều chỉnh hệ thống tự động bắt đầu được nghiên cứu, phát triển Một trong những công trình đầu tiên về lĩnh vực này thuộc về nhà toán học nổi tiếng P.M.Chebưsep Có thể nói, ông tổ của các phương pháp tính toán kỹ thuật của lý thuyết điều chỉnh hệ thống tự động là I.A Vưsnhegratxki, giáo sư toán học nổi tiếng của trường đại học công nghệ thực Trang 2 nghiệm Xanh Pêtecbua Năm 1876 và 1877 ông đã cho đăng các công trình “ Lý thuyết cơ sở của các cơ cấu điều chỉnh” và “ Các cơ cấu điều chỉnh tác động trực tiếp” Các phương pháp đánh giá ổn định và chất lượng của các quá trình quá độ do ông đề xuất vẫn dùng cho tới tận bây giờ Không thể không kể tới đóng góp to lớn trong sự nghiệp phát triển lý thuyết điều khiển hệ thống tự động của các nhà bác học A.Xtôđô người Sec, A.Gurvis người Mỹ, A.K.Makxvell và Đ.Paux người Anh, A.M.Lapunôp người Nga và nhiều nhà bác học khác Các thành tựu đạt được trong lĩnh vực tự động hoá đã cho phép trong những thập kỷ đầu của thế kỷ 20 chế tạo các loại máy tự động nhiều trục chính, máy tổ hợp và các đường dây tự động liên kết cứng và mềm dùng trong sản xuất loạt lớn và hàng khối Cũng trong thời gian này, sự phát triển mạnh mẽ của điều khiển học, một môn khoa học về các quy luật chung của các quá trình điều khiển và truyền tin trong các hệ thống có tổ chức đã góp phần đẩy mạnh sự phát triển và ứng dụng của tự động hoá các quá trình sản xuất vào công nghiệp Trong những năm gần đây, các nước có nền công nghiệp phát triển tiến hành rộng rãi tự động hoá trong sản xuất loạt nhỏ Điều này phản ánh xu thế chung của nền kinh tế thế giới chuyển từ sản xuất loạt lớn và hàng khối sang sản xuất loạt nhỏ và hàng khối thay đổi Nhờ các thành tựu to lớn của công nghệ thông tin và các ngành khoa học khác, ngành công nghiệp gia công cơ của thế giới trong những năm cuối của thế kỷ 20 đã có sự thay đổi sâu sắc Sự xuất hiện hàng loạt các công nghệ mũi nhọn như kỹ thuật linh hoạt (Agile engineering), hệ thống điều hành sản xuất qua màn hình (Visual Manufacturing), kỹ thuật tạo mẫu nhanh (Rapid Prototyping) và công nghệ Nanô đã cho phép thực hiện tự động hoá toàn phần không chỉ trong sản xuất hàng khối mà cả trong sản xuất loạt nhỏ và đơn chiếc Chính sự thay đổi nhanh của sản xuất đã liên kết chặt chẽ công nghệ thông tin với công nghệ chế tạo máy, làm xuất hiện hàng loạt các thiết bị và hệ thống tự động hoá hoàn toàn mới như các loại máy điều Trang 3 khiển số, các trung tâm gia công,các hệ thống điều khiển bằng lôgic PLC, các hệ thống sản xuất linh hoạt FMS… 1.2Nhu cầu và xu thế phát triển Tự động hoá là một quá trình cho phép giảm giá thành sản phẩm, giảm sức lao động của con người, nâng cao năng xuất lao động Trong mọi thời đại, một sản phẩm làm ra vấn đề giá thành sản phẩm là một trong những vấn đề rất được quan tâm bởi lẽ nếu cùng một loại sản phẩm của hai nhà sản xuất đưa ra nếu giá thành sản phẩm nào rẻ hơn nhưng với chất lượng như nhau thì dĩ nhiên người ta sẽ lựa chọn sản phẩm rẻ hơn Chính vì lẽ đó mà con người luôn tìm tòi mọi phương pháp để giảm giá thành sản phẩm và đó là cơ sở cho nghành tự động hoá ra đời Một trong những động lực cho sự phát triển của tự động hoá đó là giảm sức lao động của