Đang tải... (xem toàn văn)
Thiết kế máy đóng dấu tự động
ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU LỜI NÓI ĐẦU Ngày với phát triển khoa học kỹ thuật việc tự động hoá ngày cao góp phần làm giảm sức lao động người Vì vậy, tự động hoá vấn đề cấp thiết Đồ án môn học hệ thống điện tử giúp sinh viên hiểu rõ thêm ứng dụng vào thực tế Sau học môn điều khiển tự động với hướng dẫn thầy giáo, nhóm chúng em chọn đề tài “ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU TỰ ĐỘNG” để đóng dấu cho sản phẩm dây chuyền sản xuất Với hướng dẫn tận tình thầy giáo hướng dẫn Đặng Phước Vinh nổ lực chúng em hoàn thành đề tài Vì đồ án lần đầu có mô hình khí lập trình PLC nên thiết kế khó tránh khỏi sai sót, mong bảo thầy khoa để chúng em nắm vững thêm kiến thức đồ án lần sau tốt Chúng em xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày 10 tháng năm 2013 Nhóm Nhóm Trang ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU M ỤC L ỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ KHÍ NÉN 1.1 Tổng quan hệ truyền động thuỷ lực 1.1.1 Khả ứng dụng khí nén : 1.1.2 Những ưu điểm nhược điểm hệ truyền động khí nén: 1.1.3 Nguyên lý truyền động: 1.1.4 Đơn vị đo đại lượng bản: 1.2 Máy nén khí thiết bị xử lý khí nén .6 1.2.1 Máy nén khí: .6 1.2.2 Thiết bị xử lý khí nén: 1.3 Hệ thống thiết bị phân phối khí nén 1.3.1 Bình trích chứa khí nén: 1.3.2 Mạng đường ống dẫn khí nén: 1.3.3 Các phần tử hệ thống điều khiển: 1.3.4 Van đảo chiều: 1.3.5 Van tiết lưu: 15 1.3.6 Van điều chỉnh thời gian: .15 1.3.7 Van chân không: 16 1.3.8 Các loại van khác: 17 1.3.9 Các loại van điện ứng dụng mạch điều khiển tự động khí nén: 17 1.4 Cơ cấu chấp hành 20 CHƯƠNG : PHÂN TÍCH CÁC PHƯƠNG ÁN VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU SẢN PHẨM TỰ ĐỘNG 24 2.1 Đưa phương án thiết kế .24 2.1.1 Phương án 1: 24 2.1.2 Phương án 2: 26 2.2 Kết luận chọn phương án 27 2.3 Thiết kế sơ đồ nguyên lý .27 2.4 Mô tả hoạt động máy 28 CHƯƠNG : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN TRONG HỆ THỐNG 29 3.1 Nguồn cấp khí nén 29 3.2 Tính chọn phần tử khí .30 3.2.1 Chọn phần tử thuỷ lực: 30 3.2.2 Tính toán cụm pittông-xylanh tạo tải trọng: 31 3.3 Tính chọn công suất bơm công suất động điện dẫn động bơm .32 3.4 Chọn động 33 3.4.1 Một số loại động bước thường gặp: 33 3.4.2 Chọn động cơ: 35 3.5 Tính toán thiết kế băng tải 37 3.5.1.Tính chiều rộng băng (B): 37 3.5.2.Xác định lực kéo băng tải (Wo): .38 3.5.3.Tính chọn động cơ: 38 Nhóm Trang ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU 3.5.4.Thiết kế truyền đai: .39 3.6 Cảm biến quang xác định sản phẩm qua 41 3.6.1 Nguyên lý hoạt động chung cảm biến quang: 41 3.6.2 Cấu trúc bản: .41 3.6.3 Cảm biến quang BR100-DDTP: 42 3.7.Giới thiệu chung PLC .42 3.7.1 Giới thiệu sơ PLC: .42 3.7.2 Phân loại: .44 3.7.3 Phần mềm trợ giúp: 44 3.7.4 Các ưu điểm sử dụng hệ thống điều khiển với PLC 46 3.7.5 Giới thiệu ngôn ngữ lập tình .46 3.7.6 Chương trình điều khiển (theo mô hình): 49 50 51 