Hỗ trợ đồ án , liên hệ : https:www.facebook.comdoangiaresvĐồ án cắt tuốt dây tự động Chức năng : Cắt , tuốt dây theo chiều dài cài đặt được bằng phím bấm trên máySai số chỉ khoảng 2 đến 3mm Đặc biệt , mô hình có thể tuốt dây được 2 đầu dây, với chiều dài tuốt cài đặt bằng phím bấm trên máy, 1 chức năng rất khó so với 1 đồ án Còn chờ gì nữa ae không lựa chọn đồ án này Free Slide , Thuyết minh nếu bạn nào đặt làm( Nhắn tin cho page để xem trước slide và thuyết minh )
Trang 1MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
DANH MỤC HÌNH VẼ 4
DANH MỤC BẢNG BIỂU 7
LỜI CẢM ƠN 13
LỜI MỞ ĐẦU 14
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CẮT TUỐT DÂY ĐIỆN 15
1 Các phương pháp cắt tuốt dây 15
1.1 Phương pháp cắt tuốt dây điện thủ công 15
1.2 Phương pháp dùng kìm cắt để cắt tuốt dây điện 16
1.3 Phương pháp dùng kìm chuyên dụng để cắt tuốt dây điện 18
1.4 Phương pháp cắt tuốt dây điện bằng máy tự động 19
1.4.1 Ưu và nhược điểm 19
1.4.2 Giới thiệu một số loại máy cắt tuốt dây điện trên thị trường 20
2 Tổng quan về máy cắt tuốt dây 23
2.1 Cấu tạo chính cuả máy cắt tuốt dây điện 23
2.1.1 Động cơ: 23
2.1.2 Con lăn 24
2.1.3 Vít điều chỉnh độ cao thấp, độ rộng 25
2.1.4 Khung máy 25
2.1.5 khớp nối trục: 26
2.1.6 Dao cắt dây 26
2.2 Nguyên lý hoạt động chung của máy cắt tuốt dây điện hiện nay 26
2.3 Sơ đồ động học của máy cắt tuốt dây điện 27
2.4 Phân loại máy cắt tuốt dây điện 28
2.4.1 Máy cắt và tuốt dây bằng vi tính tự động 1mm – 12mm 28
2.4.2 Máy cắt và tuốt dây vi tính tự động 0.7mm – 7mm 28
CHƯƠNG II: CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY 29
Trang 22.3 Phương án thiết kế bộ phận cắt tuốt dây điện 38
2.3.1 Phương án 1: Một lưỡi dao cố định và một lưỡi thực hiện chuyển động cắt 38
2.3.2 Phương án 2:Cả hai lưỡi dao cùng chuyển động thực hiên chuyển động cắt 39
2.4 Phương án truyền động cho máy 39
2.4.1 Động cơ 39
2.5 Lựa chọn phương án thiết kế máy với các thông số kỹ thuật như sau 41
2.5.1 Lựa chọn phương án thiết kế 41
2.5.2 Thông số kỹ thuật của máy 41
CHƯƠNG III THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH ĐIỀU KHIỂN 42
3.1 Thiết kế khối điều khiển trung tâm 43
3.1.1 Thiết kế mạch ổn áp 44
3.1.2 Sơ đồ mạch điều khiển trung tâm 47
3.2 Thiết kế khối điều khiển động cơ 48
3.2.1 Nguyên lý hoạt động của A4988 48
3.2.2 Chân ra Driver A4988 50
3.3 Giao tiếp module LCD với Arduino 52
3.4 Thiết kế khối tín hiệu 54
3.5 Giới thiệu một số linh kiện sử dụng trong mạch điều khiển 54
3.5.1.Trở 54
3.5.2 Tụ hóa 54
CHƯƠNG IV: TỔNG HỢP THIẾT KẾ VÀ HOÀN THIỆN SẢN PHẨM 56
4.1 Thiết kế các bộ truyền động 56
4.1.1 Tính toán lực kéo dây và lực kẹp cần thiết 56
4.1.2 Thiết kế bộ truyền 56
4.1.3 Tính toán trục chủ động 57
4.1.4 Lựa chọn ổ lăn trục chủ động 62
4.1.5 Tính toán đai ốc 63
4.1.6 Thiết kế bộ truyền 65
4.2 Xây dựng mô hình mô phỏng 66
Trang 34.2.1 Tổng quan về phần mềm thiết kế 67
4.2.2 Thiết kế mô hình 3D trên phần mềm Inventor 70
4.2.3 Thiết kế mô phỏng quá trình lắp ráp 78
4.3 Xây dựng chương trình điều khiển 80
4.3.1 Sơ đồ khối 80
4.3.2 Thư viện 80
4.3.3 Khai báo các chức năng, chân cài đặt thiết bị 82
4.3.4 Cài đặt khai báo thứ tự chân của thiết bị 83
4.3.5 Vòng lặp, chương trình điều khiển 84
4.4 Xây dựng quy trình chế tạo 92
4.4.1 Quy trình công nghệ gia công rulo tời 93
4.4.2 Quy trình công nghệ gia công gá ống 104
4.5 Xây dựng bộ bản vẽ thiết kế 113
4.5.1 Bản vẽ CAD: 113
4.5.2 Bản vẽ Inventer: 114
4.5.3 Bản vẽ chi tiết: 115
Trang 4DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Dùng dao để cắt tuốt dây điện 17
Hình 1.2 Một số loại kìm cắt tuốt đây điện đa năng 19
Hình 1.3: một số loại kìm cắt tuốt dây điện chuyên dụng 19
