Điều khiển khí nén thuỷ lực Máy Khoan Tự Động

a. Nguyên lý hoạt động: + Ban đầu, các tấm hình chữ nhật được khoan ở bốn vị trí. Các tấm này được kẹp bằng tay và kẹp bằng một cam lệch tâm. +Xylanh 3A được lắp theo phương thẳng đứng (trục Z) thực hiện việc khoan. Các xylanh định vị 1A và 2A dịch chuyển bàn theo phương X và phương Y để lần lượt khoan các lỗ 1,2,3 và 4. +Sau đó, lỗ đầu tiên được khoan nhờ sau khi phôi được đưa vào và nút Start được nhấn. Tiếp theo xylanh tác động kép 1A co về vị trí khoan thứ 2 được thực hiện. Sau khi xylanh tác động kép 2A vừa quay về, thiết bị nạp 3A thực hiện hành trình kép thứ 3. Khi xylanh 1A một lần nữa vừa đạt tới vị trí cuối hành trình tiến ra, lỗ khoan thứ 4 được khoan. + Cuối cùng, trong bước thứ 12 xylanh 2A tiến ra một lần nữa và vị trí khởi động ban đầu được thiết lập

Trang 1

MỤC LỤC

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN 1

Trang 2

Mỹ Tho, ngày …… tháng …… năm 2019

Giảng viên hướng dẫn

Trang 3

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN 2

Mỹ Tho, ngày …… tháng …… năm 2019

Trang 4

Giảng viên hướng dẫn

LỜI NÓI ĐẦU

Điều khiển khí nén thủy lực là môn học cung cấp cho học viên những kiến

thức cơ bản về thiết kế và chế tạo những hệ thống tự động trong sản xuất và phục

vụ đời sống Ngày nay ngành sản xuất tự động ngày càng phát triển dần dần thay thế lao động cơ khí thông thường

Mặc dầu trong thời gian rất ngắn, với sự hướng dẫn tận tình của Thầy Nguyễn

Văn Hiếu cùng với sự giúp đỡ của các bạn cùng lớp, đã giúp cho tôi một số kiến

thức cơ bản về môn học đó cũng là nền tảng cho việc nghiên cứu về tự động hoá sau này

Chúng tôi xin chân thành cảm ơn Thầy Nguyễn Văn Hiếu đã tận tình giúp đỡ

chúng tôi trong thời gian vừa qua

Trang 5

I. NỘI DUNG

I.1 Mô hình của hệ thống được thể hiện ở hình 1.0

Hình 1.0

I.2 Mô tả hoạt động thiết bị

a Nguyên lý hoạt động:

+ Ban đầu, các tấm hình chữ nhật được khoan ở bốn vị trí Các tấm này được kẹp bằng tay và kẹp bằng một cam lệch tâm.

+Xylanh 3A được lắp theo phương thẳng đứng (trục Z) thực hiện việc khoan Các xylanh định vị 1A và 2A dịch chuyển bàn theo phương X và phương Y để lần lượt khoan các lỗ 1,2,3 và 4.

+Sau đó, lỗ đầu tiên được khoan nhờ sau khi phôi được đưa vào và nút Start được nhấn Tiếp theo xylanh tác động kép 1A co về vị trí khoan thứ 2 được thực hiện Sau khi xylanh tác động kép 2A vừa quay về, thiết bị nạp 3A thực hiện hành trình kép thứ 3 Khi xylanh 1A một lần nữa vừa đạt tới vị trí cuối hành trình tiến ra, lỗ khoan thứ 4 được khoan.

+ Cuối cùng, trong bước thứ 12 xylanh 2A tiến ra một lần nữa và vị trí khởi động ban đầu được thiết lập

Trang 6

II.THIẾT KẾ MẠCH KHÍ NÉN THEO PHƯƠNG PHÁP TẦNG

1 Xác định sơ đồ trạng thái

a Bảng trạng thái

b Ký hiệu và chức năng.

- Xy lanh 3A: được lắp theo phương thẳng đứng thực hiện việc khoan

- Xy lanh 1A và 2A dịch chuyển bàn theo phương x và phương y để lần lượt khoan các lỗ 1,2,3 và 4

c Các bước thực hiện.

- Bước 1: Xy lanh 3A đi xuống khoan lỗ 1 sau đó đi về

- Bước 2: Xy lanh 1A lùi về tiếp tục khoan lỗ 2

- Bước 3: Xy lanh 2A lùi về để khoan lỗ 3

- Bước 4: Xy lanh 1A tiến ra để khoan lỗ 4

- Bước 5: Xy lanh 2A tiếp tục tiến ra

Quá trình làm việc được lặp lại

Trang 7

2. Chia tầng và xác định tín hiệu đầu tầng

- Chia tầng: có 8 tầng và 12 nhịp

- Bảng điều khiển:

h i ế t

kế mạch điều khiển

- Mạch khí nén quy trình này gồm 8 tầng sử dụng 2 nút nhấn , các van đảo chiều 5/2

- Các tín hiệu điều khiển vào: van 5/2

- Các tín hiệu điều khiển ra: y1, y2, y3, y4, y5, y6

- Biểu đồ trang thái

Nhịp

thực

hiện

Xy

lanh

3A+ 3A- 1A- 3A+ 3A- 2A- 3A+ 3A- 1A+ 3A+ 3A- 2A+

Nhậ

n tín

hiệu

S4^

START^

NCK

Nam

châm

từ

Trang 8

- Sơ đồ mạch

4. Mô tả hoạt động mạch điều khiển:

- Nguyên lý hoạt động: khi tầng 1 có khí thì tầng các tầng còn lại

không có khí

- Giải thích mạch:

Trang 9

+ Khi mở công tắc khí, khí nén được cấp lên theo vị trí bên phải của van đảo chiều

5/2

+ Mạch gồm 8 tầng thực hiện theo trình tự sau: Khi nhấn nút 1CK hoặc nCK.

+ Khi tầng 1 có tính hiệu:

Khí nén qua van đảo chiều 5/2 đến xylanh 3A đẩy xylanh 3A đi ra (3A+), chạm công tắt hành trình S6 Khi đó cụm van đảo tầng e2 có tín hiệu, chuyển đổi khí từ tầng 1 sang tầng 2

+ Khi tầng 2 có tín hiệu:

Khí nén qua van đảo chiều 5/2 đến xylanh 3A đẩy xylanh 3A đi về (3A-), chạm công tắc hành trình S5 Khi xylanh 3A về cuối hành trình, khí nén được nạp vào xylanh 1A làm xylanh 1A đi về (1A-), chạm công tắc hành trình S1 Khi đó cụm van đảo tầng e3 có tín hiệu, chuyển đổi khí nén từ tầng 2 sang tầng 3

Khí nén qua van đảo chiều 5/2 đến xylanh 3A đẩy xylanh 3A đi về (3A-), chạm công tắc hành trình S5 Khi xylanh 3A về cuối hành trình, khí nén được nạp vào xylanh 2A làm xylanh 2A đi về (2A-), chạm công tắc hành trình S3 Khi đó cụm van đảo tầng e5 có tín hiệu, chuyển đổi khí nén từ tầng 4 sang tầng 5

Khí nén qua van đảo chiều 5/2 đến xylanh 3A đẩy xylanh 3A đi về (3A-), chạm công tắc hành trình S5 Khi xylanh 3A về cuối hành trình, khí nén được nạp vào xylanh 1A làm xylanh 1A đi ra (1A+), chạm công tắc hành trình S2 Khi đó cụm van đảo tầng e7 có tín hiệu, chuyển đổi khí nén từ tầng 6 sang tầng 7

Khí nén qua van đảo chiều 5/2 đến xylanh 3A đẩy xylanh 3A đi về (3A-), chạm công tắc hành trình S5 Khi xylanh 3A về cuối hành trình, khí nén được nạp vào xylanh 2A làm xylanh 2A đi ra (1A+), chạm công tắc hành trình S4 Khi đó cụm van đảo tầng e8 có tín hiệu, chuyển đổi khí nén từ tầng 8 sang tầng 1

Trang 10

III. THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THEO PHƯƠNG PHÁP NHỊP

1. Xác định sơ đồ trạng thái

- Biểu đồ trạng thái:

2. Lập bảng điều khiển

3. Thiết kế mạch

- Mạch khí nén:

Xy

lanh

3A+ 3A- 1A- 3A+ 3A- 2A- 3A+ 3A- 1A+ 3A+ 3A- 2A+

Nhậ

n tín

hiệu

S4^1CK^

NCK

Nam

châm

từ

Trang 11

- Mạch điện:

4. Mô tả mạch

a Nguyên tắt thực hiện của điều khiển theo nhịp là các bước thực hiện theo tuần tự Nghĩa là khi các lệnh trong 1 nhịp thực hiện xong thì sẽ thông báo cho nhịp tiếp theo, đồng thời xóa lệnh nhịp trước nó Như vậy khối của nhịp điều khiển gồm các chức năng sau:

+ Chuẩn bị cho nhịp tiếp theo

+ Xóa lệnh của nhịp trước đó

+ Thực hiện lệnh của tín hiệu điều khiển

b.Giải thích mạch: Dầu tiên nhấn nút SET cấp nguồn đồng thời nhịp 12 được cấp điện

