Đang tải... (xem toàn văn)
(NB) Giáo trình Lắp ráp hệ thống sản xuất linh hoạt (MPS) (Nghề: Cơ điện tử): Phần 1 cung cấp cho người học những kiến thức như: Giới thiệu tổng quan về hệ thống sản xuất có cấu trúc mô dun; cảm biến trên MPS; các cơ cấu chấp hành trên MPS. Mời các bạn cùng tham khảo!
1 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Để thực biên soạn giáo trình đào tạo nghề Cơ điện tử trình độ Cao Đẳng Trung Cấp, giáo trình Lắp ráp Hệ thống sản xuất linh hoạt (MPS) giáo trình mơ đun đào tạo chun ngành biên soạn theo nội dung chương trình chi tiết mô đun Lắp ráp Hệ thống sản xuất linh hoạt (MPS) Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức kỹ chặt chẽ với nhau, lơgíc Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ khoa học công nghệ hầu hết lĩnh vực nói chung, lĩnh vực Cơ điện tử nói riêng Chính vậy, việc hiểu biết nắm bắt kiến thức Hệ thống sản xuất linh hoạt,… nhu cầu kiến thức cần thiết cho cán kỹ thuật Cơ điện tử, tự động hoá,… Nội dung giáo trình bố cục bao gồm với nội dung sau: Bài 1: Giới thiệu tổng quan hệ thống sản xuất có cấu trúc mơ dun Bài 2: Cảm biến MPS Bài 3: Các cấu chấp hành MPS Bài 4: Hệ thống điều khiển giám sát MPS Bài 5: Các mô dun hệ thống MPS Bài 6: Thực tập mô đun Trong giáo trình tác giả sử dụng nhiều tài liệu tham khảo biên soạn theo trật tự logic định Tuy nhiên, tùy theo điều kiện sở vật chất trang thiết bị trường sử dụng cho phù hợp Mặc dù cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng mục tiêu đào tạo không tránh khiếm khuyết Rất mong nhận đóng góp ý kiến q thầy, giáo, bạn đọc để nhóm biên soạn hiệu chỉnh hồn thiện hơn.Các ý kiến đóng góp xin gửi Khoa Điện tử điện lạnh Trường Cao đẳng nghề Kỹ thuật Công nghệ Hà Nội, ngày tháng năm 2019 BAN CHỦ NHIỆM BIÊN SOẠN GIÁO TRÌNH NGHỀ: CƠ ĐIỆN TỬ TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ MỤC LỤC TRANG LỜI GIỚI THIỆU BÀI 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT CĨ CẤU TRÚC MƠ ĐUN 11 Giới thiệu cảm biến MPS 11 1.1 Phân loại 11 1.2 Nguyên lý hoạt động 15 1.2.1 Cảm biến tuyến tính quay 15 1.2.2 Cảm biến tiếp cận 16 1.2.3 Cảm biến quang 16 Giới thiệu cấu chấp hành MPS 17 2.1 Phân loại 17 2.2 Nguyên lý hoạt động 17 2.2.1 Cơ cấu chấp hành điện 17 2.2.2 Cơ cấu chấp hành điện 18 2.2.3 Cơ cấu chấp hành điện từ 18 Giới thiệu hệ thống điều khiển MPS 19 Giới thiệu phần mềm MPS 20 4.1 Chức phần mềm STEP 21 4.2 Các bước thực để viết chương trình điều khiển 21 4.3 Hệ lệnh phần mềm step7 21 BÀI 2: CẢM BIẾN TRÊN MPS 23 1.Giới thiệu loại cảm biến 23 1.1.Cảm biến tiệm cận điện cảm (Inductive Proximity Sensor) 23 1.2 Cấu trúc cảm biến tiệm cận điện cảm 24 1.3 Cảm biến tiệm cận điện dung (Capacitive Proximity Sensor) 24 2.Nguyên lý hoạt động cảm biến 25 2.1 Nguyên lý hoạt động cảm biến tiệm cận điện cảm 25 2.2 Nguyên lý hoạt động cảm biến tiệm cận điện dung 26 3.Cách thức kết nối cảm biến 28 BÀI 3: CÁC CƠ CẤU CHẤP HÀNH TRÊN MPS 31 Giới thiệu cấu chấp hành 31 Hệ thống khí nén 32 