Hình 1.4 Các bước tuốt dây bằng kìm chuyên dụng 1 20
Hình 1.5 Các bước tuốt dây bằng kìm chuyên dụng 20
Hình 1.6 máy cắt tuốt dây điện tự động thương hiệu KINGSING 22
Hình 1.7: máy cắt tuốt dây điện tự động thương hiệu Schleuniger 23
Hình 1.8 động cơ 25
Hình 1.9 Các dạng con lăn 26
Hình 1.10 Vít điều chỉnh 26
Hình 1.11 khớp nối trục 27
Hình 1.12 Dao cắt dây 27
Hình 1.13 Sơ đồ động học của máy cắt tuốt dây điện 28
Hình 1.14 Máy cắt và tuốt dây bằng vi tính tự động 1mm – 12mm 29
Hình 2.1 Bộ phận dẫn dây điện 30
Hình 2.2 Hệ thống dẫn động một cặp bánh răng trụ 31
Hình 2.3 Hệ thống dẫn động hai cặp bánh răng trụ 31
Hình 2.4 Hệ thống dẫn động một cặp bánh răng trụ có bổ sung cánh tay đòn 32
Hình 2.5 Hệ thống dẫn động dùng bộ truyền bánh răng nón 33
Hình 2.6 Hệ thống dẫn động dùng bộ truyền trục vít - bánh vít 33
Hình 2.7 Hệ thống dẫn động dùng trục các-đăng kép 34
Hình 2.8 Hệ thống dẫn động dùng bộ truyền xích 35
Hình 2.9 Hệ thống dẫn động trực tiếp 35
Hình 2.10.Hệ thống dẫn động dùng đai dẹt, đai thang 36
Hình 2.11 phương pháp dùng đai răng 37
Hình 2.12 Hệ thống dẫn động dùng bánh răng 38
Hình 2.13 Hệ thống dẫn động dùng xích 39
Hình 3.1 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển máy cắt tuốt dây điện 43
Hình 3.2 Arduino nano 44
Trang 5Hình 3.3 Sơ đồ khối điều khiển trung tâm 45
Hình 3.4 IC LM2576 trong thực tế 46
Hình 3.5 sơ đồ nguyên lý mạch giảm áp 5v 47
Hình 3.6 Sơ đồ mạch in của mạch ổn áp 5V 47
Hình 3.7 mạch ổn áp 5v khi hoàn thành 48
Hình 3.8 Sơ đồ mạch in của mạch điều khiển trên proteus 48
Hình 3.9 Sơ đồ mạch in của mạch điều khiển trên proteus(PDF) 48
Hình 3.10 mạch điều khiển trung tâm khi hoàn thành 49
Hình 3.11 Sơ đồ của khối điều khiển động cơ 49
Hình 3.13 Sơ đồ nguyên lý điều khiển driver 52
Hình 3.14 Sơ đồ chân của LCD 53
Hình 3.15 Sơ đồ chân của LCD 16x2 54
Hình 3.16 Sơ đồ đấu nguyên lý phím nhấn 55
Hình 3.17 Trở 55
Hình 4.1 Phân bố lực trên trục chủ động 59
Hình 4.2 Biểu đồ mô men trục chủ động 60
Hình 4.3 Mô hình máy cắt dây dạng 3D 67
Hình 4.4 Mô hình máy cắt dây điện ngoài đời thực 68
Hình 4.5 Giao diện khởi động 70
Hình 4.6 Giao diện kết quả dựng hình 3D 71
Hình 4.7 Thứ tự vẽ nhôm định hình 20x20 (mm) 72
Hình 4.8 Thứ tự vẽ mặt Mika chính 72
Hình 4.9 Thứ tự vẽ ống dẫn hướng 73
Hình 4.10 Thứ tự vẽ Rulo 74
Hình 4.11 Thứ tự vẽ gá ống 74
Hình 4.12 Thứ tự vẽ dao cắt tĩnh 75
Hình 4.13 Thứ tự vẽ dao cắt động 76
Trang 6Hình 4.19 Thứ tự vẽ động cơ servo 79
Hình 4.20 khai báo các chức năng chân thiết bị 83
Hình 4.21 Khai báo chức năng chân của các thiết bị 84
Hình 4.22 Cài đặt các thông số cắt dây 85
Hình 4.23 Các thông số hiện thị LCD 86
Hình 4.24 Nút nhấn khởi động, dừng máy 87
Hình 4.25 Kiểm tra số lượng dây 88
Hình 4.26 Cắt dây 89
Hình 4.27 Tuốt dây đầu c 90
Hình 4.28 cuốn dây 91
Hình 4.29 Đo chiều dài dây 91
Hình 4.30 Khử xung dư 92
Hình 4.31 Rút dây còn dư ra ngoài 93
Hình 4.32 bản vẽ rulo tời 94
Hình 4.33 Bề mặt gia công (rulo) 96
Hình 4.34 Nguyên công 1(rulo) 97
Hình 4.35 Nguyên công 2 (rulo) 100
Hình 4.36 Nguyên công 3 (rulo) 102
Hình 4.37 Khoan lỗ và taro lỗ F, G (rulo) 103
Hình 4.38 Nguyên công 5 rulo 104
Hình 4.39 Bản vẽ (gá ống) 105
Hình 4.40 Bề mặt gia công (gá ống) 107
Hình 4.41 Nguyên công 1 (gá ống) 108
Hình 4.42 Nguyên công 2 (gá ống) 110
Hình 4.43 Nguyên công 3 (gá ống) 111
Hình 4.44 Nguyên công 4 (gá ống) 113
Hình 4.45 Nguyên công 5 (gá ống) 114
Hình 4.46 Bản vẽ thiết kế trên phần mềm Autocad 114
Hình 4.47 Bản vẽ thiết kế trên phần mềm Inventer 115
Hình 4.48 Bản vẽ chi tiết 116
Trang 7DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật máy cắt tuốt dây điện thương hiệu KINGSING 22
