Thiết kế, chế tạo đồ gá và kiểm tra, tự động phân loại theo nhóm chi tiết trụ trơn

Tính cấp thiết của ñề tài Trong lĩnh vực chế tạo máy, ở dạng sản xuất hàng loạt, ñể ñảm bảo ñộ chính xác cao của các mối lắp ghép cần phải gia công các chi tiết chính xác.. Vì vậy, bằng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

-


  -

LÊ MINH SƠN

THIẾT KẾ, CHẾ TẠO ĐỒ GÁ VÀ KIỂM TRA,

TỰ ĐỘNG PHÂN LOẠI THEO NHÓM

CHI TIẾT TRỤ TRƠN

Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy

Mã số: 60.52.04

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Đà Nẵng - Năm 2011

Công trình ñược hoàn thành tại ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Người hướng dẫn khoa học: TS PHẠM ĐĂNG PHƯỚC

Phản biện 1: TS ĐINH MINH DIỆM

Phản biện 2: PGS.TS TĂNG HUY

Luận văn sẽ ñược bảo vệ trước Hội ñồng chấm luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ Kỹ thuật họp tại Đại học Đà Nẵng vào ngày 27 tháng 08 năm

2011

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

- Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng

- Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng

Footer Page 1 of 126.

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của ñề tài

Trong lĩnh vực chế tạo máy, ở dạng sản xuất hàng loạt, ñể ñảm

bảo ñộ chính xác cao của các mối lắp ghép cần phải gia công các chi

tiết chính xác Như vậy, ñòi hỏi qui trình công nghệ phức tạp, thường

mất nhiều thời gian và giá thành sản phẩm cao Vì vậy, bằng phương

pháp lắp chọn, cho phép mở rộng trường dung sai của các chi tiết lắp,

sau khi gia công tiến hành phân loại theo từng nhóm, các chi tiết

trong nhóm tương ứng ñược lắp với nhau theo chế ñộ lắp lẫn hoàn

toàn mà vẫn ñảm bảo ñược ñộ chính xác mối lắp theo yêu cầu Tuy

nhiên, phương pháp này mất nhiều công sức ñể ño kiểm, phân loại

Xuất phát từ thực trạng sản xuất ở nước ta là phần lớn còn sử

dụng phương pháp ño kiểm thủ công, mức ñộ tự ñộng hóa chưa cao

nên thường tốn nhiều thời gian, việc ño kiểm có thể thiếu chính xác

do các yếu tố chủ quan Kế thừa những công trình nghiên cứu ñi

trước Với ý tưởng sử dụng các dụng cụ ño là ñồng hồ so ñiện tử

chuyển ñổi tín hiệu tương tự (Analog) sang tín hiệu số (Digital), kết

hợp mạch ñiều khiển chuyển ñổi các thông số ño thành các tín hiệu

phản hồi ñiều khiển tự ñộng cơ cấu chấp hành phân loại chi tiết,

nhằm nâng cao ñộ chính xác và tính tự ñộng trong kiểm tra phân loại

các chi tiết cũng như quản lý các dữ liệu trong quá trình sản xuất Đề

tài: Thiết kế, chế tạo ñồ gá và kiểm tra, tự ñộng phân loại theo

nhóm chi tiết trụ trơn nhằm tăng năng suất và ñộ chính xác kiểm tra

2 Mục ñích nghiên cứu

Thiết kế, chế tạo ñồ gá kiểm tra tự ñộng phân loại theo nhóm chi

tiết dạng hình trụ trơn dùng trong lắp chọn giúp cho việc giám sát và

phân nhóm kích thước chi tiết nhanh và chính xác hơn

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu ñồ gá kiểm tra, cấp phôi tự ñộng cho chi tiết trụ trơn

có ñộ chính xác 0.01mm

Phạm vi nghiên cứu:

- Nghiên cứu lý thuyết kỹ thuật ño và kiểm tra tự ñộng trong chế tạo máy

- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết ñồ gá và cấp phôi tự ñộng trong lĩnh vực cơ khí

