Đang tải... (xem toàn văn)
NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH MÁY KHẮC LASER CÓ KIỂU TRỤC QUAY của sinh viên HAUI ( có đầy đủ code ở phần phụ lục tham khảo)
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ - - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Công nghệ kĩ thuật điện tử Đề tài: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH MÁY KHẮC LASER CĨ KIỂU TRỤC QUAY Giáo viên hướng dẫn : ThS Nhữ Quý Thơ Nhóm sinh viên thực : Ngô Quang Khánh 2019600592 Nguyễn Đăng Thành Đạt 2019600493 Giáp Văn Phương 2019600483 Trần Việt Hưng 2019600932 Hà Nội – 2023 BỘ CƠNG THƯƠNG CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ Độc lập - Tự - Hạnh phúc NỘI PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ Họ tên sinh viên: Trần Việt Hưng Mã SV: 2019600932 Lớp: CĐT Khóa:14 Nguyễn Đăng Thành Đạt Mã SV: 2019600493 Lớp: CĐT Khóa:14 Ngơ Quang Khánh Mã SV: 2019600592 Lớp: CĐT Khóa:14 Giáp Văn Phượng Mã SV: 2019600932 Lớp: CĐT Khóa:14 Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mơ hình máy khắc laser có kiểu trục quay Mục tiêu đề tài: - Tìm hiểu tổng quan hệ thống Xây dựng mơ hình hệ thống khí Thiết kế hệ thống điện, điều khiển hệ thống Tích hợp hệ thống xây dựng giải pháp điều khiển Đánh giá chất lượng hệ thống Kết dự kiến - Quyển báo cáo nghiên cứu, thiết kế chế tạo mơ hình máy khắc laser có kiểu trục quay - Các vẽ thiết kế hệ thống khí, vẽ sơ đồ hệ thống điện - Bản vẽ lưu đồ thuật tốn chương trình điều khiển - Mơ hình thực máy khắc laser có kiểu trục quay Thời gian thực hiện: từ 06/03/2023 đến 07/05/2023 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TRƯỞNG KHOA (Ký ghi rõ họ tên) Ths Nhữ Quý Thơ PGS.TS Hoàng Tiến Dũng NỘI DUNG THỰC HIỆN Bố cục thuyết minh đề tài: Nội dung nghiên cứu SV thực Chương 1: Giới thiệu chung máy khắc laser 1.1 Lịch sử nghiên cứu 1.2 Các vấn đề đặt 1.3 Phương pháp nghiên cứu 1.4 Giới hạn, phạm vi nghiên cứu Trần Việt Hưng Nguyễn Đăng Thành Đạt Ngô Quang Khánh Giáp Văn Phượng 1.5 Ý nghĩa thực tiễn Chương 2: Cơ sở lý thuyết máy khắc laser 2.1 Công nghệ khắc laser 2.2 Hệ thống chấp hành 2.3 Hệ thống điện, điện tử 2.4 Hệ thống điều khiển Trần Việt Hưng Nguyễn Đăng Thành Đạt Ngô Quang Khánh Giáp Văn Phượng Chương 3: Tính tốn, thiết kế máy khắc laser kiểu trục quay 3.1 Thiết kế hệ thống khí Trần Việt Hưng 3.2 Thiết kế hệ thống điện, điều khiển Nguyễn Đăng Thành Đạt 3.3 Xây dựng chương trình điều khiển Ngơ Quang Khánh Giáp Văn Phượng Chương 4: Chế tạo mô hình đánh giá máy khắc laser có kiểu trục quay 4.1 Chế tạo mơ hình hệ thống khí Trần Việt Hưng 4.2 Chế tạo hệ thống điện, điều khiển Nguyễn Đăng Thành Đạt 4.3 Thử nghiệm đánh giá hệ thống Kết luận phương hướng phát triển Ngô Quang Khánh Giáp Văn Phượng Bản vẽ: TT Tên vẽ Khổ Số giấy lượng SV thực Trần Việt Hưng Bản vẽ lắp hệ thống khí A3 Bản vẽ hệ thống điều khiển A3 Ngơ Quang Khánh Lưu đồ thuật tốn điều khiển A3 Giáp Văn Phượng Nguyễn Đăng Thành Đạt Mơ hình/ sản phẩm Trình bày ngắn gọn thơng số kỹ thuật mơ hình/ sản phẩm Nội dung công việc Chế tạo, lắp ráp cấu chuyển động khí, khung giá đỡ mơ hình hệ thống SV thực Trần Việt Hưng Nguyễn Đăng Thành Đạt Lắp ráp mạch điều khiển, mạch động lực Ngô Quang Khánh Lập chương trình thử nghiệm Giáp Văn Phượng NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Hà Nội, ngày … tháng … năm 2023 Giáo viên hướng dẫn ThS Nhữ Quý Thơ ĐÁNH GIÁ, NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Hà Nội, ngày … tháng … năm 2023 Giáo viên phản biện MỤC LỤC MỤC LỤC Danh mục hình ảnh Danh mục bảng biểu Lời nói đầu CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY KHẮC LASER 1.1 Lịch sử hình thành 1.2 Các vấn đề đặt Hệ thống khí: .4 Hệ thống điện, điện tử: Chương trình phần mềm điều khiển: 1.3 Phương pháp nghiên cứu .5 Phương pháp nghiên cứu lí thuyết Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 1.4 Giới hạn, phạm vi nghiên cứu Giới hạn nghiên cứu .6 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Ý nghĩa thực tiễn CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ THUYẾT VỀ MÁY KHẮC LASER .8 2.1 Công nghệ khắc laser Tia laser Giới thiệu máy khắc laser 10 Cấu tạo đầu khắc laser: 11 Phân loại máy cắt laser 12 2.2 Hệ thống chấp hành 14 Động bước .14 Trục quay 16 Cơng tắc hành trình .16 2.3 Hệ thống điện, điện tử 17 Diode Laser 17 Nguồn điện 22 2.4 Hệ thống điều khiển 22 Module CV-Laser 22 Mạch điều khiển 23 Màn hình điều khiển .26 Phần mềm điều khiển GRBL 26 Phần mềm bố trí điều khiển LightBurn: 27 CHƯƠNG TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY KHẮC LASER KIỂU TRỤC QUAY 30 3.1 Thiết kế hệ thống khí 30 Tính tốn lựa chọn cho phần khí 32 Tính chọn động cho trục x .33 Tính chọn động cho trục z .38 Tính chọn xung phù hợp với máy 41 3.2 Thiết kế hệ thống điện – điều khiển 42 Sơ đồ nối dây động bước mạch điều khiển động 42 Nối dây cho module điều khiển Laser 43 Sơ đồ nguyên lý làm việc .43 Lưu đồ thuật toán 45 3.3 Xây dựng chương trình điều khiển .47 CHƯƠNG CHẾ TẠO MƠ HÌNH VÀ ĐÁNH GIÁ MÁY KHẮC LASER CÓ KIỂU TRỤC QUAY 50 4.1 Chế tạo mơ hình hệ thống khí .50 4.2 Chế tạo hệ thống điện, điều khiển 50 Nối dây cho mạch điều khiển MKS DLC32 52 Thiết lập thông số bước cho động bước 54 Phần mềm khắc Laser chuyên dụng Lightburn 55 4.3 Thử nghiệm đánh giá hệ thống 56 Thử nghiệm 56 Đánh giá 57 Đánh giá đề tài 58 Đánh giá hệ thống .59 4.4 Hạn chế và phương hướng giải 59 Hạn chế 59 Phương hướng giải 60 Phương hướng phát triển 60 KẾT LUẬN 61 PHỤ LỤC 63 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Máy cắt laser lịch sử Hình 1.2 Máy cắt laser cơng nghiệp .4 Hình 1.3 Máy khắc laser với gỗ .6 Hình 2.1 Minh hoạ tia laser Hình 2.2 Mơ tả q trình hoạt động tia Laser Hình 2.3 Thành phần cấu tạo đầu khắc Laser CO2 11 Hình 2.4 Máy cắt laser fiber 13 Hình 2.5 Máy cắt laser nguồn tinh thể YAG 13 Hình 2.6 Động Cơ Bước Nema17 17HD4401S 14 Hình 2.7 Các phận cấu tạo nên động bước 15 Hình 2.8 Kích thước kỹ thuật động bước 15 Hình 2.9 Trục quay kiểu lăn 16 Hình 2.10 Cơng tắc hành trình XSS – 5GL2 17 Hình 2.11 Đầu khắc LASER Diode CV-Laser 18 Hình 2.12 Mạch điều khiển Laser Diode CV-Laser Module .19 Hình 2.13 Hấp thụ lượng .19 Hình 2.14 Tự phát xạ 20 Hình 2.15 Khuếch đại phát xạ 20 Hình 2.16 Cách hoạt động diode laser 21 Hình 2.17 Nguồn điện tổ ong .22 Hình 2.18 Module điều khiển CV-Laser 23 Hình 2.19 Mạch điều khiển MKS DLC32 24 Hình 2.20 Sơ đồ chân Mạch điều khiển MKS DLC32 25 Hình 2.21 Màn hình giao diện cảm ứng MKS TS35 26 Hình 2.22 Minh họa điều khiển GRBL 27 Hình 2.23 Giao diện Phần mềm LIGHTBURN 28 Hình 3.1 Mơ kết cấu khung máy 3D 30 Hình 3.2 Sơ đồ mô trục X 33 Hình 3.3 Sơ đồ lực trục X 34 Hình 3.4 Puly GT2-20 35