Bảng 1.2 Thông số kỹ thuật máy cắt tuốt dây điện thương hiệu Schleuniger 23
Bảng 2.1 Hệ thống dẫn động dùng xích 42
Bảng 3.1 Đặc điểm kỹ thuật Arduino Nano 45
Bảng 3.2 Thông số kỹ thuật driver motor 51
Bảng 3.3 Thông số kỹ thuật Driver A4988 52
Bảng 3.4 Chức năng các chân của LCD 53
Bảng 4.1 Thành phần hóa học của hợp kim Nhôm 95
Bảng 4.2 Đặc trưng kỹ thuật của hợp kim Nhôm 95
Bảng 4.3 Thành phần hóa học của hợp kim Nhôm 106
Bảng 4.4 Đặc trưng kỹ thuật của hợp kim Nhôm 106
Trang 8TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
GIẤY GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên : xxxx
Chuyên Ngành : Công Nghệ Kỹ Thuật Cơ Điện Tử
1 Tên đề tài: “Nghiên cứu,thiết kế và chế tạo mô hình cắt tuốt dây điện tự
động”
Chuyên đề: “Thiết kế và chế tạo mạch điều khiển”
2 Nội dung nghiên cứu của chuyên đề:
Chương I: Tổng quan về cắt tuốt dây điện
Chương II: Các phương pháp thiết kế máy
Chương III: Thiết kế và chế tạo mạch điều khiển trung tâm
Chương IV: Tổng hợp thiết kế và hoàn thiến sản phẩm
3 Nội dung chế tạo
- Thiết kế và chế tạo mạch điều khiển
4 Ngày giao đồ án: ngày 24/9/2020
5 Ngày hoàn thành: ngày / /2021
Giáo viên hướng dẫn
TS xxx
Trang 9Hà Nội, tháng 01 năm 2021
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Tên đề tài: Nghiên cứu,thiết kế và chế tạo mô hình cắt tuốt dây điện tự động
Chuyên đề: Thiết kế và chế tạo mạch điều khiển
- Đồ án có 04 chương và 01 phụ lục được trình bày trong các chương sau
Chương I: Tổng quan về cắt tuốt dây điện
Chương II: Các phương pháp thiết kế máy
Chương III: Thiết kế và chế tạo mạch điều khiển
Chương IV: Tổng hợp thiết kế và hoàn thiến sản phẩm
- Đồ án có hình thức và bố cục trình bày đúng với yêu cầu của khoa Cơ khí &Động lực và nhà trường
3 Về nội dung đồ án
- Nội dung đồ án đã hoàn thành đầy đủ yêu cầu của giáo viên hướng dẫn đề ra
Trang 10
- Đồ án tốt nghiệp của sinh viên xxx đáp ứng đầy đủ yêu cầu về nội dung vàhình thức của một đồ án tốt nghiệp kỹ thuật cơ khí.
- Đồng ý cho sinh viên xxx được bảo vệ tại Hội đồng bảo vệ đồ án tốtnghiệp
Giáo viên hướng dẫn
TSxxx
Trang 11BẢN CAM KẾT
Em xin cam kết nội dung đồ án ‘‘Mô hình máy cắt tuốt dây điện tự động’’ làcông trình nghiên cứu của nhóm thực hiện đề tài, trong đó có em là thành viên Cáctài liệu trích dẫn tham khảo và các số liệu thống kê phục vụ cho mục đích nghiêncứu của công trình này là hoàn toàn trung thực và có nguồn gốc rõ ràng, nếu sai emxin chịu hoàn toàn trách nhiệm
Ký tên
Phạm Văn Thịnh
Trang 12CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc NHẬN XÉT ĐỒ ÁN CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
Họ và tên cán bộ phản biện:
Công tác chuyên môn: Giảng viên
Học hàm, học vị:
Đơn vị công tác: Trường Đại học Điện Lực
NỘI DUNG NHẬN XÉT
………
……….
………
……….
……….
………
……….
………
……….
……….
………
……….
………
……….
……….
………
………
Trang 13Và đặc biệt trong học kỳ này, các thầy cô trong khoa đã tạo điều kiện để chúng
em có được chỗ thực tập tốt nghiệp lý tưởng Từ đó giúp chúng em củng cố thêm cả
về mặt kiến thức lẫn chuyên môn của ngành cơ khí Cùng với sự hướng dẫn và chỉdẫn của thầy Nguyễn Hồng Lĩnh, nhóm em đã hoàn thành Đồ án tốt nghiệp
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Hồng Lĩnh đã tận tìnhhướng dẫn em thực hiện đồ án này Mặc dù em đã cố gắng thực hiện đề tài một cáchtốt nhất song do bước đầu làm quen với nghiên cứu và tiếp cận thực tế, kiến thức vàkinh nghiệm còn nhiều hạn chế nên không thể tránh khỏi thiếu sót nhất định mà bảnthân chưa thấy được Em rất mong được sự góp ý của Thầy Cô giáo và các bạn để
đồ án của em được hoàn chỉnh hơn
Em xin chân thành cảm ơn!