con người, nâng cao chất lượng sản phẩm và năng xuất lao động Người ta từ lâu đã nhận ra rằng lao động của con người không thể sánh bằng máy móc kể cả về năng suất và chất lượng đặc biệt là các loại máy móc tự động.Vì vậy việc ra đời của ngành tự động hoá không những giảm bớt lao động của con người mà còn nâng cao được năng suất và chất lượng sản phẩm Quá trình tự động hoá đã làm cho việc quản lí trở nên rất đơn giản, bởi vì nó không những thay đổi điều kiện làm việc của công nhân mà còn có thể giảm số lượng công nhân đến mức tối đa Ngoài ra tự động hoá còn cải thiện được điều kiện làm việc của công nhân, tránh cho công nhân những công việc nhàm chán, lặp đi lặp lại, có thể thay cho con người lao động ở những nơi có điều kiện làm việc nguy hiểm, độc hại… Tự động hoá có thể áp dụng cho nhiều loại hình sản xuất hàng loạt và đơn chiếc với một trình độ chuyên môn hoá cao cũng chính vì thế mà năng suất cũng như chất lượng sản phẩm rất cao Ngày nay để đánh giá mức độ của một nền sản xuất, người ta đánh giá vào mức độ tự động hoá của nền sản xuất đó Với tầm quan trọng như thế, ngành tự động hoá rất được các quốc gia trên thế giới quan tâm bởi đó không những là bộ mặt của nền sản xuất mà trong thời buổi kinh tế thị trường việc cạnh tranh của sản phẩm trên thị trường là rất khó khăn, nó đòi hỏi không những về chất lượng sản phẩm mà còn cả về giá thành Trang 4 Trong thời gian gần đây, tự động hoá được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của đời sống từ kinh tế đến chính trị - xã hội, như: Trong công nghiệp, y tế, ngân hàng, thư viện… 1.3Giới thiệu về mô hình khoan lỗ tự động đạt kích thước 1.3.1 Giới thiệu Ngày nay, khi đất nước đang trong giai đoạn tiến tới công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước thì ngành cơ khí nói chung và ngành công nghệ chế tạo máy nói riêng trở thành một ngành công nghiệp mũi nhọn để phát triển đất nước Bởi vì nó là ngành cơ bản để phát triển các ngành khác Vì vậy đi sâu vào tập trung nghiên cứu nó là hết sức quan trọng Như chúng ta đã biết máy khoan được sử dụng rất phổ biến trong các nhà máy cơ khí Bên cạnh các máy móc cơ khí khác như máy tiện, máy phay, máy bào giường, máy doa, may xọc…dần dần chúng đang được tự động hóa theo một dây truyền ngày càng hiện đại Máy khoan cũng không ngoại lệ nó cũng đang được tư động hóa theo dây chuyền nhất định nhằm nâng cao năng suất và giảm sự nặng nhọc cho người công nhân Đồ án này giới thiệu về thiết kế và mô hình hóa qui trình khoan lỗ của máy khoan đứng điều khiển bằng điện khí nén một cách tự đông Để biết được hoạt động của máy khoan cần như thế nào chúng ta bước sang phần tìm hiểu mô hình của hệ thống và nguyên lý hoạt động của máy ở phần sau 1.3.2 Mô hình chung của hệ thống Xylanh A : Đẩy phôi ra từ thùng cấp phôi và kẹp chặt Xylanh B : Mang đầu đột đi xuống và lùi về Xylanh C : Đẩy đầu đột để đột lỗ chi tiết 1 và 2 Trang 5 XylanhD : Đẩy phôi ra Xi lanh B Xi lanh C Xi lanh A Xi lanh D Hình 1.1 : Mô hình chung của hệ thống CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH 2.2 Các yêu cầu khi thiết kế hệ thống 2.2.1 Các chuyển động chính Chuyển động tịnh tiến của piston nhằm đẩy, kẹp chặt chi tiết vàmang