- Xây dựng nguyên lý, mô hình và thiết kế cơ khí các cơ cấu cấp phôi, ño kiểm và phân loại, phân nhóm chi tiết

- Thiết kế ñiều khiển các cơ cấu công tác

- Lập trình thông qua máy tính giám sát kiểm tra, phân loại chi tiết

- Chế tạo, lắp ráp, kiểm tra và vận hành

4 Phương pháp nghiên cứu

Đề tài kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm; lập trình ñiều khiển nhằm tự ñộng hóa công ñoạn ño kiểm, phân loại trong quá trình sản xuất

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài

- Chế tạo ñồ gá kiểm tra, tự ñộng phân loại theo nhóm chi tiết hình trụ trơn, làm mô hình giảng dạy

- Mở rộng ứng dụng cho các chi tiết khác

- Kết hợp máy tính quản lý số liệu ño ñược ñể giám sát sai số gia công, từ ñó ñiều chỉnh qui trình gia công

- Thiết kế bộ phận ñịnh hướng chi tiết sau khi phân loại ñể ñóng gói hoặc chuyển ñến dây chuyền lắp ráp tự ñộng

6 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở ñầu và kết luận, luận văn gồm 4 chương:

Chương 1 Tổng quan về ño lường, kiểm tra và phương pháp lắp

chọn trong ngành chế tạo máy

Chương 2 Tự ñộng hoá quá trình cấp phôi, kiểm tra và phân loại

Chương 3 Thiết kế, chế tạo ñồ gá tự ñộng kiểm tra kích thước

chi tiết hình trụ trơn

Chương 4 Thiết kế mô ñun ñiều khiển tự ñộng

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐO LƯỜNG, KIỂM TRA VÀ PHƯƠNG

PHÁP LẮP CHỌN TRONG NGÀNH CHẾ TẠO MÁY

1.1 Tổng quan về ño lường, kiểm tra trong chế tạo máy

1.1.1 Vai trò, vị trí của ño lường

Đo lường là việc ñịnh lượng ñộ lớn của ñối tượng ño Đó là

việc thiết lập quan hệ giữa ñại lượng cần ño và ñại lượng có cùng

tính chất vật lý ñược qui ñịnh dùng làm ñơn vị ño

Phân loại:

- Dựa vào quan hệ giữa ñầu ño và chi tiết ño:

+ Phương pháp ño tiếp xúc

+ Phương pháp ño không tiếp xúc

- Dựa vào quan hệ giữa giá trị chỉ thị trên dụng cụ ño và giá trị

của ñại lượng ño:

+ Phương pháp ño tuyệt ñối

+ Phương pháp ño so sánh

- Dựa vào quan hệ giữa ñại lượng cần ño và ñại lượng ñược ño:

+ Phương pháp ño trực tiếp

+ Phương pháp ño gián tiếp

1.1.2 Kiểm tra

Kiểm tra là việc xem xét chất lượng thực của ñối tượng có nằm trong giới hạn cho phép ñã ñược qui ñịnh hay không

Phân loại

- Căn cứ mục ñích sử dụng của yếu tố cần kiểm tra:

+ Kiểm tra thu nhận

+ Kiểm tra trong khi gia công

- Căn cứ vào ñộ phức tạp của thông số ño:

+ Kiểm tra yếu tố

+ Kiểm tra tổng hợp

1.1.3 Các nguyên tắc cơ bản trong ño kiểm

- Nguyên tắc ABBE

Khi kích thước ño và kích thước mẫu nằm trên một ñường thẳng thì kết quả ño ñạt ñộ chính xác cao nhất

Hình 1.1 Sơ ñồ ño theo nguyên tắc ABBE Sai số ño không theo nguyên tắc ABBE:

Sai số ño theo nguyên tắc ABBE:

L

∆α

∆

L

S

∆ 1

∆α

δ

S

Kích thước mẫu Kích thước ño

2

Footer Page 3 of 126.

- Nguyên tắc xích kích thước ngắn nhất

Khi kích thước ngắn nhất thì kết quả ño ñạt ñộ chính xác cao nhất

Điều này ñồng nghĩa với trang thiết bị ño càng ñơn giản, ít khâu khớp

thì ñộ chính xác ño càng cao Như vậy sơ ñồ ño càng ñơn giản, càng

ít thông số, mối quan hệ không phức tạp thì kết quả ño càng chính

xác

Hình 1.2 Sơ ñồ ño theo nguyên tắc xích kích thước ngắn nhất

- Nguyên tắc chuẩn thống nhất

Khi kiểm tra, nếu chọn chuẩn kiểm tra trùng với chuẩn thiết kế và

chuẩn công nghệ thì kết quả kiểm tra ñạt ñộ chính xác cao nhất

- Nguyên tắc kinh tế

Nguyên tắc này ñảm bảo ñộ chính xác ño trong ñiều kiện giá

thành khâu do thấp nhất Điều này có liên quan ñến:

+ Giá thành thiết bị ño, tuổi bền thiết bị do

+ Số lượng sản phẩm

+ Năng suất ño

+ Yêu cầu trình ñộ người sử dụng và sửa chữa

+ Khả năng chuyên môn hoá, tự ñộng hoá khâu ño, kiểm

+ Khả năng lợi dụng các thiết bị ño phổ thông, thiết bị ño sẵn có

hoặc các thiết bị gá lắp ño lượng tự trang bị ñược

1.2 Sai số ño

1.2.1 Khái niệm về sai số ño

Sự sai khác giữa kết quả ño nhận ñược từ thông số hiện thị trên

ñồng hồ ño với giá trị trị thực ñược gọi là sai số ño Theo [10] ta có:

L1 L0 L2

Trong ñó: ∆x Sai số ño

x Giá trị cần ño

Q Giá trị thực của ñại lượng ño trên dụng cụño

∆x càng bé thì ñộ chính xác của phương pháp ño càng cao Vì vậy, chất lượng và ñộ tin cậy ñược nâng cao

1.2.2 Phân loại sai số

- Theo cách thể hiện bằng số:

- Theo nguyên nhân gây ra sai số:

+ Sai số phương pháp: sai số do phương pháp ño chưa chuẩn xác + Sai số thiết bị ño: Sai số do chế tạo, thao tác sử dụng chưa ñúng + Sai số chủ quan: Sai số xuất phát từ người kiểm tra

+ Sai số từ bên ngoài: Nhiệt ñộ, áp suất

- Theo qui luật xuất hiện

+ Sai số ngẫu nhiên

+ Sai số hệ thống

1.2.3 Phương pháp ño kích thước thẳng

- Phương pháp ño một tiếp ñiểm_ Phương pháp ño toạ ñộ Là phương pháp ño lấy thông số ño qua ñầu ño tiếp xúc với bề mặt cần

ño tại một ñiểm tiếp xúc Kích tước ño ñược xác ñịnh từ toạ ñộ các ñiểm tiếp xúc khi ño

- Phương pháp ño hai tiếp ñiểm Là phương pháp ño ñược thực hiện dựa trên việc so sánh giá trị ño của hai tiếp ñiểm trên một ñường thẳng của bề mặt cần ño

a b

3 2

1

h2

R

α

E

A

1

Hình 1.3 Sơ đồ đo hai tiếp điểm

Để giảm sai số đo, ta cĩ thể dùng điểm tỳ phụ để xác lập vị trí

dùng làm chuẩn đo bề mặt chi tiết

Hình 1.4 Sơ đồ đo hai tiếp điểm dùng chuẩn tỳ phụ

- Phương pháp đo ba tiếp điểm Là phương pháp đo được thực

hiện dựa trên việc so sánh giá trị đo của ba tiếp điểm trên một bề mặt

đo, trong đĩ hai tiếp điểm vừa dùng làm chuẩn đo và làm chuẩn định

vị cho đầu đo cịn lại

Hình 1.5 Sơ đồ đo ba tiếp điểm

Hình 1.6 Sơ đồ các phương án đo ba tiếp điểm Kích thước chi tiết đo: Φ = Φ0 + 2 (1-15)