2.1 Xilanh 32 2.1.1.Xilanh tác động đơn 32 2.1.2.Xilanh tác động kép 33 2.2 Động khí nén 37 2.2.1 Động kiểu bánh rang 37 2.2.2 Động kiểu Pittông 38 2.2.3 Động kiểu cánh gạt 38 2.2.4 Động tuabin 39 Hệ thống thủy lực 39 3.1 Xilanh thủy lực 39 3.1.1.Xy lanh tác động đơn 39 3.1.2.Xy lanh tác động kép 40 3.1.3.Xy lanh quay 41 3.2 Động thủy lực 42 3.2.1 Bơm bánh 42 3.2.2 Bơm trục vít 44 3.2.3 Bơm cánh gạt 45 3.2.4 Bơm pittông 46 Động DC 49 BÀI 4: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT MPS 54 1.Giới thiệu PLC 54 2.Giới thiệu WINCC 57 2.1.Cấu hình (hardware) 57 2.2.Cài đặt Mô Tags (Tags Simulator) 58 2.3.Gỡ bỏ WinCC (Deinstalltation): 58 3.Kỹ thuật lập trình hệ thống giám sát WINCC 59 3.1.Tạo dự án "Project" mới: 59 3.2.Chọn PLC Drivers từ Tag Management 60 3.3 Giao diện I/O 61 BÀI 5: CÁC MÔ ĐUN CỦA HỆ THỐNG MPS 63 Mô đun cấp phôi 63 1.1.Chức 63 1.2.Trạm phân phối bao gồm module 64 1.3.Vai trị số module trạm phân phối 64 Mô đun kiểm tra 65 2.1.Chức 65 2.2.Trạm kiểm tra bao gồm module 65 2.3.Vai trò số module trạm kiểm tra 65 Mô đun gia công 68 3.1.Chức 68 3.2.Trạm gia công bao gồm module 68 3.3.Vai trò số module trạm gia cơng 68 Mô đun vận hành 70 4.1 Trạm bắt tay (HANDLING STATION) 70 4.1.1.Chức 71 4.1.2.Trạm Handling bao gồm module 71 4.1.3.Vai trị số module trạm Handling 71 4.2 Trạm Đệm (BUFFER STATION) 72 4.2.1 Chức 72 4.2.2.Trạm Handling bao gồm module 72 4.2.3.Vai trò số module trạm Buffer 72 Mô đun robot 73 5.1 Chức 74 5.2.Trạm Robot bao gồm module 74 5.3.Vai trò số module trạm Robot 74 Mô đun lắp ráp 76 6.1 Chức 76 6.2.Trạm Robot bao gồm module 76 6.3.Vai trị số module trạm Robot 77 Mô đun Dập 78 7.1.Chức 78 7.2.Cấu tạo, hoạt động trạm dập 78 Mô đun phân loại 79 8.1 Chức 79 8.2.Trạm phân loại bao gồm module 79 8.3.Vai trị số module trạm phân loại 80 BÀI 6: THỰC TẬP CÁC MÔ ĐUN 83 Vận hành trạm phân phối, kiểm tra, trình hệ thống MPS 83 1.1 Vận hành trạm phân phối 83 1.1.1.Hoạt động: 83 1.1.2.Bảng địa 84 1.2.Vận hành trạm kiểm tra 86 1.2.1.Họat động 86 1.2.2.Bảng địa 87 1.3 Vận hành trạm gia công 89 1.3.1.Quy trình họat động: 89 1.3.2.Bảng địa 90 Vận hành trạm bắt tay, đệm hệ thống MPS 92 2.1 Vận hành trạm bắt tay 92 2.1.1.Quy trình họat động: 92 2.1.2.Bảng địa 93 2.2 Vận hành trạm đệm 95 2.2.1.Quy trình họat động 95 2.2.2.Bảng địa 96 Vận hành trạm rô bốt hệ thống MPS 97 3.1.Quy trình họat động: 97 Vận hành trạm lắp ráp, xếp hệ thống MPS 107 4.1 Quy trình họat động 107 4.2.Bảng địa 108 Viết chương trình điều khiển PLC cho trạm hệ thống MPS 109 5.1 Viết chương trình điều khiển PLC cho trạm cấp phôi 109 5.1.1 Lưu đồ chương trình cho trạm cấp phơi 111 5.1.2 Bảng địa vào/ra 112 5.1.3 Trình tự thực 112 5.2 Viết chương trình điều khiển PLC cho trạm phân loại 113 5.2.1 Lưu đồ chương trình cho trạm phân loại 113 5.2.2 Bảng địa vào/ra 115 5.1.3 Trình tự thực 115 Viết chương trình giám sát WINCC cho trạm MPS 116 6.1 Khởi động WINCC 116 6.2 Khai báo giao thức truyền thông WINCC PLC 117 6.3 