- khi tác động nút nhấn START và S4 thì rờ le K1 có điện, khi rờ le K1

có điện thì van điện từ ( van solenoid) Y1 có điện và công tắc K1 thuần mở đống lại để chẩn bị cho nhịp 2 đồng thời ngắt nhịp 12 và duy trì cho nhịp 1, khi đó Y1 có điện sẽ tác động vào xy lanh 3A đi ra, XL3A đi ra chạm công tác hành trình S6 => nhịp 2 có điện

- Khí nhịp 2 có điện: rờ le K2 có điện thì công tắc K2 thuần mở đống lại để chuẩn bị cho nhịp 3 đồng thời ngắt nhịp 1 và duy trì nhịp 2, khi

đó Y2 có điện tác động vào XL3A đi về chạm công tắc hành trình S5

=> nhịp 3 có điện

Trang 12

đó Y1 có điện tác động vào XL3A đi ra chạm công tắc hành trình S6

- Khí nhịp 9 có điện: rờ le K9 có điện thì công tắc K9 thuần mở đống lại để chuẩn bị cho nhịp 10 đồng thời ngắt nhịp 8 và duy trì nhịp 9, khi đó Y6 có điện tác động vào XL1A đi ra chạm công tắc hành trình S2 => nhịp 10 có điện

- Khí nhịp 10 có điện: rờ le K10 có điện thì công tắc K10 thuần mở đống lại để chuẩn bị cho nhịp 11 đồng thời ngắt nhịp 9 và duy trì nhịp

10, khi đó Y1 có điện tác động vào XL3A đi ra chạm công tắc hành trình S6 => nhịp 11 có điện

- Khí nhịp 11 có điện: rờ le K11 có điện thì công tắc K11 thuần mở đống lại để chuẩn bị cho nhịp 12 đồng thời ngắt nhịp 10 và duy trì nhịp 11, khi đó Y2 có điện tác động vào XL3A đi về chạm công tắc hành trình S5 => nhịp 12 có điện

- Khí nhịp 12 có điện: rờ le K12 có điện thì công tắc K12 thuần mở đống lại để chuẩn bị cho nhịp 1 đồng thời ngắt nhịp 11 và duy trì nhịp

12, khi đó Y4 có điện tác động vào XL2A đi ra chạm công tắc hành trình S4 => nhịp 1 có điện

Trang 13

- Quá trình làm việc được lặp lại

IV. THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN THEO PHƯƠNG PHÁP TẦNG

1. Xác định sơ đồ trạng thái

2. Thiết lập bảng điều khiển

h i ế t

kế mạch

Xy

lanh

3A+ 3A- 1A- 3A+ 3A- 2A- 3A+ 3A- 1A+ 3A+ 3A- 2A+

Nhậ

n tín

hiệu

S4^

START^

NCK

Nam

châm

từ

Trang 14

- Mạch khí nén

- Mạch điện

4. Mô tả mạch

a. Nguyên lý hoạt động: khi tầng 1 có khí thì tầng các tầng còn lại không có

khí

b. Giải thích mạch: (như hình mạch điện)

- Đầu tiên nguồn cấp cho tầng 8 có điện

Trang 15

- Sau đó ta nhấn nút khởi động 1CK hoặc nCK và công tắt hành trình S4 thì nhánh số 1 có điện, nhánh số 1 có điện thì rờ le K1 có điện, khi

rờ le K1 có điện thì công tắt thuần đống K1 ở tầng 8 mở ra để xóa tầng 8 đồng thời công tắt thuần mở K1 ở nhánh số 3 đống lại duy trì nhánh số 1 khi đó công tắt thuần mở K1 ở nhánh số 4 đóng lại => tầng

1 có điện

- Khi tầng 1 có điện thì van điện từ Y1 có điện, khi Y1 có diện thì tác động vào xy lanh 3A đi ra chạm công tắt hành trình S6 Khi chạm S6 thì nhánh số 4 có điện, nhánh số 4 có điện thì rờ le K2 có điện, khi rờ

le K2 có điện thì công tắt thuần đống K2 ở tầng 1 mở ra để xóa tầng 1 khi đó công tắt thuần mở K2 ở nhánh số 6 đóng lại => tầng 2 có điện

- Khi tầng 2 có điện thì van điện từ Y2 có điện trước, Y2 có điện sẽ tác động vào xy lanh 3A đi về chạm công tắt hành trình S5, khi chạm công tắt hành trình S5 thì van điện từ Y6 có điện, Y6 có điện sẽ tác động vào xy lanh 1A đi về chạm công tắt hành trình S1, khi chạm S1 thì rờ le K3 có điện, khi rờ le K3 có điện thì công tắt thuần đống K3 ở tầng 2 mở ra để xóa tầng 2 khi đó công tắt thuần mở K3 ở nhánh số 7

sẽ đống lại duy trình cho nhánh số 7, đồng thời công tắt thuần mở K3

ở nhánh số 8 đống lại => tầng 3 có điện

- Khi tầng 3 có điện thì cuộn dây Y1 có điện, Y1 có điện sẽ tác động vào xy lanh 3A đi ra chạm công tắt hành trình S6 thì rờ le K4 có điện, khi rờ le K4 có điện thì công tắt thuần đống K4 ở tầng 3 mở ra làm ngắt tầng 3, và công tắt thuần mở K4 ở nhánh số 9 đống lại để duy trì đồng thời công tắt thuần mở K4 ở nhánh số 10 đống lại => tầng 4 có điện

