Xây dựng thiết bị đo độ sâu phạm vi 0 2MM sử dụng đầu dò laser

Với những tính chất ưu việt so với nguồn sáng thông thường, ứng dụng của laser được khẳng định vị trí quan trọng trong nhiều lĩnh vực: nghiên cứu, hóa học, quân sự, môi trường, công nghi

Trang 3

L ỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học độc lập của riêng tôi Các số liệu sử dụng phân tích trong luận án có nguồn gốc rõ ràng, đã được thực hiện cũng như công bố theo đúng quy định Các kết quả nghiên cứu trong luận án do tôi

tự tìm hiểu, phân tích một cách trung thực, khách quan và phù hợp với thực tiễn của

Việt Nam Các kết quả này chưa từng được công bố trong bất kỳ nghiên cứu nào khác

Đàm Hữu Việt

Trang 4

M ỤC LỤC

L ỜI CAM ĐOAN iii

DANH M ỤC HÌNH ẢNH iv

PH ẦN MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Lịch sử nghiên cứu 1

3 Mục đích nghiên cứu của luận văn 1

4 Tóm tắt cô đọng các luận điểm cơ bản và những đóng góp mới vào luận văn 2

5 Phương pháp nghiên cứu 3

CHƯƠNG 1:TÌM HIỂU SMART SESOR LASER OMRON 5

1.1 Tìm hiểu về dòng cảm biến ZX-L-N 5

1.2 Ứng dụng của dòng cảm biến ZX-L-N 6

1.3 Cấu tạo 7

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CƠ KHÍ CHO HỆ ĐO 14

2.1 Tổng quan về hệ cơ khí 14

2.2 Kết cấu tổng thể của máy 18

2.2.1 Các thành phần cấu tạo cơ bản của máy 18

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN 27

3.1 Phần mạch điện trên máy CNC 27

3.1.1 Động cơ bước 27

3.1.2 Driver điều khiển động cơ bước 28

3.2 Xây dựng mạch điện bộ cotroller 32

3.2.1 Tìm hiểu về bộ kit Nucleo- F410RB 33

3.3 Thiết lập bằng tay trên bộ khuếch đại 37

CHƯƠNG 4: PHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN 40

Trang 5

CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 43

5.1 Hình ảnh thực tế 43

5.2 Sai số dịch chuyển của hệ 44

5.3 Thực hiện đo trên mẫu J530 48

5.3.1 Thực hiện bài đo 3 điểm trên cùng một mặt phẳng 48

5.3.2 Thực hiện bài đo khoảng cách giữa hai điểm trên hai mặt phẳng 54

K ẾT LUẬN TÀI LI ỆU THAM KHẢO 64

PH Ụ LỤC

Trang 6

DANH M ỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Kích thước phổ biến dòng cảm biến ZX-L-N 5

