Thiết kế và chế tạo mô hình máy ép kính điện thoại có hút chân không

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT HUTECH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH MÁY ÉP KÍNH ĐIỆN THOẠI CĨ HÚT CHÂN KHƠNG Chun ngành: Kỹ Thuật Cơ Khí Giảng viên hướng dẫn: ThS Ngơ Văn Hương Bình Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Phạm Hồng Vinh 1811040212 18DCKA1 Nguyễn Thành Vinh 1811040224 18DCKA1 TP.Hồ Chí Minh , tháng 07 năm 2022 MỤC LỤC Chương GIỚI THIỆU 1.1 Sơ lược hình điện thoại 1.2 Các dạng lỗi hình điện thoại .4 Chương TỔNG QUAN GIẢI PHÁP 2.1 Tổng quan lĩnh vực nghiên cứu 2.1.1 2.2 Quy trình ép kính điện thoại Sơ lược máy ép kính điện thoại 11 2.2.1 Cấu tạo máy ép kính điện thoại 14 2.2.2 Nguyên tắc hoạt động 17 Chương PHƯƠNG ÁN GIẢI QUYẾT .18 3.1 Phương pháp hoạt động máy ép kính 18 3.2 Các phương án thiết kế cho máy ép kính điện thoại 19 3.2.1 Phương án 19 3.2.2 Phương án 20 3.3 Kết luận lựa chọn phương án tối ưu cho máy thiết kế 22 Chương TÍNH TỐN THIẾT KẾ 27 4.1 Yêu cầu thiết kế 27 4.2 Tính tốn 27 4.2.1 4.3 Tính tốn khung máy .27 Tính khí nén chọn xylanh .28 4.3.1 Lực ép xylanh 29 4.4 Tính lực hút chân không 31 4.5 Lưu đồ giải thuật thiết kế mạch khí nén 32 4.5.1 Lưu đồ giải thuật 32 4.5.2 Mạch khí nén 33 Chương THI CÔNG 34 5.1 Thi cơng phận máy ép kính điện thoại 34 5.1.1 Ray dẫn hướng 34 5.1.2 Xy lanh đôi ngắn Xy lanh đôi dài Xy lanh đơn 34 5.1.3 Xy lanh đơn TSDA 40X20 36 5.1.4 Mạch ardunio uno relay đôi relay đơn .37 5.1.5 Val 5/2 39 5.1.6 Val 39 5.1.7 Bàn ép phôi 40 5.1.8 Khung giữ .41 5.2 Thi công hệ thống nguồn hệ thống điều khiển .41 Thiết kế nạp code liệu cho Arduino Uno 41 5.3 Quá trình thiết kế máy ép kính .43 Chương ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ, KẾT LUẬN 44 6.1 Kết luận 44 6.2 Đánh giá kết 45 6.3 Hướng phát triển đề tài 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 PHỤ LỤC 48 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Màn hình bị vỡ Hình 1.2 Tổng hợp phận hình LCD Hình 1.3 Lớp keo Hình 1.4 Tấm phản quang .3 Hình 1.5 Shield liền kính Hình 1.6 Cảm ứng lực( 3d touch) Hình 1.7 Mặt kính bị vỡ Hình 1.8 Màn hình chảy mực Hình 1.9 Màn hình bị sọc Hình 1.10 Màn hình bị vỡ chảy mực Hình 1.11 Màn hình Oled bị vỡ Hình 1.12 Màn hình cần phải thay Hình 2.1 Màn hình điện thoại bị vỡ kính Hình 2.2 Tách kính vỡ khỏi hình điện thoại 10 Hình 2.3 Ép kính khuôn 11 Hình 2.4 Máy tích hợp 12 Hình 2.5 Máy rời 13 Hình 2.6 Máy bóng nước .13 Hình 2.7 Máy ép kính nhập 14 Hình 2.8 Cấu tạo máy ép kính 15 Hình 2.9 Máy hấp 16 Hình 3.1 Máy ép kính bóng khí .19 Hình 3.2 Máy kính khí nén 20 Hình 3.3 Phương án thiết kế 23 Hình 3.4 Các phận máy ép kính 24 Hình 3.5 Xylanh đẩy kính điện thoại vào phận ép 24 Hình 3.6 Xylanh đẩy bàn xuống để làm cho kính khí 24 Hình 3.7 Xylanh