Nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống cấp phôi tự động dập liên hoàn gia công kim loại tấmNghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống cấp phôi tự động dập liên hoàn gia công kim loại tấmNghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống cấp phôi tự động dập liên hoàn gia công kim loại tấmNghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống cấp phôi tự động dập liên hoàn gia công kim loại tấmNghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống cấp phôi tự động dập liên hoàn gia công kim loại tấmNghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống cấp phôi tự động dập liên hoàn gia công kim loại tấmNghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống cấp phôi tự động dập liên hoàn gia công kim loại tấmNghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống cấp phôi tự động dập liên hoàn gia công kim loại tấmNghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống cấp phôi tự động dập liên hoàn gia công kim loại tấmNghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống cấp phôi tự động dập liên hoàn gia công kim loại tấmNghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống cấp phôi tự động dập liên hoàn gia công kim loại tấm
BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH CƠ ĐIỆN TỬ TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU THIET KE CHE TẠO HỆ THỐNG CẤP PHƠI TỰ ĐỘNG DẬP LIÊN HỒN GIA CÔNG KIM LOẠI TẤM Giáo viên hƣớng dẫn: TS NGUYỄN XN CHUNG Nhóm sinh viên thực hiện: HỒNG DANH BIÊN 2017604726 ĐINH HỮU ĐẲNG 2017604998 TRẦN TRUNG QUYET 2017605146 VŨ TIEN THÀNH 2017604772 Hà Nội – 2021 BỘ CƠNG THƢƠNG CỘNGHỒXÃHỘICHỦNGHĨAVIỆTNAM TRƢỜNGĐẠI HỌC CƠNG Độc lập - Tự - Hạnh phúc NGHIỆPHÀNỘI PHIEU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ Họ tên sinh viên: Hoàng Danh Biên Mã SV: 2017604726 Lớp: Cơ điện tử Khóa: 12 Đinh Hữu Đẳng Mã SV: 2017604998 Lớp: Cơ điện tử Khóa: 12 Trần Trung Quyết Mã SV: 2017605146 Lớp: Cơ điện tử Khóa: 12 Vũ Tiến Thành Mã SV: 2017604772 Lớp: Cơ điện tử Khóa: 12 Tên đề tài: Nghi n cứu, thiết kế chế tạo hệ thống cấp phôi tự động dập liên hồn gia cơng kim loại Mục tiêu đề tài: Nghiên cứu, tính tốn, thiết kế kết cấu khí; Thiết kế hệ thống điều khiển; Thiết kế kết cấu hệ thống cấp phôi tự động; Lập quy trình cơng nghệ chế tạo; Chế tạo chi tiết, lắp ráp vận hành hệ thống; Hướng dẫn sử dụng, bảo trì Kết dự kiến Thuyết minh thiết kế chế tạo; Xây dựng vẽ chế tạo khí, vẽ hệ thống điều khiển; Chế tạo mơ hình thực, hệ thống điều khiển cho mơ hình Thời gian thực hiện: Từ 22/03/2021 đến 09/05/2021 GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN TRƢỞNG KHOA (Ký ghi rõ họ tên) TS Nguyễn Văn Thiện NỘI DUNG THỰC HIỆN Bố cục thuyết minh đề tài: Nội dung nghiên cứu SV thực Chƣơng 1: Tổng quan hệ thống cấp phôi tự động 1.1 Lịch sử nghi n cứu Hoàng Danh Biên 1.2 Mục ti u đề tài Đinh Hữu Đẳng 1.3 Phương pháp thực Trần Trung Quyết Chƣơng 2: Thiết kế hệ thống cấp phôi tự động 2.1 Các phương án thiết kế máy Hoàng Danh Biên 2.2 Lựa chọn phương án thiết kế Vũ Tiến Thành 2.3 Sơ đồ nguy n lý cụm máy Trần Trung Quyết Chƣơng 3: Tính tốn thiết kế kết cấu khí 3.1 Thiết kế hệ thống khí Hồng Danh Biên 3.2 Cơ cấu chấp hành Đinh Hữu Đẳng 3.3 Tính tốn, thiết kế hệ thống điều khiển Vũ Tiến Thành 3.4 Tính chọn phần tử hệ thống thủy lực Trần Trung Quyết Chƣơng 4: Tổng hợp tích hợp hệ thống 4.1 Hệ thống khí Hồng Danh Biên 4.2 Hệ thống điều khiển Đinh Hữu Đẳng 4.3 Kết nối mạch điện Vũ Tiến Thành 4.4 Hướng dẫn vận hành Trần Trung Quyết 4.5 Hướng dẫn bảo dưỡng máy Trần Trung Quyết Chƣơng 5: Kết luận đề xuất 5.1 Kết đạt Hoàng Danh Biên 5.2 Hạn chế hướng giải Đinh Hữu Đẳng Bản vẽ: TT Tên vẽ Khổ giấy Số lƣợng Bản vẽ lắp hệ thống khí A0 Bản vẽ hệ thống điều khiển A1 Lưu đồ thuật tốn điều khiển A1 SV thực Hồng Danh Biên Vũ Tiến Thành Trần Trung Quyết Đinh Hữu Đẳng Mơ hình/ sản phẩm (nếu có): Trình bày ngắn gọn thông số kỹ thuật mô hình/ sản phẩm Nội dung cơng việc SV thực Chế tạo, lắp ráp cấu chuyển động khí, mơ hình Hồng Danh Biên Đinh Hữu Đẳng Lắp ráp mạch điều khiển Trần Trung Quyết Lắp ráp mạch động lực Vũ Tiến Thành MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH LỜI MỞ ĐẦU 11 CH NG T NG QU N V H TH NG CẤP PH I T Đ NG 12 1.1 Lịch sử nghiên cứu 12 1.2 Mục ti u đề tài 14 1.3 Phương pháp thực .14 1.3.1 Cấp phôi thủ công .14 1.3.2 Cấp phôi tự động .15 CH NG THI T H TH NG CẤP PH I T Đ NG .16 2.1 Các phương án thiết kế cụm máy .16 2.1.1 Cụm xả cuộn phôi .16 2.1.2 Cụm nắn phẳng phôi 18 2.2 Lựa chọn phương án thiết kế 19 2.3 Sơ đồ nguyên lý cụm máy 21 CH NG TÍNH TỐN THI T K T CẤU C HÍ 23 3.1 Thiết kế hệ thống khí 23 3.1.1 Kết cấu hệ thống khí 23 3.1.2 Tính tốn vận tốc lăn cấp phơi 24 3.1.3 Thiết kế cụm xả tole 25 3.1.4 Thiết kế hệ thống p nắn phôi .28 3.1.5 Tính tốn chọn động .28 3.1.6 Con lăn 31 3.1.7 Bộ truyền xích 32 3.1.8 Bộ truyền bánh 34 3.1.9 Lực ép phẳng thép 35 3.2 Cơ cấu chấp hành .36 3.2.1 Động servo 36 3.2.2 Bộ truyền xích 38 3.2.3 Bộ truyền bánh 39 3.2.4 Cơ cấu lăn 40 3.2.5 Xây dựng hàm truyền 40 3.3 Tính tốn, thiết kế hệ thống điều khiển 43 3.3.1 Lựa chọn vi điều khiển 43 3.3.2 Động servo 46 3.3.3 Cơng tắc hành trình 46 3.3.4 Cảm biến quang khuếch tán 47 3.3.5 Khối nguồn hoạt động .49 3.3.6 Nút ấn 50 3.4 Tính chọn phần tử hệ thống thủy lực 51 3.4.1 Thiết kế sơ đồ mạch thủy lực 51 3.4.2 Bộ phận tác động xylanh - pittong 51 3.4.3 Tính lưu lượng cần cấp cho xylanh 57 3.4.4 Chọn van cho hệ thống 57 3.4.5 Chọn làm mát lọc dầu 60 3.4.6 Chọn van ống nối 61 CH NG T NG H P V TÍCH H P H TH NG 62 4.1 Hệ thống khí 62 4.2 Hệ thống điều khiển 68 4.2.1 Sơ đồ hệ thống điều khiển 68 4.2.2 Biểu đồ trạng thái 68 4.2.3 Lưu đồ thuật toán 69 4.2.4 Đánh giá ổn định hệ thống 70 4.3 ết nối mạch điện .72 4.4 Hướng dẫn vận hành 73 4.5 Hướng dẫn bảo dưỡng máy 73 CH NG T LUẬN V Đ XUẤT 74 5.1 Kết đạt 74 5.2 Hạn chế hướng giải 74 DANH MỤC TÀI LI U THAM KHẢO 75 PHỤ LỤC 76 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Hệ thống cấp phôi cho máy dập 13 Hình 1.2 Máy cấp phơi cuộn máy kéo phôi cuộn 13 Hình 1.3 Hình ảnh minh họa cấp phơi thủ cơng 15 Hình 1.4 Hình ảnh minh họa cấp phơi tự động 15 Hình 2.1 Tạo chuyển động tịnh tiến trục vít 16 Hình 2.2 Tạo chuyển động tịnh tiến xylanh thủy lực 17 Hình 2.3 Nguyên lý bàn cấp phôi dùng lăn 18 Hình 2.4 Nguy n lý hoạt động cấp phôi xylanh 19 Hình 2.5 Bàn cấp phơi lăn 20 Hình 2.6 Sơ đồ nguyên lý cụm máy 21 Hình 2.7 Quy trình cơng nghệ hệ thống .22 Hình 3.1 Mơ hình hệ thống cấp phơi 23 Hình 3.2 Hình ảnh chiếu đứng máy cấp phơi .24 Hình 3.3 Hệ thống xả tole 25 Hình 3.4 Phân bố lực kẹp phơi 26 Hình 3.5 Phân tích tính lực đẩy 27 Hình 3.6 Hệ thống nắn phôi 28 Hình 3.7 Lực tác dụng lên 29 Hình 3.8 Lực tác dụng lăn làm việc .31 Hình 3.9 Lực tác dụng lên truyền bánh 34 Hình 3.10 Biểu đồ nội lực tác dụng lên thép .36 Hình 3.11 Cấu tạo động servo .37 Hình 3.12 Cơ cấu truyền xích 38 Hình 3.13 Cơ cấu truyền bánh .39 Hình 3.14 Hệ thống nắn thẳng phôi lăn 40 Hình 3.15 Mơ hình động Servo .41 Hình 3.16 Sơ đồ khối điều khiển phản hồi cho động 42 Hình 3.17 Vi điều khiển STM32F103C8T6 .43 Hình 3.18 Động servo 110ST-M04030 46 Hình 3.19 Cơng tắc hành trình 47 Hình 3.20 Tiếp điểm thường mở 47 Hình 3.21 Tiếp điểm thường đóng .47 Hình 3.22 Cảm biến quang dây AC NO phi 18 E3F-DS30Y1 48 Hình 3.23 Nguy n lý hoạt động cảm biến quang khuếch tán .48 Hình 3.24 Nguồn tổ ong 12V 5A .49 Hình 3.25 Nút ấn AL6-M 50 Hình 3.26 Sơ đồ mạch thủy lực 51 Hình 3.27 Các thành phần xylanh 52 Hình 3.28 Xylanh thủy lực chiều .56 Hình 3.29 Van phân phối 4/3 58 Hình 3.30 Van phân phối DSG-03-3C2 AC220V/50Hz 58 Hình 3.31 Van an tồn DT-02-H-22 59 Hình 3.32 Kết cấu làm mát nước 60 Hình 3.33 Kết cấu phận lọc .60 Hình 3.34 Thơng số van nối ống thẳng 61 Hình 4.1 Cơ cấu uốn phẳng phôi 62 Hình 4.2 Hệ thống xả tole 65 Hình 4.3 Tổng thể hệ thống 67 Hình 4.4 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển 68 Hình 4.5 Lưu đồ thuật toán hệ thống điều khiển 69 Hình 4.6 Sơ đồ khối hệ thống Servo motor 70 Hình 4.7 Nhập thơng số động servo 70 Hình 4.8 Mơ hình động tr n Simulink 71 Hình 4.9 Momen phản hồi động .71 Hình 4.10 Sơ đồ mạch điện kết nối 72 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Bảng thông số đầu vào máy cấp phôi: 21 Bảng 3.1 Áp suất cho phép [p] bền mòn xích 33 Bảng 4.1 Cụm uốn phẳng phôi cuộn gồm: 62 Bảng 4.2 Hệ thống cụm xả tole bao gồm 66