Thiết kế và gia công máy bơm keo PVC tự động đồ án tốt nghiệp khoa đào tạo chất lượng cao ngành công nghệ kỹ thuật cơ điện tử

MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ii PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iv LỜI CẢM ƠN vi TÓM TẮT TIẾNG VIỆT .vii TÓM TẮT TIẾNG ANH viii MỤC LỤC ix DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT xiii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU xiv DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH VÀ SƠ ĐỒ xv CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Khả ứng dụng 1.3 Các máy có ngồi nước 1.4 Lý chọn đề tài 1.5 Giới hạn đề tài 1.6 Mục tiêu phương pháp nghiên cứu 1.7 Bố cục báo cáo CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan PVC 2.1.1 Khái niệm PVC 2.1.2 Đặc điểm cấu tạo PVC 2.1.3 Các loại nhựa PVC thực tế 2.1.4 Ứng dụng PVC qua sản phẩm đời sống 10 2.2 Tổng quan phương pháp bơm keo 12 2.2.1 Phương pháp bơm keo thủ công 12 2.2.2 Phương pháp bơm keo tự động 15 2.3 Tổng quan điều khiển số dạng điều khiển số 20 ix 2.3.1 Các hệ điều khiển số 20 2.3.2 Các dạng điều khiển số 22 2.4 Tổng quan Gcode 24 2.5 Cơ sở lý thuyết công nghệ phay CNC 24 2.5.1 Khái niệm công nghệ phay CNC 24 2.5.2 Tính ứng dụng cơng nghệ phay CNC vào đồ án 25 2.6 Cơ sở lý thuyết khí nén 25 2.6.1 Khí nén 25 2.6.2 Khả ứng dụng khí nén hệ thống truyền động 25 2.6.3 Đặc điểm hệ thống truyền động khí nén 25 2.6.4 Ưu, nhược điểm khí nén 26 2.7 Cơ sở lý thuyết công nghệ tạo khuôn mẫu 26 2.7.1 Khái niệm khuôn mẫu 26 2.7.2 Các loại khuôn mẫu phổ biến 26 2.8 Cơ sở lý thuyết truyền động vít me đai ốc bi 27 2.8.1 Nguyên lí hoạt động vít me đai ốc bi 27 2.8.2 Ưu, nhược điểm vít me đai ốc bi 28 2.8.3 Ứng dụng vít me 29 2.9 Cơ sở lý thuyết động bước 29 2.9.1 Khái niệm động bước 29 2.9.2 Các phương pháp điều khiển động bước 30 2.9.3 Ưu, nhược điểm sử dụng động bước 31 2.10 Ứng dụng vào mơ hình đồ án 32 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CƠ KHÍ 34 3.1 Thiết kế tính tốn trục, động 34 3.1.1 Thiết kế tính tốn cụm X 34 3.1.2 Thiết kế tính tốn cụm Y 39 3.1.3 Các thiết kế cụm bơm keo PVC 44 3.2 Thi công 47 3.2.1 Thành phần khí cần chuẩn bị 47 x 3.2.2 Tiến hành lắp ráp 48 3.2.3 Bản vẽ 50 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 51 4.1 Yêu cầu điều khiển hệ thống 51 4.1.1 Đầu vào 51 4.1.2 Đầu 52 4.2 Sơ đồ khối 52 4.3 Sơ đồ kết nối 52 4.3.1 Hệ thống điện 52 4.3.2 Hệ thống khí nén 54 4.4 Giải thuật điều khiển 55 4.5 Cách thức điều khiển 55 4.5.1 Cụm X Y 56 4.5.2 Cụm bơm keo PVC 56 4.6 Tín điều khiển 57 4.7 Xử lý tín hiệu ardruino 57 4.8 Cách thức bơm keo vào khuôn 59 4.9 Các thành phần sử dụng 61 4.9.1 Hệ thống điện 61 4.9.2 Hệ thống khí nén 64 4.10 Triển khai 66 4.10.1 Linh kiện điện cần chuẩn bị 66 4.10.2 Thành phần khí nén cần chuẩn bị 67 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ 68 5.1 Kết 68 5.1.1 Mơ hình phần cứng 68 5.1.2 Hệ thống điện khí nén 69 5.1.3 Sản phẩm thực tế 70 5.2 Tốc độ di chuyển ổn định hệ thống vận hành 71 5.3 Kiểm nghiệm độ sai lệch vận hành 71 xi 5.3.1 Vị trí trục hoạt động 71 5.3.2 Vị trí khớp gối đỡ 72 5.4 Sự khác vận hành với nước keo PVC 72 5.4.1 Vận hành thực nghiệm với nước 72 5.4.2 Vận hành thực nghiệm với keo PVC 73 5.5 Độ xác hệ thống cụm bơm keo PVC 73 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 74 6.1 Kết luận 74 6.2 Hướng phát triển đề tài 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 xii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT AC: Adaptive Control ACO: Adaptive Control Optimation ACC: Adaptive Control Constraint CNC: Computer Numberical Control CAM: Computer Aided Manufacturing DNC: Direct Numberical Control DC: Direct Current FMS: Flexible Manufacturing System IUPAC: International Union of Pure and Applied Chemistry Nomenclature MBK: Máy bơm keo NO: Normally Open NC: Normally Close / Numberical Control PVC: Polyvinylclorua TSD: Thermosensor Diagnostics UVLO: Undervoltage Lockout VDC: Volts Direct Current VAC: Volts Alternating Current xiii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Thơng số cơ-lý tính PVC Bảng 3.1: Thơng số tính tốn động bước trục X 36 Bảng 3.2: Thông số kỹ thuật động bước trục X 38 Bảng 3.3: Thông số tính tốn động bước trục Y 41 Bảng 3.4: Thông số kỹ thuật động bước trục Y 43 Bảng 3.5: Thông số kỹ thuật Van SMT HF1002 46 Bảng 3.6: Thông số kỹ thuật Xy lanh CJ(D)2B10 – 15SR 47 Bảng 3.7: Thành phần khí cần chuẩn bị 47 Bảng 4.1: Kết nối Mach3 Driver Step trục X 53 Bảng 4.2: Kết nối Mach3 Driver Step trục Y 53 Bảng 4.3: Kết nối Mach3 Arduino Mega 2560 R3 54 Bảng 4.4: Kết nối Arduino Mega 2560 R3 Relay5V 54 Bảng 4.5: Tín hiệu điều khiển 57 Bảng 4.6: Thông số kỹ thuật mạch CNC BOB MACH3 V2 62 Bảng 4.7: Thông số kỹ thuật mạch Adruino Mega 2560 R3 62 Bảng 4.8: Thông số kỹ thuật Driver Microstep 3,5A 40VDC 63 Bảng 4.9: Thông số kỹ thuật mạch Relay Opto chọn mức kích hoạt High/Low 64 Bảng 4.10: Linh kiện hệ thống điện 67 Bảng 4.11: Thành phần khí nén 67 Bảng 5.1: Độ sai lệch ví trí trục 72 xiv DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH VÀ SƠ ĐỒ Hình 1.1: Ảnh minh họa logo nhựa dẻo Hình 1.2: Máy bơm keo tự động MGL01 MG102 Hình 1.3: Máy dán keo tự động theo biên dạng Hình 1.4: PVC Silicon Batch Label Making Machine Hình 2.1: Cấu trúc PVC Hình 2.2: Ống nhựa 10 Hình 2.3: Phụ kiện 10 Hình 2.4: Dây cáp bọc nhựa PVC 11 Hình 2.5: Móc khóa 11 Hình 2.6: Mặt nạ hô hấp 11 Hình 2.7: Màng bọc thực phẩm 12 Hình 2.8: Tủ bếp nhựa PVC cao cấp 12 Hình 2.9: Sản phẩm nhựa đơn giản 13 Hình 2.10: Sản phẩm làm thủ cơng từ PVC 15 Hình 2.11: Nguyên lý vận hành ép phun nhựa 15 Hình 2.12: Khn sản phẩm từ phương pháp ép phun nhựa 16 Hình 2.13: Nguyên lý vận hành ép đùn nhựa 17 Hình 2.14: Sản phẩm từ phương pháp ép đùn nhựa 18 Hình 2.15: Nguyên lý vận hành ép thổi nhựa 18 Hình 2.16: Các sản phẩm ép thổi nhựa 19 Hình 2.17: Nguyên lý vận hành ép định hình 19 Hình 2.18: Sản phẩm ép nhựa định hình 20 Hình 2.19: Điều khiển điểm 23 Hình 2.20: Điều khiển theo đường thẳng 23 Hình 2.21: Điều khiển theo biên dạng 24 Hình 2.22: Chi tiết nhóm gia cơng cơng nghệ phay CNC 25 xv Hình 2.23: Khn tạo hình logo tự gia cơng 27 Hình 2.24: Vít me đai ốc bi 27 Hình 2.25: Ảnh minh họa đường hồi bi 28 Hình 2.26: Ảnh minh họa đường hồi bi 28 Hình 2.27: Cấu tạo động bước 29 Hình 2.28: Phương pháp điều khiển wave drive 30 Hình 2.29: Phương pháp điều khiển full step drive 30 Hình 2.30: Phương pháp điều khiển half step drive 31 Hình 2.31: Phương pháp điều khiển micro step drive 31 Hình 3.1: Hình mơ 3D máy 34 Hình 3.2: Sơ đồ lực tác dụng lên trục trơn X 35 Hình 3.3: Biểu đồ nội lực mô-men trục trơn X 35 Hình 3.4: Sơ đồ truyền động vít me trục X 36 Hình 3.5: Biểu đồ hình thang theo tính tốn 37 Hình 3.6: Sơ đồ lực F 37 Hình 3.7: Thơng số motor theo nhà sản xuất 38 Hình 3.8: Biểu đồ hoạt động motor trục X 39 Hình 3.9: Tỷ lệ mơ-men qn tính tham khảo 39 Hình 3.10: Sơ đồ lực tác dụng lên trục trơn Y 40 Hình 3.11: Biểu đồ nội lực mô-men trục trơn Y 40 Hình 3.12: Sơ đồ truyền động vít me trục Y 41 Hình 3.13: Biểu đồ hoạt động motor trục Y 44 Hình 3.14: Cụm bơm keo PVC phiên 44 Hình 3.15: Cụm bơm 45 Hình 3.16: Cụm bơm keo 45 Hình 3.17: Cụm bơm keo PVC phiên 45 Hình 3.18: Van SMT HF1002 46 xvi Hình 3.19: Xy lanh CJ(D)2B10 – 15SR 47 Hình 3.20: Bước 49 Hình 3.21: Bước 49 Hình 3.22: Bước 49 Hình 3.23: Bước 49 Hình 3.24: Bước 49 Hình 3.25: Bước 49 Hình 3.26: Bước 50 Hình 3.27: Bước 50 Hình 4.1: Tổng hệ thống điều khiển 51 Hình 4.2: Sơ đồ khối hệ thống điện 52 Hình 4.3: Sơ đồ nối dây hệ thống điện 53 Hình 4.4: Sơ đồ dây hệ thống khí nén 54 Hình 4.5: Lưu đồ giải thuật điều khiển khuôn chữ UTE 55 Hình 4.6: Phần mềm Mach3 CNC Controller 56 Hình 4.7: Biểu đồ quỹ đạo vận tốc 56 Hình 4.8: Mơ vận hành Cimco 59 Hình 4.9: Khn UTE 60 Hình 4.10: Cách thức bơm keo PVC vào khuôn UTE 61 Hình 4.11: Mạch CNC BOB MACH3 V2 sơ đồ chân kết nối 61 Hình 4.12: Mạch Adruino Mega 2560 R3 62 Hình 4.13: Driver Microstep 3.5A 40VDC 63 Hình 4.14: Nguồn tổ ong 12V – 10A 63 Hình 4.15: Mạch Relay Opto chọn mức kích High/Low 64 Hình 4.16: Máy bơm 64 Hình 4.17: Van khí nén 3/2 65 Hình 4.18: Van điều chỉnh áp suất khí nén AFC2000 65 xvii Hình 4.19: Van 3/2 tác động nút nhấn 66 Hình 4.20: Van chiều 66 Hình 4.21: Chạc chia khí trịn ngã 66 Hình 4.22: Đầu nối ống 6mm ngã 66 Hình 4.23: Ống chứa keo PVC 66 Hình 4.24: Đầu nối ống 6mm ngã 66 Hình 5.1: Mơ hình tổng thể máy 68 Hình 5.2: Cụm X thực tế 68 Hình 5.3: Cụm Y thực tế 69 