GIỚI THIỆU
Sơ lược về màn hình điện thoại
Điện thoại thông minh, bao gồm các thương hiệu nổi tiếng như iPhone, Samsung, Oppo và LG, đã trở thành vật dụng thiết yếu trong đời sống hàng ngày Mặc dù được trang bị nhiều tính năng nổi bật và mặt kính chống chịu tốt, nhưng tình trạng hư hỏng, vỡ màn hình hay bể mặt kính vẫn thường xảy ra, gây khó chịu cho người dùng.
Hình 1.1: Màn hình bị vỡ
Màn hình cảm ứng được đặt giữa màn hình và mặt kính, cho phép bộ xử lý nhận diện và phản hồi các thao tác chạm của người dùng một cách chính xác.
Hình 1.2 Tổng hợp các bộ phận của màn hình LCD
Lớp keo: lớp keo giúp gắn kết, cố định các bộ phận màn hình, mặt kính, màn cảm ứng với nhau
Tấm phản quang là một sản phẩm gồm nhiều lớp mỏng được tráng gương, có chức năng chính là phản chiếu ánh sáng và phân bổ độ sáng đồng đều trên toàn bộ màn hình.
Shield màn hình là một tấm kim loại mỏng có chức năng bảo vệ màn hình khỏi nhiễu và tản nhiệt hiệu quả Bộ phận này giúp đảm bảo màn hình hoạt động ổn định mà không gặp vấn đề về nhiệt độ.
Cảm ứng lực, một tính năng được Apple trang bị cho các mẫu iPhone 6s trở lên, cho phép phân biệt độ mạnh nhẹ khi chạm vào màn hình Tính năng này giúp cải thiện trải nghiệm người dùng bằng cách phản ứng nhanh chóng với các mức độ nhấn khác nhau.
Hình 1.6 Cảm ứng lực( 3d touch)
Các dạng lỗi màn hình điện thoại
Màn hình là bộ phận quan trọng nhất của điện thoại, vì mọi thao tác đều diễn ra qua đó Khi điện thoại gặp sự cố hư hỏng màn hình, việc sửa chữa hoặc thay thế là điều cần thiết Tuy nhiên, bạn cần tìm hiểu rõ về tình trạng hư hỏng để phân biệt khi nào cần thay màn hình và khi nào chỉ cần thay mặt kính.
Hình 1.7 Mặt kính bị vỡ
Khi màn hình điện thoại của bạn bị vỡ, nứt hoặc bể mặt kính nhưng cảm ứng vẫn hoạt động bình thường, hình ảnh rõ nét, không có vết sọc màu hay đốm, và các tính năng vẫn sử dụng tốt, đây là dấu hiệu cho thấy bạn chỉ cần thay mặt kính.
Hình 1.8 Màn hình chảy mực
Hình 1.9 Màn hình bị sọc
Các lỗi cần thay màn hình bao gồm: màn hình bị vỡ, nứt hoặc bể mặt kính, kèm theo các tình trạng như sọc màn hình, chết một phần hoặc toàn bộ màn hình, đơ màn hình, loạn cảm ứng, hình ảnh hiển thị mờ, xuất hiện nhiều đốm màu ngang dọc, và hiện tượng loang – chảy mực.
Hình 1.10 Màn hình bị vỡ chảy mực
Hình 1.11 Màn hình Oled bị vỡ
Các lỗi cần phải thay:
Sọc dọc, sọc ngang, nhòe màu, đốm, ám màu, không hiển thị được gì Lỗi cảm ứng, cảm ứng chập chờn, cảm ứng bị loạn
Lỗi cảm ứng tại một số điểm, cảm ứng không nhạy
Bấm lúc được lúc không màn hình nhấp nháy, rơi rớt, ố một góc Vào nước, dính nước mưa, rơi xuống nước
Vỡ mặt kính nham nhở, chảy mực hoặc vỡ bể hoàn toàn
Hình 1.12 Màn hình cần phải thay
TỔNG QUAN GIẢI PHÁP
Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu
Hiện nay, điện thoại thông minh đã trở thành một phần thiết yếu trong cuộc sống hàng ngày của mọi người, giúp họ dễ dàng liên lạc và kinh doanh với người khác trên toàn cầu Việc mua bán trực tuyến cũng trở nên thuận tiện hơn bao giờ hết nhờ vào sự phát triển của công nghệ này.