Trang 14LỜI MỞ ĐẦU
Khi nói đến máy cắt dây thì đa số những người làm về kỹ thuật chúng ta thườngnghĩ ngay đến 1 loại máy gia công các loại vật liệu có độ cứng cao trong các ngànhcông nghiệp hiện nay Tuy nhiên trong khuân khổ bài thuyết mình này em muốngiới thiệu tới quý thầy cô một loại máy cắt dây khác và chức năng chính của nó làcắt các loại dây theo ý muốn của người điều khiển
Loại máy này được giới thiệu lần đầu tiên vào đầu thập niên 90 tại Nhật Bản.Ngày đó, nó là công nghệ mang tính đột phá và bước đầu tạo ra được sự “cạnhtranh” với những người làm thủ công Tuy nhiên, tại thời điểm đó, máy chưa cắtđược nhiều loại dây cũng như độ chính xác không thực sự vượt trội so với conngười, cho dù nó thể hiện được sự tiềm năng trong tương lai Do vậy, phương phápgia công này không thu hút được nhiều sự quan tâm
Nhưng khi công nghiệp hóa bùng nổ thì các yêu cầu về việc đưa máy móc vàothay thế con người ngày càng nhiều lên Chính vì lẽ đó Máy cắt dây bắt đầu có chỗđứng, cũng như được quan tâm nhiều hơn, có nhiều tính năng mới và ngày cànghoàn thiện hơn để đáp ứng và phục vụ nhu cầu ngày càng cao của các doanh nghiệp.Nhưng rào cản lớn nhất khiến cho các doanh nghiệp phải cân nhắc đó là giá thànhcủa máy thường cao hơn khả năng cho phép của 1 doanh nghiệp vừa và nhỏ đến rấtnhỏ Chính vì lý do này mà máy cắt dây cỡ nhỏ được ra đời để tối ưu về chi phí.Nắm bắt được điều này và với sự tư vấn của thầy Lĩnh thì chúng em đã chủ độngxin nhận đề tài này, với mục tiêu: Tạo ra máy cắt dây cỡ nhỏ để đáp ứng cho cácdoanh nghiệp nhỏ trên cả nước
A, Máy cắt dây của chúng em gồm có các phần chính như sau:
Phần cơ khí: Khung chính của máy, động cơ bước, kéo cắt & tuốt dây, motortời dây, ống dẫn hướng
Phần mạch điều khiển: Arduino nano, LCD 16x2, Driver điều khiển động cơ,
LM 2576
Phần lập trình: Dùng ngôn ngữ C
Trang 15CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CẮT TUỐT DÂY ĐIỆN
Hiện nay công nghiệp và đời sống hầu như không thể tách rời dây điện Trongquá trình sử dụng điện, chúng ta không thể tránh khỏi việc phải nối các đoạn dâyđiện vào với nhau Và khi đó thì bạn phải cần loại bỏ 1 đoạn lớp vỏ cách điện vừa
đủ dùng Trong quá trình sử dụng, không thể tránh khỏi những tình huống cần dấunối và phân nhánh dây điện Hầu hết dây điện được sản xuất và đóng gói thành dạngcuộn, có kích thước nhất định Khi cần thiết, chúng ta cần cắt tuốt hai đầu dây điệnmột khoảng cách phù hợp để phục vụ yêu cầu sử dụng của từng mục đích khácnhau: dẫn nguồn điện với thiết bị, thay thế đoạn dây điện đứt, hỏng hoặc liên hếtcác mạch điện với nhau Hằng ngày tại các nhà máy sản xuất dây điện phục vụ côngnghiệp ôtô chế tạo hàng trăm bộ dây điện các chủng loại Nếu thực hiện việc cắt vàtuốt dây bằng tay có năng suất thấp, chất lượng sản phẩm không đảm bảo Vì vậycần thiết phải tiến hành cơ khí hóa và tự động hóa quá trình cắt tuốt dây để nhằmnâng cao năng suất lao động và đảm bảo chất lượng của sản phẩm Trước đây, việc
đo đạc và cắt tuốt dây được thưc hiện bằng tay Công việc này đòi hỏi nhiều nhâncông nhưng năng suất thấp, chất lượng sản phẩm không đồng đều, đặc biệt là gây ralãng phí dây Vì vậy việc sử dụng các máy “Cắt và tuốt dây điện tự động” là rất cầnthiết để nhằm nâng cao năng xuất lao động, nâng cao chất lượng sản phẩm