Hình 5.4: Cụm bơm keo PVC thực tế 69 Hình 5.5: Hệ thống điện thực tế 70 Hình 5.6: Hệ thống khí nén thực tế 70 Hình 5.7: Sản phẩm thực tế 71 Hình 5.8: Thực nghiệm với nước 73 Hình 5.9: Thực nghiệm với keo PVC 73 xviii Hình 4.10: Cách thức bơm keo PVC vào khuôn UTE Các đường nét UTE 4mm đổ keo theo đường hết biên dạng chữ, đường nét UTE 3mm đổ điểm định, đường nét UTE 2mm đổ điểm định mật độ điểm thấp 4.9 Các thành phần sử dụng 4.9.1 Hệ thống điện a Mạch CNC BOB Mach3 USB V2 Mạch CNC BOB MACH3 USB V2 điều khiển với vài thiết lập phần mềm Mach3 cài đặt máy tính thông qua cổng USB Năm ngõ cấp xung – chiều X, Y, Z, A, B tương ứng với động bước điều khiển lúc Ngoài cịn có ngõ input IN1, IN2, IN3, IN4, IN5, output OUT1, OUT2, OUT3, OUT4 có ngõ xuất xung PWM để điều khiển tốc độ Spindle Nhóm sử dụng mạch Mach3 mạch có độ phổ biến rộng rãi dễ tìm kiếm chọn lựa để mua, đáp ứng nhu cầu điều khiển vị trí mơ hình máy bơm keo, có khả tùy biến để thích hợp với cấu cụm bơm cuối có khả mơ q trình làm việc cách rõ ràng Hình 4.11: Mạch CNC BOB MACH3 V2 sơ đồ chân kết nối 61 Bảng 4.6: Thông số kỹ thuật mạch CNC BOB MACH3 V2 Kích thước 90 x 60 (mm) Nguồn sử dụng 5VDC USB Tần số xung tối đa 100Khz Số ngõ ngõ IN1, IN2, IN3, IN4, IN5 cách ly Opto Số ngõ vào ngõ OUT1, OUT2, OUT3, OUT4 cách ly IC đệm Số trục điều khiển trục X, Y, Z, A, B b Adruino Mega 2560 R3 Arduino Mega 2560 R3 phiên cải tiến Adruino Uno R3 Được nâng cấp nhớ, số chân giao tiếp ngoại vi Để xử lý tín hiệu từ chân DIR mạch Mach3 ta cần IC số loại vi điều khiển lập trình xử lý theo lưu đồ giải thuật thiết lập, nhóm định chọn Arduino Mega 2560 tín hiệu nhận 5V phù hợp với mạch Mach3 Mạch nhận tín hiệu từ mạch Mach3 xử lý, sau xuất tín hiệu kích mạch Relay điều khiển cụm bơm keo Hình 4.12: Mạch Adruino Mega 2560 R3 Bảng 4.7: Thơng số kỹ thuật mạch Adruino Mega 2560 R3 Kích thước 101.52 x 53.3 (mm) Nguồn sử dụng 5VDC USB giắc cắm trịn DC Vi điều khiển ATmega2560 Chân Digital I/O 54 Chân xuất xung PWM 15 Chân Analog Input 16 Clock speed 16MHz Flash Memmory 256KB Dòng DC chân DC chân 3,3V 20mA 50mA SRAM 8KB EEPROM 4KB c Driver Microstep 3.5A 40VDC 62 Driver Microstep 3.5A 40VDC dùng để điều khiển động bước pha với công suất lên đến 3.5A, cách sử dụng chức tương tự với Driver TB6600, độ phân giải lên đến 1/32 step Vỏ driver thiết kế kim loại, chắn, bền bỉ, với khả chống nhiễu tản nhiệt lớn giúp hoạt động ổn định trình sử dụng Bên cạnh cịn tích hợp chân tính khác chân Enable, chân Reset, bảo vệ áp UVLO, bảo vệ nhiệt TSD tính Standby Nhóm định chọn mạch Driver mạch có nhiều mức điều chỉnh dịng để phù hợp với nhiều loại Step Motor điều chỉnh vi bước 1/32 với bước vít me nhỏ mà nhóm chọn giúp phần điều khiển trở nên xác Hình 4.13: Driver Microstep 3.5A 40VDC Bảng 4.8: Thơng số kỹ thuật Driver Microstep 