Điện thoại thông minh ngày càng trở nên phổ biến nhờ kích thước nhỏ gọn và tính di động cao, dẫn đến nhu cầu sử dụng tăng lên mỗi năm Thị trường hiện có nhiều thương hiệu điện thoại thông minh đa dạng để người tiêu dùng lựa chọn.
Trong thời gian gần đây, việc sửa chữa điện thoại thông minh với màn hình vỡ trở nên khó khăn và tốn kém, khiến nhiều người muốn đổi điện thoại mới nhưng gặp khó khăn trong việc chuyển thông tin cá nhân Tuy nhiên, máy ép kính đã ra đời như một giải pháp hiệu quả cho vấn đề này Thiết bị này cho phép người dùng sửa chữa màn hình vỡ của các dòng điện thoại như iPhone, Samsung và cả iPad, máy tính bảng với nhiều kích thước khác nhau Máy ép kính dễ sử dụng, an toàn và ngay cả những người mới bắt đầu cũng có thể nhanh chóng làm quen với cách vận hành.
2.1.1 Quy trình ép kính điện thoại
Các bước ép kính điện thoại được thực hiện theo quy trình như sau:
Bước 1: Xem xét tình trạng của điện thoại – Trình bày với khách hàng phương án sửa điện thoại và báo giá chi phí
Bước đầu tiên trong quy trình sửa chữa điện thoại là thông báo tình trạng máy và báo giá cho khách hàng, nhằm tránh những thắc mắc hay khiếu nại sau khi ép kính Chỉ khi khách hàng đồng ý với mức giá, kỹ thuật viên mới tiến hành sửa chữa.
Hình 2.1 Màn hình điện thoại bị vỡ kính
FaceID là tính năng quan trọng trên iPhone X và XSM, vì vậy nhân viên cần kiểm tra kỹ trước khi ép kính Nếu bạn đã mất FaceID do va đập, kỹ thuật viên sẽ thông báo và kiểm tra tình trạng trước khi tiến hành sửa chữa, nhằm tránh những tình huống khó xử sau này.
Bước 2 : Tháo lớp kính bị vỡ ra khỏi điện thoại
Việc tháo kính smartphone là bước quan trọng và tiềm ẩn nhiều rủi ro, đặc biệt với các dòng máy đời mới Trong khi việc tháo kính trên smartphone cũ khá đơn giản, thì với các dòng máy mới, người thực hiện cần phải tỉ mỉ hơn để tránh gây hư hỏng cho màn hình LCD, lỗi camera trước hoặc mất cảm ứng.
Hình 2.2 Tách kính vỡ ra khỏi màn hình điện thoại
Quy trình đơn giản bắt đầu bằng việc tháo rời máy để lấy lớp kính màn hình Tiếp theo, đặt màn hình smartphone lên bàn nhiệt để làm nóng và làm chảy lớp keo cũ, sau đó lau sạch keo còn sót lại.
Bước 3: Thực hiện ép kính mới vào màn hình
Trước khi thay kính, thợ sẽ kiểm tra và cho khách hàng xem kính hiện tại Đối với các dòng máy hiện đại, cần sử dụng khuôn ép kính để đảm bảo độ chính xác 100% khi đặt kính vào màn hình Các loại máy khác có thể thực hiện việc đặt kính thủ công Cuối cùng, thợ sẽ dùng máy ép kính chuyên dụng để gắn kính mới vào điện thoại.
Hình 2.3 Ép kính bằng khuôn
Cuối cùng, điện thoại sẽ được đưa vào nồi hơi để làm khô keo và loại bỏ bọt khí bên trong kính, từ đó tạo ra sản phẩm hoàn chỉnh cho khách hàng.
Sơ lược về máy ép kính điện thoại
Trước khi bàn về cách sử dụng và nguyên lý hoạt động của máy, cần phân loại các loại máy hiện nay Hiện tại, máy móc được chia thành hai loại chính: loại rời, tức là các máy riêng lẻ thực hiện nhiệm vụ cụ thể, và loại tích hợp, kết hợp nhiều chức năng trong một thiết bị.