1 Các phương pháp cắt tuốt dây.
1.1 Phương pháp cắt tuốt dây điện thủ công
Phương pháp cắt tuốt dây điện thủ công là phương pháp dùng dao để cắt dâyđiện Phương pháp này tương đối đơn giản và dễ tiếp cận để người cắt tuốt dây điện
có thể xử lý nhanh nhất vấn đề gặp phải khi không có các dụng cụ, công cụ chuyêndụng để hỗ trợ
Trang 16Hình 1.1 Dùng dao để cắt tuốt dây điện
- Ưu điểm:
+ Dễ dàng thực hiện việc cắt tuốt dây điện đơn giản
+ Công cụ cắt tuốt dây đơn giản, dễ tìm thấy
+ Thưc hiện được trong tất cả trường hợp, không gian chật hẹp
+ Cắt tuốt được tất cả các dây có đường kính và kích thước khác nhau
- Nhược điểm:
+ Dây điện cắt tuốt còn bị đứt nhiều lõi
+ Kích thước dây điện cắt tuốt không đồng đều
+ Cắt tuốt dây điện chậm, mất nhiều thời gian để làm số lượng lớn
Phạm vi sử dụng:
+ Sử dụng trong hoạt động bình thường đấu nối dây điện
+ Sử dụng trong sản xuất nhỏ lẻ
1.2 Phương pháp dùng kìm cắt để cắt tuốt dây điện
Phương pháp dùng kìm cắt để cắt tuốt dây điện là phương pháp sử dụng các loạikìm đa năng để thực hiện việc cắt tuốt dây điện Phương pháp này thường được áp
Trang 17dụng cho các công việc ko cần độ chính xác cao trong việc cắt tuốt dây điện hoặcthường thấy đối với những người thợ bán chuyên nghiệp Thông thường các bước
để thực hiện phương pháp này như sau:
- B1: Đặt dây điện cần tuốt dây vào phần lưỡi của kìm cắt Độ dài đoạn tuốt tùythuộc vào người sử dụng
- B2: Bóp kìm lực vừa đủ để làm đứt phần vỏ dây nhưng không làm đứt lõiđồng bên trong (Lưu ý: không nên bóp quá mạnh sẽ gây ảnh hưởng đến chất lượnglõi đồng bên trong: gây hằn vết cắt, xước lõi … dẫn đến tình trạng hư hại, nếu vếtcắt sâu có thể gây ra gãy lõi đồng)
- B3: Giữ và xoay kìm xung quanh sợi dây điện để làm đứt toàn bộ phần vỏdây
- B4: Sau khi xoay xong, dùng ngón cái của tay cầm dây điện từ từ đẩy kéo ra
xa, đồng thời kéo sợi dây điện về phía ngược lại để loại bỏ phần vỏ dây đã được cắt
- B5: Kiểm tra lại chất lượng lõi của đoạn dây vừa mới tuốt
Ngoài ra, đối với phương pháp này cần lưu ý 1 số điều như sau:
- Không cắt dây cứng trừ khi kìm của bạn được thiết kế để cắt loại dây này Lưu
ý về đường kính tối đa mà kìm của bạn có thể cắt được với từng loại
- Không dùng kìm cỡ nhỏ để uốn cong, bẻ dây cứng Vì khi đó bạn sẽ làm hưhại mũi kìm Bạn nên dùng kìm cỡ lớn cho các loại dây cứng
- Không dùng búa đóng vào kìm để tạo lực cắt dây cứng hoặc cắt đai ốc
- Không dùng ống nối vào cán kìm để tăng lực cắt Nếu bạn cần cắt vật cứng có
độ dày lớn thì nên dùng kìm cắt cộng lực
- Không dùng bao cán kìm như vật cách điện trừ trường hợp kìm của bạn là loạichuyên dụng có cách điện (VDE) Bao cán kìm tạo sự thoải mái cho bạn khi sửdụng chứ không phải là vật cách điện hoàn hảo trừ loại kìm chuyên dụng
Trang 18Hình 1.2 Một số loại kìm cắt tuốt đây điện đa năng
- Ưu điểm:
+ Nhỏ gọn, có nhiều chủng loại cho người sử dụng
Có thể cắt tuốt được nhiều loại dây: quá to hoặc quá nhỏ
- Nhược điểm:
+ Đòi hỏi kỹ thuật của người sử dụng
+ Khi cắt tuốt dây với số lượng lớn cần phải kẻ vạch trên dây, sản phẩm khôngđẹp, không đồng đều
+ Dễ gây ra đứt gẫy lõi dây
+ Mất nhiều thời gian để làm việc
- Phạm vi áp dụng:
+ Phương pháp này áp dụng trong các trường hợp không yêu cầu cao trong việccắt tuốt dây
+ Áp dụng cho các thợ điện bán chuyên nghiệp
1.3 Phương pháp dùng kìm chuyên dụng để cắt tuốt dây điện.
Hình 1.3: một số loại kìm cắt tuốt dây điện chuyên dụng
Trang 19Phương pháp dùng kìm chuyên dụng để cắt tuốt dây điện là phương phápthường thấy đối với thợ điện chuyên nghiệp Với phương pháp này thì thường cócác bước như sau:
Bước 1: Đặt sợi dây muốn tuốt vỏ vào kìm Nếu bạn muốn đoạn tuốt dài hơn thìbạn tháo chốt đỏ rồi đẩy thêm dây vào
Hình 1.4 Các bước tuốt dây bằng kìm chuyên dụng 1
Bước 2: Bóp mạnh kìm, lưỡi cắt sẽ tự động tách vỏ dây điện ra cho bạn vớinhững dây điện bé hơn (ruột của đoạn dây điên bên trên chẳng hạn) làm tương tựnhư thế cũng không hề gây đứt dây điện của bạn Ngoài ra kìm còn có thể dùng đểcắt dây điện với vết cắt rất sắc và gọn
Hình 1.5 Các bước tuốt dây bằng kìm chuyên dụng
Ưu điểm:
- Vết cắt có độ chính xác cao hơn so với kìm cắt thông thường
- Có khả năng tùy chỉnh độ dài tuốt theo ý muốn
Nhược điểm:
- Khả năng tùy biến trong sử dụng không cao
- Bị giới hạn về đường kính dây và chiều dài cần tuốt
Trang 20dụng để lọc bỏ lớp vỏ cách điện bên ngoài của dây điện Đối với loại máy này thìviệc cắt tuốt 2 đầu trở nên nhanh, chuẩn xác và dễ dang hơn rất nhiều Phương phápnày có thể đáp ứng được nhiều loại kích thước khác nhau, giúp tiết kiệm nhiều thờigian và công sức lao động.