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO .53 Nhóm Trang ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ KHÍ NÉN 1.1 Tổng quan hệ truyền động thuỷ lực 1.1.1 Khả ứng dụng khí nén : a) Trong lĩnh vực điều khiển Hệ thống điều khiển khí nén sử dụng rộng nhiều lĩnh vực, thiết bị phun sơn: loại đồ gá kẹp chi tiết nhựa, chất dẻo; sử dụng cho lĩnh vực sản xuất thiết bị điện tử, điều kiện vệ sinh môi trường tốt an toàn cao Ngoài hệ thống điều khiển khí nén sử dụng dây chuyền rửa tự động; thiết bị vận chuyển kiểm tra thiết bị lò bị mạ điện, đóng gói, bao bì công nghiệp hóa chất b) Hệ thống truyền động - Các dụng cụ, thiết bị máy va đập: thiết bị, máy móc lĩnh vực khai thác, khai thác than, khai thác đá, công trình xây dựng, xây dựng hầm mỏ, đường hầm… - Truyền động quay: dụng cụ vặn vít từ M4 đến M300: máy khoan, công suất khoảng 3,5 kW; máy mài, công suất khoảng 2,5 kW, máy mài với công suất nhỏ, với số vòng quay cao 100.000 vòng/phút khả sử dụng động truyền động khí nén phù hợp - Truyền động thẳng: vận dụng truyền động áp suất khí nén cho chuyển động thẳng dụng cụ, đồ gá kẹp chặt chi tiết, thiết bị đóng gói, loại máy gia công gỗ, thiết bị làm lạnh, hệ thống phanh hãm ô tô - Trong hệ thống đo kiểm tra: dùng thiết bị đo kiểm tra chất lượng sản phẩm 1.1.2 Những ưu điểm nhược điểm hệ truyền động khí nén: a) Ưu điểm: - Có khả truyền lượng xa, độ nhớt động học khí nén nhỏ tổn thất đường dẫn nhỏ Nhóm Trang ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU - Do khả chịu nén (đàn hồi) lớn không khí, nên tích chứa khí nén thuận lợi Vì có khả thành lập trạm trích chứa khí nén - Hệ thống khí nén sạch, rò rỉ không khí nén hệ thống ống dẫn, không tồn mối đe dọa nhiễm bẩn - Chi phí nhỏ để thiết lập hệ thống truyền động khí nén, phần lớn xí nghiệp, nhà máy có sẵn đường dẫn khí nén - Hệ thống phòng ngừa áp suất giới hạn đảm bảo, nên tính nguy hiểm trình sử dụng hệ thống truyền động khí nén thấp - Các thành phần vận hành hệ thống (cơ cấu đẫn động, van…) có cấu tạo đơn giản giá thành không đắt - Các van khí nén phù hợp cách lý tưởng chức vận hành logic, sử dụng để điều khiển trình tự phức tạp móc phức hợp b) Nhược điểm: - Lực truyền tải trọng đến cấu chấp hành thấp - Khi tải trọng hệ thống thay đổi, vận tốc truyền thay đổi theo, khả đàn hồi khí nén lớn (không thể thực chuyển động thẳng 5auk đều) - Dòng khí thoát đường dẫn gây nên tiếng ồn -Điều khiển vô cấp khó điều khiển so với thủy lực 1.1.3 Nguyên lý truyền động: Thế khí nén Cơ làm chuyển PQ động thẳng quay Hình 1.1 Nguyên lý truyền động 1.1.4 Đơn vị đo đại lượng bản: a) Áp suất: Đơn vị đo áp suất theo hệ đo lường SI Pascal Nhóm Trang ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU pascal áp suất phân bố lên bề mặt có diện tích 1m với lực tác dụng vuông góc lên bề mặt Newton (N) Pascal (Pa) = N/m2 Pa = kg.m/s2/m2 = kg/ms2 Ngoài ta dùng đơn vị bar bar = 105 Pa b) Lực: Đơn vị Newton (N) N lực tác dụng lên đối trọng có khối lượng kg với gia tốc m/s2 N = kg.m/s2 c) Công