Hình 1.2: Các loại đầu cảm biến sử dụng 6

Hình 1.3: Ứng dụng trong chất bán dẫn và linh kiện 6

Hình 1.4: Ứng dụng trong thực phẩm 6

Hình 1.5: Ứng dụng trong đồ gia dụng 7

Hình 1.6: Ứng dụng trong xe hơi, máy công cụ và robot 7

Hình 1.7: Đặc điểm góc 8

Hình 1.8: Đặc tính tuyến tính vật liệu 9

Hình 1.9: Đặc tính tuyến tính khoảng cách 9

Hình 1.10: Kích thước đầu cảm biến ZX-LD30V 10

Hình 1.11: Sơ đồ mạch giai đoạn đầu vào/đầu ra model ZX-LDA11-N 12

Hình 1.12: Cách kết nối bộ khuếch đại 12

Hình 1.13: Kích thước bộ khuếch đại 13

Hình 2.1: Phần khung hệ có sẵn của máy CNC 14

Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý về máy CNC 15

Hình 2.3: Mô hình động cơ bước sanyo 18

Hình 2.4: Vitme được sử dụng 19

Hình 2.5 : Cơ cấu dẫn động 19

Hình 2.6: Ray dẫn hướng 20

Hình 2.7: Mô phỏng đầu đo laser ZX-LD30V 23

Hình 2.8: Khuôn được sử dụng cho ZX-LD30V 24

Hình 2.9: Mặt trước và mặt sau vỏ điện thoại J530 25

Hình 2.10: Mô hình tổng thể của máy 25

Hình 2.11: Cụm đầu đo và Mẫu 26

.1: Động cơ bước Sanyo Denki 27

Trang 7

Hình 3.5: Mô hình hoạt đông của hệ đo 33

Hình 3.6: Bộ Kit Nucleo- F410RB 34

Hình 3.7: Chức năng chi tiết của từng chân 35

Hình 3.8: Mạch nguyên lý bộ cotroller 36

Hình 3.9: Hoàn chỉnh bộ controller 37

Hình 3.10: Mặt sau của Bộ Khuếch Đại 37

Hình 3.11: Chế độ [SPCL] -> [SET] 38

Hình 3.12: Chế độ [FOCUS]-> [mA] 38

Hình 3.13: Thiết lập chế độ đầu ra tối đa 20mA 38

Hình 3.14: Thiết lập chế độ đầu ra tối thiểu 4mA 39

Hình 3.15: Kết quả của thiết lập [FOCUS]->[OK] 39

Hình 4.1: Chức năng của phần mềm 41

Hình 5.1: Hệ đo hoàn chỉnh 43

Hình 5.2: Đầu đo laser lúc đang làm việc 43

Hình 5.6: Kích thước đo được trên mặt Camera+mặt khay sim 49

Hình 5.8: Vị trí đo mặt phẳng camera hiển thị trên phầm mềm 51

Hình 5.9: Biểu đồ thể hiện sai số trong mặt phẳng chứa khay sim 52

Hình 5.10: Vị trí đo khay sim hiển thị trên phầm mềm 52

Hình 5.11: Biểu đồ thể hiện sai số trong mặt phẳng chứa khay sim 53

Hình 5.12: Vị trí đo măt phẳng chứa Pin hiển thị trên phầm mềm 54

Hình 5.13: Tọa độ mặt phẳng (1) (2) (3) 54

Hình 5.14: Tọa độ mặt phẳng (4) (5) 55

Hình 5.16: Biểu đồ thể hiện sai số trong mặt phẳng (1) và (2) 57

Hình 5.17: Vị trí đo trên mặt (1) và (2) trên mô phỏng 57

Hình 5.18: Kết quả đo khoảng cách giữa 2 mặt phẳng (1) và (3) trên phầm mềm 58

Hình 5.21: Kết quả đo khoảng cách giữa 2 mặt phẳng (1) và (2) trên phầm mềm 61

Trang 8

Trang 9

PH ẦN MỞ ĐẦU

1 Lý do ch ọn đề tài

Từ khi được phát minh cho tới nay, laser đã không ngừng được nghiên cứu

và phát triển Với nhu cầu ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực nghiên cứu khoa học và ứng dụng cùng với những tiến bộ trong lĩnh vực khoa học và quang điện tử, laser ngày càng phát triển đa dạng về chủng loại và ngày càng được hoàn thiện

Với những tính chất ưu việt so với nguồn sáng thông thường, ứng dụng của laser được khẳng định vị trí quan trọng trong nhiều lĩnh vực: nghiên cứu, hóa học, quân sự, môi trường, công nghiệp…

Chất lượng sản phẩm chế tạo máy phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó yếu

tố gia công đóng một vai trò quan trọng Sau khi đã có sản phẩm từ quá trình gia công, để đánh giá được chất lượng của sản phẩm thì có rất nhiều phương pháp, một trong những phương pháp mang lại độ chính xác cao là sử dụng đầu đo laser để

kiểm tra

Bên cạnh đó, trong công nghiệp cũng như trong phòng thí nghiệm thường phải đo và

kiểm định kích thước các sản phẩm hoặc một loạt sản phẩm giống nhau đòi hỏi độ chính xác nhất định Một cách đơn giản là chúng ta đưa chúng về một hệ Đềcác vuông góc chuẩn và xác định kích thước thông qua các tọa độ Đây là một đều tài có tính ứng dụng cao trong sản xuất, đo lường trong công nghiệp, do đó, tôi quyết định

chọn đề tài: “Xây dựng thiết bị đo độ sâu phạm vi 0-2mm sử dụng đầu dò laser”