3,5A 40VDC IC Driver SI09AFTG Japan Nguồn cấp tối đa 40VDC Dòng cấp IOUT 3.5A Độ phân giải 1/1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32 step Kích thước 96 x 57 x 35 (mm) d Nguồn tổ ong 12V-10A Nguồn tổ ong 12V 10A dùng để cấp nguồn cho thiết bị hoạt động sử dụng nguồn 12VDC cần 120W Có tính như: Bảo vệ đoản mạch, tải áp, tự phục hồi sau loại bỏ tình trạng lỗi Nhóm dùng nguồn tổ ong 12V10A để cấp nguồn cho mạch Mach3, Driver Microstep 3.5A 40VDC van khí nén 3/2 Hình 4.14: Nguồn tổ ong 12V – 10A 63 e Mạch Relay Opto chọn mức kích High/Low Mạch Relay Opto kích High/Low sử dụng để bật, tắt thiết bị AC/DC qua Relay, thơng qua Jumper mạch chọn kích mức cao thấp, ngồi mạch cịn có Opto cách ly đảm bảo độ an tồn chống nhiễu vượt trội Trong đồ án để điều khiển valve khí nén 3/2 12VDC khơng thể dựa vào mạch mach3 có tín hiệu điệu khiển mức 5VDC, nhóm định chọn mạch relay để điều khiển valve khí nén 3/2 Hình 4.15: Mạch Relay Opto chọn mức kích High/Low Bảng 4.9: Thơng số kỹ thuật mạch Relay Opto chọn mức kích hoạt High/Low Điện áp sử dụng 5/12/24VDC Dịng tiêu thụ 200mA/Relay Tiếp điểm đóng ngắt Relay mạch Max 250VAC-10A 30VDC-10A Kích thước 50 x 26 x 19 (mm) 4.9.2 Hệ thống khí nén a Máy bơm Một thành phần mơ hình đồ án, sử dụng để cung cấp khí cho tồn hệ thống Hình 4.16: Máy bơm b Van khí nén 3/2 Van điện từ khí nén 3/2 tên gọi khác van khí nén 3/2 van đảo chiều có cửa vị trí trạng thái Được cấu tạo phần cuộn coil điện thân 64 van Gồm loại van thường đóng (NC) van thường mở (NO) Ở đồ án nhóm sử dụng van khí nén 3/2 thường đóng (NC) để điều khiển xy lanh tác động chiều ta cần cấp khí để xy lanh duỗi tới cuối hành trình khơng tác động vào cần cửa khí trả để khơng bị kín khí làm xy lanh bị kẹt Thêm vào valve khí nén 3/2 điều khiển điện 12VDC dễ dàng đồng với thành phần điều khiển khác đồ án Hình 4.17: Van khí nén 3/2 c Van điều chỉnh áp suất khí nén AFC2000 Van điều chỉnh áp suất khí nén có vai trị điều chỉnh áp suất đầu vào cụm bơm keo cho phù hợp tránh trường hợp áp suất khí lớn làm tràn keo Từ bình áp suất khơng thể dùng trực tiếp vào thiết bị khí nén áp suất lớn gây hư hỏng cho thiết bị hệ thống, thiết bị hệ thống có giới hạn đến 1MPA, chọn van giảm áp từ 100PSI xuống từ 0MPA đến 1MPA phù hợp với đồ án Sử dụng van giúp hệ thống điều chỉnh áp suất mong muốn đầu bơm, theo chỉnh lượng keo PVC phù hợp với khn cần đổ Hình 4.18: Van điều chỉnh áp suất khí nén AFC2000 d Van 3/2 tác động nút nhấn (Estop) Nhóm sử dụng van 3/2 tác động nút nhấn giúp dừng cấp khí từ máy bơm có cố xảy ra, giảm thiệt hại lên cụm bơm vận hành lập trình 65 thử nghiệm Bên cạnh cịn giúp giảm hệ thống xả áp lực nạp nguyên liệu keo PVC vào ống chứa Hình 4.19: Van 3/2 tác động nút nhấn e Van chiều Van chiều giúp ngăn dung dịch keo PVC tràn ngược van điều chỉnh áp suất (Estop) gây thiệt hại cho van Vì giúp nút Estop tăng tuổi thọ trình vận hành Hình 4.20: Van chiều f Các thành phần phụ khác Các thành phần phụ sử dụng chủ yếu để chia nguồn khí, cung cấp khí, cung cấp keo PVC thành phần khác Hình 4.21: Chạc chia khí trịn ngã Hình 4.23: Ống chứa keo PVC 4.10 Triển khai 4.10.1 Linh kiện điện cần chuẩn bị Hình 4.22: Đầu nối ống 6mm ngã Hình 4.24: Đầu nối ống 6mm ngã 66 STT Bảng 4.10: Linh kiện hệ thống điện Tên gọi Mạch Relay Opto kích High/Low Mạch CNC BOB Mach3 USB V2 Aduino Mega 2560 R3 Nguồn tổ ong 12V 10A Step motor Nema 23 Driver Microstep 3.5A 40VDC 4.10.2 Thành phần khí nén cần chuẩn bị Bảng 4.11: Thành phần khí nén STT Tên gọi Máy bơm Chạc chia khí trịn ngã Ống chứa keo PVC Van điều chỉnh áp suất khí nén lọc khí AFR 2000 Van khí nén chiều Van khí nén 3/2 Van 3/2 tác động nút nhấn (Estop) Đầu nối khí ren 13 mm Đầu nối ống 6mm ngã 10 Đầu nối ống 6mm ngã 11 Đầu nối khí 6mm ren 5mm 12 Đầu nối khí 6mm ren 10mm Số lượng 1 2 Số lượng 1 2 16 1 67 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ 5.1 Kết Về nhóm thiết kế thành cơng mơ hình “Máy bơm keo PVC tự động” với kích thước đề trước tiến hành chạy thực tế, thử nghiệm loại khuôn khác “Khuôn nét dày 4mm, nét vừa 3mm nét mỏng 2mm” để mơ hình phát huy tối đa công xuất hiệu cao 5.1.1 Mơ hình phần cứng a Tổng thể máy Hình 5.1: Mơ hình tổng thể máy b Cụm X Hình 5.2: Cụm X thực tế 68 c Cụm Y Hình 5.3: Cụm Y thực tế d Cụm bơm keo PVC Hình 5.4: Cụm bơm keo PVC thực tế 5.1.2 Hệ thống điện khí nén a Hệ thống điện Theo mục tiêu ban đầu đề ra, hệ thống điện đặt hộp điện tích hợp nút nhấn auto, phím chức bản, nút dừng khẩn cấp Tuy nhiên dịch covid19 nhóm hoàn thiện mức tương mục tiêu 69 Hình 5.5: Hệ thống điện thực tế b Hệ thống khí nén Hình 5.6: Hệ thống khí nén thực tế 5.1.3 Sản phẩm thực tế Dung dịch lỏng lấp đầy thể tích bị khuyết xuống khuôn gia công, sau gia nhiệt dung dịch đơng đặc định hình theo khn, sản phẩm lấy có hình dạng khn gia cơng 70 Hình 5.7: Sản phẩm thực tế 5.2 Tốc độ di chuyển ổn định hệ thống vận hành Sau khoảng thời gian chạy thực nghiệm, nhóm nhận thấy động bước hoạt động ổn tốc độ 50mm/min Tương tự tốc độ tối thiểu, nhóm đẩy lên tốc độ lên từ từ đến 1000mm/min, tiếp tục tăng thêm có tượng motor quay không được, với tốc độ 1000mm/min máy vận hành ổn định 10 phút thấy motor nhiệt dẫn đến nhiệt tượng trượt bước Tuy nhiên, khuyến cáo khơng nên sử dụng tốc độ 1000mm/min dễ làm cho động bước giảm tuổi thọ hư hỏng gây ảnh hưởng đến toàn hệ thống Tốc độ 800mm/min tốc độ mà hệ thống hoạt động ổn định nhất, giảm dần từ 1000mm/min xuống, không xảy tưởng suốt trình thử nghiệm 5.3 Kiểm nghiệm độ sai lệch vận hành 5.3.1 Vị trí trục hoạt động Sai số điều khiển Step driver nhiều ngun nhân, ví dụ sai số xảy đường truyền tín hiệu từ Mach3 xuống động bước bị