suất: Đơn vị công suất Watt Watt công suất thời gian giây sinh lượng Joule W = Nm/s 1W=1 m kg.m s s2 1.2 Máy nén khí thiết bị xử lý khí nén 1.2.1 Máy nén khí: Áp suất khí tạo từ máy nén khí, lượng học động đốt chuyển đổi thành lượng khí nén nhiệt Máy nén khí kiểu pittông Máy nén khí kiểu cánh gạt Hình 1.2 Các loại máy nén khí Nhóm Trang Máy nén khí kiểu root ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU Nguyên tắc hoạt động, phân loại phạm vi ứng dụng máy nén khí: a) Nguyên tắc hoạt động: - Nguyên lý thay đổi thể tích : không khí dẫn vào buồng chứa, thể tích buồng chứa nhỏ lại Như theo định luật Boylc-Mariotte áp suất buồng chứa tăng lên Máy nén khí hoạt động theo nguyên lý này, ví dụ máy nén khí kiểu pittong, bánh răng, cánh gạt - Nguyên lý động : không khí dẫn vào buồng chứa, áp suất khí nén tạo động bánh dẫn Nguyên tắc hoạt động tạo lưu lượng công suất lớn Máy nén khí hoạt động theo nguyên lý này, ví dụ máy nén khí kiểu li tâm b) Phân loại: - Theo áp suất : + Máy nén khí áp suất thấp : p ≤ 15 bar + Máy nén khí áp suất cao : p ≥ 15 bar + Máy nén khí áp suất cao : p ≥ 300 bar - Theo nguyên lý hoạt động : + Máy nén khí theo nguyên lý thay đổi thể tích : máy nén khí kiểu pittông, máy nén khí kiểu cánh gạt, máy nén khí kiểu trục vít + Máy nén khí tuabin : máy nén khí li tâm máy nén khí theo chiều trục c) Phạm vi ứng dụng loại máy nén khí : Thông số kĩ thuật để chọn máy nén khí áp suất p lưu lượng Q 1.2.2 Thiết bị xử lý khí nén: a) Yêu cầu khí nén: Khí nén tải từ máy nén khí gồm chất bẩn thô : hạt bụi, chất cặn bã dầu bôi trơn truyền động khí, phần lớn chất bẩn xử lí thiết bị, gọi thiết bị làm lạnh tạm thời, sau khí nén đượ đẩy từ máy nén khí Sau khí nén dẫn vào bình làm nước ngưng tụ, độ ẩm Nhóm Trang ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU khí nén ( lượng nước ) phần lớn ngưng tụ Giai đoạn xử lí gọi giai đoạn xử lí thô Nếu thiết bị để thực xử lí khí nén giai đoạn tốt, đại, khí nén sử dụng, ví dụ dụng cụ khí nén cầm tay, thiết bị, đồ gá đơn giản dùng khí nén Yêu cầu khí nén hệ thống điều khiển số thiết bị khác, đòi hỏi chất lượng cao b) Các phương pháp xử lí khí nén : + Bình ngưng tụ - Làm lạnh không khí (bằng nước): Khí nén sau khỏi máy nén khí dẫn vào bình ngưng tụ Tại áp suất khí làm lạnh phân lớp lượng nước chứa không khí ngưng tụ tách + Thiết bị sấy khô chất làm lạnh: Khí nén từ máy nén khí qua phận trao đổi nhiệt khí – khí Tại dòng khí nén vào làm lạnh sơ dòng khí nén sấy khô xử lí từ phận ngưng tụ lên chất bẩn, dầu bôi trơn tách + Thiết bị sấy khô hấp thụ: Sấy khô hấp thụ trình vật lý trình hóa học - Van lọc: Van lọc có nhiệm vụ tách thành phần chất bẩn nước khỏi khí nén có nguyên lí thực : • Chuyển động xoáy dòng áp suất khí nén van lọc • Phần tử lọc xốp làm chất như: vải dây kim loại, giấy thấm ướt , kim loịa thiêu kết vật liệu tổng hợp 1.3 Hệ thống thiết bị phân phối khí nén 1.3.1 Bình trích chứa khí nén: Bình trích chứa khí nén có nhiệm vụ cân áp suất khí nén từ máy nén khí chuyển