- Ưu điểm của máy tuốt dây điện
+ Phù hợp với mọi kích thước của dây điện
Tốc độ làm việc của máy tuốt dây điện rất nhanh chóng và độ chính xác cao.+ Có thể điều chỉnh tốc độ tuốt dây của máy theo yêu cầu của người sử dụng.+ Lưỡi dao của máy tuốt dây điện hoạt động rất hiệu quả nhờ quay với tốc độcao
+ Chiều dài của lớp tuốt dây điện còn có thể điều chỉnh tùy theo yêu cầu.+ Nguyên lý làm việc của máy tuốt dây điện dễ dàng, an toàn, chính xác và
- Nhược điểm của máy tuốt dây điện:
+ Trong suốt quá trình làm việc, máy vẫn còn phát ra tiếng ồn
+ Chi phí của máy tuốt dây điện vẫn cao hơn so với các loại máy tuốt khác
1.4.2 Giới thiệu một số loại máy cắt tuốt dây điện trên thị trường
a Máy cắt tuốt dây điện tự động thương hiệu KINGSING
Trang 21Hình 1.6 máy cắt tuốt dây điện tự động thương hiệu KINGSING
Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật máy cắt tuốt dây điện thương hiệu KINGSING
Trang 22Cắt và tuốt dây điện/cáp 2 lõi và 3 lõi, tuốt một nữa hoặc tuốt toàn bộ Có thểđiều chỉnh được chiều dài cắt và tuốt dây điện/cáp.
Bộ nhớ có chức năng lưu giữ được 40 nhóm chương trình, đơn giản hóa quátrình hoạt động và cải thiện hiệu quả làm việc
Thiết lập chiều dài cắt, chiều dài tuốt vỏ ngoài và lõi bên trong thông qua mànhình LCD cảm ứng
Máy cắt và tuốt dây điện KS-W102 chất lượng tốt, đạt hiệu quả cao, giá cả hợp
lý và là một trong những máy tuốt phổ biến trong và ngoài nước
b Máy cắt tuốt dây điện tự động thương hiệu Schleuniger
Hình 1.7: máy cắt tuốt dây điện tự động thương hiệu Schleuniger
Bảng 1.2 Thông số kỹ thuật máy cắt tuốt dây điện thương hiệu Schleuniger
(0.001")
Trang 2311 Tiêu chuẩn CE - CE45
Máy tuốt vỏ bán tự động của Schleuniger được thiết kế để xử lý các dây và cápvới tiết diện từ 32 - 6 AWG (0,03 - 16 mm2) Tính linh hoạt và đa dạng
• Màn hình cảm ứng màu sắc trực quan
• Không cần điều chỉnh cơ khí khi thay đổi kích cỡ dây
• Bộ cảm biến kích hoạt rất nhạy - hoạt động tốt cho các dây nhỏ, dây dẻo
• Người vận hành có thể bao quát toàn bộ khu vực làm việc
• Kiểm soát xoắn lõi dây bên trong
2 Tổng quan về máy cắt tuốt dây
2.1 Cấu tạo chính cuả máy cắt tuốt dây điện
Hầu hết các loại máy cắt tuốt dây điện tự động hiện nay đều có những cấu tạochung giống nhau Cụ thể như sau:
2.1.1 Động cơ:
Động cơ này thường được gắn vào các trục dây đai (belt) để thông qua trụcquay để truyền chuyển động cho các con lăn, dây băng tải (belt), con quay (rulo),ròng rọc (Pulley)
Tuỳ vào tư duy của các nhà thiết kế/hãng sản xuất mà cơ cấu chuyển động sẽ
Trang 24Hình 1.8 động cơ
2.1.2 Con lăn
Con lăn là một vật dụng dùng để dẫn hướng, nâng đỡ hay là vận chuyển sảnphẩm
Các loại con lăn thường sử dụng
+ Con lăn inox
+ Con lăn mạ kẽm
+ Con lăn bọc cao su
+ Con lăn thép
Tải trọng của mỗi con lăn phụ thuộc vào tải trọng của sản phẩm đi qua nó, qua
đó quyết định loại vật liệu chế tạo, chiều dày ống con lăn, sử dụng loại ống đúc hayống hàn, và các thông số trục con lăn, sử dụng loại vòng bi thích hợp
- Các loại con lăn này thường có độ bền cao, cấu tạo đơn giản bao gồm ổ bi, vỏcon lăn , trục con lăn và một số linh kiện đi kèm Con lăn được lắp vào trục với một
ổ bi, và vòng ngoài ổ bi được gắn chặt với con lăn, vòng trong của ổ bi được gắnvới trục
Các con lăn chủ yếu là làm việc ở bề mặt ngoài, nên bề mặt ngoài của nó đượcgia công có độ nhám nhất định để không làm ảnh hưởng đến quá trình con lăn làmviệc
Trang 25Khung máy ví như tấm áo giáp bảo vệ bên ngoài các loại máy móc, tránh những
hư hại ảnh hưởng đến các chi tiết, động cơ bên trong
Khung vỏ máy được sản xuất bằng gia công kim loại từ các vật liệu như thép,inox, thép hợp kim, đồng, nhôm, gang, Sản phẩm thường mỏng để giảm trọnglượng cho cỗ máy, trên bề mặt được gia công những chi tiết lỗ để đấu nối các đườngdây, gắn kết với các thiết bị khác, bên cạnh đó còn giúp động cơ giảm nhiệt và ngănchặn những yếu tố ăn mòn, gỉ sét,
2.1.5 khớp nối trục:
Trang 26Hình 1.11 khớp nối trục
2.1.6 Dao cắt dây