Khởi tạo TAG trao đổi liệu 119 6.4 Viết chương trình giám sát WINCC cho trạm Cấp phơi 123 6.5 Viết chương trình giám sát WINCC cho trạm phân loại 123 TÀI LIỆU THAM KHẢO 125 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: Lắp ráp Hệ thống sản xuất linh hoạt (MPS) Mã mơ đun: MĐ CĐT 31 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: - Vị trí: Trước học mơ đun học sinh phải hồn thành: mơn học, mơ đun sở học sau MĐ 30 - Tính chất: Là mơ đun tích hợp lý thuyết với thực hành - Ý nghĩa vai trị mơn học/mơ đun: +Ý nghĩa: Mơ đun cho ta có nhìn thực tế lĩnh vực điều khiển Hệ thống sản xuất linh hoạt cơng nghiệp +Vai trị: Mơ đun đóng vai trị quan sản xuất công nghiệp đặt biệt nước có cơng nghiệp phát triển phát triển - Mục tiêu mô đun: - Về kiến thức: + Mô tả được, nguyên lý, cấu hoạt động hệ thống sản xuất có cấu trúc modul + Phân tích nguyên lý vận hành modul cấp phôi, kiểm tra, gia công ,vận hành, lắp ráp, phân loại cấu chấp hành modul - Về kỹ năng: + Thực công việc bảo trì, bảo dưỡng mơ đun cấp phơi, kiểm tra, gia công ,vận hành, lắp ráp, phân loại cấu chấp hành modul - Về thái độ: + Chủ động, sáng tạo an tồn q trình học tập Nội dung mơ đun: Thời gian (giờ) Số TT Tên mô đun Tổng Lý số thuyết Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập Bài 1: Giới thiệu tổng quan hệ thống sản xuất có cấu trúc mô dun Kiểm tra Giới thiệu cảm biến MPS Giới thiệu cấu chấp hành MPS Giới thiệu hệ thống điều khiển MPS Giới thiệu phần mềm MPS Bài 2: Cảm biến MPS 2 2 11 10 1.Giới thiệu loại cảm biến 2.Nguyên lý hoạt động cảm biến 3.Cách thức kết nối cảm biến Bài 3: Các cấu chấp hành MPS Giới thiệu cấu chấp hành Hệ thống khí nén Hệ thống thủy lực Động DC Bài 4: Hệ thống điều khiển giám sát MPS 1.Giới thiệu PLC 2.Giới thiệu WINCC 3.Kỹ thuật lập trình hệ thống giám sát WINCC Bài 5: Các mô dun hệ thống MPS Mô đun cấp phôi Mô đun kiểm tra Mô đun gia công Mô đun vận hành 10 Mô đun robot Mô đun lắp ráp Mô đun Dập Mô đun phân loại Bài 6: Thực tập mô đun 50 11 37 Vận hành trạm phân phối, kiểm tra, trình hệ thống MPS Vận hành trạm bắt tay, đệm hệ thống MPS Vận hành trạm rô bốt hệ thống MPS Vận hành trạm lắp ráp, xếp hệ thống MPS Viết chương trình điều khiển PLC cho trạm hệ thống MPS Viết chương trình giám sát WINCC cho trạm MPS Thi kết thúc mô đun Cộng 90 27 55 39 2.2.4 Động tuabin Động tuabin hoạt động theo nguyên lý chuyển đổi động dịng khí nén qua vịi phun thành lượng học Tốc độ loại động cao, nhiều lên đến 500000 v/ph Hình 3.16.Động tuabin Tùy theo hướng dịng khí vào động mà phân thành loại: Động hướng trục, dọc trục, tiếp tuyến Hệ thống thủy lực 3.1 Xilanh thủy lực Nhiệm vụ: Xylanh thủy lực cấu chấp hành truyền dẫn thủy lực để thực di chuyển thẳng Phân loại: Xylanh thủy lực chia thành hai loại xylanh lực xylanh quay Trong xylanh lực chiều di chuyển tương đối pittông xylanh chiều di chuyển tịnh tiến, xylanh quay, chiều di chuyển tương đối pittông xylanh chiều di chuyển quay, góc thường nhỏ 3600 3.1.1.Xy lanh