đẩy bàn ép xuống để ép kính đồng thời hút chân khơng để hút hết khí từ mặt hính kính .25 Hình 3.8 Xy lanh kéo bàn ép vị trí ban đầu 25 Hình 4.1 Khối lượng khung máy 28 Hình 4.2 Đơn vị đo áp suất 29 Hình 4.3 Chuyển hóa khí nén thành lực 30 Hình 4.4 Cơng thức tính lượng hút chân khơng .31 Hình 4.5 lưu đồ giải thuật .32 Hình 4.6 sơ đồ mạch khí nén .33 Hình 5.1 Ray dẫn hướng .34 Hình 5.2 Xylanh TN 20X40 .35 Hình 5.3 Xylanh dài 10X150 36 Hình 5.4 Xylanh TSDA 40X20 .37 Hình 5.5 Arduino uno relay đơi relay đơn 38 Hình 5.6 Val 5/2 39 Hình 5.7 Val chiều .40 Hình 5.8 bàn ép phơi .40 Hình 5.9 khung giữ .41 Hình 5.10 nạp liệu cho Arduino uno 42 Hình 5.11 lắp mạch điện .42 Hình 6.1 Ép Kính hồn thiện máy .45 Hình 6.2 Sản phẩm hồn thiện sau q trình ép kính 46 LỜI MỞ ĐẦU Thời gian gần đây, máy ép kính chân khơng sử dụng rộng rãi nhiều ngành công nghiệp Đối với ngành thay linh phụ kiện, sửa chữa thiết bị cầm tay máy ép chân khơng đóng vai trị ép kính chân khơng việc ép kính điện thoại cảm ứng Điện thoại cảm ứng đem lại nhiều hữu ích cho người sử dụng sống công việc Nhưng bên cạnh đó, hình điện thoại cảm ứng dễ hư hỏng va đập kích thước hình lớn mỏng, Tuy nhiên, với cải tiến kính tách rời với hình cảm ứng để nâng cao trải nghiệm người dùng Chính việc ép kính giúp giúp hình điện thoại từ cũ kỹ, vỡ nát trở nên mẻ dễ dàng sử dụng Để có kính điện thoại đạt chuẩn chất lượng theo yêu cầu nhà sản xuất Thì việc sử dụng máy ép chân khơng cho máy ép kính điều cần thiết Q trình ép kính cần ép chân khơng điện thoại Các dịng máy ép kính điện thoại có tích hợp máy ép chân không Máy ép chân không hỗ trợ thao tác xử lý ép kính đạt chuẩn tăng cường hiệu kết dính Hiện nay, ép kính điện thoại giải pháp sử dụng nhiều chữa lại hình kính bị vỡ nát, hư hỏng rơi vỡ, va đập Sau thay kính máy chạy mượt sử dụng tốt Do đó, việc sử dụng máy ép chân không cho máy ép kính việc cần thiết để bạn có kính chắn ban đầu Vì vậy, em tiến hành khảo sát thực đề tài : “Thiết Kế Chế Tạo Mơ Hình Máy Ep Kính Điện Thoại Có Hút Chân Khơng’’ Do kiến thức cịn hạn hẹp nên q trình thiết kế tính tốn em khơng tránh khỏi sai sót thiếu thực tế kinh nghiệm thiết kế nên em mong có hướng dẫn bảo thầy để em củng cố hồn thiện kiến thức bước vào thực tế sản xuất tương lai ❖ MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU + Mục tiêu Mục tiêu đề tài thiết kế, chế tạo máy ép kính điện thoại, cỡ nhỏ, nguyên lý hoạt động đơn giản, dễ sữa chữa, chi phí thấp Đối tượng tập trung nghiên cứu đề tài đưa giải pháp ép kính cho dịng điện thoại iphone Nhiệm vụ đề tài phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy ép kính điện thoại bao gồm: - Phần khí gồm có: + Thiết kế, chế tạo phần khung + Thiết kế, chế tạo cấu ép + Thiết kế, chế tạo hộp tủ điện - Phần điều khiển gồm có: + Thiết kế mạch điện tử