1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

BÁO CÁO THỰC TẬP CHUYÊN MÔN ( XILANH, MOTOR,...)

51 1 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Các Thiết Bị Cơ Cấu Chấp Hành (Xilanh, Motor, Cảm Biến)
Tác giả Mai Hoàng Trung
Người hướng dẫn ThS. Đỗ Tân Khoa
Trường học Trường Đại học Giao thông Vận tải Phân hiệu TP. Hồ Chí Minh
Chuyên ngành Kỹ Thuật Cơ Điện Tử
Thể loại Báo cáo thực tập chuyên môn
Năm xuất bản 2024
Thành phố TP Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 51
Dung lượng 4,64 MB

Cấu trúc

  • 1. Motor 3IK15GN-CW2 (7)
    • 1.1 Giới thiệu (7)
    • 1.2 Thông số kỹ thuật (7)
    • 1.3 Đặc điểm kỹ thuật (7)
    • 1.4 Ứng dụng (8)
    • 1.5 Kết luận (9)
    • 1.6 Bảo trì và bảo dưỡng (9)
  • 2. Motor USM315-402W2 (9)
    • 2.1 Giới thiệu (9)
    • 2.2 Thông số kỹ thuật (9)
    • 2.3 Đặc điểm kỹ thuật (10)
    • 2.4 Ứng dụng (10)
    • 2.5 Bảo trì và bảo dưỡng (10)
    • 2.6 Kết luận (10)
  • 3. ĐỘNG CƠ SERVO (SERVO MOTOR) LÀ GÌ? (11)
    • 3.1 Các loại động cơ Servo phổ biến (11)
    • 3.2 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ SERVO (12)
    • 3.3 ỨNG DỤNG CỦA ĐỘNG CƠ SERVO TRONG CÔNG NGHIỆP (13)
    • 3.4 Ưu, nhược điểm của động cơ Servo (15)
    • 3.5 Nguyên lý điều khiển của AC servo (15)
    • 3.6 Quy trình đấu dây điều khiển động cơ DC servo motor (16)
  • 4. Động cơ bước là gì? (17)
    • 4.1 Khái niệm (17)
    • 4.2 Phân loại động cơ bước (18)
    • 4.3 Cấu tạo động cơ bước (18)
    • 4.4 Thông số motor bước (18)
    • 4.5 Nguyên lý hoạt động của động cơ bước như thế nào? (19)
    • 4.6 Ứng dụng của động cơ bước (20)
    • 5.1 Số lượng cực (22)
    • 5.2 Mô-men xoắn (23)
    • 5.3 Mức độ rung và nhiệt (23)
      • 5.3.1 Giá cả (23)
      • 5.3.2 Tốc độ (23)
      • 5.3.3 Ổn định (23)
    • 5.4 Các loại tín hiệu (23)
      • 5.4.1 Tín hiệu digital (23)
      • 5.4.2 Tín hiệu analog (24)
    • 5.5 Tính toán chọn động cơ cho băng tải Belt: CHƯƠNG 2. CẢM BIẾN QUANG HỌC (25)
    • 2.1 Tổng quát về cảm biến (28)
    • 2.2 Giới thiệu về cảm biến ( MM-VS310 ) (29)
    • 2.3 Nguyên lí hoạt động (29)
    • 2.4 Ưu nhược điểmcủa cảm biến (30)
    • 2.5 Ứng dụng (30)
    • 2.6 Cách cài đặt (30)
    • 2.7 Các công việc bảo trì cảm biến MM-VS310 (31)
    • 2.8 Cảm biến Encoder (31)
      • 2.8.1 Encoder là gì ? (31)
      • 2.8.2 Các loại cơ bản của Encoder (31)
      • 2.8.3 Ưa nhược điểm của Encoder (32)
      • 2.8.4 Cấu tạo của Encoder (32)
      • 2.8.5 Nguyên Lý hoạt dộng của Encoder (33)
      • 2.8.6 Ứng dụng Encoder (34)
    • 2.9 Cách dấu dây cho cảm biến (35)
  • CHƯƠNG 3. XILANH KHÍ NÉN (37)
    • 3.1 Tổng quát về xilanh (37)
    • 3.4 Tính năng (38)
    • 3.5 Ứng dụng (38)
    • 3.5 Cách cài đặt (39)
    • 3.6 Bảo trì (39)