Máy tích hợp có chi phí thấp nhưng không đáp ứng yêu cầu về hiệu suất và độ bền trong thời gian dài Mặc dù có nhiều loại và kích thước khác nhau, hầu hết các máy này đều nhỏ gọn, khó sử dụng, và các dụng cụ sửa chữa thường khó tìm Hơn nữa, công suất của chúng thường yếu, gây trở ngại cho người sử dụng.
Máy rời bao gồm các thiết bị như máy ép, máy hút chân không, máy hơi và máy hấp Hiện nay, trên thị trường có hai kích thước phổ biến là 7 inch và 14 inch, cho phép người dùng lựa chọn phù hợp với nhu cầu công việc của mình.
Hiện nay, sản phẩm trên thị trường chủ yếu có hai nguồn gốc: hàng tự chế tại Việt Nam và hàng nhập khẩu Mặc dù nhiều nơi quảng cáo sản phẩm nhập khẩu từ Nhật Bản, Đài Loan, nhưng thực tế phần lớn lại là hàng từ Trung Quốc.
Hàng Việt Nam thường có mẫu mã không đẹp, thiết kế thô và hiệu suất tương đối thấp Mặc dù giá thành rẻ, nhưng máy móc, đặc biệt là máy nén hơi, hoạt động rất ồn, gây khó chịu cho người sử dụng khi đặt trong nhà Ngoài ra, sản phẩm cũng dễ hư hỏng và linh kiện thay thế thường khó tìm.
Hình 2.6 Máy bóng hơi trong nước
Hàng nhập khẩu chủ yếu là sản phẩm từ Trung Quốc, và các dòng chữ in trên máy hoặc màn hình thường là do yêu cầu của người mua từ Trung Quốc.
Người tiêu dùng gặp khó khăn trong việc xác minh nguồn gốc sản phẩm khi không có thông tin rõ ràng Thị trường máy móc đa dạng với nhiều mức giá khác nhau, bao gồm cả máy từ công ty và máy sản xuất tại xưởng ở Trung Quốc Dù các thiết bị này thường hoạt động êm ái và có mẫu mã đẹp, nhưng giá thành thường cao hơn so với sản phẩm tự chế tại Việt Nam.
Hình 2.7 Máy ép kính nhập khẩu
2.2.1 Cấu tạo máy ép kính điện thoại
Máy được chia làm 2 nhóm chính: máy ép và máy hấp
Máy ép kính hoạt động hiệu quả nhờ vào hai thiết bị chính: máy hút chân không và máy hơi Máy hút chân không có nhiệm vụ loại bỏ bọt khí trong màn hình, trong khi máy hơi cung cấp lực cho các trục đẩy lên và xuống Ống hơi từ bình hơi và máy hút chân không sẽ được kết nối với máy ép Lưu ý rằng nguồn điện của máy hút chân không không được nối trực tiếp mà phải kết nối với nguồn điện được thiết kế trên máy ép, giúp máy ép điều chỉnh nguồn điện khi cần thiết để máy hút chân không hoạt động chỉ khi thực hiện quá trình ép.
Hình 2.8 Cấu tạo máy ép kính
+ Nút khởi động quá trình ép màn ấn đồng thời cả 2 phím để máy hoạt động
+ Nút màu đỏ tiếp theo là xả khẩn cấp ( trong trường hợp không thể kết thúc quá trình ép )
+ Trục thép dẫn hướng hỗ trợ tạo mặt phẳng song song tuyệt đối để ép màn hình chính xác
+ Xylanh khóa cửa buồng chân không, tạo độ kính cách ly với môi trường bên ngoài
+ Xylanh thủy lực ép mặt kính với màn hình sau khi đã hút hết bên trong
+ Khung máy đã được gắn chắc chắn , cấu tọa bằng chất liệu hợp kim nhôm, không rỉ sét hư hỏng khi sử dụng
+ Buồng ép, nơi đặt màn hình và tạo môi trường chân không
+ Màn hình hiển thị quá trình
+ Báo thân số áp suất chân không
Sau khi hoàn thành quá trình ép kính điện thoại, nếu vẫn còn bọt khí, chúng ta sẽ sử dụng máy hấp Đây là bước cuối cùng để loại bỏ bọt, đảm bảo chất lượng sản phẩm.
+ Van 1 chiều dẫn nguồn khí nén vào buồng chứa
+ Timer điều chỉnh thời gian hấp kính
+ May so gia nhiệt dùng để gia nhiệt buồng chứa khí nén
+ Đồng hồ nhiệt độ điều chỉnh nhiệt độ trong buồng
+ Nút nhấn start để bắt đầu xả khí vào buồng
+ Nút stop dừng khẩn cấp, xả khí trong buồng
+ Van điều chỉnh áp lực khí nén
+ Cửa buồng để đóng kín không cho khí nén thoát hơi
Máy ép kính cần kết hợp với máy hút chân không để loại bỏ bọt khí trong màn hình và máy hơi để cung cấp lực cho các trục Máy ép được kết nối với ống hơi từ bình hơi và máy hút chân không Lưu ý rằng nguồn điện cho máy hút chân không phải được cắm vào nguồn điện có sẵn trên máy ép, không nối trực tiếp từ nguồn điện bên ngoài Máy ép sẽ tự động phát điện khi cần thiết để kích hoạt máy hút chân không.
Máy hấp là thiết bị quan trọng trong quá trình loại bỏ bọt khí trên điện thoại sau khi sử dụng máy ép kính Nếu vẫn còn bọt sau khi ép, máy hấp sẽ giúp xử lý và làm sạch hiệu quả Để hoạt động, máy hấp cần có máy hơi để loại bỏ không khí bằng cách sử dụng áp suất Thiết bị này được trang bị hai đồng hồ để theo dõi quá trình.
1 đồng hồ dùng để điều chỉnh thời gian, đồng hồ còn lại điều chỉnh nhiệt độ.
PHƯƠNG ÁN GIẢI QUYẾT
Phương pháp hoạt động của máy ép kính
Phương pháp hoạt động hệ thống là bằng khí nén do khí nén có nhiều ưu điểm khi sử dụng khí nén như:
Số lượng : không khí có ở khắp mọi nơi, sẵn sàng để nén với số lượng không hạn chế
Dẫn động: khí nén có thể di chuyển dễ dàng bằng đường ống, ngay cả ở khoảng cách xa
Máy nén khí không cần hoạt động liên tục, vì khí nén có thể được lưu trữ trong các bình chứa để sử dụng dần theo nhu cầu Ngoài ra, khí nén cũng có thể được vận chuyển vào trong các bình chứa để bảo quản và sử dụng hiệu quả hơn.
Nhiệt độ: khí nén không nhạy với sự thay đổi nhiệt độ
Cháy nổ: không nguy hiểm về cháy nổ
Chế tạo: chế tạo các thiết bị bằng linh kiện khí nén khác nhau thì đơn giản
Khí nén là một lưu chất có khả năng chảy với vận tốc cao, thường đạt từ 1 đến 2m/s Việc điều chỉnh vận tốc và lực tác dụng của các thiết bị khí nén trở nên dễ dàng nhờ vào các thiết bị tiết lưu khí nén.
Quá tải: các công cụ và các thiết bị khí nén đảm nhận tải trọng cho đến khi chúng dừng hoàn toàn cho nên không xảy ra quá tải
Khí nén sạch: trường hợp bị rò rỉ trên đường ống hoặc thiết bị; không sợ gây ô nhiễm, cháy nổ.
Các phương án thiết kế cho máy ép kính điện thoại
Dựa trên nguyên lý hoạt động máy bóng khí:
Hình 3.1 Máy ép kính bóng khí
Thông số kĩ thuật máy ép kính bóng khí :
Sử dụng: cho màn hình từ 9in trở xuống
Nguồn điện vận hành: AC 220v
Ngõ ra: Kết nối với máy hút chân không
Công dụng: Làm phẳng và loại bỏ bọt khí
Nguyên lý hoạt động của máy bóng khí rất đơn giản: khi máy hút chân không hoạt động, miếng bóng khí cao su sẽ nở ra và ép lên màn hình, giúp keo dính chặt vào màn hình Ưu điểm của phương pháp này là hiệu quả cao trong việc đảm bảo độ bám dính.