Dao cắt dây có nhiều loại khác nhau như loại dao cắt lưỡi V, lưỡi C, lưỡi phẳng
để phục vụ cho từng mục đích cắt tuốt dây khác nhau
Hình 1.12 Dao cắt dây
2.2 Nguyên lý hoạt động chung của máy cắt tuốt dây điện hiện nay
Dây điện lấy từ bộ phận cấp dây được luồn qua bộ phận dẫn dây điện, đưa vào
bộ phận kéo dây Dây điện sẽ được kẹp chặt giữa 2 puly kéo dây với lực kẹp phù hợp và được điều chỉnh bằng cơ cấu vít me-đai ốc
Từ dữ liệu chiều dài tổng thể của dây cũng như chiều dài phần cần tuốt vỏ do
người vận hành cung cấp từ bàn phím vào phần mềm điều khiển sẽ tính toán số xung cần cấp cho động cơ bước Các thông số xung sẽ được gữi về bộ xử lý sau đó
bộ xử lý thực hiện cấp xung cho động cơ bước hoạt động Động cơ bước thông qua các bộ truyền để làm puly quay, kéo dây đạt đủ chiều dài cần thiết
- Trong chế độ nhập dữ liệu bằng tay, người sử dụng nhập các thông số :
+ Chiều dài dây
+ Cỡ dây
+ Chiều dài phần tuốt ở mỗi đầu
+ Số lượng cần cắt
Trang 27Sau khi dữ liệu đã được xác nhận hợp lệ (chiều dài dây cần cắt tuốt và đườngkính dây nằm trong phạm vi cho phép của máy) thì nút nhấn START để máy bắt đầu hoạt động Để đảm bảo an toàn khi sử dụng hoặc khắc phục lỗi quy trình của máy ta có thể tác động các nút nhấn STOP để mọi quy trình của máy dừng lại.Hoặc chu trình cũng có thể dừng lại khi đã hoàn thành số lượng sản phẩm.
2.3 Sơ đồ động học của máy cắt tuốt dây điện
Gồm các bộ phận là:
Chi tiết số 1, 8 và 13: Động cơ bước
Chi tiết số 2 và 7: Con lăn cuốn dây bị động
Chi tiết số 3 và 4: Con lăn cuốn dây chủ động
Chi tiết số 5 , 9 và 12: Ống dẫn dây
Chi tiết số 6: Cơ cấu kéo cắt và tuốt dây
Hình 1.13 Sơ đồ động học của máy cắt tuốt dây điện
Trang 28Chức năng chính của dòng máy này là bóc lớp cao su bên ngoài của dây và cắtdây theo chiều dài cố định.Tất nhiên, vẫn có một số yêu cầu của người dùng đối vớinhà sản xuất về việc gia công dây điện nhiều hơn cùng một lúc.Họ hy vọng trongtương lai, loại máy này sẽ lột bỏ lớp cao su lõi dây một lần trong khi cắt.
Hình 1.14 Máy cắt và tuốt dây bằng vi tính tự động 1mm – 12mm
2.4.2 Máy cắt và tuốt dây vi tính tự động 0.7mm – 7mm
Đây là loại máy thứ hai chúng tôi muốn đề cập đến khi phân loại máy cắt vàtuốt vi tính tự động Loại máy cắt và tuốt dây này khác với loại thứ nhất được nóiđến ở trên, nó được sử dụng chủ yếu để tuốt các loại dây điện tử với số dây AWGtiêu chuẩn
Ngoài các chức năng tự động cắt và gọt vỏ thông thường, người dùng cũng cóthể tùy chọn vặn xoắn dây Hơn nữa, thiết bị này còn có khả năng xử lý nhiều dâycùng lúc để nâng cao hiệu quả Loại máy cắt và tuốt dây vi tính tự động 0.7mm –7mm được sử dụng phổ biến hơn nhờ chức năng có thể gia công các loại dây có vỏbọc rất mỏng, rất dễ bị hỏng khi gia công
Trang 29Chương II: CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY2.1 Phương án thiết kế bộ phận dẫn dây
Bộ phận dẫn dây điện có tác dụng làm cho dây điện thẳng ra và dẫn hướng chodây điện.Chính vì vậy nên ở đây chúng em chọn một cơ cấu đơn giản như sau:
Hình 2.1 Bộ phận dẫn dây điện
2.2 Phương án thiết kế bộ phận kéo dây
2.2.1 Phương án hai trục cùng quay
Để dẫn động hai trục cùng quay với yêu cầu có thể điều chỉnh khoảng cách giữahai trục, ta có thể có các phương án:
a) Phương án dùng bộ truyền bánh răng trụ
* Dùng một cặp bánh răng trụ
Trang 30Hình 2.2 Hệ thống dẫn động một cặp bánh răng trụ
- Ưu điểm:
+ Kết cấu đơn giản
- Nhược điểm:
+ Chiều cao ăn khớp của răng giảm khi ta tăng khoảng cách trục
+ Khoảng điều chỉnh hẹp Muốn tăng khoảng điều chỉnh ta phải sử dụngbánh răng có mô-đun lớn
* Phương án dùng hai cặp bánh răng trụ
Hình 2.3 Hệ thống dẫn động hai cặp bánh răng trụ.
- Ưu điểm:
+ Khi khoảng điều chỉnh nhỏ, chiều cao ăn khớp bị thay đổi không nhiều
Trang 31+ Tránh được phải dùng bánh răng có mô-đun lớn.
- Nhược điểm:
+ Tăng chi phí chế tạo
a) Phương án dùng hai cặp bánh răng có bổ sung cánh tay đòn.
Hình 2.4 Hệ thống dẫn động một cặp bánh răng trụ có bổ sung cánh tay đòn.
Trang 33c) Phương án dẫn động hai trục từ hai động cơ khác nhau.