- Tạp chí Khoa học và Công nghệ số 4(44): Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ

cắt đến tuổi bền của đá mài bằng phương pháp đo mòn đá sử dụng đầu đo laser

3 M ục đích nghiên cứu của luận văn

Trang 10

 Mục đích nghiên cứu:

- Đề xuất các chỉ tiêu đánh giá về đầu đo laser, phương pháp sử dụng đầu đo laser

- Xác định các quan hệ giữa các thông số công nghệ và thông số đặc trưng của đầu

đo laser, nhằm nâng cao tính chính xác khi lắp lên hệ đo.Trên cơ sở kết quả nghiên

cứu, ứng dụng để điều khiển vị trí đo, phương pháp lấy số liệu và phân tích kết quả

đo, tiến tới điều khiển tự động và điều khiển thích nghi với quá trình đo

 Tổng quát bài toán:

Với đề tài “Xây dựng thiết bị đo độ sâu phạm vi 0-2mm sử dụng đầu dò laser”,

nhận thấy rằng, với khoảng cách từ 0-2mm là một khoảng cách nhỏ, được sử

dụng để lắp ráp cho những linh kiện bé

Độ sâu trong trường hợp này có thể hiểu là khi ta chọn một mặt phẳng là chuẩn, khoảng cách giữa mặt phẳng này đến mặt phẳng khác sẽ là độ sâu

Với tất cả những điều này, luận văn này sẽ trình bày về vỏ của điện thoại J530, khi lắp ráp cần độ chính xác khoảng cách giữa các mặt cũng như mặt phẳng

 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

- Nghiên cứu về đầu đo laser ZX-LD30V và bộ khuếch đại ZX-LDA11-N

- Vỏ điện thoại Samsung J530

- Sử dụng hệ đo là máy CNC, trong đó trục Z gắn đầu đo laser

- Những kết quả và phương pháp nghiên cứu đạt được sẽ vận dụng trong các quá trình nghiên cứu và ứng dụng trong thực tiễn khi sử dụng đầu đo laser và các ứng

dụng khác nhau

4 Tóm t ắt cô đọng các luận điểm cơ bản và những đóng góp mới vào luận văn

 Tóm tắt cô đọng các luận điểm cơ bản:

- Nghiên cứu tổng quan đo độ sâu, các dụng cụ và thiết bị chuyên dùng đo chiều sâu

ựng hệ thống đo chiều sâu bao gồm phần cơ và phần điện ghép nối điều

Trang 11

- Có khả năng điều khiển độc lập, đọc dữ liệu độc lập đồng thời cho 3 trục tọa

độ

- Thiết lập phần mềm điều khiển thu nhận và xử lý tín hiệu đo

- Thực nghiệm và đánh giá kết quả

 Những đóng góp mới vào luận văn

• Yêu cầu phần mềm sử lý số liệu:

- Xây dựng dưới dạng các Menu cho từng quá trình xử lý số liệu

- Xây dựng phần mềm điều khiển máy CNC ( load file G-code, xử lý)

- Nhận dữ liệu từ đầu đo laser

- Kết quả xuất ra file excel

• Yêu cầu về quá trình vận hành:

Quá trình vận hành sử dụng máy CNC để điều khiển vị trí đầu đo laser đến vị trí mong muốn Yêu cầu trong quá trình vận hành ta điều khiển với tốc độ chậm để

+ Thực hiện giao diện trên PC

+ Có tính năng của một phần mềm điều khiển máy CNC

+ Phục vụ quá trình thu nhận dữ liệu và xuất ra file excel

5 Phương pháp nghiên cứu

Trang 12

- Nghiên cứu lý thuyết và quá trình lấy dữ liệu, xử lý dữ liệu qua các tài liệu: sách, bài báo, luận án Tổng hợp và phân tích những công trình nghiên cứu đã công

bố của các tác giả trong và ngoài nước liên quan đến vấn đề lấy dữ liệu từ đầu đo laser