- Cơ cấu và thiết kế máy rất đơn giản
- Giá thành rẻ giao động chỉ từ 1tr-2tr5
- Giá thành chế tạo thấp
- Phù hợp với những xưởng sản xuất nhỏ, đơn chiết
- Dễ làm hư cổ cáp màn hình làm màn hình dễ bị sọc, gãy, rách cổ kết nối
- Độ chính xác khi bóng hơi nở làm keo và màn hình dính không đều với nhau
- Máy bóng khí chỉ sử dụng cho màn hình từ 8in đổ về không thể dùng cho các màn hình lớn như ipad, máy tính bản
Dựa trên nguyên lý ép bằng khí nén:
Hình 3.2 Máy kính bằng khí nén
Máy ép kính bằng khí nén có kích thước rộng rãi, phù hợp để ép các dòng điện thoại và cả iPad Pro 12.9 Tuy nhiên, máy gầm thấp không thích hợp cho việc ép màn hình cong và cần sử dụng đế YMJ Bộ đi kèm máy bao gồm máy hấp cho iPad Pro 12.9, nên cần hấp full dòng full size Máy cắt 8in chỉ phù hợp cắt các dòng điện thoại, nếu khách hàng cần cắt ép iPad hoặc tablet, có thể mua hoặc đổi sang máy cắt 14in hoặc 18in Máy ép hỗ trợ nhiệt độ trên cả hai bàn dập, với đồng hồ hiển thị dễ dàng tùy chỉnh Màn hình cảm ứng cho phép điều chỉnh thời gian hút – ép với hai chế độ tự động hoặc thao tác tay, và có thể thay đổi ngôn ngữ Đồng hồ hiển thị kg hơi phía trước giúp thuận tiện trong việc điều chỉnh số kg Số kg hơi ép trung bình cho các dòng máy là 2kg, trong khi các dòng đặc biệt như màn hình cong cần số kg cao hơn.
Nguyên lý làm việc của cơ cấu ép sử dụng xylanh khí nén để tạo lực ép, giúp dính đều màn hình và kính qua lớp keo Ưu điểm của phương pháp này là tạo ra sự kết dính chắc chắn và đồng đều giữa các bề mặt.
- Chi phí rẻ hơn khá nhiều so với thay toàn bộ cụm màn hình
Khi thay kính, kỹ thuật viên chỉ thực hiện các thao tác trên lớp kính bên ngoài của màn hình mà không cần tác động đến linh kiện bên trong của máy.
Quá trình thay thế kính diễn ra nhanh chóng, thường chỉ mất từ 1 tiếng 30 phút đến 2 tiếng tùy thuộc vào loại điện thoại Điều này cho phép bạn nhận lại máy trong ngày mà không cần để lại qua đêm tại cơ sở kỹ thuật.
- Các máy trên thị trường có cơ cấu hoạt động giống nhau nhưng giá thành khác nhau giao động từ 15-35tr triệu giá khá cao
Máy không thể tự sửa chữa do có quá nhiều chi tiết và bộ mạch điện phức tạp, khiến việc tiếp cận và điều chỉnh các thông số thời gian ép hút chân không trở nên khó khăn.
- Chi phí đầu tư cao đối với những người mới vào nghề sửa chửa điện thoại.
Kết luận về lựa chọn phương án tối ưu cho máy thiết kế
Trong 2 phương án ban đầu ở trên ta nhận thấy, phương án 2 với hoạt động của máy dựa trên “nguyên lý ép bằng khí nén” là hợp lý, có nhiều ưu điểm:
- Phù hợp với các shop, cửa hàng nhỏ lẻ
- Kích thước máy nhỏ gọn
- Dễ bảo trì, sửa chữa
- Không cầu kì phức tạp
Việc thiết kế một máy hoàn chỉnh đòi hỏi chi phí đầu tư ban đầu cao Trong thời gian hạn chế để thực hiện đồ án tốt nghiệp, cùng với việc thiếu kinh nghiệm thực tế trong thiết kế máy, chúng em gặp khó khăn trong việc hoàn thành máy ép kính này.
Sau khi nghiên cứu và tìm hiểu về các loại máy ép kính từ thủ công, bán tự động đến tự động hoàn toàn, chúng tôi đã quyết định chọn và thống nhất phát triển “Máy ép kính” với quy mô và kích cỡ phù hợp cho mô hình tư nhân (gia đình).
