Đồ án khoa cơ điện, điện tử, đại học lạc hồng (9)

ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Đề tài: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO CỤM CƠ CẤU HÀN TỰ ĐỘNG Sinh viên thực hiện: NGUYỄN VĂN VIÊN BÙI HỮU VINH Đồng Nai,6/2022 ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Đề tài: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO CỤM CƠ CẤU HÀN TỰ ĐỘNG Người hướng dẫn đề tài: THS.NGUYỄN CƯỜNG PHI Đồng Nai,6/2022 LỜI CẢM ƠN Chúng em xin hết lịng cảm ơn q Thầy/cơ người Giáo viên hướng dẫn tận tình chúng em Ths Nguyễn Cường Phi Trong suốt trình thực đề tài, thầy người cho chúng em kiến thức quý báu, lời khuyên hữu ích động viên, khích lệ tinh thần chúng em gặp vấn đề thực đề tài để chúng em hồn thiện hơm Và cuối cùng, nhóm xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè nhóm, người ln bên cạnh, ủng hộ chia sẻ Cùng sinh viên nên bạn hiểu khó khăn, vất vả mà chúng tơi gặp phải Một lần nữa, nhóm chúng tơi xin chân thành cảm ơn Đồng Nai, tháng năm 2022 Sinh viên thực hiện: NGUYỄN VĂN VIÊN BÙI HỮU VINH LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu nhóm, số liệu, kết nêu đồ án tốt nghiệp trung thực xác Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực đồ án tốt nghiệp xin phép, tất thơng tin trích dẫn luận văn ghi rõ nguồn gốc Đồng Nai, tháng năm 2022 Sinh viên thực hiện: NGUYỄN VĂN VIÊN BÙI HỮU VINH LỜI NÓI ĐẦU Trong xã hội nay, khoa học công nghệ phát triển ứng dụng mặt đời sống Nhờ áp dụng công nghệ tiên tiến mà suất làm việc không ngừng tăng lên Với máy móc đại sản xuất loại sản phẩm khác đa dạng Do cần máy móc để giảm sức lao động thời gian để hoàn thành sản phẩm Yếu tố cần quan tâm tối đa hóa hoạt động máy móc sản xuất Với mong muốn tìm hiểu phát triển máy hàn tự động Nhóm thực đề tài “Thiết kế, chế tạo máy hàn tự động” Đề tài có kết hợp khí - điện tử - lập trình PLC Máy sử dụng đầu hàn mig để kết nối hai sản phẩm với nhau, kết hợp với điều khiển PLC để điều hành hệ thống Đề tài phù hợp với kiến thức mà nhóm học trường Đại học Lạc Hồng Và việc nghiên cứu, thực đề tài giúp nhóm có thêm nhiều kinh nghiệm thực tế Nội dung đề tài: - Tổng quan hệ thống - Thiết kế chế tạo kết cấu khí - Tính tốn, lựa chọn hệ thống điều khiển Đồng Nai, tháng năm 2022 Sinh viên thực hiện: NGUYỄN VĂN VIÊN BÙI HỮU VINH MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC MỤC LỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU 10 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 10 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG 11 1.1 Đặt vấn đề 11 1.2 Tổng quan 12 1.2.1 Giới thiệu công ty VinaWheel 12 1.2.3 Giới thiệu sản phẩm bánh xe đẩy giàn giáo .14 1.3 Mục tiêu đề tài 15 CHƯƠNG TÍNH TỐN, LỰA CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 16 2.1 Nội dung nghiên cứu .16 2.2 Phương pháp nghiên cứu 16 2.2.1 Nghiên cứu tổng quan 16 2.2.2 Nghiên cứu lý thuyết 16 2.3 Lựa chọn phương án điều khiển 30 2.4.1 PLC Mitsubishi FX3G 31 2.4.2 Động .32 2.4.3 Xi lanh SMC MGPM 16*25 .33 2.4.4 Xi lanh SMC CXSM 10*20 .33 2.4.5 Xi lanh SMC 