xung khả truyền tải dây tín hiệu, động bước vận hành sinh nhiệt cao, tốc độ điều khiển nhanh vượt mức giới hạn motor gây trượt bước Để kiểm nghiệm sai lệch vị trí vận hành máy, nhóm chạy bơm khuôn từ việc home chạy đổ lặp lặp lại 10 lần vận tốc ổn định 800mm/min Sau lần hồn thành cơng đoạn bơm, nhóm điều khiển đầu bơm tới vị trí góc bốn cạnh khuôn để kiểm tra sai lệch vị trí home theo giá trị hiển thị phần mềm Mach3 Và giữ nguyên không set home lại chạy 10 lần 71 Lần Lần Lần Lần Lần Lần Lần Lần Lần Lần 10 Bảng 5.1: Độ sai lệch ví trí trục X (mm) Y (mm) -0.02 +0.04 +0.01 +0.02 -0.04 -0.01 -0.02 +0.02 -0.03 +0.01 +0.00 -0.01 -0.02 +0.03 -0.05 +0.06 -0.02 +0.04 -0.05 -0.02 Nhận xét: Sai số sai số q trình đo bước, thực tế máy chạy ổn định nhiều chu kỳ liên tiếp, đáp ứng khả bơm liên tục suốt ca làm việc mà canh home lại cho máy Từ giúp người vận hành đỡ vất vả trình canh chỉnh khn 5.3.2 Vị trí khớp gối đỡ Trong q trình máy hoạt động khơng thể tránh khỏi rung lắc, tác động bên vào máy, để máy hoạt động xác gối đỡ khơng dịch chuyển Sau q trình ráp máy hoàn thành, vận hành máy tuần chạy kiểm nghiệm vị trí tương đối khớp lắp ráp khơng có xê dịch vận hành Các ty trượt, khớp nối sau trình vận hành không xảy thiệt hại 5.4 Sự khác vận hành với nước keo PVC Trước vận hành với keo PVC, nhóm thử nghiệm với nước sau đánh giá kết kiểm nghiệm khả hoạt động đầu bơm với tiêu chí yêu cầu đồ án 5.4.1 Vận hành thực nghiệm với nước Là dung dịch lỗng, có áp suất nhỏ để kích mở van khí nén 3/2 dễ dàng xảy tượng tràn dung dịch khỏi khn Vì chạy thử với nước giúp nhóm rút kinh nghiệm việc pha chế độ đặc dung dịch với mức áp suất vô quan trọng 72 Hình 5.8: Thực nghiệm với nước 5.4.2 Vận hành thực nghiệm với keo PVC Do có độ nhớt định nên trình vận hành dung dịch khơng xảy tưởng nhỏ giọt bên cạnh dễ dàng kiểm soát tượng tràn keo so với vận hành thử với nước Hình 5.9: Thực nghiệm với keo PVC 5.5 Độ xác hệ thống cụm bơm keo PVC Theo dõi link video sau để có thêm đánh giá trực quan độ xác cấu CNC trục cấu bơm keo PVC vận hành Link video: (90) DT86 CLC TV 013421 - THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG MÁY BƠM KEO PVC TỰ ĐỘNG - YouTube 73 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 6.1 Kết luận Sau khoảng tháng nghiên cứu, tìm hiểu phát triển đồ án, nhóm rút kinh nghiệm kết luận sau: - Nghiên cứu lý thuyết cách tính tốn liên quan đến đồ án Đây phần quan trọng để việc điều khiển xác trơn tru - Nghiên cứu cấu truyền động, từ đưa mơ hình cho trục điều khiển Tránh trường hợp thiết kế tính tốn mô không thực tế, dẫn đến thay thành phần, linh kiện làm vượt chi phí ban đầu đề - Biết khó khăn để làm máy móc có tính tự động hóa có hiệu cao - Máy hoạt động lệnh từ phần mềm Mach3, đầu bơm hoạt động ổn định, khơng làm rị rỉ dung dịch xuống khn - Phần khí