đầu đột 2.2.2 Các yêu cầu khi thiết kế Nhìn chung, khi xây dựng phương án bố trí cho các hệ thống tự động cần phải đảm bảo các điều kiện như sau: • • • Hệ thống đơn giản, dễ điều khiển và đáng tin cậy Công nhân làm việc được thoải mái, không phải chịu áp lực lao động Ngoài ra phải đảm bảo được tính an toàn và tính kinh tế Trang 6 2.3Phân tích lựa chọn phương án thiết kế 2.3.1 Giới thiệu 2.3.1.1 Truyền động bằng thủy lực ( xi lanh ) • Ưu điểm: Truyền được công suất cao và tải trọng lớn và hoạt động với độ tin cậy cao Điều chỉnh đươc vô cấp vận tốc của cơ cấu chấp hành Vị trí của các phần tử dẫn và bị dẫn bố trí không lệ thuộc vào nhau Bơm và động cơ thủy lực có quán tính nhỏ, dầu có tính chịu nén nên có thể làm viêc ở vận tốc cao mà không sợ bị va đập mạnh như hệ truyền động cơ khí hay truyền động điện Dễ dàng phòng quá tải nhờ van an toàn Có thể theo dõi tình trạng làm việc của hệ thống, kể cả hệ phức tạp nhiều mạch nhờ áp kế • Nhược Điểm: Tổn thất trong đường ống và các phần tử thủy lực nên làm giảm hiệu suất làm việc Đầu có tính đàn hồi nên khó ổn định vận tốc khi tải thay đổi 2.3.1.2 Truyền động bằng khí nén ( xi lanh ) • Ưu điểm: Có khả năng truyền động với công suất lớn và áp suất cao Cơ cấu đơn giản, hoạt động với độ tin cậy cao, đòi hỏi bảo dưỡng chăm sóc ít Có khả năng điều chỉnh vận tốc làm việc tinh cấp hoặc vô cấp Kết cấu gọn nhẹ, vị trí các phần tử dẫn và bị dẫn không lệ thuộc với nhau Giảm kích thước, khối lượng cả hệ thống bằng cách nâng cao áp suất làm việc Trang 7 Nhờ quán tính nhỏ của máy bơm và động cơ, khả năng chịu nén cao của dầu mà hệ thống có thể làm việc với tốc độ cao mà không cần tính toán tới yếu tố va đập như hệ thống điện và cơ khí Khâu ra của hệ thống dễ dàng biến đổi từ chuyển động quay - tịnh tiến, tịnh tiến - quay Phòng ngừa quá tải nhờ van an toàn Dễ theo dõi quan sát mạch thủy lực với sự hỗ trợ của áp kế Các phần tử được tiêu chuẩn hóa tạo điều kiện thiết kế chế tạo • Nhược Điểm: Hiệu suất không cao do mất mát đường ống, sự rò rỉ của các phần tử Khi phụ tải thay đổi khó giữ tốc độ làm việc ổn định do tính nén của chất lỏng và độ đàn hổi của đường ống Khi mới khởi động, nhiệt độ hệ thống thay đổi dẫn tới thay đổi độ nhớt chất lỏng và kéo theo thay đổi vận tốc làm việc 2.3.1.3 Truyền động bằng cơ khí 2.3.2Chọn cơ cấu mang đầu đột • • • Phương án 1: Dùng xi lanh thủy lực Phương án 2: Dùng xi lanh khí nén Phương án 3: Dùng kết cấu cơ khí Ta chọn phương án 2 vì nó rẽ, không gây ô nhiễm môi trường và khí nén dược lấy từ không khí nên được xem la nguồn nguyên liệu vô tận 2.3.3 Chọn cơ cấu đẩy và kẹp phôi Ta chọn phương án 2 vì nó có những ưu điểm như dã kể trên, ngoài ra không khí ở xung quanh ta được xem như vô tận nên nó rẻ và một điểm không thể bỏ qua nữa là nó hoàn toàn không gây ô nhiễm môi trường Trang 8 CHƯƠNG 3 GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 3.1 Biểu đồ trạng thái và giải thích nguyên lý hoạt động 3.1.1 Biểu đồ trạng thái Châu 3.1.2 Giải thích nguyên lý hoạt động Phôi được xếp sẵn trong thùng chứa phôi, khi nhấn nút hoạt động ( Start) thì xilanh A tiến hành đẩy phôi vào vị trí đột và kẹp chặt khi xi lanh A đã kẹp chặt chi tiết chạm vào công