16*60 33 2.4.6 Nút nhấn (Push Button) 35 2.4.9 Biến tần 36 2.4.10 Tính tốn lựa chọn vale 37 CHƯƠNG THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CƠ KHÍ 38 3.1 Yêu cầu kỹ thuật 38 3.2 Yêu cầu thiết bị 38 3.3 Cấu tạo nguyên lý hoạt động .39 3.3.1 Cấu tạo 39 3.3.2 Nguyên lý hoạt động .40 3.4 Thiết kế phần khí .41 3.4.1 Cụm cấu xoay 41 3.4.2 Cụm cấu giữ bánh xe đẩy 42 3.4.3 Cụm cấu giữ ống sắt 43 3.3.4 Cụm cấu định tâm .44 3.4 Đấu nối phần điện 45 3.4.1 Sơ đồ kết nối phần điện 45 3.5 Đấu nối phần khí nén 46 3.5.1 Sơ đồ kết nối phần khí .46 CHƯƠNG KẾT LUẬN 47 4.1 Tính tính sáng tạo .47 4.2 Khả áp dụng 49 4.3 Hiệu kinh tế 49 4.4 Hiệu kỹ thuật 50 4.5 Hiệu xa hội 50 CHƯƠNG KẾT QUẢ 52 5.1 Chương trình 52 5.1.1 Lưu đồ giải thuật hệ thống .52 5.1.2 Comment cho biến .52 5.1.3 Chương trình điều khiển 54 5.2 Tủ điện điều khiển 63 5.3 Máy hàn thực tế 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 Tài liệu tham khảo: 65 MỤC LỤC HÌNH ẢNH CHƯƠNG Hình 1 Bánh xe đẩy cao su mâm Búa 13 Hình Bánh xe đẩy siêu tải .13 Hình Bánh xe giàn giáo 13 Hình Xe đẩy hàng tầng .13 Hình Xe đẩy hàng bánh 13 Hình Xe đẩy hàng bánh 13 Hình Bi sắt 7,9mm 13 Hình Bi sắt 6.35mm 13 Hình Bi sắt 3.9mm 13 Hình 10 Bánh xe đẩy giàn giáo 14 Hình 11 kích thước chi tiết .14 CHƯƠNG Hình Cấu tạo cảm biến tiệm cận .17 Hình 2 Cảm biến tiệm cận AUTONICS PR12 - 4DN 18 Hình Sơ đồ hoạt động cấu tạo van điện từ khí nén 5/2 19 Hình Rơ le trung gian chân 21 Hình Rơ le trung gian OMRON LY2N 21 Hình Nút nhấn .22 Hình Nút nhấn khẩn cấp 22 Hình Cấu tạo aptomat 23 Hình Nguyên lý hoạt động biến tần 24 Hình 10 Cấu trúc hệ thống PLC .26 Hình 11 Sơ đồ hoạt động PLC 27 Hình 12 kết cấu xi lanh 29 Hình 13 Xi lanh giảm chấn, đệm từ trường 29 Hình 14 PLC FX1s-20MR .30 Hình 15 Sơ đồ chân PLC FX1s-20MR .30 Hình 16 PLC FX1s-20MR 31 Hình 17 Sơ đồ chân PLC FX1s-20MR .31 Hình 18 Motor 5IK40RA-C 32 Hình 19 Xi lanh SMC MGPM 16*25 33 Hình 20 Xi lanh SMC CXSM 10*20 33 Hình 21 Xi lanh SMC CXSM 10*20 34 Hình 22 Nút nhấn LA38 35 Hình 23 Cảm biến tiệm cận LJ12A3-4-Z/BX .35 Hình 24 Sơ đồ đấu nối LJ12A3-4-Z/BX .35 Hình 25 Relay OMRON MY2N-GS 24VDC .36 Hình 26 Sơ đồ đấu nối relay OMRON MY2N-GS 24VDC 36 Hình 27 Biến tần Dorna DLB1-0055T4G 36 Hình 28 Valve airtac 4V320-10 37 Hình 29 Lưu đồ giải thuật máy hàn tự động .52 CHƯƠNG Hình Máy hàn tự động 39 Hình Cơ cấu xoay 41 Hình 3 Cơ cấu giữ bánh xe 42 Hình Cơ cấu giữ ống sắt 43 Hình Cơ cấu định tâm 44 Hình Sơ đồ kết nối động lực 45 Hình Sơ đồ kết nối điều khiển 45 Hình Sơ đồ kết nối phần khí 46 CHƯƠNG Hình Máy hàn 48 Hình Máy hàn bàn giao cho công ty .49 Hình Titanium .51 Hình 4 carbon 51 CHƯƠNG Hình Sơ đồ kết nối tủ điện 63 Hình Hình ảnh thực tế tủ điện .63 Hình Máy hàn đạt yêu cầu khách hàng 64 DANH MỤC BẢNG BIỂU bảng bảng bảng bảng so sánh lợi ích máy cơng nhân 50 trạng thái 52 ngõ IN 53 Ngõ OUT 53 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT STT Ký hiệu chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ PLC Programmable Logic Controller Gx Works2 Phần mềm lập trình PLC Mitsubishi SMC System Management