Các chu trình hoạt động của máy :
Hình 3.3 Phương án thiết kế
Hình 3.4 Các bộ phận của máy ép kính
Hình 3.5 Xylanh đẩy kính và điện thoại vào bộ phận ép
Hình 3.6 Xylanh đẩy bàn trên xuống để làm cho kính khí
Hình 3.7 Xylanh đẩy bàn ép xuống để ép kính đồng thời hút chân không để hút hết khí từ 2 mặt màn hính và kính
Hình 3.8 Xy lanh kéo bàn ép về vị trí ban đầu
Hình 3.1: Xy lanh kéo bàn trên về vị trí ban đầu
Hình 3.2: Xy lanh đưa bàn dưới về vị trí ban đầu.
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
Yêu cầu thiết kế
-Chế tạo máy ép kính tự động đáp ứng nhu cầu công việc
- Ép màn sau khi hút chân không phải đạt tiêu chuẩn, không bị lủng, cháy
- Căn chỉnh công suất máy, để không gây ra cháy nổ
- Máy hoạt động liên tục ổn định
- Chi phí không quá cao
- Máy có thể sửa chữa, bảo quản dễ dàng
- Kết cấu máy đơn giản, bền vững
- Máy cho ra sản phẩm 60 phút/ 15 màn hình.
Tính toán
Khung máy thường có dạng hình trụ chữ nhật được hàn các tấm thép lại với nhau, đầu trên thân máy là đầu truyền lực chứa xylanh khí nén
Hệ thống khí nén bao gồm các thành phần như xy lanh khí nén, van phân phối, đồng hồ đo áp, van an toàn, van một chiều, van tiết lưu và tạm nguồn khí nén, được lắp đặt bên cạnh máy ép.
Các cảm biến vị trí dùng để khống chế hành trình chuyển động của piston Bàn điều khiển
Tủ điện bao gồm các thiết bị thiết yếu cho việc khởi động và điều khiển động cơ, van điện từ, rơ-le thời gian để quản lý chu kỳ làm việc của máy, cùng với các công tắc tơ, cầu chì và máy chỉnh lưu.
Bộ khuôn: dùng để định dạng cho sản phẩm ép Gồm ba bộ khuôn
+ Bộ phận kẹp và đẩy phôi
Khuôn trên được nối với đầu piston chính
Khuôn dưới được nối cố định với bàn máy
Bộ phần kẹp và đẩy phôi: được nối với xylanh khí nén, Xylanh chính được nối với bệ máy
Vậy ta suy ra lực ép cơ cấu gồm 1 xylanh pitong
Hình 4.1 Khối lượng khung máy
Khối lượng khung máy là 28408.25 grams
Như trên phần mềm ta thấy khối lượng của máy ép là 28,4kg
Tính khí nén chọn xylanh
Trong đó: F là lực của xy lanh (N) p là áp suất đầu vào của xy lanh (N/m^2)
S là tiết diện của piston phía được cấp khí (m^2)
Khi sử dụng công thức tính toán, cần lưu ý rằng áp suất p là áp suất tại đầu vào của xy lanh, bao gồm cả áp suất khí quyển Do đó, cần trừ đi áp suất khí quyển 1 atm (khoảng 1 bar) trước khi áp dụng công thức Ngoài ra, các đơn vị cần được chuyển đổi về đúng đơn vị đã chỉ định để đảm bảo kết quả chính xác Nếu đồng hồ hiển thị áp suất không phải là N/m², bạn có thể tham khảo bảng quy đổi để thực hiện chuyển đổi.
Hình 4.2 Đơn vị đo áp suất
Trong điều kiện áp suất 5 bar (5kg/cm³) và không có hiện tượng hao khí, cần kiểm tra kỹ các đầu nối nhanh và quấn băng tan phần ren để đảm bảo hệ thống không bị hở khí và lưu lượng ổn định.
Xylanh 2ty có khả năng cung cấp lực lớn hơn, tương đương với 4kg Để tính toán, ta lấy bình phương bán kính quy đổi ra cm, sử dụng số pi 3,14, từ đó ta có công thức (10/2/10)².