- Nghiên cứu thực nghiệm: Xây dựng mô hình thực nghiệm để lắp đầu đo laser

Sử dụng datasheet của đầu đo laser và bộ khuếch đại để cài đặt thông số phục vụ cho

lấy kết quả chính xác

- Sử dụng các kỹ thuật tiên tiến, các phần mềm chuyên dụng để đo, phân tích và

xử lý kết quả thực nghiệm: Kỹ thuật đo Laser, Phần mềm Qt, Phần mềm Arduino…

Trang 13

CHƯƠNG 1 TÌM HI ỂU SMART SESOR LASER OMRON

Loại cảm biến thế hệ mới cho phép đo chiều dài, khoảng cách, độ dày, mức chênh lệch với độ chính xác cao nhất (micro mét) bằng các loại: loại quang,loại từ,

và loại tiếp xúc

Kích thước nhỏ nhất, nhẹ nhất, đa năng nhất so với các loại tương tự khác

Có nhiều model thích hợp với các ứng dụng phát hiện khác nhau

Các chức năng tiên tiến dễ sử dụng

+ Đương nhiên, tốc độ phản hồi cũng tương đương với cảm biến quang điện

+ Tốc độ phản hồi: 0,3 ms

Hình 1.1: Kích thước phổ biến dòng cảm biến ZX-L-N

- Cung cấp thay thế đầu cảm biến dễ dàng và bảo trì dễ dàng

Trang 14

Hình 1.2: Các loại đầu cảm biến sử dụng

+ Sử dụng trong chất bán dẫn và linh kiện điện tử

Hình 1.3: Ứng dụng trong chất bán dẫn và linh kiện + Đóng gói, Thực phẩm, Hóa chất, và các mặt hàng vệ sinh

Trang 15

+ Thiết bị gia dụng và tự động hóa thiết bị văn phòng

Hình 1.5: Ứng dụng trong đồ gia dụng + Xe hơi, máy công cụ và robot

Hình 1.6: Ứng dụng trong xe hơi, máy công cụ và robot

1.3 C ấu tạo

1.3.1 Đầu cảm biến (phản quang)

1.3.1.1 Giới thiệu model ZX-LD30V

- Thuộc loại phản xạ thường xuyên

- Nguồn sáng ( độ dài sóng): Laser bán dẫn ánh sáng nhìn thấy được với bước sóng 650nm, công suốt tối đa 1mW

- Đo lường khoảng cách tại trung tâm: 30mm

Trang 16

- Vật liệu: Bảo vệ vỏ: Nhôm, Ống kính: Kính

1.3.1.2 Thông số kỹ thuật model ZX-LD30V

Trang 18

Hình 1.10: Kích thước đầu cảm biến ZX-LD30V 1.3.1.3 Nguyên lý đo

- Khoảng cách cài đặt: là khoảng từ bề mặt cảm biến ở đầu sensor tới vị trí vật cảm

biến để sensor có thể phát hiện vật ổn định Ở đây ta đặt cảm biến cách vật mẫu

28mm-32mm

- Điểm ghi nhớ “T”: được sử dụng để thực hiện các phép tính trong Bộ cảm biến để

tự động xác định các giá trị ngưỡng bằng cách tạo một môi trường hoạt động thực tế

và phát hiện các đối tượng Sau khi nhớ điểm “T”, các giá trị ngưỡng có thể là điều