Mặt chuẩn Chi tiết đo

Trục đo Mặt đo

Khoảng cách đo

Tiếp điểm đo Tiếp điểm chuẩn Điểm tỳ phụ

Chuẩn tỳ Chuẩn đo

1 2 sin

1

±

=

∆

∆

R

h k

k h

∆

1.2.4 Độ chính xác của phương pháp đo

Độ chính xác phụ thuộc vào sai số được xác lập ban đầu cho phép

đo Từ đĩ lựa chọn dụng cụ đo với sai số đo phù hợp Tuy nhiên, dụng cụ đo dù cĩ chính xác đến đâu, mà phương pháp đo khơng đúng

cĩ gia số lớn cũng làm sai lêch kết quả đo

1.3 Phương pháp lắp chọn

Phương pháp lắp chọn cho phép mở rộng trường dung sai chế tạo

của các chi tiết lắp Sau đĩ, dựa vào kích thước của chúng để chọn lắp, sao cho đạt được yêu cầu của khâu khép kín

Lắp chọn cĩ thể tiến hành theo hai phương pháp:

- Chọn lắp từng bước

Theo phương pháp này, đầu tiên ta đo kích thước của một chi tiết rồi căn cứ vào yêu cầu của mối lắp để xác định kích thước của chi tiết cần lắp với nĩ Từ đây, ta chọn kích thước lắp phù hợp với kích thước đã xác định ở trên

- Chọn lắp theo nhĩm

Trong quá trình lắp ráp, ta tiến hành phân nhĩm các chi tiết lắp, sau đấy thực hiện quá trình lắp các chi tiết theo nhĩm tương ứng mà khơng làm thay đổi thơng số kỹ thuật của mối lắp Như vậy trong từng nhĩm, việc lắp ráp được thực hiện theo phương pháp lắp lẫn hồn tồn

CHƯƠNG 2

TỰ ĐỘNG HỐ QUÁ TRÌNH CẤP PHƠI, KIỂM TRA

VÀ PHÂN LOẠI 2.1 Tự động hĩa quá trình cấp phơi

Qui trình cấp, vận chuyển, kiểm tra, phân loại và lưu giữ phơi phụ thuộc vào qui mơ sản xuất, mức độ tự động hĩa và yêu cầu về độ chính xác của quá trình gia cơng cụ thể Đảm bảo kịp thời và tin cậy

Footer Page 5 of 126.

Các dạng phôi thông dụng như: phôi thanh, phôi cuộn, phôi dạng

khối rời

Hình 2.1 Sơ ñồ tổng quát hệ thống cấp phôi tự ñộng

2.1.1 Cơ cấu cấp phôi dạng phểu và lòng máng (ổ chứa)

Cơ cấu cấp phôi dạng phểu và lòng máng thường dùng ñể ñịnh

hướng giai ñoạn ñầu khi phôi bắt ñầu ñi vào vùng gia công

Hình 2.2 Cấp phôi bằng phễu kiểu ống

Hình 2.3 Cấp phôi bằng phễu kiểu có ñĩa quay và rãnh trượt

Hình 2.4 Cấp phôi kiểu lòng máng

Hình 2.5 Cấp phôi kiểu phễu chặn

2.1.2 Cơ cấu cấp phôi kiểu rung ñộng

Cơ cấu làm việc dựa trên rung ñộng nhờ cơ cấu gây rung gây ra Rung ñộng gây ra lực quán tính làm dịch chuyển chi tiết Rung ñộng ñược thực hiện nhờ ñầu rung ñiện từ, lệch tâm, khí nén hoặc thủy lực Thông dụng nhất là kiểu rung ñiện từ, nó cho phép ñiều chỉnh vô cấp việc cấp phôi Hình 2.6 (Máng ñịnh hướng phôi trong các cơ cấu cấp phôi kiểu rung ñộng)