điều khiến + Thiết kế mạch khí nén + Xây dựng lưu đồ giải thuật máy ép kính + Lập trình máy ép kính hoạt động Đề tài giới hạn toán cho máy ép kính điện thoại: sử dụng thiết bị dễ tìm kiếm, dễ sữa chữa thay thế, nguyên lý hoạt động không phức tạp Phương pháp nghiên cứu Để đáp ứng mục tiêu đề ra, phương pháp nghiên cứu tập trung giải vấn đề sau: Xây dựng mơ hình lý thuyết bao gồm: - Thu thập nghiên cứu tài liệu liên quan mơ hình - Tìm hiểu, sử dụng khí nén để điều khiển máy ép kính thực cơng việc lập trình - Tìm hiểu, ứng dụng Arduino UNO, làm xử lý trung tâm cho máy ép kính - Nghiên cứu giải thuật để điều khiển Xây dựng mơ hình thực nghiệm bao gồm: - Thiết kế, chế tạo mơ hình phần khung, phận ép hộp tủ điện - Thiết kế mạch điều khiển - Xây dựng lưu đồ giải thuật lập trình để điều khiển máy ép kính ❖ NỘI DUNG ĐỒ ÁN GỒM CHƯƠNG CHÍNH: - Chương 1: Giới thiệu - Chương 2: Tổng quan giải pháp - Chương 3: Phương pháp giải - Chương 4: Tính tốn thiết kế - Chương 5: Thi cơng - Chương 6: Đánh giá kết quả, kết luận Chương GIỚI THIỆU 1.1 Sơ lược hình điện thoại Điện thoại vật dụng khơng thể thiếu người dùng Các dịng sản phẩm smartphone iphone, sam sung, oppo, LG,… dần tra đời nhận nhiều quan tâm người dùng Tuy nhiên, dù thiết kế với nhiều tính bật kèm mặt kính chóng chịu tốt Nhưng việc hư hỏng, vỡ hình hay bể mặt kính ln tình trạng khiến người dùng khó chịu Hình 1.1: Màn hình bị vỡ Màn hình cảm ứng bố trí nằm hình mặt kính Nhờ có hình cảm ứng nên xử lý nắm bắt thao tác chạm người dùng máy để phản hồi Hình 1.2 Tổng hợp phận hình LCD Lớp keo: lớp keo giúp gắn kết, cố định phận hình, mặt kính, cảm ứng với Hình 1.3 Lớp keo Tấm phản quang: phản quang gồm nhiều lớp mỏng tráng gương Bộ phận đảm nhận trọng trách phản chiếu ánh sáng phân bổ độ sáng điểm tồn hình 120 115 105 100 80 39 20 35 45 68 G 95 105 125 250 210 180 114 55 40 2x 8x 11 2x 28 8x 17 2x G-G TL 1:3 G 160 190 200 240 322 330 360 387 400 Yêu cầu kỹ thuật: - Các kích thước dung sai ±0.2mm - Sơn trắng toàn - Loại bỏ bavia chi tiết sau gia công Người vẽ Nguyễn Thành Vinh Kiểm tra ThS.Hương Bình TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT BẢN VẼ CHI TIẾT TẤM ÉP TRÊN Vật liệu: Nhôm Tỷ lệ: 1:3 Bản vẽ: 4/18 190 70 Z Q 30 Q 70 330 130 Q-Q TL 2:3 Lỗ ren M3 YÊU CẦU KỸ THUẬT: -Sử dụng nhôm độ dày 8mm -Sơn phủ trắng toàn chi tiết -Dung sai cac kích thước ±0,2mm - Loại bỏ bavia chi tiết sau gia công Z-Z TL : Người vẽ Nguyễn Thành Vinh Kiểm tra ThS.Hương Bình TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT BẢN VẼ CHI TIẾT TẤM ÉP TRƯỚC Vật liệu: Nhôm Tỷ lệ: 2:3 Bản vẽ: 5/18 234 114 60 30 A-A Lỗ ren ốc M3 A-A TL : YÊU CẦU KỸ THUẬT: -Sử dụng nhôm độ dày 8mm -Sơn phủ trắng toàn chi tiết - Loại bỏ bavia chi tiết sau gia công -Dung sai cho phép ±0,2mm CHI TIẾT SL: Người vẽ Nguyễn