- Khi tầng 4 có điện thì cuộn dây Y2 có điện trước, Y2 có điện sẽ tác động vào xy lanh 3A đi về chạm công tắt hành trình S5, khi chạm công tắt hành trình S5 thì van điện từ Y4 có điện, khi Y4 có điện sẽ tác động vào xy lanh 2A đi về chạm công tắt hành trình S3, khi chạn S3 thì rờ le K5 có điện, khi rờ lư K5 có điện thì công tắt thuần đống K5 ở tầng 4 mở ra làm ngắt tầng 4, và công tắt thuần mở K5 ở nhánh

số 11 đống lại để duy trì đồng thời công tắt thuần mở K5 ở nhánh số

12 đống lại => tầng 5 có điện

- Khi tầng 5 có điện thì cuộn dây Y1 có điện, Y1 có điện sẽ tác động vào xy lanh 3A đi ra chạm công tắt hành trình S6 thì rờ le K6 có điện, khi rờ le K6 có điện thì công tắt thuần đống K6 ở tầng 5 mở ra làm ngắt tầng 5, và công tắt thuần mở K6 ở nhánh số 13 đống lại để duy trì đồng thời công tắt thuần mở K6 ở nhánh số 14 đống lại => tầng 6 có điện

Trang 16

- Khi tầng 6 có điện thì van điện từ Y2 có điện trước, Y2 có điện sẽ tác động vào xy lanh 3A đi về chạm công tắt hành trình S5, khi chạm công tắt hành trình S5 thì van điện từ Y5 có điện, khi Y5 có điện sẽ tác động vào xy lanh 1A đi ra chạm công tắt hành trình S2, khi chạm S2 thì rờ le K7 có điện, khi rờ le K7 có điện thì công tắt thuần đống K7 ở tầng 6 mở ra làm ngắt tầng 6, và công tắt thuần mở K7 ở nhánh

số 15 đống lại để duy trì đồng thời công tắt thuần mở K7 ở nhánh số

16 đống lại => tầng 7 có điện

- Khi tầng 7 có điện thì cuộn dây Y1 có điện, Y1 có điện sẽ tác động vào xy lanh 3A đi ra chạm công tắt hành trình S6 thì rờ le K6 có điện, khi rờ le K7 có điện thì công tắt thuần đống K7 ở nhánh số 1 mở ra làm ngắt tầng 7, và nguồn qua tầng 8 => tầng 8 có điện

- Khi tầng 8 có điện thì van điện từ Y2 có điện trước, Y2 có điện sẽ tác động vào xy lanh 3A đi về chạm công tắt hành trình S5, khi chạm công tắt hành trình S5 thì van điện từ Y3 có điện, khi Y3 có điện sẽ tác động vào xy lanh 2A đi ra chạm công tắt hành trình S4

- Quá trình hoạt động được lập lại

V. CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC

- Động cơ máy khoan 3A hoạt động dọc theo phương thẳng đứng (trục z) để khoan các lỗ trên các tấm hình chữ nhật

- Các xy lanh 1A, 2A hoạt động theo phương x,y để lần lượt khoan các

lỗ 1,2,3 và 4

- Đầu tiên ta nhấn nút khởi động, sau đó nhấn van khí nén cung cấp cho

hệ thống

- Xy lanh 3A đi ra để khoan mũi khoan xuống sau đó xy lanh 3A đi về

để rút mũi khoan ra khỏi lỗ 1

- Xy lanh 1A lui về kéo tấm hình chữ nhật đến vị trí số 2, xy lanh 3A đi

ra khoan lỗ 2 sau đó xy lanh 3A đi về

- Xy lanh 2A lui về kéo tấm hình chữ nhật đến vị trí số 3, xy lanh 3A đi

ra khoan lỗ 3 sau đó xy lanh 3A đi về

- Tiếp tục xy lanh 1A đi ra kéo tấm hình chữ nhật đến vị trí số 4, xy lanh 3A đi ra khoan lỗ 4 sau đó xy lanh 3A đi về

- Cuối cùng xy lanh 2A tiếp tục đi ra trở về vị trí ban đầu

Quá trình làm việc được lập lại

Định dạng
Số trang	16
Dung lượng	475,1 KB