chỉnh chính xác hoặc giảng dạy có thể được thực hiện nhiều lần như cần thiết

ZX-LD30V sử dụng nguyên tắc sử dụng 2 điểm ghi nhớ: Điểm ở giữa điểm nhớ nhất

Trang 19

- Thời gian đo: 150s

- Đầu ra tuyến tính: 4 đến 20 mA/F.S

- Nhiệt độ môi trường: Hoạt động: 0 đến 50ºC, lưu trữ: -15 ºC đến

1.3.2.2 Thông số kỹ thuật model ZX-LDA11-N

Trang 20

- Sơ đồ mạch giai đoạn đầu vào/đầu ra: Đầu ra NPN

Hình 1.11: Sơ đồ mạch giai đoạn đầu vào/đầu ra model ZX-LDA11-N

- Kết nối bộ khuếch đại

Hình 1.12: Cách kết nối bộ khuếch đại

- Kích thước

Trang 21

Hình 1.13: Kích thước bộ khuếch đại

Trang 22

CHƯƠNG 2 THI ẾT KẾ CƠ KHÍ CHO HỆ ĐO 2.1 T ổng quan về hệ cơ khí

- Hệ đo sử dụng lại máy mà phần khung đã có sẵn

Hình 2.1: Phần khung hệ có sẵn của máy CNC

2.1.1 T ổng quan về máy CNC

Trang 23

Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý về máy CNC

+ Hệ trục OZ gắn trên hệ trục OX, Hệ trục OX gắn trên hệ trục OY

+ Hệ di chuyển theo 2 trục OX, OY trong quá trình đo, trục OZ cách mẫu một khoảng cách 28-32mm

Khối lượng tổng thể của máy: 80 kg

Kích thước tổng thể của máy: 650x550x550 mm

Vùng thao tác: 400x 400 mm

Kích thước của mẫu: 70x 150 mm

Momen xoắn lớn nhất trên trục vitme : Mmax= 2 Nm

Tuổi thọ làm việc của vitme: 60000 giờ

Trang 24

- Serie: SANYO DENKI 103H7126

 Bộ truyền đai thang:

- Modun: m = 3

- Chiều rộng: b = 12,5 mm

- Số răng: 40

- Chiều dài đai: L = 376,8 mm

- Số răng của puly gắn vào động cơ và vitme: z1= z2 = 24 răng

- Đường kính vòng chia của puly: d1 = d2 = 72 mm

Trang 25

- Modun: m = 3

- Số răng: 40

Trục Z:

 Cơ cấu vitme đai ốc bi:

- Chiều dài: L= 280 mm

- Modun: m = 3

- Số răng: 40

Trang 26

2.2 K ết cấu tổng thể của máy

2.2.1 Các thành ph ần cấu tạo cơ bản của máy

- Hệ động lực: truyền động cho các trục tọa độ, tạo ra các dịch chuyển

+ Gồm 3 động cơ bước bước SANYO 1.8Nm-57*76mm, công suất 100W Hình dạng như hình vẽ:

Hình 2.3: Mô hình động cơ bước sanyo

- Hệ dẫn động : biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến

+ Sử dụng hệ dẫn động vitme bi 16 bước 10 với hệ trục X và Y, và vitme bi 16 bước

5 đối với hệ trục Z Dẫn động từ động cơ tới vitme bằng bộ truyền đai thang

Trang 28

Hình 2.6: Ray dẫn hướng

- Hệ thống khung định hình máy: Gồm 3 phần chính:

+/ Bàn máy (tr ục Y): có kích thước lớn nhất,là nơi để gá đặt chi tiết gia công

+ Các chi tiết lắp đặt trên bàn máy:

Trang 29

Bao gồm: 1: Bàn máy 3: Vitme bi 5: 2 ray vuông 15

Ngoài các chi tiết kể trên,còn có 1 tấm đậy để ngăn phoi rơi vào hệ thống vitme và ray trượt

Trang 30

Bao gồm: 1: Khung đỡ 3: 2 ray vuông 15 5: Động cơ

2: Bàn trượt 4: Vitme bi 6: Gối đỡ ổ lăn

Trang 31

Bao gồm các chi tiết:

1: Khung đỡ 3: Vitme bi 5: Tấm đỡ động cơ 7: Ray mang cá 2: Bàn trượt 4:Gối đỡ ổ lăn 6: Động cơ

2.2.2 Thi ết kế khuôn dành cho đầu đo laser

- Sử dụng đầu đo laser ZX-LD30V ta sẽ mô phỏng lại trên bản 3D

Hình 2.7: Mô phỏng đầu đo laser ZX-LD30V

Trang 32

- Từ mô hình đầu đo, ta sẽ thiết kế được khuôn dành để lắp đầu laser, ở đây sử

dụng phương pháp lắp lỏng để thuận tiện cho quá trình lắp đặt, sau đó sử dụng ốc M2 để cố định phần dầu đo