Hình 2.6 Phễu cấp phôi kiểu rung

Hình 2.7 Một số kiểu kết cấu ñịnh hướng phôi trên cánh xoắn

2.2 Tổng quan về phương pháp kiểm tra tự ñộng

Nguyên công kiểm tra giữ vai trò quan trọng trong qui trình công nghệ, chiếm khoảng 25-50% thời gian của cả qui trình công nghệ

2.2.1 Cơ sở chọn phương án ño tự ñộng

Việc chọn phương án ño dựa trên:

- Đặc ñiểm kết cấu, các thông số kích thước, hình học của chi tiết

- Khối lượng và số lượng sản phẩm

- Độ chính xác của chi tiết và dụng cụ ño

2.2.2 Các phương pháp kiểm tra tự ñộng kích thước ngoài

2.2.2.1 Phương pháp kiểm tra trực tiếp

1,2,13 chi tiết kiểm tra

3 calip

4 thanh di chuyển 5,6 công tắc di chuyển

7 calip hình chêm

8 calip phẳng

9 khối V

10 thanh kiểm tra

11 cánh tay ñòn

12 kéo kiểm tra

Hình 2.9 Sơ ñồ nguyên lý kiểm tra kích thước ngoài

2.2.2.2 Phương pháp kiểm tra không tiếp xúc

Hình 2.10 Sơ ñồ nguyên lý kiểm tra không tiếp xúc

1 mặt tỳ

2 , 21 chi tiết kiểm tra

3 nguồn sáng

4 thấu kính

5 khe hở

6 tấm ngăn

7 vật kính

8 tế bào quang ñiện

9,13,16 chi tiết kiểm tra

10 ống dẫn khí nén

11 màng

12 công tắc

14 lõi

15 cuộn dây

17 vòng phát

18 vòng nhận

19 Nguồn phát sáng

20 Chùm tia chiếu tới chi tiết

22 Chùm tía sau khi qua chi tiết

23 Nguuồn thu

2.2.3 Giới thiệu một số sơ ñồ nguyên lý cấp phôi và kiểm tra tự ñộng

2.2.3.1 Sơ ñồ cấp phôi, kiểm tra các chi tiết hình trụ

Hình 2.11 Sơ ñồ cấp phôi, kiểm tra các chi tiết hình trụ

d d

d 3

2

1

4 6

7

8 5

l l

d

10

12 13 9

6

d d

d 1

2

3 4 5 7 8

9

10

11 14 15 13

d 16

17 18

19 20 21 22 23

a d 4 16 6

5 4 b 2 k

E

15 3 C

14 M

1 f B 8

A 12 13 9 10 11

2.2.3.2 Cơ cấu cấp, kiểm tra và phân loại tự ñộng bi ñũa

Hình 2.12 Sơ ñồ cấp phôi, kiểm tra và phân loại tự ñộng bi ñũa

2.3 Chọn phương án tự ñộng ño, kiểm tra, cấp chi tiết và phân loại chi tiết theo nhóm

Dựa trên cơ sở phân tích lý thuyết về phương pháp ño, kiểm tra

trong lĩnh vực cơ khí, phạm vi ứng dụng của dụng cụ ño là ñồng hồ

so ñiện tử, ñặc ñiểm hình dạng kết cấu, số lượng và ñộ chính xác của chi tiết ño, yếu tố kinh tế Tôi chọn phương án ño tiếp xúc dùng ñồ gá

có rãnh chữ V gồm 2 mặt phẳng tạo với nhau một góc 1200 ñịnh vị chi tiết ño, kết hợp với ñồng hồ so ñiện tử ño trực tiếp theo phương pháp so sánh với giá trị của chi tiết chuẩn

- Để cấp chi tiết cho cơ cấu ño, dùng phễu chứa chi tiết kiểu tự chảy nhờ vào trọng lượng bản thân chi tiết và máng dẫn hướng chi tiết ñến cơ cấu ño Trên phễu, sử dụng cơ cấu chống kẹt chi tiết trong quá trình chi tiết di chuyển ñi xuống tại vị trí hẹp, tại cửa ra máng dẫn hướng sử dụng cơ cấu chặn và ñiều chỉnh số lượng chi tiết ñến

cơ cấu ño

- Để phân loại chi tiết, dùng hệ thống tay gạt chuyển ñộng quay quanh trục cố ñịnh một góc xác ñịnh và ñược dẫn ñộng bằng ñộng cơ ñiện một chiều

2

3 4 5

11

1

12 13 14 15

Footer Page 7 of 126.