tắc hành trình a 1 tác động cho xi lanh B mang đầu đột đi xuống khoan lỗ thứ nhất, sau khi đạt chiều sâu, đầu đột chạm công tắc hành trình b 1 thì trở về vị trí ban đầu Sau khi xi lanh B chạm vào công tắc hành trình b 0 thì xi lanh C đẩy đàu đột tới vị trí lỗ thứ 2 và khi chạm vào công tắc hành trình c 1 thì xi lanh B mang đầu đột tiến hành đi xuống đột lỗ thứ hai, sau khi đạt chiều sâu, đầu đột chạm vào công tắc hành trình b1 thì trở về vị trí ban đầu Sau khi xi lanh B chạm vào công tắc hành trình b0 thì xi lanh A lùi về để nhả phôi và chạm vào công tắc hành trình a 0 thì Trang 9 xilanh D sẽ duỗi ra đẩy chi tiết ra ngoài, khi D chạm vào công tắc hành trình d 1 thì sẽ tự động lùi về cho đến khi chạm vào công tác hành trình c 0 thì xi lanh C sẽ trở về vị trí ban đầu Kết thúc một chu trình và nó sẽ tự động lặp lại chu trình cho tới khi ta nhấn nút Stop 3.1.3 Phân tích trình tự làm việc của hệ thống Cơ cấu chấp hành gồm có 4 xi lanh làm việc theo trình tự nhất định gồm 10 bước được ký hiệu và có chức năng như sau: 3.1.3.1 Ký hiệu và chức năng Xy lanh A: Đẩy phôi từ thùng cấp phôi vào vị trí khoan và kẹp chặt Xy lanh B: Dẫn hướng cho đầu đột Xy lanh C: Đẩy đầu đột tới vị trí lỗ 1 và 2 Xy lanhD: Đẩy phôi đã gia công xong xuống thùng chứa phôi 3.1.3.2 Bước thực hiện Bước 1: Xy lanh Ađẩy phôi từ thùng cấp phôi vào vị trí đột và kẹp chặt Bước 2: Xy lanh B mang đầu đột đi xuống đột lỗ thứ 1 Bước 3: Xy lanh B mang đầu đột lùi về vị trí ban đầu Bước 4: Xy lanh C đẩy đầu đột tới vị trí lỗ 2 Bước 5: Xy lanh B mang đầu đột đi xuống đột lỗ thứ 2 Bước 6: Xi lanh B mang đầu đột lùi về vị trí ban đầu Bước 7: Xy lanh A lùi về vị trí ban đầu Bước 8: Xy lanh D đẩy chi tiết đã gia công xong xuống thùng chứa phôi Bước 9: Xilanh D lùi về vị trí ban đầu Bước 10: Xilanh C lùi về vị trí ban đầu 3.1.3.3 Đặc tính của trình tự làm việc Quá trình gia công mỗi chi tiết gồm 10 bước theo một trình tự nhất định Trang 10 Ở mạch điều khiển tuần tự, tín hiệu vào ở các bước không giống nhau Khi một bước kết thúc thì sẽ thông báo cho bước tiếp theo Việc thiết kế được thực hiện tuần tự theo chuỗi : E1 → A1  E2 → A2  En → AnEn-1 → An-1 Trong đó : E1, E2, , En-1, En là tín hiệu vào ở các bước 1, 2, , n-1, n A1, A2, , An-1, An là tín hiệu ra ở các bước 1, 2, , n-1, n Các tín hiệu E1 ÷ En: là tín hiệu của đầu mỗi bước của chu trình xy lanh 5.2.2 Phương pháp thiết kế mạch theo tầng Thực chất của phương pháp này là phân chia chu trình điều khiển thành nhiều bước thành các tầng riêng rẽ, làm minh bạch hệ thống điều khiển, khắc phục hiện tượng trùng tín hiệu trong điều khiển Không cần thiết phải sử dụng công tắc hành trình một chiều Chia tầng là bước quan trọng nhất, nó quyết định cấu trúc của mạch hệ thống điều khiển Khi thay đổi quy trình công nghệ hay yêu cầu khác thì phải thiết kế lại mạch điều khiển như vậy sẽ mất nhiều thời gian va công sức Cấu trúc trúc điều khiển theo tầng được thực hiện trong mạch điện, các phần tử chuyển tầng sẽ là các role điện từ, số role dành cho chuyển tầng bằng n-1 (n là số tầng), số tín hiệu chuyển tầng bằng số tầng, các tín hiệu còn lại không tham gia sẽ nằm trong tầng và dùng để điều khiển trực tiếp van đảo chiều