Hình 2.8: Khuôn được sử dụng cho ZX-LD30V

2.2.3 K ết cấu tổng thể của máy

- Mẫu được sử dụng để đo là vỏ điện thoại J530

Trang 33

Hình 2.9: Mặt trước và mặt sau vỏ điện thoại J530

- Mô hình tổng thể của máy:

Hình 2.10: Mô hình tổng thể của máy

Trang 34

Hình 2.11: Cụm đầu đo và Mẫu

Trang 35

CHƯƠNG 3 THI ẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN 3.1 Ph ần mạch điện trên máy CNC

3.1.1 Động cơ bước

 Nguyên lý hoạt động

Đưa tín hiệu điều khiển vào Stato theo thứ tự và tần số nhất định Tổng số góc quay của rotor tương ứng với số lần chuyển mạch Tốc độ quay và chiều quay của rotor phụ thuộc vào thứ tự chuyển đổi và tần số chuyển đổi

Khi một xung điện áp đặt vào cuộn dây stato của động cơ bước thì roto của động

cơ sẽ quay đi một góc nhất định, góc ấy là một bước quay của động cơ Khi các xung điện áp đặt vào các cuộn dây phần ứng thay đổi liên tục thì roto sẽ quay liên tục

Hình 3.1: Động cơ bước Sanyo Denki Thông số kỹ thuật :

Động cơ bước sử dụng cho 3 trục X, Y, Z là: SANYO DENKI 103H7126

Kích thước mặt bích: 57x 57 mm

Chiều dài thân: 76 mm

Góc bước 1,80/step ( số xung/ vòng quay)

Moment xoắn trên trục 1,8N.m

 Điều khiển động cơ bước

Do đấu chung nguồn nên khi đặt mức điện áp 0V (mức logic 0) thì sẽ có dòng

chạy qua các cuộn dây và ngược lại khi đặt mưc điện áp 5V (mức logic 1) thì không

có dòng chạy qua các cuộn dây

Trang 36

Khi cấp 1 xung điện áp lên 1 cuộn dây stato (phần ứng) thì roto (phần cảm)

của động cơ sẽ quay một góc nhất định, góc ấy chính là 1 bước quay của động cơ

Vậy để điều khiển động cơ quay liên tục thì chúng ta chỉ việc cấp xung lần lượt cho các cuộn dây Có 2 cách điều khiển động cơ bước là:

Cách 1: Điều khiển full bước

Điều khiển full bước có nghĩa là mỗi lần cấp điện áp cho các cuộn dây, động cơ

sẽ quay đủ 1 bước

Cách 2: Điều khiển nửa bước

Điều khiển nửa bước có nghĩa là mỗi lần cấp điện áp cho các cuộn dây, động cơ

sẽ quay nửa bước

Khi điều khiển nửa bước động cơ sẽ chạy mượt hơn là khi chạy full bước

3.1.2 Driver điều khiển động cơ bước

31.2.1 Driver MV-SD3- P4.4

MV-SD3-P4.4 là Driver điều khiển công suất cho động cơ bước 2 pha và 4 pha

hỗn hợp Driver có khả năng tạo ra moment và tốc độ quay lớn hơn so với những Driver truyền thống cùng dải công suất, chẳng hạn như Driver điều khiển L/R Khả năng hoạt động vi bước cho Công nghệ điều khiển dòng điện thuần Sine tạo ra dòng điện với gợn sóng hài nhỏ tiếng ồn thấp và nhiệt phát tán của động cơ theo đó cũng