thiết kế hồn thiện mơ hình 3D phần mềm - Máy chưa có thiết kế tối ưu, tốc độ chưa mong đợi 6.2 Hướng phát triển đề tài - Gia tăng thêm số đầu bơm để tăng suất từ gia tăng số lượng màu giúp cho sản phẩm thêm đa dạng phong phú - Xuất file đồng loạt hơn, tinh chỉnh file cho khuôn, giúp tiết kiệm thời gian, từ nâng cao hiệu suất làm việc - Nâng cấp hệ thống điện có nút bấm, cơng tắc hành trình với chế độ điều khiển tự động, điều khiển thủ công dừng khẩn cấp - Nâng cấp motor để hệ thống vận hành nhanh hơn, trơn tru không xảy tượng trượt bước tốc độ cao - Nghiên cứu thiết kế hệ thống gia nhiệt, hệ thống làm mát từ hình thành quy trình cơng nghệ sản xuất sản phẩm hồn thiện có tính thương mại hóa - Tích hợp xử lý ảnh để phát nhận dạng màu bị lem, sau cảnh bảo cho người vận hành điều chỉnh áp lực khí vào Do giúp giảm bớt sản phẩm lỗi trình sản xuất 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Norman C Lee (2007), Understanding Blow Molding, Hanser Publications, pp 5-6 [2] Oriental motor general catalogue (2017-2018), Pages 1-16 [3] Nguyễn Ngọc Phương (1998), Hệ thống điều khiển khí nén, Nhà xuất Giáo Dục, trang 7-10 [4] Nguyễn Đình Đức Đào Như Mai (2011), Sức bền vật liệu kết cấu, Hà Nội: Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [5] Trịnh Chất Lê Văn Uyển (2006), Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí, tập 1, Nhà xuất Giáo Dục [6] Nguyễn Hữu Lộc (2016), Cơ sở thiết kế máy, TPHCM: Nhà xuất ĐHQG TPHCM [7] Trần Hữu Quế (1990), Vẽ kĩ thuật khí, tập 2, Nhà xuất Giáo Dục [8] Trần Quốc Hùng (2012), Giáo trình dung sai – Kỹ thuật đo, TPHCM: Nhà xuất ĐHQG TPHCM [9] Phùng Văn Duy Đào Phú Khánh (2009), “Thiết kế chế tạo mơ hình máy phay CNC điều khiển hai trục”, Khóa luận tốt nghiệp, Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, trang 13-16 [10] https://www.showtechfence.com/info/physical-and-chemical-properties-ofpvc-45837954.html [Internet] [xem 4/8/2021] [11] https://nhuabinhthuan.com.vn/4-phuong-phap-gia-cong-nhua-theo-yeu-caupho-bien-hien-nay.html [Internet] [xem 5/8/2021] [12] https://www.monolithicpower.com/en/stepper-motors-basics-types-uses [Internet] [xem 5/8/2021] 75 ... người công nhân làm việc, thị trường loại máy bơm nhựa vào khuôn tự động chưa phổ biến Do nhóm định nghiên cứu thiết kế chế tạo mơ hình máy bơm nhựa PVC vào khn tự động loại nhỏ Mơ hình máy bơm. .. https://www.indiamart.com/tamiloviyamdieworks/rubberpatch-dispenser-machine.html Các máy bơm keo PVC tự động nghiên cứu thiết kế dựa phát triển xã hội nhiều ngành nghề khác nhu cầu người có thành cơng định Máy bơm keo PVC tự động mô hình hỗ trợ người... kích thước gia cơng tối đa 300x150x25mm Máy có khả bơm keo vào khn tự động với hành trình lập trình sẵn Đầu bơm đưa đến vị trí bơm chuyển động tịnh tiến trục X, Y sau bơm keo vào khn vào cấu van