tỏng bước thực hiện 5.2.3 Phương pháp thiết kế mạch theo nhịp Với phương pháp thiết kế này thì khi thay đổi quy trình công nghệ hay yêu cầu khác thì không phải thiết kế lại mạch điều khiển Các bước thực hiện xảy ra tuần tự có nghĩa là khi các lệnh trong một nhịp thực hiện xong thì sec thông báo cho nhịp tiếp theo đồng thời sẽ xóa lệnh nhịp thực hiện trước đó Trang 34 5.2.4 Nhận xét và chọn phương án thiết kế Trong ba phương pháp thiết kế mạch theo tầng, phương pháp thiết kế mạch điều khiển tuần tự và thiết kế mạch theo nhịp ta chọn phương án 2 vì với phương pháp thiết kế này do thiết kế theo tầng được coi phương pháp được ứng dụng rộng rãi nhất trong việc thiết kế khí nén trong cả 2 phương pháp điều khiển bằng khí nén và điệnkhí nén vì có thể dễ dàng thực hiện và hiểu hoạt động của mạch 5.3Giới thiệu phương pháp thiết kế mạch theo tầng 5.3.1Nguyên tắc thực hiện của điều khiển theo tầng Thiết kế mạch điều khiển theo tầng là phương pháp thiết kế thành từng tầng riêng Ở mỗi tầng hoàn thành một hoặc một số bước của chu kỳ điều khiển Trong thiết kế mạch điều khiển theo tầng cần thỏa mãn hai nguyên: • Tín hiệu vào của các bước trong cùng một tầng không dược trùng nhau.Do đó khi có các tín hiệu vào giống nhau ta phải xét đến việc chia tầng • Tại thời điểm bất kì chỉ có một tầng duy nhất hoạt động 5.3.2 Cách chia tầng và xác định tín hiệu vào đầu tầng Chia chu kỳ hoạt động của các cơ cấu chấp hành thành các tầng với điều kiện: Không có xy lanh nào vừa đi ra vừa đi về trong một tầng hoặc cơ cấu quay vừa chuyển động thuận chiều và ngược chiều trong cùng một tầng 5.3.3 Cách xác định tầng và tín hiệu đầu tầng Việc xác định tín hiệu đầu tầng rất quan trọng, các tín hiệu này chính là các điều kiện để chuyển tầng vì tại một thời điểm chỉ được phép một tầng có khí • Tín hiệu đầu tầng n chính là tín hiệu cuối cùng được tác động của tầng thứ n-1 • Tín hiệu đầu tầng 1 chính là tín hiệu cuối cùng của tầng n kết hợp với nút nhấn Start Các tín hiệu đầu tầng thường là các công tắc hành trình (van con lăn đối với hệ thống điều khiển bằng khí nén) Trang 35 5.3.4 Khái quát mạch đảo tầng Ban đầu, mạch đảo tầng sẽ cấp khí cho tầng thứ n Sau khi nhấn nút Start, mạch đảo tầng sẽ cấp khí cho tầng thứ I, ở tầng này, nguồn khí sẽ cung cấp cho các chuyển động trong tầng I để điều khiển cơ cấu chấp hành (có thể điều khiển trực tiếp hoặc thông qua các công tắc hành trình) Tín hiệu đầu tầng II sẽ được tác động khi tầng I kết thúc , tầng II có khí và nguồn khí này cũng cung cấp cho các chuyển động trong tầng II Tín hiệu đầu tầng III sẽ được tác động khi tầng II kết thúc, tầng III có khí … Và cứ tiếp tục như thế cho đến tầng thứ n, và chu trình lại quay trở lại tầng I Mạch đảo tầng: bao gồm các van đảo tầng (thực chất là các van đảo chiều 4/2 hoặc 5/2 có duy trì) Số lượng van đảo chiều luôn bằng số tầng trừ đi 1 • Mạch 2 tầng (n=2), như vậy sẽ có 1 (n-1 = 1) phần tử nhớ • E1 là tín hiệu đầu tầng I, E2 là tín hiệu đầu tầng II • Ban đầu, khí từ nguồn sẽ cung cấp cho tầng 2, sau khi có tín hiệu E1 tác động, van 5/2 đổi vị trí làm cho khí được dẫn lên cung cấp cho tầng I, khí ở tầng II thoát ra ngoài 5.3.5 Trình tự giải bài toán • Bước 1: Từ yêu cầu của hệ thống điều khiển, ta xác định các biến cần thiết đó là các công tắc hành trình và vị trí lắp đặt, các cảm biến cần thiết sử dụng, các nút nhấn hay cần gạt lựa chọn (Start – nút khởi động, Stop – nút dừng, điều khiển tự động – Auto hay bằng tay – Man)… • Bước 2: Từ quy trình công nghệ, xây dựng biểu đồ trạng thái (biểu diễn các phần tử trong mạch, mối liên hệ giữa các phần tử và trình tự chuyển mạch của các phần tử Cụ thể xác định có bao nhiêu cơ cấu chấp hành và trình tự hoạt động) Trang 36 • Bước 3:Tiến hành việc chia tầng, có thể ghép các tầng lại với nhau nhằm mục đích tối ưu hoạt động của hệ thống nhưng phải đảm bảo đúng nguyên tắc của việc chia tầng Xác định chuỗi hoạt động có bao nhiêu tầng và các tín hiệu đầu tầng tương ứng • Bước 4: Lập quy trình thực hiện cho các tầng và các bước trong tầng Xác định các điều kiện để các cơ cấu chấp hành hoạt động ứng với quy trình thực hiện ở trên • `Bước 5: Thiết kế mạch điều khiển bằng điện khí nén sử dụng các mạch đảo tầng chuẩn n tầng 5.4 Thiết kế mạch điều khiển máy khoan 2 lỗ sư dụng 4 xi lanh • Bước 1: Với yêu cầu đề ra là điều khiển 4 xy lanh A, B, C, D và động cơ khoan theo chu trình điều khiển tự động Để các chu trình này thực hiện tự động được chúng ta gắn trên 2 xy lanh B, C, D2 công tắc hành trình, công tắc hành trình b1, c1, d1 gắn ở đầu hành trình, b2, c2, d2 gắn ở cuối hành trình của 3 xy lanh A,B và C • Bước 2: Thiết lập biểu đồ trạng thái như hình biễu diễn dưới đây: • Bước 3 : Tiến hành việc chia tầng Có 6 tầng hoạt động, tầng I thực hiện chuyển động cho xy lanh A và B đi ra (A+,B+), tầng II thực hiện 2 chuyển động là xy lanh B đi về và xy lanh C đi ra (B-, C+), tầng III thực hiện chuyển động là xy lanh B đi ra (B+), tầng IV thực hiện 3 Trang 37 chuyển động là xy lanh B đi về, xi lanh A đi về và xy lanh D đi ra (B-, A-, D+), tầng V thực hiện chuyển động là xy lanh D đi về (D-), tầng VI thực hiện chuyển động là xi lanh D đi về và xy lanh C đi về đồng thời • Bước 5:Thiết kế mạch điện khí nén Hình 1.6 Sơ đồ đấu nối Trang 38 Trang 39 Sơ đồ mạch điện khí nén Trang 40 Khi xi lanh A đẩy phôi ra và kẹp chặt Khi xi lanh B mang đầu đột đi xuống Trang 41 Khi xi lanh C di chuyển đầu đột để đột lỗ thứ 2 Trang 42 Khi xi lanh B mang đầu đột đi xuống để đột lỗ thứ 2 Trang 43 Khi xi lanh D đẩy phôi ra Trang 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang 45 [1] PTS.Nguyễn Ngọc Phương Hệ thống điều khiển bằng khí nén Nhà Xuất Bản Giáo Dục - 1999 [2] Trần Đình Doản , Nguyển Ngọc Lê , Phạm Xuân Mão , Nguyễn Thế Thưởng , Đỗ Văn Thi , Hà Văn Vui Truyền dẫn thuỷ lực trong chế tạo máy Nhà Xuất Bản KHKT Hà Nội - 2002 [3] PTS Phạm Văn Khảo Truyền động tự động khí nén Nhà Xuất Bản KHKT Hà Nội - 1999 [4] Nguyễn Đắc Lộc , Ninh Đức Tốn , Lê Văn Tiến , Trần Xuân Việt Sổ tay CNCTMáy (2 tập) Nhà Xuất Bản KHKT Hà Nội - 2000 [5] Trang bị công nghệ và cấp phôi tự động Xuất bản Đại học bách Khoa Đà Nẵng [6] PGS PTS Trần Văn Địch Thiết kế đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Nhà Xuất Bản KHKT Hà Nội - 2000 [7] Tham khảo trang web: http://www.oto-hui.com/, https://www.google.com.vn/, http://www.cokhidanang.com/ … Trang 46 MỤC LỤC Trang 47