đến, trích chứa ngưng tụ, tách nước Kích thước bình trích chứa phụ thuộc vào công suất máy nén khí công suất tiêu thụ thiết bị máy móc sử dụng, phụ thuộc vào phương pháp sử dụng khí nén: ví dụ sử dụng khí nén liên tục hay gián đoạn Nhóm Trang ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU Bình trích chứa khí nén lắp ráp không gian thoáng, để thực nhiệm vụ vừa nêu ngưng tụ tách nước khí nén 1.3.2 Mạng đường ống dẫn khí nén: Mạng đường ống dẫn khí nén phân chia thành loại: - Mạng đường ống lắp ráp cố định (ví dụ mạng đường ống nhà máy) - Mạng đường ống lắp ráp di động (ví dụ mạng đường ống dây chuyền máy móc, thiết bị) 1.3.3 Các phần tử hệ thống điều khiển: - Phần tử xử lí tín hiệu : xử lí tín hiệu nhận vào theo quy tắc logic xác định, làm thay đổi trạng thái phần tử điều khiển Ví dụ : van đảo chiều, van tiết lưu, van logic OR AND - Phần tử điều khiển : điều khiển dòng lượng (lưu lượng) theo yêu cầu, thay đổi trạng thái cấu chấp hành Ví dụ : van đảo chiều, li hợp… - Cơ cấu chấp hành : thay đổi trạng thái đối tượng điều khiển, địa lượng mạch điều khiển Ví dụ : xi lanh, động Những hệ thống điều khiển phức tạp bao gồm nhiều phần tử, nhiều mạch điều khiển khác 1.3.4 Van đảo chiều: Van đảo chiều có nhiệm vụ điều khiển dòng lượng cách đóng, mở hay chuyển đổi vị trí, để thay đổi hướng dòng lượng * Nguyên lí hoạt động van đảo chiều: Hình 1.3 Nguyên lí hoạt động van đảo chiều Nhóm Trang ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU Khi chưa có tín hiệu tác động vào cửa (12), cửa (1) bị chặn cửa (2) nối với cửa (3) Khi có tín hiệu tác động vào cửa (12), ví dụ tác động khí nén, nòng van dịch chuyển phía bên phải, cửa (1) nối với cửa (2) cửa (3) bị chặn Trường hợp tín hiệu tác động vào cửa (12) đi, tác động lực lò xo, nòng van trở vị trí ban đầu * Kí hiệu van đảo chiều: Hình 1.4 Kí hiệu cửa nối van đảo chiều * Tín hiệu tác động: a) Tín hiệu tác động tay a) b) c) d) Hình 1.5 Các tín hiệu tác động tay a) Ký hiệu nút ấn tổng quát b) Nút bấm c) Tay gạt d) Bàn đạp Nhóm Trang 10 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ - Tỉ số: Mm/Mđm = 1,8 THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU (Mm – mômen mở máy) Mmax/Mđm = 2,2 (Mmax – mômen lớn nhất) Mmin/Mđm = 1,2 (Mmin – mômen nhỏ nhất) (Mđm – mômen định mức) - Khối lượng động cơ: mđc = 15 kg 3.5.4.Thiết kế truyền đai: 1.Chọn loại đai Giả thiết vận tốc đai v < m/s, ta chọn loại đai thang truyền momen xoắn lớn, công suất truyền ổn định, giá thành rẻ loại đai khác đai da, đai vải … Theo bảng 5-13, trang 93 sách Thiết kế chi tiết máy, Nguyễn Trọng Hiệp-Nguyễn Văn Lẫm, ta chọn loại đai A Kích thước tiết diện đai a × h, mm diện tích tiết diện F [mm2 ] Theo bảng 5-11, trang 92 sách Thiết kế chi tiết máy, Nguyễn Trọng Hiệp-Nguyễn Văn Lẫm, ta chọn Bảng 3.2 Thông số đai Các thông số tính toán Loại đai Các số liệu tính A 13 × 104 a × h ,(mm) F , (mm2) 2.