tác động đơn a Cấu tạo 1: Thân xylanh 2; 3: Mặt bích hông 4: Cần pittông 5: Pittông 6: Ổ trượt 7: Vịng chắn dầu 8: Vịng đệm 9: Vịng chắn hình O 10: Lò xo hồi vị 11: Cửa dẫn dầu vào Hình 3.17 Cấu tạo xi lanh tác động đơn 40 b Nguyên lý làm việc Với xylanh tác động đơn, chất lỏng tác dụng theo chiều Hành trình ngược lại tác dụng lực đẩy lị xo Lực đẩy pittơng phụ thuộc vào áp suất diện tích cản pittơng, khơng kể đến lực ma sát tác dụng lên pittông Lực tác dụng lên pittông : Sơ đồ mạch thủy lực với xylanh tác động đơn Hình 3.18 Sơ đồ điều khiển xi lanh 3.1.2.Xy lanh tác động kép a Cấu tạo Hình 3.19.Cấu tạo xylanh tác động kép 1: Thân 6: Ổ trượt 2; 3: Mặt bích hơng 7: Vịng chắn dầu 10; 14: Vịng chắn hình O 4: Cần pittơng 5: Pittơng 8: Vịng đệm 9: Tấm nối 11: Vịng chắn pittông 41 12; 17: Ống nối 13: Tấm dẫn hướng 15: Đai ốc 16: Vít vặn b Nguyên lý làm việc: Xylanh tác động kép cho phép chất lỏng tác dụng hai chiều tạo nên chiều di chuyển hai chiều pittông Sơ đồ mạch với xylanh tác động kép Hình 3.20 Sơ đồ điều khiển xi lanh 3.1.3.Xy lanh quay Xylanh quay có khả tạo mơmen quay lớn Góc quay phụ thuộc vào số cánh gạt trục Đối với xylanh có cánh gạt, góc quay đạt 2700 – 2800 Giá trị lý thuyết mô men quay M vận tốc góc trục xylanh tính theo cơng thức: Trong đó: P: Lực áp suất tác động lên cánh gạt R: Khoảng cách từ trọng tâm diện tích làm việc cánh gạt đến tâm quay ∆P: Chênh lệch áp suất hai phía cánh gạt D: Đường kính xylanh d: Đường kính trục lắp cánh gạt b: Chiều rộng cánh gạt (theo chiều dài xylanh) Nếu sử dụng nhiều cánh gạt mơ men quay tăng với số lần cánh gạt, góc quay giảm với số lần 42 Hình 3.21 Xi lanh quay Tên gọi: Barrel: Vỏ xy lanh Piston: Quả piston - Cylinder rod: Cán xy lanh - Gland: Cổ xy lanh - Pin eye / Clevis: Tai lắp ghép - Ports: Đường dầu cấp vào/ra xy lanh - Piston seal; Rod seal, Wear ring; O-ring; Wiper : Bộ gioăng phớt làm kín thơng số quan trọng xy lanh thủy lực là: Đường kính lòng xy lanh (bore), thường ký hiệu D; đường kính cán (rod) – d hành trình làm việc (stroke), tức khoảng chạy cán xy lanh, - s D d biểu thị kích cỡ khả tạo lực đẩy/kéo cho xy lanh S biểu thị chiều dài tầm với, khoảng làm việc xy lanh 3.2 Động thủy lực 3.2.1 Bơm bánh a, Cấu tạo 43 Hình 3.22.Cấu tạo bơm bánh b, Nguyên lý làm việc Nguyên lý làm việc bơm bánh thay đổi thể tích: thể tích buồng hút A tăng, bơm hút dầu, thực chu kỳ hút; nén thể tích giảm, bơm đẩy dầu buồng B, thực chu kỳ nén Nếu đừờng dầu bị đẩy ta đặt vật cản (ví dụ van), dầu bị chặn tạo nên áp suất định phụ thuộc vào độ lớn sức cản kết cấu bơm c, Phân loại Bơm bánh loại bơm dùng rộng rãi có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo Phạm vi sử dụng bơm bánh chủ yếu hệ thống có áp suất nhỏ máy khoan, doa, bào, phay, máy tổ hợp, Phạm vi áp suất sử dụng bơm bánh từ 10 ÷ 200bar (phụ thuộc vào độ xác chế tạo) Bơm bánh gồm có: loại bánh ăn khớp ngồi ăn khớp trong, thẳng, nghiêng chữ V Loại bánh ăn khớp ngồi dùng rộng rãi chế tạo dễ hơn, bánh ăn khớp có kích thước gọn nhẹ Hình 3.23.Bơm bánh a) Bơm bánh ăn khớp b) Bơm bánh ăn khớp c) Ký hiệu 44 d, Lưu lượng bơm bánh Khi tính lưu lượng dầu, ta coi thể tích dầu đẩy khỏi rónh với thể tích răng, tức khơng tính đến khe hở chân lấy hai bánh có kích thước (Lưu lượng bơm phụ thuộc vào kết cấu) Nếu ta đặt: m- Modul bánh [cm]; d- Đường kính chia bánh [cm]; b- Bề rộng bánh [cm]; n- Số vòng quay phút [vòng/phút]; Z - Số (hai bánh có số nhau) Thì lượng dầu hai bánh chuyển quay vòng Qv = 2.π.d.m.b [cm3 /vòng] [l/ph] Nếu gọi Z số răng, tính đến hiệu suất thể tích ηt bơm số vũng quay n lưu lượng bơm bánh là: Qb = 2.π.Z.m2 b.n ηt [cm3 /phút] [l/ph] ηt = 0,76 ÷ 0,88 hiệu suất bơm bánh Hình 3.24.Kết cấu bơm bánh Cặp bánh răng; Vành chắn; Vòng chặn dàn trục quay; Thân bơm; 4.1 4.2 mặt bích đỡ Vịng chặn để điều chỉnh độ hở mặt hông cặp bánh vành chặn 3.2.2 Bơm trục vít Bơm trục vít biến dạng bơm bánh Nếu bánh nghiêng có số nhỏ, chiều dày góc nghiêng lớn bánh thành trục vít Bơm trục vít thường có trục vít ăn khớp với 45 Hình 3.25.Bơm trục vít Bơm trục vít thường sản xuất thành loại: +/ Loại áp suất thấp: p = 10 ÷ 15bar +/ Loại áp suất trung bình: p = 30 ÷ 60bar +/ Loại áp suất cao: p = 60 ÷ 200bar Bơm trục vít có đặc điểm dầu chuyển từ buồng hút sang buồng nén theo chiều trục khơng có tượng chèn dầu chân ren Nhược điểm bơm trục vít chế tạo trục vít phức tạp Ưu điểm chạy êm, độ nhấp nhô lưu lượng nhỏ 3.2.3 Bơm cánh gạt a, Phân loại Bơm cánh gạt loại bơm dùng rộng rãi sau bơm bánh chủ yếu dùng hệ thống có áp thấp trung bình So với bơm bánh răng, bơm cánh gạt bảo đảm lưu lượng hơn, hiệu suất thể tích cao Kết cấu Bơm cánh gạt có nhiều loại khác nhau, chia thành hai loại chính: +/ Bơm cánh gạt đơn +/ Bơm cánh gạt kép b, Bơm cánh gạt đơn Bơm cánh gạt đơn trục quay vịng, thực chu kỳ làm việc bao gồm lần hút lần nén Lưu lượng bơm điều chỉnh cách thay đổi độ lệch tâm (xê dịch vịng trượt) 46 Hình 3.26.Ngun tắc điều chỉnh lưu lượng Bơm đơn a) Nguyên lý ký hiệu b) Điều chỉnh lò xo c) Điều chỉnh thủy lực c, Bơm cánh gạt kép Bơm cánh gạt kép trục quay vịng, thực hai chu kỳ làm việc bao gồm hai lần hút hai lần nén Hình 3.27.Bơm cánh gạt kép d, Lưu lượng bơm cánh gạt Nếu kích thước hình học có đơn vị 1µ [cm], số vịng quay n(vịng/phút) lưu lượng qua bơm 1µ: Trong đó: D- đường kính Stato; B- chiều rộng cánh gạt; b- chiều sâu rãnh; e- độ lệch tâm; d- đường kính lăn 3.2.4 Bơm pittông a, Phân loại 47 Bơm pittông loại bơm dựa nguyên tắc thay đổi thể tích cấu pittơng - xilanh Vì bề mặt làm việc cấu mặt trụ, dễ dàng đạt độ xác gia cơng cao, bảo đảm hiệu suất thể tích tốt, có khả thực với áp suất làm việc lớn (áp suất lớn đạt p = 700bar) Bơm pittông thường dùng hệ thống dầu ép cần áp suất cao lưu lượng lớn; máy truốt, máy xúc, máy nén,… Dựa cách bố trí pittơng, bơm phân thành hai loại: +/ Bơm pittông hướng tâm +/ Bơm pittông hướng trục Bơm pittơng chế tạo với lưu lượng cố định, lưu lượng điều chỉnh b, Bơm pittơng hướng