- Ưu điểm:
+ Kết cấu cơ khí đơn giản
+ Điều chỉnh khoảng cách giữa 2 trục đơn giản, khả năng điều chỉnh rộng.+ Nhược điểm:
+ Phần mạch điều khiển động cơ phức tạp do cần phải đồng bộ tốc độ quaygiữa hai trục
Trang 34+ Cần đến cơ cấu căng xích.
+ Làm việc ồn, không thích hợp làm việc tốc độ cao
Trang 35- Nhược điểm:
+ Khó điều chỉnh ở tốc độ thấp
b) Phương pháp dùng đai dẹt, đai thang
Hình 2.10.Hệ thống dẫn động dùng đai dẹt, đai thang
- Ưu điểm:
+ Có thể truyền động giữa các trục cách xa nhau
+ Làm việc êm, không gây ồn
+ Nhờ vào tính chất đàn hồi của đai nên tránh được dao động sinh ra do tảitrọng
+ hay đổi tác dụng lên cơ cấu
+ Nhờ vào sự trượt trơn của đai nên đề phòng sự quá tải xảy ra trên động cơ.+ Kết cấu và vận hành đơn giản
+ Tuổi thọ của bộ truyền đai thấp
c) Phương pháp dùng đai răng
Trang 36Hình 2.11 phương pháp dùng đai răng
- Ưu điểm:
+ Có thể truyền động giữa các trục cách xa nhau
+ Làm việc êm, không gây ồn
+ Nhờ vào tính chất đàn hồi của đai nên tránh được dao động sinh ra do tảitrọng
thay đổi tác dụng lên cơ cấu
+ Không có trượt, tỷ số truyền lớn, hiệu suất cao, yêu cầu lực căng ban đầu bénên lực tác động lên trục và ổ nhỏ
+ Kết cấu và vận hành đơn giản
- Nhược điểm:
+ Tuổi thọ của bộ truyền đai thấp
+ Giá thành đắt hơn đai thang và đai dẹt
+ Phương pháp dùng bánh răng
Trang 37Hình 2.12 Hệ thống dẫn động dùng bánh răng
- Ưu điểm:
+ Kích thước nhỏ gọn, khả năng tải lớn
+ Hiệu suất cao, có thể đạt tới 0.97 ÷ 0,98 trong một cấp.+ Tỷ số truyền không thay đổi
+ Tuổi thọ cao, làm việc tin cậy
Trang 38Hình 2.13 Hệ thống dẫn động dùng xích
- Ưu điểm:
+ Có thể truyền mômen xoắn và chuyển động giữa hai trục song song cáchnhau
+ tương đối xa
+ Khuôn khổ kích thước nhỏ gọn hơn truyền động đai cùng công suất
+ Không có hiện tượng trượt, tỷ số truyền trung bình ổn định
+ Hiệu suất cao 0.96 ÷ 0.98
+ Lực tác dụng lên trục và ổ nhỏ
- Nhược điểm:
+ Nhanh mòn bản lề, nhất là khi bôi trơn không tốt và làm việc ở nơi nhiều bụi.+ Vận tốc tức thời của xích và đĩa bị dẫn không ổn định
+ Có tiếng ồn lúc làm việc do va đập khi vào khớp
+ Cần bôi trơn và điều chỉnh sức căng xích
+ Kết cấu phức tạp, chi phí chế tạo và bảo dưỡng chăm sóc cao hơn so với bộtruyền đai
2.3 Phương án thiết kế bộ phận cắt tuốt dây điện
2.3.1 Phương án 1: Một lưỡi dao cố định và một lưỡi thực hiện chuyển động cắt
Trong phương án này, một lưỡi dao được giữ cố định.Lưỡi dao còn lại đượcliên kết vào một cụm có thể chuyển động tịnh tiến Chuyển động tịnh tiến được tạothành nhờ cơ cấu biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến, như cơ cấuvítme đai ốc, thanh răng-bánh răng… Khi động cơ bước quay, thông qua bộ truyềnđai răng,, lưỡi dao chuyển động tịnh tiến thực hiện cắt, tuốt vỏ
Trang 392.3.2 Phương án 2:Cả hai lưỡi dao cùng chuyển động thực hiên chuyển động cắt.
Trong trường hợp này, tương tự như phương án 1, ở đây ta dùng 1 nối trục và ở
bộ truyền vít me, để nói 2 trục vít me hướng ngược chiều răng với nhau Chuyểnđộng tịnh tiến và ngược chiều của 2 lưỡi dao được tạo thành nhờ cơ cấu biếnchuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến, như cơ cấu vítme đai ốc, do răngngược chiều nhau
+ Dải tốc độ điều khiển hẹp
+ Phải có mạch nguồn riêng
b) Động cơ xoay chiều (AC Motor)
- Ưu điểm:
+ Cấp nguồn trực tiếp từ điện lưới xoay chiều
+ Đa dạng và rất phong phú về chủng loại, giá thành rẻ
- Nhược điểm:
Trang 40+ Mômen trên trục điều.
+ Điều khiển tốc độ chính xác nhờ hệ thống phản hồi
+ Ứng suất tiếp xúc lớn, ma sát lớn, hiệu suất thấp
+ Khó loại trừ được khe hở giữa vít me và đai ốc
d) Bộ truyền vít me - đai ốc bi
- Ưu điểm:
+ Đã có sẵn kết cấu khử khe hở và tạo sức căng ban đầu
+ Ma sát nhỏ, hiệu suất cao
- Nhược điểm:
+ Giá thành cao, khó chế tạo
e) Vít điều chỉnh