Định đường kính bánh đai nhỏ D1 Theo bảng 5-14 bảng 5-15, trang 93 sách Thiết kế chi tiết máy, Nguyễn Trọng HiệpNguyễn Văn Lẫm, ta chọn D1 = 100 (mm) Kiểm nghiệm vận tốc đai : v = 7,85 (mm) Vậy thoả mãn điều kiện v < vmax = (30 ÷ 35 )m/s 3.Tính đường kính D2 bánh lớn Dựa vào công thức ta tính được: D2 = 326(mm) Theo bảng 5-15, trang 93 sách Thiết kế chi tiết máy, Nguyễn Trọng Hiệp-Nguyễn Văn Lẫm, lấy đường kính bánh lớn theo tiêu chuẩn: D2 = 360(mm) - Kiểm nghiệm số vòng quay thực n2’ trục bị dẫn Nhóm Trang 39 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU n2’ = 448,33 vg/ph Ta thấy n2’ sai lệch so với yêu cầu (< 5%) - Tính lại tỉ số truyền: ing = ndc 1500 = 3,35 ' = 448,33 n2 4.Chọn sơ khoảng cách trục A Theo bảng 5-16, trang 94 sách Thiết kế chi tiết máy, Nguyễn Trọng Hiệp-Nguyễn Văn Lẫm, ta có với i =4 A = 0,95 D2 = 342 (mm) 5.Tính chiều dài đai L theo khoảng cách trục A sơ Theo công thức 5-1, trang 83 sách Thiết kế chi tiết máy, Nguyễn Trọng HiệpNguyễn Văn Lẫm, ta có L = 1445 (mm) Theo bảng 5-12, trang 92 sách Thiết kế chi tiết máy, Nguyễn Trọng Hiệp-Nguyễn Văn Lẫm, lấy L theo tiêu chuẩn : L = 1500 (mm) Kiểm nghiệm số vòng chạy u giây : u= v 7,85 = = 5,23 L 1,5 Ta thấy u < umax =10 ⇒ Thoả điều kiện 6.Xác định xác khoảng cách trục A theo chiều dài đai lấy theo tiêu chuẩn A = 383 (mm) Tính khoảng cách nhỏ cần thiết để mắc đai: Amin = A-0,015 × L=383-0,015 × 1500=360,5 (mm) Khoảng cách lớn cần thiết để tạo lực căng: Amax = A + 0,03 × L =383+0,03 × 1500 =428 (mm) 7.Tính góc ôm α1 α1 = 1440 Vậy ta thấy góc ôm α thoả mãn điều kiện α1 ≥ 120 8.Xác định số đai Z cần thiết Z = 3,34 Chọn z = 9.Định kích thước chủ yếu bánh đai - Chiều rộng bánh đai B: Theo công thức 5-23, trang 96 sách Thiết kế chi tiết máy, Nguyễn Trọng HiệpNguyễn Văn Lẫm, ta có B = (z-1) × t + × s = (4-1) × 16 + × 10=68(mm) - Đường kính bánh đai : Dn1 = 107(mm) Dn2 = 349(mm) Nhóm Trang 40 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU 10.Tính lực căng ban đầu S0 S0 = 124,8(N) - Tính lực tác dụng lên trục R: R = 1424,3(n) 3.6 Cảm biến quang xác định sản phẩm qua 3.6.1 Nguyên lý hoạt động chung cảm biến quang: Hầu hết cảm biến quang chế tạo dựa hiệu ứng quang điện ( hiệu ứng quang điện nội hiệu ứng quang điện ngoại), hiệu ứng quang – điện – từ Hiệu ứng giải phóng hạt dẫn tác dụng ánh sáng hiệu ứng quang điện gây nên thay đổi tính chất vật liệu Đây nguyên lý cảm biến quang điện 3.6.2 Cấu trúc bản: Cấu trúc cảm biến quang đơn giản, bao gồm thành phần chính: Mạch xử lý tín hiệu Bộ phát sáng Bộ thu sáng Hình 3.12 Cấu trúc cảm biến quang Nhóm Trang 41 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU 3.6.3 Cảm biến quang BR100-DDTP: Hình 3.13 Cảm biến quang BR100-DDTP Hình 3.14 Cấu tạo bên cách đấu dây 3.7.Giới thiệu chung PLC 3.7.1 Giới thiệu sơ PLC: Là thiết kế điều khiển thỏa mãn yêu cầu sau: - Lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình dễ hiểu - Dễ dàng sửa chữa, thay - Ổ định môi trường công nghiệp Thiết bị điều khiển logic khả trình (PLC: Programmeble Logic Control), loại thiết bị cho phép thực linh hoạt thuật toán