tâm Lưu lượng tính tốn việc xác định thể tích xilanh Nếu ta đặt dlà đường kính xilanh [cm], thể tích xilanh rơto quay vịng: Trong đó: h- hành trình pittơng [cm] Vì hành trình pittơng h = 2e (e độ lệch tâm rôto stato), nên bơm có z pittơng làm việc với số vịng quay n [vịng/phút], lưu lượng bơm là: Hành trình pittơng thơng thường lµ h = (1,3 ữ 1,4).d số vòng quay: nmax = 1500vg/ph Lưu lượng bơm pittơng hướng tâm điều chỉnh cách thay đổi độ lệch tâm (xê dịch vịng trượt) Hình 3.28.Bơm pittơng hướng tâm 48 Pittơng (3) bố trí lỗ hướng tâm rơto (6), quay xung quanh trục (4) Nhờ rãnh lỗ bố trí thích hợp trục phân phối (7), nối xilanh vịng quay rơto với khoang hút với khoang đẩy Sau vịng quay rơto, pittơng thực khoảng chạy kép có lớn lần độ lệch tâm e Trong kết cấu mới, truyền động pittông lực ly tâm Pittông (3) tựa trực tiếp đĩa vµnh khăn (2) Mặt đầu pittơng lµ mặt cầu (1) đặt nghiêng vµ tựa mặt côn đĩa dẫn Rôto (6) quay nối với trục (4) qua ly hợp (5) Để điều khiển độ lệch tâm e, ta sử dụng vít điều chỉnh (8) c, Bơm pittông hướng trục Bơm pittông hướng trục loại bơm có pittơng đặt song song với trục rôto truyền khớp đĩa nghiêng Ngoài ưu điểm bơm pittơng hướng tâm, bơm pittơng hướng trục cịn có ưu điểm kích thước nhỏ gọn hơn, cỡ với bơm hướng tâm Ngoài ra, so với tất loại bơm khác, bơm pittông hướng trục có hiệu suất tốt hiệu suất không phụ thuộc vào tải trọng số vịng quay Hình 3.29.Pittơng hướng trục Nếu lấy ký hiệu bơm pittơng hướng tâm đường kính phân bố xilanh D [cm], lưu lượng bơm là: Loại bơm thường chế tạo với lưu lượng Q = 30 ÷640l/ph áp suất p = 60bar, số vòng quay thường dùng 1450vg/ph 950vg/ph, bơm có rơto khơng lớn số vịng quay dùng từ 2000 ÷2500vg/ph Bơm pittơng hướng trục hầu hết điều chỉnh lưu lượng 49 Hình 3.30.Điều chỉnh lưu lượng bơm pittông hướng trục Trong loại bơm pittông, độ không đồng lưu lượng không phụ thuộc vµo đặc điểm chuyển động pittơng, mµ cịn phụ thuộc vào số lượng pittơng Độ khơng đồng xác định sau: Độ không đồng k cịn phụ thuộc vào số lượng pittơng chẵn hay lẻ Động DC Động DC loại động điện quay chuyển đổi lượng điện trực tiếp thành lượng học Các loại phổ biến dựa vào lực tạo từ trường Gần tất loại động DC có số chế bên trong, điện điện tử, để định kỳ thay đổi hướng dịng điện phần động Hình 3.31 Động DC Động DC hình thức động sử dụng rộng rãi, chúng cung cấp lượng từ hệ thống phân phối điện chiếu sáng trực tiếp có Tốc độ động DC kiểm soát phạm vi rộng, sử dụng điện áp cung cấp thay đổi cách thay đổi cường độ dòng điện cuộn dây trường Động DC nhỏ sử dụng công cụ, đồ chơi thiết bị Động DC lớn sử dụng động đẩy xe điện, thang máy 50 vận thăng, ổ đĩa cho nhà máy cán thép Sự đời điện tử công suất giúp thay động DC động AC nhiều ứng dụng Động DC gồm có động DC có chổi than động DC khơng chổi than Động DC chổi than dựa vào phương pháp học, với chổi cổ góp, động DC không chổi than sử dụng phương pháp điện tử để đạt giao hoán Động DC có chổi than có số lợi so với phiên không