Vậy ta chọn xylanh Airtac-TN20x40
Chọn xylanh khí nén TN-20x40 trong khi biết có các thông số sau:
Hành trình xylanh TN-20x40%0mm
Tải trọng đáp ứng Ff5.4 N
Khi đó: Áp suất khí nén của các máy nén khí thông dụng là p= 6 bar=6,1183 kg/ [cm)
Tải trọng đáp ứng là Ff5.4 N= 66.54 (kg)
-Chọn đường kính xy lanh : D = √ (((F * 4) / (p *))) = √ ((66,54 * 4) / (6.1183
Chọn đường kính Dx1 = 40 mm
Hành trình xy lanh Lx1 = 250 mm
Vậy suy ra xy lanh có lực đẩy là 307.3834 kg
Hình 4.3 Chuyển hóa khí nén thành lực
Tính lực hút chân không
Lực hút được xác định bằng cách nhân áp suất tương đối với diện tích Áp suất tương đối là phương pháp tính áp suất với mức áp suất khí quyển được coi là 0, và được tính bằng công thức: Áp suất tương đối = Áp suất tuyệt đối – Áp suất khí quyển.
Bàn hút chân không cho máy ép kính có kích thước 1m x 2m, trang bị 2 máy hút chân không Busch Mink với áp suất 150 mbar và máy hút chân không Busch R5 RD đạt 0.5 mbar.
Hình 4.4 Công thức tính lượng hút chân không Áp suất tương đối của máy Busch Mink:
P (Busch Mink) = 150 – 1013 ( Atmsophere) = -863 mbar = -86.300 Pa (N/m2) Áp suất tương đối của máy Busch R5 RD:
P (Busch R5 RD) = 0.5 – 1013 ( Atmsophere) = -1012.5 mbar= - 101.250PA (N/m2)
Lực hút của máy Bush R5 RD tới bàn hút 1mx2m F= 86.300 x1 x2 = 172.600 Newton
Lực hút của máy Bush R5 RD tới bàn hút 1mx2m F= 101.250x1 x2 = 202.500 Newton
Máy hút chân không R5 RD có lực hút mạnh mẽ hơn so với máy Busch Mink, với tỷ lệ chênh lệch lên đến 17%, cụ thể là 202.500 so với 172.600.
Lưu đồ giải thuật và thiết kế mạch khí nén
Hình 4.5 lưu đồ giải thuật
Hình 4.6 sơ đồ mạch khí nén
THI CÔNG
Thi công bộ phận máy ép kính điện thoại
Sử dụng vật liệu thép , có biên dạng và kích thướt 23,5cm gồm:
- Gia công phay biên dạng độ dày 14.0mm
- Gia công 4 lỗ để bắt âm ốc M4 đen ( ốc 3ly8)
- Khoảng cách lỗ là 52.6mm
5.1.2 Xy lanh đôi ngắn và Xy lanh đôi dài và Xy lanh đơn
A Xy lanh đôi ngắn TN 20x40
Cấu tạo của thiết bị bao gồm thân trụ, piston, trục piston cùng với các lỗ cấp và thoát khí tại Cap-end port và Rod-end port, được thiết kế theo yêu cầu của từng nhà sản xuất.
Nguyên lý hoạt động: Khi được kích thích, không khí nén vào thành ống với
Đầu piston khí nén chiếm không gian trong xi-lanh, và lượng khí này giúp piston di chuyển, tạo ra công năng và kích hoạt các thiết bị bên ngoài hoạt động.
- Hình thức hoạt động: Tác động kép
- Lưu chất hoạt động: Khí nén
- Áp suất vận hành:0.1~0.9Mpa(1~9kgf/cm2)
- Áp suất thử nghiệm: 1.35Mpa(1.35kgf/cm2)
- Nhiệt độ làm việc: -5~70oC Chế độ đệm: Cushion ControlPort size: M5x0.8 Lõi nhôm, G1/8"
- Chất liệu: nhôm nguyên khối
- Cách thức hoạt động: Xilanh tác động kép
- Lưu chất hoạt động: Khí nén sạch
- Áp suất vận hành:1-9 kg/cm2 +Áp suất tối đa: 13 kg/cm2
- Nhiệt độ môi trường : -10~70oC +Tốc độ piston: 100 ~ 500mm/s
Model : TSDA 40x20 Đường kính lỗ trong phi 40mm hành trình 20mm
Ty phi 16mm, ren âm M8x1.25
5.1.4 Mạch ardunio uno và relay đôi 2 relay đơn
Vi điều khiển ATmega328 họ 8bit
Số chân Analog 6 (độ phân giải 10bit)
Dòng tối đa trên mỗi chân I/O 30 mA
Dòng ra tối đa (5V) 500 mA
Dòng ra tối đa (3.3V) 50 mA
Sản phẩm sử dụng điện áp nuôi 12VDC, với mỗi Relay tiêu thụ dòng khoảng 80mA Điện thế đóng ngắt tối đa là AC250V ~ 10A hoặc DC30V ~ 10A Mỗi Relay được trang bị đèn báo trạng thái đóng ngắt và cho phép lựa chọn mức tín hiệu kích 0 hoặc 1 thông qua jumper Kích thước của sản phẩm là 1.97 in x 1.02 in x 0.75 in (5.0 cm x 2.6 cm x 1.9 cm).