điều khiển số thông qua ngôn ngữ lập trình, thay cho việc thể thuật toán số Nhóm Trang 42 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU Hình 3.15 Ví dụ lập trình PLC Tương đương với mạch số: Hình 3.16 Mạch số Như vậy, với chương trình điều khiển hình, PLC trở thành điều khiển số nhỏ gọn, dễ thay đổi thuật toán đặc biệt dễ trao đổi thông tin với môi trường xung quanh ( với PLC khác với máy tính) Toàn chương trình điều khiển lưu nhớ nhớ PLC dạng khối chương trình ( khối OB OF FB) thực theo chu kỳ vòng quét Hình 3.17 Hệ thống điều khiển sử dụng PLC Nhóm Trang 43 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU 3.7.2 Phân loại: PLC phân theo cách: - Hãng sản xuất: gồm nhãn hiệu Siemen, Omron, Misubishi, Alenbratlay… - Version Ví dụ: PLC Siemen có họ S7-200, S7-300, S7-400, Logo PLC Misubishi có họ Fx, Fxo, Fxon Hình 3.18 Các module họ S7-200 3.7.3 Phần mềm trợ giúp: V4.0,v5.0 STEP7MICROWIN chương trình mô S7-200SIMULARTOR Nhóm Trang 44 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU Hình 3.19 Phần mềm V4.0 STEP7MICROWIN Hình 3.20 Phần mềm mô Nhóm Trang 45 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU 3.7.4 Các ưu điểm sử dụng hệ thống điều khiển với PLC - Không cần đấu dây cho sơ đồ điều khiển logic kiểu rơle - Có độ mềm dẻo sử dụng cao, mún cần thay đổi chương trình điều khiển ( phần mềm) - Chiếm vị trí không gian nhỏ hệ thống - Nhiều chức điều khiển - Tốc độ cao - Công suất tiêu thụ nhỏ - Không cần quan tâm nhiểu vấn đề lắp ráp - Có khả mở rộng số lượng đầu vào/ra nối thêm khối vào/ra chức - Tạo khả mở lĩnh vực áp dụng Chính nhờ ưu đó, PLC sử dụng rộng rãi hệ thống điều khiển tự động, cho phép nâng cao suất sản xuất, chất lượng đồng sản phẩm, tăng hiệu suất, giảm lượng tiêu tốn, tăng mức an toàn, tiện nghe thoải mái lao động Đồng thời cho phép nâng cao tính thị trường sản phẩm 3.7.5 Giới thiệu ngôn ngữ lập tình Các loại PLC nói chung thường có nhiều ngôn ngữ lập trình nhằm phục vụ đối tượng sử dụng khác PLC S7-300 có ngôn ngữ lập trình Đó là: - Ngôn ngữ “hình thang”, ký hiệu LAD ( Ladder logic); Hình 3.21 Ngôn ngữ LAD Đây ngôn ngữ đồ họa thích hợp với người quen thiết kế mạch logic Nhóm Trang 46 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU - Ngôn ngữ “ liệt kê lệnh” ký hiệu STL (Statement list) Hình 3.22 Ngôn ngữ STL Đây dạng ngôn ngữ lập trình thông thường máy tính Một chương trình ghép gởi nhiều câu lệnh theo thuật toán định, lệnh chiếm hàng có cấu trúc chung “tên lệnh” + “toán hạng” - Ngôn ngữ “ hình khối”, ký hiệu FBD ( Function Block Diagram) Hình 3.23 Ngôn ngữ FBD Đây ngôn ngữ đồ họa thích hợp với người quen thiế kế mạch điều khiển số - Ngôn ngữ GRAPH Đây ngôn ngữ lập trình cấp cao dạng đồ họa Cấu trúc chương trình rõ ràng, chương trình ngắn gọn Thích hợp ho người ngành khí vốn quen với giản đồ Grafcet khí nén -Ngôn ngữ High GRAPH Nhóm Trang 47 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU Hình 3.24 Ngôn ngữ High GRAPH Là dạng ngôn ngữ lập trình phát triển