    • 3.7 Van thủy lực (39)
      • 3.7.1 Khái quát về van thủy lực (39)
      • 3.7.2 Phân loại và chức năng van thủy lực (39)
      • 3.7.3 Hệ thống khí nén (41)
      • 3.7.4 Cấu tạo của xi lanh khí nén (42)
      • 3.7.5 Hệ thống khí nén của xi lanh bao gồm các thành phần sau (43)
      • 3.7.6 Hệ thống khí nén của xi lanh hoạt động như sau (43)
      • 3.7.7 Ứng dụng của xy lanh khí nén (43)
      • 3.7.8 Ưu điểm (44)
      • 3.7.9 Tính toán chọn xilanh cho phù hợp (44)
  • CHƯƠNG 4. BÁO CÁO VỀ DOANH NGHIỆP, CÔNG TY (46)
    • 1. Giới thiệu chung về doanh nghiệp (46)
    • 2. Các lĩnh vực hoạt động (47)
      • 2.1. Lĩnh vực Hóa Chất (47)
      • 2.2. Lĩnh vực sản xuất, lắp ráp động cơ xe máy điện, xe đạp điện (48)
    • 3. Các công cụ sản xuất (48)
      • 3.1. Máy tính và phần mềm thiết kế (48)
      • 3.2. Các máy móc chuyên dụng sản xuất (48)
      • 3.3. Các dây chuyền, robot tự động hóa (49)
      • 3.4. Các công cụ đo lường và kiểm nghiệm (49)
    • 4. Vị trí ứng tuyển mong muốn và các kiến thức cần trang bị (49)
      • 4.1. Vị trí ứng tuyển (49)
      • 4.2. Các kiến thức cần trang bị (50)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (51)

Nội dung

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI PHÂN HIỆU TP. HỒ CHÍ MINH -------------------- BÁO CÁO THỰC TẬP CHUYÊN MÔN ĐỀ TÀI: CÁC THIẾT BỊ CƠ CẤU CHẤP HÀNH (XILANH, MOTOR, CẢM BIẾN) GVHD : ThS Đỗ Tân Khoa SVTH : Mai Hoàng Trung MSSV : 615104C056 Lớp : Kỹ Thuật Cơ Điện Tử K61 TP Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2024. LỜI MỞ ĐẦU Trong suốt 4 năm vừa qua, với những kiến thức nền tảng cùng những kiến thức chuyên môn được thầy cô giảng dạy trong nhà trường, em đã hiểu hơn về ngành học của mình, bổ sung thêm được nhiều kiến thức chuyên môn cũng như kiến thức chung xã hội. Với 1 tháng thực tập tại Trung tâm đào tạo khu công nghệ cao em đã được cọ xát, thực hành những kiến thức đã được học trong suốt 4 năm qua. Khoảng thời gian này đã giúp em nhận ra rất nhiều điều mà mình còn thiếu sót, cần phải học tập và rèn luyện nhiều hơn nữa. Đối với em đây là một kì học tập đầy hấp dẫn và thú vị. Sau tất cả những thành công em gặt hái được là kiến thức và trải nghiệm em xin được gửi những lời cảm ơn nhất đến toàn thể mọi người. Lời đầu tiên em xin được gửi lời cảm ơn tới nhà trường Đại học Giao thông Vận tải Phân hiêu tại TP. HCM đã tạo điều kiện học tập tốt nhất cho chúng em, tạo điều kiện cho chúng em được thực tập tại Trung tâm đào tạo khu công nghệ cao, đồng kính gửi lời cảm ơn tới các thầy cô bộ môn trong khoa Cơ khí đã giảng dạy rất tâm huyết những kinh nghiệm chuyên ngành của mình cho sinh viên. Em xin được cảm ơn đến Trung tâm đào tạo khu công nghệ cao đã tạo điều kiện cho em để em có thể thực tập những kiến thức đã học vào thực tế. Em xin cảm ơn những anh chị trong trung tâm đã tận tình giúp đỡ em trong thời gian em thực tập. Em xin cảm ơn Ths.