chổi than Động điện DC có chổi than tạo mơ-men xoắn trực tiếp từ nguồn DC cung cấp cho động cách sử dụng chuyển mạch bên trong, nam châm đứng yên (nam châm vĩnh cửu nam châm điện) nam châm điện quay Chổi thường làm than chì carbon, đơi có thêm đồng phân tán để cải thiện độ dẫn điện Trong sử dụng, vật liệu chổi mềm mịn để phù hợp với đường kính cổ góp, khớp gắn Một giá đỡ chổi có lị xo để trì áp lực lên chổi rút ngắn Đối với chổi dự định mang nhiều hai ampe, dây dẫn bay đúc vào chổi kết nối với đầu nối động Chổi nhỏ dựa vào tiếp xúc trượt với giá đỡ chổi kim loại để mang dịng điện vào chổi dựa vào lò xo tiếp xúc ấn vào đầu chổi Chổi động nhỏ, có thời gian sử dụng ngắn, sử dụng đồ chơi, làm dải kim loại gấp tiếp xúc với đường cổ góp * Ưu nhược điểm động DC có chổi than - Ưu điểm +Chi phí ban đầu thấp, độ tin cậy cao kiểm soát tốc độ động đơn giản +Dễ điều khiển: mơ-men xoắn tỷ lệ với dịng điện - tốc độ tỷ lệ thuận với điện áp +Hiệu vừa phải +Tốc độ thay đổi: yêu cầu thành phần bên ngồi động DC cảm ứng khơng chổi than +Bảo trì cần thiết chổi bị mịn +To động cảm ứng (EMI âm thanh) - Nhược điểm +Bảo trì cao tuổi thọ thấp sử dụng cường độ cao +Thường xuyên thay chổi than lò xo mang dòng điện +Các phận cần thiết để chuyển lượng điện từ bên ngồi động đến cuộn dây rơto bên động 51 +Trong sử dụng, vật liệu chổi mềm mau mịn * Mục đích chổi than động DC Hình 3.32.Chổi than động DC Chổi động DC có mục đích sau: Chúng mang dòng điện đến phần ứng (phần quay) Các chổi làm việc với cổ góp để chuyển dịng điện sang cuộn dây thích hợp phần ứng quay Điều tạo trường nam châm xác để làm cho động chạy Về bản, chổi than tiếp điểm công tắc; cổ góp khác Chổi động DC thường làm carbon (than), hai để bôi trơn tiếp xúc trượt thực với cổ góp để chịu động xảy chuyển đổi xảy tốc độ hàng trăm lần giây trở lên động nhỏ Bởi điện trở suất chổi than cao đáng kể so với cổ góp đồng, hầu hết hao mòn gây hồ quang xảy với chổi, khơng phải cổ góp Điều may mắn dễ dàng thiết kế động để chổi thay * Nguyên lý cấu tạo động DC có chổi than - Cấu tạo: Tất động DC chổi than xây dựng gồm cụm phụ chính; stato (nam châm cuộn dây), rơto hệ thống chổi than Hình 3.33.Cấu tạo động DC chổi than 52 - Nguyên lý Stator động DC chổi có nam châm vĩnh cửu cuộn dây điện từ Loại phổ biến cho ứng dụng servo (và, đó, hầu hết ứng dụng điều khiển chuyển động công nghiệp) loại nam châm vĩnh cửu - thường gọi động DC nam châm vĩnh cửu (PMDC) Rôto bao gồm cuộn dây quấn quanh lõi sắt có rãnh gắn vào cổ góp Khi rơto quay, chổi tiếp xúc với cổ góp cung cấp dịng điện cho cuộn dây Có khoảng cách khơng khí nam châm vĩnh cửu vỏ Điều tạo từ trường mạnh để đảm bảo cuộn dây tạo nhiều lực tốt Q nhiều khe hở khơng khí làm suy yếu từ thơng khơng khí chất dẫn từ xấu Tìm khoảng cách khơng khí tối ưu ln ln khó khăn phụ thuộc mạnh mẽ vào tính chất nam châm vĩnh cửu Giữ khe hở khơng khí hẹp cho phép cuộn dây mỏng, hạn chế mật độ dòng điện thấp tạo mật độ lượng giảm Rôto làm từ cuộn