giảm đáng kể

Trang 37

Hình 3.2: Driver P440 MV-SD3

Tổng quan của sản phẩm

Dòng điện pha đỉnh lên tới : 3.35Apm

Điện áp hoạt động từ 9 – 40 VDC

Vi bước: 1(Full) , 1/2 ( Half) , 1/8, 1/16

Tín hiệu điều khiển được cách ly tần số cao

Tần số xung dịch bước lên tới 15kHz

Tự động giảm dòng điện khi động cơ giữ bước

Sử dụng IC TB6560 của TOSHIBA mới có chức năng bảo vệ quá dòng và quá nhiệt

Bảo vệ quá dòng, quá nhiệt độ hoạt động

Lựa chọn dòng tải 0.7A , 1.5A , 2.5A , 3.3A

Cài đặt thông số hoạt động

Bảng 1: Cài đặt dòng tải cho động cơ

Trang 38

Dựa theo đặc điểm công suất, MV SD3-P4.4 được chia thành 2 vùng cổng kết

nối: cổng kết nối động cơ và nguồn cung cấp, cổng kết nối tín hiệu điều khiển

Cấu hình cổng kết nối động cơ và nguồn cung cấp

Bảng 3: Cấu hình cổng kết nối động cơ và nguồn cung cấp

DC+( power) Kết nối đầu ra V+ của nguồn một chiều 9 –

40VDC DC- ( 0V) Kết nối đầu ra V- của nguồn một chiều

Cấu hình cổng kết nối tín hiệu điều khiển

DIR+ Tín hiệu DIR: tín hiệu đảo chiều quay của động cơ

bằng cách đảo

trạng thái tín hiệu từ mức cao xuống thấp hoặc ngược

lại Tín hiệu DIR nên sớm pha hơn tín hiệu PUL ít nhất 10us Điện DIR-

Trang 39

CLK- Tín hiệu CLK: tín hiệu điều khiển tốc độ quay của

động cơ, hoạt động theo xung sườn lên Để có đáp ứng động học

tốt nhất, độ rộng xung của tín hiệu CLK nên lớn hơn 10us, Điện áp duy trì tín hiệu CLK mức cao từ 4- 5V, mức thấp 0- 0.5V

ENA+ Tín hiệu ENA: tín hiệu cho phép Driver hoạt động

hoặc ngừng hoạt động Mức logic cao (ENA=5V) cho phép Driver

hoạt động và mức logic thấp (ENA=0V) sẽ ngừng hoạt động Driver Trong trạng thái khống kết nối Driver luôn được phép hoạt động

ENA-

3.1.2.2 Sơ đồ đấu dây động cơ với Driver

Hình 3.3: Mô hình đấu dây động cơ với Driver

Từ mô hình đấu dây, ta sẽ có sơ đầu đấu dây dành cho máy CNC với 3 động cơ:

Trang 40

Step Motor X

A+

A- B+

B-Driver X

MV- SD3-P4.4

PLS+

DLI+

PLS- ENA+

DLI- GND +V

EN A+

A- B+

B-Pha

XA-Step Motor Y

A+

A- B+

B-Driver X

MV- SD3-P4.4

PLS+

DLI+

PLS- ENA+

DLI- GND +V

EN A+

A- B+

B-Pha

YA-Step Motor Z

A+

A- B+

B-Driver X

MV- SD3-P4.4

PLS+

DLI+

PLS- ENA+

DLI- GND +V

EN A+

A- B+

B-Pha

ZA-`

GND 24V+

5V+

Hình 3.4: Sơ đầu đấu dây điện giữa động cơ và driver

Giải thích:

Các chân A+, A- , B+, B- của Driver lần lượt được nối với các pha tương ứng

của động cơ : Pha A+, Pha A- , Pha B+, Pha B-

Chân PLS- của Driver là chân phát xung của động cơ được nối với các cổng

xuất tín hiệu của vi điều khiển Cổng RD0 vs PLS- của trục X, RD2 vs PLS- của trục

Y, cổng RD4 vs PLS- của trục Z

Chân DIR- của Driver là chân phát tín hiệu đảo chiều của động cơ được nối với các cổng xuất tín hiệu của vi điều khiển Cổng RD1, RD3, RD5 được nối tương ứng

với DIR- tương ứng của trục X,Y,Z

Nguồn cấp cho Driver là nguồn 24V, chân nối đất GND

3.2 Xây d ựng mạch điện bộ cotroller

Bộ controller đóng vai trò nhận dữ liệu từ máy tính để điều khiển 3 trục X, Y,

Định dạng
Số trang	102
Dung lượng	4,08 MB