Ø20+-0.03 6.3

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ CHẾ TẠO ĐỒ GÁ TỰ ĐỘNG KIỂM TRA, PHÂN

LOẠI CHI TIẾT TRỤ TRƠN 3.1 Mơ hình đồ gá tự động kiểm tra, phân loại chi tiết trụ trơn

3.1.1 Thơng số kích thước của chi tiết đo

Ở đây, ta chia thành 4 nhĩm:

- Nhĩm 1: Φ19,97 ÷ Φ19,99 mm

- Nhĩm 2: Φ20.00 ÷ Φ20,01 mm

- Nhĩm 3: Φ20.02 ÷ Φ20,03 mm

- Nhĩm 4: < Φ19,97 Hình 3.1 Chi tiết đo hay > Φ20,03 mm (nhĩm khơng đạt)

3.1.2 Sơ đồ nguyên lý làm việc của mơ hình

Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý mơ hình

MẠCH ĐIỀU KHIỂN

T/h ra

NGUỒN ĐIỆN

Cơ cấu đẩy chi tiết

74°

102 Máng chứa

chi tiết trụ tròn

Máng dẫn hướng chi tiết

Cơ cấu chống kẹt chi tiết

Ø20

ĐIỀU KHIỂN

Cơ cấu đo MẠCH ĐIỀU KHIỂN

+

- 0,03

Cơ cấu chặn chi tiết

Bộ xử lý tín hiệu đo

Cơ cấu dẫn

động băng tải

1

° 45

500 435

3.2 Thiết kế, chế tạo các chi tiết chính trong mơ hình

3.2.1 Máng chứa chi tiết và dẫn hướng chi tiết

Hình 3.4 Máng chứa chi tiết và dẫn hướng chi tiết

3.2.2 Cơ cấu đo

Hình 3.8 Sơ đồ nguyên lý cơ cấu đo

3.2.2.1 Đồng hồ so điện tử

Đây là thiết bị cĩ khả năng hiển thị thơng sơ kích thước đo lên màn hinh LCD, chuyển tín hiệu đo tương tự sang tín hiệu số (A/D)

2

2 1

1

229 29

1.5

2

102

1.5 35

74°

301

15

Ø10 Ø4

204

2

10 10

1.5 1.5

35

35

1.5 1.5

Tl 2:1

Tl 2:1

4°

Đồng hồ so điện tử Chi tiết trụ tròn

Khối V

Đế từ

Vít điều chỉnh tinh

Đế chuẩn

Đầu đo dạng bi cầu Cần đo

Đế chuẩn

Cổng lấy tín hiệu

đo đên bộ xử lý

Cáp

Bộ xư ûlý tín hiệu

12.5 20

36 12.5

44

7 37

120°

4

6.3

12.5 6.312

4°

M6x10 2Ø4

24 12

6

6

A

Ø12

3.2.2.2 Khối V dùng để định vị chi tiết trụ trịn

Hình 3.10 Khối V

3.2.2.3 Máy tính điều khiển

Thơng số đo từ đồng hồ so điện tử sẽ qua bộ chuyển đổi tín hiệu

nhập vào máy tính qua cổng usb

3.2.2.4 Đế dùng làm mặt chuẩn

Hình 3.12 Mặt chuẩn

3.2.3 Cơ cấu di chuyển chi tiết Băng tải

Hình 3.13 Băng tải

R3

R3

120

5

6.3 12.5

5

6

6

2Ø6

44

380

Băng tải Gối đỡ

Con lăn khía nhám

Động cơ điện 1 chiều

3.2.4 Cơ cấu phân loại chi tiết

Hình 3.14 Cơ cấu phân loại chi tiết

3.2.5 Cơ cấu chặn chi tiết và chống kẹt chi tiết

Hình 3.15 Cơ cấu chặn chi tiết Hình 3.16 Cơ cấu chống kẹt chi tiết

3.2.6 Cơ cấu đẩy chi tiết

Hình 3.17 Cơ cấu đẩy chi tiết

Dây curoa

Sl: 3 Sl: 3

Chốt xoay

Giá đỡ

Băng tảiõ

Tay gạt

Động cơ điện một chiều

Thành thùng chứa chi tiết

1

°

Động cơ điện một chiều

Chi tiết

bị chặn

1

Động cơ điện một chiều

Con lăn chống kẹt

Chi tiết bị kẹt

2N

M1 M2 M3

120°

15°

30°

63°

Tay gạt Trục động

cơ điện Chi tiết đo

Footer Page 9 of 126.

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ MÔ ĐUN ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

4.1 Các yêu cầu ñiều khiển

4.1.1 Nguyên tắc chung

Một hệ thống ñiều khiển tự ñộng ñược cấu tạo từ ba mô ñun: Khối

vào, khối xử lý và khối ra

4.1.2 Đặc ñiểm và yêu cầu

Đồ gá kiểm tra, phân loại theo kích thước ñường kính trung bình

chi tiết trụ trơn hoạt ñộng dựa trên nguyên tắc sau:

Các chi tiết từ máng chứa ñược cấp vào máng dẫn hướng nhờ

chính trọng lượng bản thân chi tiết, Chi tiết sẽ lần lượt ñược cơ cấu

chặn tại cửa ra máng dẫn hướng ñiều khiển ñóng mở ñưa ñến tiếp xúc

với chi tiết ño tại vị trí ño và ñược phân loại theo nhóm Hình 4.2

Hình 4.2 Sơ ñồ ñiều khiển

BĂNG TẢI

ĐỒNG HỒ SO ĐIỆN TỬ

CƠ CẤU ĐẨY CHI TIẾT CƠ CẤU CHẶN CHI TIẾT CHỐNG KẸT CƠ CẤU

CHI TIẾT

MẠCH ĐIỀU KHIỂN

CƠ CẤU PHÂN LOẠI CHI TIẾT

MÁY TÍNH

4.2 Các phương án ñiều khiển

4.2.1 Điều khiển dùng PLC

PLC (programmable logic controller) Bộ ñiều khiển khả lập trình,

bộ ñiều khiển này nhỏ gọn tích hợp dễ ñiều khiển, linh hoạt thay ñổi chương trình bằng các lệnh logic cơ bản

Circuit)

Mạch IC có hai loại:

- IC tuyến tính dùng tín hiệu tương tự analog xử lý biên ñộ và hình dạng sóng của tín hiệu

- IC số, dùng tín hiệu mã nhị phân, xử lý tín hiệu thông qua các cổng lôgic

4.2.3 Chọn phương án ñiều khiển

Ta nhận thấy IC ñiều khiển và bộ lập trình PLC ñều có tính năng giống nhau Nhưng về chỉ tiêu kinh tế, phương án dùng IC có thể làm

mô hình phục vụ học tập, nghiên cứu cảu sinh viên, ñồng thời có thể kết nối mô ñun ñiều khiển và mô ñun cơ khí ñể tao ra mô hình tự ñộng hóa Và dựa trên những chức năng cụ thể của mô hình cần chế tạo, tôi chọn phương àn dùng vi ñiều khiển họ PIC16f887

4.3 Thiết kế ñiều khiển

4.3.1 Giới thiệu PIC16f887

PIC là viết tắt của “Programable Intelligent Computer”, có thể tạm dịch là “máy tính thông minh khả trình” do hãng Genenral Instrument ñặt tên cho vi ñiều khiển ñầu tiên của họ: PIC1650 ñược thiết kế ñể dùng làm các thiết bị ngoại vi cho vi ñiều khiển CP1600

Vi ñiều khiển này sau ñó ñược nghiên cứu phát triển thêm và từ ñó hình thành nên dòng vi ñiều khiển PIC ngày nay Vi ñiều khiển