dây cổ góp điều cho phép trục quay Ở trung tâm động trục, làm thép cứng, để chịu tải cho ứng dụng, với điều kiện động xác chọn Tấm cổ góp giữ góp cố định vào trục khuôn nhựa Trên đường kính ngồi giao hốn cuộn dây không vành tự hỗ trợ, cố định thông qua việc hàn tiếp điểm với góp Keo bao phủ tiếp xúc hàn, cho độ bền học Thơng thường, có góp đoạn quanh co Càng nhiều phân đoạn, lượng lượng phải chuyển đổi nhỏ trình chuyển đổi, làm tăng tuổi thọ phục vụ giảm vụ cháy chổi Mô-men xoắn tạo cuộn dây chuyển qua chuyển đổi sang trục điều hỗ trợ stato ống nối vòng bi Cuối hệ thống chổi Chúng than chì chổi kim loại quý có kết nối động điện Để cung cấp lượng cho rôto, đặt hệ thống chổi chổi có ký hiệu điện áp trực tiếp (+/-) Các chổi kết nối với góp cho phép dịng điện chạy vào cuộn dây Sau đó, hai dịng điện hình thoi xuất gần trung tâm cực đối diện đoạn quanh co từ trường Các hình thoi liên tục bị thu hút từ thông mạnh làm cho rôto quay, số lượng chuyển đổi lẻ, hai không gặp hai cực đối diện trực tiếp Do đó, hình thoi tiếp tục chuyển vào không gian phân đoạn tiếp cận Điều liên tục xảy ra, tạo mô-men xoắn động 53 * Ứng dụng động DC chổi than Động DC chổi than, thiết bị nhỏ ứng dụng phụ kiện ngành ô tô ghế điện cần gạt nước Trong ứng dụng cơng nghiệp, động DC chổi than có ý nghĩa mô-men xoắn cao yêu cầu chủ yếu q trình tăng tốc giảm tốc Một ví dụ phổ biến thiết bị phân phối sử dụng lĩnh vực y tế đóng gói Thiết kế không lõi lý tưởng cho thiết bị chạy pin, chúng rút dịng điện điều kiện không tải Và khả tạo bước di chuyển nhanh, động khiến chúng phù hợp cho ứng dụng robot Động DC Uniduc ứng dụng vào chế tạo sản xuất robot phun thuốc khử trùng CÁC BÀI TẬP MỞ RỘNG, NÂNG CAO VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Câu 1: Trình bày cấu chấp hành hệ thống điều khiển MPS Câu 2: Lắp đặt hệ thống khí nén trạm cấp phôi Yêu cầu đánh giá kết học tập: Nội dung: + Về kiến thức: Trình bày cấu chấp hành hệ thống điều khiển MPS + Về kỹ năng: Kết nối dây khí nén hệ thống điều khiển MPS + Thái độ: Đánh giá phong cách, thái độ học tập Phương pháp: + Về kiến thức: Được đánh giá hình thức kiểm tra viết + Về kỹ năng: Đánh giá kỹ thực hành Mỗi sinh viên, nhóm học viên thực cơng việc theo yêu cầu giáo viên.Tiêu chí đánh giá theo nội dung: - Độ xác cơng việc - Thời gian thực công việc - Độ xác theo yêu cầu kỹ thuật + Thái độ: Tỉ mỉ, cẩn thận, xác ... soạn giáo trình đào tạo nghề Cơ điện tử trình độ Cao Đẳng Trung Cấp, giáo trình Lắp ráp Hệ thống sản xuất linh hoạt (MPS) giáo trình mơ đun đào tạo chun ngành biên soạn theo nội dung chương trình. .. GIÁO TRÌNH NGHỀ: CƠ ĐIỆN TỬ TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ MỤC LỤC TRANG LỜI GIỚI THIỆU BÀI 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT CĨ CẤU TRÚC MƠ ĐUN 11 ... cho trạm hệ thống MPS 10 9 5 .1 Viết chương trình điều khiển PLC cho trạm cấp phôi 10 9 5 .1. 1 Lưu đồ chương trình cho trạm cấp phơi 11 1 5 .1. 2 Bảng địa vào/ra 11 2 5 .1. 3 Trình tự