Đỗ Tân Khoa đã giúp đỡ và hướng dẫn nhiệt tình cho em trong suốt thời gian em thực tập và làm báo cáo này. Với những kiến thức còn thiếu sót, những kỹ năng còn hạn hẹp, em không thể tránh được những sai lầm, em mong thầy cô cũng như trung tâm có thể thông cảm và bỏ qua cho em. Lời cuối cùng em xin chúc quý thầy cô, cũng như các anh chị trong trung tâm sẽ luôn khỏe mạnh, hoàn thành tốt công việc của mình và luôn hạnh phúc. Em xin chân thành cảm ơn! LỜI NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. MỤC LỤC CHƯƠNG I. ĐỘNG CƠ 1 1. Motor 3IK15GN-CW2 1 1.1 Giới thiệu 1 1.2 Thông số kỹ thuật 1 1.3 Đặc điểm kỹ thuật 1 1.4 Ứng dụng 2 1.5 Kết luận 3 1.6 Bảo trì và bảo dưỡng 3 2. Motor USM315-402W2 3 2.1 Giới thiệu 3 2.2 Thông số kỹ thuật 3 2.3 Đặc điểm kỹ thuật 4 2.4 Ứng dụng 4 2.5 Bảo trì và bảo dưỡng 4 2.6 Kết luận 4 3. ĐỘNG CƠ SERVO (SERVO MOTOR) LÀ GÌ? 5 3.1 Các loại động cơ Servo phổ biến 5 3.2 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ SERVO 6 3.3 ỨNG DỤNG CỦA ĐỘNG CƠ SERVO TRONG CÔNG NGHIỆP 7 3.4 Ưu, nhược điểm của động cơ Servo 9 3.5 Nguyên lý điều khiển của AC servo: 9 3.6 Quy trình đấu dây điều khiển động cơ DC servo motor: 10 4. Động cơ bước là gì? 11 4.1 Khái niệm 11 4.2 Phân loại động cơ bước 12 4.3 Cấu tạo động cơ bước 12 4.4 Thông số motor bước 12 4.5 Nguyên lý hoạt động của động cơ bước như thế nào? 13 4.6 Ứng dụng của động cơ bước 14 4.7 Ưu - nhược điểm của động cơ bước 15 5. So sánh 2 loại động cơ: 16 5.1 Số lượng cực: 16 5.2 Mô-men xoắn: 17 5.3 Mức độ rung và nhiệt: 17 5.3.1 Giá cả: 17 5.3.2 Tốc độ: 17 5.3.3 Ổn định: 17 5.4 Các loại tín hiệu: 17 5.4.1 Tín hiệu digital: 17 5.4.2 Tín hiệu analog: 18 5.5 Tính toán chọn động cơ cho băng tải Belt: CHƯƠNG 2. CẢM BIẾN QUANG HỌC 22 2.1 Tổng quát về cảm biến 22 2.2 Giới thiệu về cảm biến ( MM-VS310 ) 23 2.3 Nguyên lí hoạt động : 23 2.4 Ưu nhược điểmcủa cảm biến 24 2.5 Ứng dụng : 24 2.6 Cách cài đặt: 24 2.7 Các công việc bảo trì cảm biến MM-VS310: 25 2.8 Cảm biến Encoder 25 2.8.1 Encoder là gì ? 25 2.8.2 Các loại cơ bản của Encoder : 25 2.8.3 Ưa nhược điểm của Encoder 26 2.8.4 Cấu tạo của Encoder 26 2.8.5 Nguyên Lý hoạt dộng của Encoder 27 2.8.6 Ứng dụng Encoder 28 2.9 Cách dấu dây cho cảm biến 29 CHƯƠNG 3. XILANH KHÍ NÉN 31 3.1 Tổng quát về xilanh 31 3.2 Giới thiệu về Xilanh (CDM2KB20-75Z-C73) 31 3.3 Công dụng các cổng trên xilanh: 32 3.4 Tính năng 32 3.5 Ứng dụng: 32 3.5 Cách cài đặt: 33 3.6 Bảo trì: 33 3.7 Van thủy lực 33 3.7.1 Khái quát về van thủy lực 33 3.7.2 Phân loại và chức năng van thủy lực : 33 3.7.3 Hệ thống khí nén 35 3.7.4 Cấu tạo của xi lanh khí nén 36 3.7.5 Hệ thống khí