Thành Vinh Kiểm tra ThS.Hương Bình TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT BẢN VẼ CHI TIẾT TẤM ÉP CẠNH Vật liệu: Nhôm Tỷ lệ: 1:1 Bản vẽ: 6/18 70 190 30 0.2 A-A 330 Lỗ ren ốc M3 A-A TL : YÊU CẦU KỸ THUẬT: - Sử dụng nhôm độ dày 8mm - Sơn phủ trắng toàn chi tiết - Loại bỏ bavia chi tiết sau gia công - Dung sai cho phép ±0,2mm Người vẽ Nguyễn Thành Vinh Kiểm tra ThS.Hương Bình TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT BẢN VẼ CHI TIẾT TẤM ÉP SAU Vật liệu: Nhôm Tỷ lệ: 1:1 Bản vẽ: 7/18 220 0.5 110 0.5 200 0.5 300 0.5 50 0.2 R R TL : YÊU CẦU KỸ THUẬT: -Sử dụng nhôm độ dày 8mm - Loại bỏ bavia chi tiết sau gia công Người vẽ Nguyễn Thành Vinh Kiểm tra ThS.Hương Bình TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT BẢN VẼ CHI TIẾT TẤM TRONG Vật liệu: Nhôm Tỷ lệ: 1:1 Bản vẽ: 8/18 300 267 267 217 10 105 Q 150 30 0.2 350 20 Q TL1 : YÊU CẦU KỸ THUẬT: - Sử dụng nhôm độ dày 8mm - Sơn phủ trắng toàn chi tiết - Dung sai cho phép ±0,2mm - Loại bỏ bavia chi tiết sau gia công Người vẽ Nguyễn Thành Vinh Kiểm tra ThS.Hương Bình TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT BẢN VẼ CHI TIẾT BÀN ÉP Vật liệu: Nhôm Tỷ lệ: 1:2 Bản vẽ: 9/18 278 60 140 0.5 400 0.5 428 YÊU CẦU KỸ THUẬT: - Vật liệu sử dụng thép - Độ dày vật liệu: 4mm - Khi lắp ráp sử dụng phương pháp hàn hồ quang Tấm khung mặt Thép C45 Bản vẽ 14 Tấm khung mặt trước Thép C45 Bản vẽ 13 Tấm khung mặt cạnh Thép C45 Bản vẽ 12 Tấm khung đế Thép C45 Bản vẽ 11 Tên gọi S.lg Vật liệu Ghi STT Ký hiệu Người vẽ Nguyễn Thành Vinh Kiểm tra ThS.Hương Bình TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT BẢN VẼ CHI TIẾT KHUNG CHỮ C Vật liệu: Thép C45 Tỷ lệ: 1:4 Bản vẽ: 10/18 112 134 40 428 400 60 165 60 60 95 214 20 YÊU CẦU KỸ THUẬT: - Vật liệu sử dụng thép - Dung sai cho phép ±0.2mm - Độ dày vật liệu: 4mm - Gia công phương pháp cắt lazer - Loại bỏ bavia chi tiết sau gia công - Sơn phủ trắng toàn chi tiết Người vẽ Nguyễn Thành Vinh Kiểm tra ThS.Hương Bình TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT BẢN VẼ CHI TIẾT 10 TẤM KHUNG ĐẾ Vật liệu: Thép C45 Tỷ lệ: 1:2 Bản vẽ: 11/18 68 32 79 272 0.5 30 60 101 57 53 200 YÊU CẦU KỸ THUẬT: - Vật liệu sử dụng thép - Độ dày vật liệu: 4mm - Sơn phủ trắng toàn chi tiết - Dung sai cho phép ±0,2mm - Gia công phương pháp cắt lazer - Loại bỏ bavia chi tiết sau gia công Người vẽ Nguyễn Thành Vinh Kiểm tra ThS.Hương Bình TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT BẢN VẼ CHI TIẾT 11 TẤM KHUNG MẶT CẠNH Vật liệu: Thép C45 Tỷ lệ: 1:2 Bản vẽ: 12/18 28 53 103 30 70 119 52 147 Yêu cầu kỹ thuật: - Dung sai tất kích thước ± 0.5 - Sơn phủ trắng tồn chi tiết - Gia công phương pháp cắt lazer - Loại bỏ bavia chi tiết sau gia cơng Người vẽ Nguyễn Thành Vinh Kiểm tra ThS.Hương Bình TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT BẢN VẼ CHI TIẾT 12 TẤM KHUNG MẶT TRƯỚC Vật liệu: Thép C45 Tỷ lệ: 1:2 Bản vẽ: 13/18 200 0.5 412 0.5 Yêu cầu kỹ thuật: - Dung sai tất kích thước ± 0.5 - Sơn phủ trắng tồn chi tiết - Gia cơng phương pháp cắt lazer - Loại bỏ bavia chi tiết sau gia công Người vẽ Nguyễn Thành Vinh Kiểm tra ThS.Hương Bình TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT BẢN VẼ CHI TIẾT 13 TẤM KHUNG MẶT TRÊN Vật liệu: Thép C45 Tỷ lệ: 1:2 Bản vẽ: 14/18 100 440 401 30 428 YÊU CẦU KỸ THUẬT: - Vật liệu sử dụng sắt - Độ dày vật liệu: 1mm - Sơn phủ trắng toàn chi tết - Loại bỏ bavia chi tiết sau gia công Khung đế phải Sắt Bản vẽ 18 Khung đế trái Sắt Bản vẽ 17 Khung đế Sắt Bản vẽ 16 STT Ký hiệu Người vẽ Tên gọi Nguyễn Thành Vinh Kiểm tra ThS.Hương Bình TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT S.lg Vật liệu Ghi BẢN VẼ CHI TIẾT HỘP ĐIỆN Vật liệu: Sắt Tỷ lệ: 1:3 Bản vẽ: 15/18 50 0.5 164 0.5 14 0.5 50 0.5 14 0.5 100 0.5 29 0.5 A 20 x3 428 370 398 0.5 440 A TL : YÊU CẦU KỸ THUẬT: - Vật liệu sử dụng sắt - Độ dày vật liệu: 1mm - Khi gia công sử dụng phương pháp laze chấn cnc - Các góc uốn có R = 2mm - Loại bỏ bavia chi tiết sau gia công Người vẽ Nguyễn Thành Vinh Kiểm tra ThS.Hương Bình TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT BẢN VẼ CHI TIẾT KHUNG ĐẾ TẤM CHÍNH Vật liệu: Sắt Tỷ lệ: 1:3 Bản vẽ: 16/18 16 0.5 15 0.5 370 0.5 100 0.5 30 0.5 400 0.5 15 0.5 440 YÊU CẦU KỸ THUẬT: - Vật liệu sử dụng sắt - Độ dày vật liệu: 1mm - Khi gia công sử dụng phương phápcắt lazer chấn cnc - Các góc uốn có R = 2mm - Loại bỏ bavia chi tiết sau gia cơng Người vẽ Nguyễn Thành Vinh Kiểm tra ThS.Hương Bình TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT BẢN VẼ CHI TIẾT KHUNG ĐẾ TRÁI Vật liệu: Sắt Tỷ lệ: 1:3 Bản vẽ: 17/18 14 0.5 30 0.2 100 0.5 401 0.5 440 0.5 370 0.5 YÊU CẦU KỸ THUẬT: - Vật liệu sử dụng sắt - Độ dày vật liệu: 1mm - Khi gia công sử dụng phương pháp cắt lazer chấn cnc - Các góc uốn có R = 2mm - Loại bỏ bavia chi tiết sau gia công Người vẽ Nguyễn Thành Vinh Kiểm tra ThS.Hương Bình VIỆN KỸ THUẬT TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP.HCM BẢN VẼ CHI TIẾT KHUNG ĐẾ TẤM PHẢI Vật liệu: Sắt Tỷ lệ: 1:3 Bản vẽ: 18/18 ... cứu thiết kế chế tạo máy ép kính điện thoại bao gồm: - Phần khí gồm có: + Thiết kế, chế tạo phần khung + Thiết kế, chế tạo cấu ép + Thiết kế, chế tạo hộp tủ điện - Phần điều khiển gồm có: + Thiết. .. thiết Q trình ép kính cần ép chân khơng điện thoại Các dịng máy ép kính điện thoại có tích hợp máy ép chân không Máy ép chân không hỗ trợ thao tác xử lý ép kính đạt chuẩn tăng cường hiệu kết dính... máy ép máy hấp Máy ép kính: máy hoạt động cần có máy hút chân khơng ( để hút bọt hình ) máy ( cung cấp lực hoạt động cho trục đẩy lên và đẩy xuống Ống bình máy hút chân không nối vào máy ép Có