220VAC 400VAC Ngưỡng tác động
KW KW Rơ lay nhiệt
Hình 5.5 Arduino uno và relay đôi và 2 relay đơn
- Điện áp: DC12V, DC24V, AC24V, AC110V, AC220V
- Kích thước cửa xả khí: 1/8″, 1/4″
- Chất liệu thân van: nhôm
- Tiêu chuẩn coil điện: IP67
- Loại: 1 coil điện, 2 coil điện
Van điện từ khí nén AIRTAC 2V025-08 là van 2 cổng 2 vị trí (2/2), bao gồm 1 cổng (In), 1 cổng (Out) và 1 đầu coil điện, thường được sử dụng để điều khiển dòng chảy của nước, dầu, gas và khí Kích thước cổng của van là 1/4'' (ren 13mm) với áp suất hoạt động từ 0.05 đến 1.0 MPa Van này thích hợp cho nhiều ứng dụng công nghiệp và có khả năng hoạt động trong nhiệt độ xung quanh đa dạng.
20 ~ 70oC Loại van thường đóng ( NC) là loại van điện từ khi kích điện sẽ mở còn ngưng kích điện nó sẽ đóng lại
Dùng để ép phôi để tạo bề mặt phẳng
Làm bivia và sơn phủ trắng bề mặt
Thi công hệ thống nguồn và hệ thống điều khiển
Thiết kế và nạp code dữ liệu cho Arduino Uno
Dây cáp USB 2 đầu Type A-B
Hình 5.10 nạp dữ liệu cho Arduino uno
Quá trình thiết kế máy ép kính
Quá trình thi công và hoàn thành máy
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ, KẾT LUẬN
Kết luận
Sau thời gian nghiên cứu và thiết kế, sản phẩm máy ép kính điện thoại có hút chân không đã hoàn thành đúng tiến độ Quá trình thực hiện đồ án đã giúp tôi tổng hợp kiến thức và kỹ năng từ 4 năm học tập tại trường, đồng thời đối mặt với những khó khăn trong thiết kế và gia công Những trải nghiệm này đã tạo nền tảng vững chắc cho tôi bước vào môi trường làm việc mới một cách tự tin Cuối cùng, nhóm đã hoàn thành sản phẩm đáp ứng đầy đủ các yêu cầu đề ra.
- Hoàn thành được máy ép kính điện thoại có hút chân không đáp ứng được yêu cầu thực tế
- Đảm bảo chất lượng màn khi thay và chất lượng sau khi hoàn thiện
- Cơ cấu vững chắc dễ vận hành
- Độ an toàn khi sử dụng
- Hoạt động đúng công suất và ổn định khi vận hành thời gian dài
Hình 6.1 Ép Kính và hoàn thiện máy.
Đánh giá kết quả
- Cơ cấu chắc chắn vận hành êm, ổn định, chính xác
- Hệ thống cân lực hoạt động tốt, chính xác
- Lượng bọt còn lại trong màn hình khá ít
- Giãm đáng kể thời gian hấp của màn
Hình 6.2 Sản phẩm hoàn thiện sau quá trình ép kính.
Hướng phát triển đề tài
- Bộ nguồn máy ép kính thay thế siêu tụ điện bằng biến áp công suất lớn
- Phát triển cơ cấu chuyển động dựa trên cơ cấu tự động CNC
- Cảm biến tự động định vị điểm màn lỗi tăng năng suất làm việc
- Bàn máy có thể gá các màn hình có kích thước cố định.