từ ngôn ngữ lập trình GRAPH Nhóm Trang 48 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ 3.7.6 Chương trình điều khiển (theo mô hình): Nhóm Trang 49 THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ Nhóm Trang 50 THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ Nhóm Trang 51 THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ Nhóm Trang 52 THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS.TS Trần Xuân Tùy - Hệ thống truyền dẫn thủy lực khí nén, Đại học bách khoa-Đại học Đà Nẵng [2] Nguyễn Ngọc Phương - Hệ thống điều khiển khí nén, Nhà xuất giáo dục, năm 1999 [3] Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm - Thiết kế chi tiết máy, Nhà xuất giáo dục năm 1998 Trong báo cáo sử dụng số nguồn tài liệu mạng: Một số trang Web điều khiển động bước • http://vi.wikipedia.org/wiki/%C4%90%E1%BB%99ng_c%C6%A1_b %C6%B0%E1%BB%9Bc (29/07/2013) • http://giaoan.violet.vn/present/show?entry_id=876027 (07/08/2013) • http://bientan.wordpress.com/2012/03/30/gioi-thieu-ve-cam-bien-quang/#more-2945 (07/08/2013) • http://www.hungphu.com.vn/images/sp/lon/11V3871BP0W0WY9.jpg (07/08/2013) Nhóm Trang 53 [...]... mang đầu đóng dấu chuyển động tịnh tiến từ vị trí lấy mực đóng dấu đến vị trí sản phẩm cầ được đóng dấu Lúc này Nhóm 2 Trang 25 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU động cơ thứ hai hoạt động truyền chuyển động qua hộp giảm tốc làm quay vítme, vít me có mang đầu đóng dấu sẽ thực hiện tác vụ đóng dấu lên sản phẩm 2.1.2 Phương án 2: Sử dụng hệ thống truyền động bằng khí nén Hai chuyển động. .. PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU SẢN PHẨM TỰ ĐỘNG 2.1 Đưa ra các phương án thiết kế Sản phẩm cần đóng dấu là các bao cà phê, việc đã kiểm định chất lượng sản phẩm con dấu in dòng chữ đã kiểm định chất lượng Để thực hiện việc đóng dấu lên sản phẩm thì cần phải có 2 chuyển động chính và một chuyển động phụ - Chuyển động chính thứ nhất: là tịnh tiến khứ hồi của cụm mang đầu đóng dấu - Chuyển động chính... chuyển động và điều khiển động cơ điều khiển băng tải Nhóm 2 Trang 26 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU 2.2 Kết luận chọn phương án Yêu cầu của sản phẩm sau khi đóng dấu là: dấu phải được đóng đúng ngay giữa sản phẩm, và dấu phải rõ ràng Qua 2 phương đã đưa ra ta nhận thấy: + Phương án 1, với kết cấu cơ khí có ưu điểm là lực đóng dấu lớn đáp ứng việc đóng dấu rõ trên sản phẩm, dễ dàng... động cơ thứ hai Chuyển động phụ sử dụng cụm Robo Xilanh Nhóm 2 Trang 24 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU 7 8 6 5 9 4 3 2 1 Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý truyền động của phương án 1 Động cơ 6 Khớp nối Cụm mang đầu đóng dấu Hộp giảm tốc 7 Bánh răng Động cơ, hộp giảm tốc Thanh răng 8 Vitme – đai ốc 9 Đầu đóng dấu Nguyên lý hoạt động : Từ động cơ quay truyền chuyển động qua các khớp nối,... 