Controller PID Proportional Integral Derivative 10 – Tạo sản phẩm có giá thành hạ, chất lượng bảo đảm, kích thích tiêu dùng Thúc đẩy ngành sản xuất khí cịn trì trệ phát triển hội nhập với ngành sản xuất khí khu vực – Khẳng định tính sáng tạo, tính độc lập tự chủ người Việt Nam trình hội nhập Hướng đề tài theo hướng đạo: “Hiện đại hố cơng nghệ sản xuất với chi phí thấp” 4.6 Cải tiến Mặc dù máy hoạt động công ty thời gian, theo thời gian lâu dài không tránh khỏi cố Vì trình hàn bánh xe ống sắt lại với nhiệt lượng sinh lớn (~1500 độ C), xuất hiện tượng truyền nhiệt làm cho thiết bị xung quanh hư hỏng, đặc biệt phận tiếp xúc trực tiếp khớp nối giữ bánh xe ống sắt xi lanh Từ nhóm có ý tưởng để cải tiến độ bền cho chi tiết máy sử dụng vật liệu chịu nhiệt cao Titannium (~1668 độ C) carbon (~3550 độ C) ngăn chặn nguồn nhiệt truyền thiết bị Hình Titanium Hình 4 carbon 51 CHƯƠNG KẾT QUẢ 5.1 Chương trình 5.1.1 Lưu đồ giải thuật hệ thống - Sơ đồ chuyển trạng thái: Hình 29 Lưu đồ giải thuật máy hàn tự động 5.1.2 Comment cho biến bảng trạng thái M0 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 First Scan Trạng thái ổn định gá phôi dập giữ phôi bắt đầu hàn thuận nhận sườn xuống cảm biến nhận sườn lên cảm biến dừng động xoay nghịch vị trí nhận sườn lên cảm biến 52 Dừng động mở cửa lấy phôi lấy phôi all điều co Stop Reset M10 M11 M12 M13 M14 bảng ngõ IN X0 X1 X2 X3 X4 Start Stop Reset Cửa Cảm biến bảng Ngõ OUT Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Kẹp phôi Giữ phôi Định tâm Quay thuận Quay nghịch 53 5.1.3 Chương trình điều khiển LẬP TRÌNH TRẠNG THÁI 54 55 56 57 58 LẬP TRÌNH NGÕ RA 59 60 61 62 5.2 Tủ điện điều khiển Nút nhấn Sensor từ R Sensor quang INPUT X2 X5 X3 X4 AC 100-240V X7 X11 X6 ` X1 X12 PLC MITSUBISHI FX1n-60MR-DS Y0 24V COM0 COM1 Y1 COM2 Y3 Y2 COM3 Y5 Y4 Y6 OUTPUT Van cuộn coil Đèn báo INVERTER Hình Sơ đồ kết nối tủ điện Hình Hình ảnh thực tế tủ điện 63 5.3 Máy hàn thực tế Hình Máy hàn đạt yêu cầu khách hàng 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tham khảo: - http://hanstech.com.vn/san-pham/motor-giam-toc-40w.html (ngày 28/8/2021) - https://dl.mitsubishielectric.com/dl/fa/document/manual/plc_fx/jy997d33401 /jy997d33401f.pdf (ngày 29/8/2021) - https://www.smc.eu/portal_ssl/WebContent/local/DK/download_kataloger/pd f/MGP.pdf (ngày 3/9/2021) - https://us-en.airtac.com/ (ngày 3/9/2021) - https://iotmaker.vn/cam-bien-tiem-can-kim-loai-lj12a3.html (ngày 10/9/2021) 65 ...ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Đề tài: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO CỤM CƠ CẤU HÀN TỰ ĐỘNG Người hướng dẫn đề tài: THS.NGUYỄN CƯỜNG PHI Đồng Nai,6/2022... lý trường điện từ, chùm xạ loại ánh sáng (ví dụ ánh sáng hồng ngoại) phát xung quanh cảm biến với khoảng cách tối đa 30mm gặp vật thể phát tín hiệu truyền xử lý Khi vật nằm vùng phát điện trường... Giới thiệu sản phẩm công ty Bánh xe đẩy Hình 1 Bánh xe đẩy cao su mâm Búa Hình Bánh xe đẩy siêu tải Hình Bánh xe giàn giáo Hình Xe đẩy hàng bánh Hình Xe đẩy hàng bánh Xe đẩy hàng Hình Xe đẩy hàng