2.3 Thiết kế sơ đồ nguyên lý Với phương án đã lựa chọn ta tiến hành thiết kế nguyên lý Nhóm 2 Trang 27 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU - Sơ đồ khối: Hình 2.3 Sơ đồ khối mô tả công đoạn đóng dấu 2.4 Mô tả hoạt động của máy Sản phẩm được đưa vào băng tải, nhờ cảm biến nhận biết làm động cơ dừng thông qua cảm biến làm xi lanh B đi xuống nhúng mực đi lên sau đó sang trái và đi xuống đóng. .. là van điều khiển vô cấp Nhóm 2 Trang 18 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU Hình 1.24 Kết cấu và kí hiệu của van tỉ lệ e) Van Servo: Kí hiệu và kết cấu của một loại van Servo điển hình - Kí hiệu: Hình 1.25 Ký hiệu van Servo Nhóm 2 Trang 19 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU - Kết cấu: Hình 1.26 Kết cấu van Servo 1.4 Cơ cấu chấp hành Cơ cấu chấp hành có nhiệm vụ biến... đầu đóng dấu - Chuyển động phụ: là chuyển động tịnh tiến khứ hồi của bộ phận mang sản phẩm cần đóng dấu Từ đó ta có thể đưa ra 2 phương án thiết kế như sau: 2.1.1 Phương án 1: Phương án này sử dụng thuần túy cơ khí Sử dụng bộ truyền bánh răng – thanh răng để thực hiện chuyển động chính thứ nhất, nguồn phát động từ động cơ Chuyển động chính thứ hai tạo ra bởi cơ cấu Vítme-đai ốc, nguồn phát động từ động. .. lên sau đó sang trái và đi xuống đóng dấu sau đó thông qua cảm biến làm động cơ cấp điện đưa sản phẩm về phía bên kia, cứ 2 lần đóng dấu thì nhúng mực 1 lần để mực không bị lêm Nhóm 2 Trang 28 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN TRONG HỆ THỐNG 3.1 Nguồn cấp khí nén + Máy nén khí: Dùng loại máy nén khí hoạt động theo nguyên lý thay đổi thể tích:... Trang 29 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU hay: ε = R−r R 3.2 Tính chọn các phần tử khí Số liệu cho trước: - Trọng lượng: + Sản phẩm có G1 = 10 KG + Cụm mang đầu đóng dấu có G2 = 5 KG + Đầu đóng dấu G3 = 3 KG + Nắp đậy bể mực G4 = 0,05 KG (làm bằng mê-ca) - Lực đóng dấu yêu cầu (đủ để in mực lên sản phẩm): Fddct = 0,05 N (Fddct : lực đóng dấu cần thiết) 3.2.1 Chọn các phần tử thuỷ lực:... THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU pe2 [bar] : Áp suất khí nén trong xylanh η: Hiệu suất xylanh, thường lấy η=0,8 c) Xylanh quay bằng thanh răng: Hình 1.30 Xylanh quay bằng thanh răng d) Động cơ khí nén 1 chiều, 2 chiều: a) b) Hình 1.31 Xylanh quay bằng thanh răng a )Động cơ khí nén 1 chiều b) Động cơ khí nén 2 chiều Nhóm 2 Trang 23 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU CHƯƠNG 2 : PHÂN ... hình): Nhóm Trang 49 THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ Nhóm Trang 50 THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ Nhóm Trang 51 THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU ... mang đầu đóng dấu chuyển động tịnh tiến từ vị trí lấy mực đóng dấu đến vị trí sản phẩm cầ đóng dấu Lúc Nhóm Trang 25 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU động thứ hai hoạt động truyền... nén chiều b) Động khí nén chiều Nhóm Trang 23 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU CHƯƠNG : PHÂN TÍCH CÁC PHƯƠNG ÁN VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG DẤU SẢN PHẨM TỰ ĐỘNG 2.1 Đưa