nén của xi lanh bao gồm các thành phần sau: 37 3.7.6 Hệ thống khí nén của xi lanh hoạt động như sau: 37 3.7.7 Ứng dụng của xy lanh khí nén 37 3.7.8 Ưu điểm: 38 3.7.9 Tính toán chọn xilanh cho phù hợp: 38 CHƯƠNG 4. BÁO CÁO VỀ DOANH NGHIỆP, CÔNG TY 40 1. Giới thiệu chung về doanh nghiệp: 40 2. Các lĩnh vực hoạt động: 41 2.1. Lĩnh vực Hóa Chất: 41 2.2. Lĩnh vực sản xuất, lắp ráp động cơ xe máy điện, xe đạp điện: 42 3. Các công cụ sản xuất: 42 3.1. Máy tính và phần mềm thiết kế: 42 3.2. Các máy móc chuyên dụng sản xuất: 42 3.3. Các dây chuyền, robot tự động hóa: 43 3.4. Các công cụ đo lường và kiểm nghiệm: 43 4. Vị trí ứng tuyển mong muốn và các kiến thức cần trang bị: 43 4.1. Vị trí ứng tuyển: 43 4.2. Các kiến thức cần trang bị: 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 CHƯƠNG I. ĐỘNG CƠ 1. Motor 3IK15GN-CW2 1.1 Giới thiệu Motor 3IK15GN-CW2 là một loại động cơ điện xoay chiều ba pha, được sản xuất bởi hãng Oriental Motor. Motor này thuộc dòng sản phẩm World K Series, được thiết kế cho ứng dụng vận hành liên tục một chiều. 1.2 Thông số kỹ thuật Thông số Giá trị Điện áp định mức 220 V Tần số định mức 50 Hz Công suất định mức 0,15 kW Mô-men xoắn định mức 0,6 Nm Tốc độ định mức 1400 vòng/phút Kiểu kết nối Y Đường kính trục 10 mm Chiều dài trục 20 mm 1.3 Đặc điểm kỹ thuật Motor 3IK15GN-CW2 được thiết kế với vỏ nhôm, giúp tản nhiệt hiệu quả. Motor có tích hợp bộ bảo vệ nhiệt tự động, giúp bảo vệ motor khỏi quá nhiệt. Motor có thể hoạt động trong dải nhiệt độ từ -10 đến 40 độ C. 1.4 Ứng dụng Máy móc sản xuất Thiết bị gia dụng Thiết bị y tế Thiết bị vận tải 1.5 Kết luận Motor 3IK15GN-CW2 là một loại động cơ điện xoay chiều ba pha chất lượng cao, đáp ứng được nhiều yêu cầu của các ứng dụng vận hành liên tục một chiều. Motor này có nhiều ưu điểm, bao gồm: Công suất và mô-men xoắn lớn Tốc độ ổn định Tiết kiệm điện năng Độ bền cao Để lựa chọn được motor phù hợp với nhu cầu sử dụng, cần cân nhắc các yếu tố sau: Công suất và mô-men xoắn cần thiết Tốc độ quay cần thiết Môi trường hoạt động của motor Chi phí đầu tư Ngoài các thông số kỹ thuật cơ bản được liệt kê ở trên, motor 3IK15GN-CW2 còn có một số thông tin khác cần lưu ý: Motor có khả năng chịu tải cao, lên đến 100% tải định mức trong thời gian dài. Motor có độ ồn thấp, chỉ 40 dB (A). Motor có độ tin cậy cao, tuổi thọ trung bình lên đến 20.000 giờ. 1.6 Bảo trì và bảo dưỡng Để đảm bảo motor hoạt động tốt và bền bỉ, cần thực hiện các công việc bảo trì và bảo dưỡng định kỳ sau: Kiểm tra và vệ sinh motor thường xuyên, đặc biệt là các bộ phận tiếp xúc với môi trường như vỏ motor, trục motor,... Tra dầu mỡ cho motor theo định kỳ. Kiểm tra và thay thế các bộ phận bị hỏng hóc. 2. Motor USM315-402W2 2.1 Giới thiệu Motor USM315-402W2 là một loại động cơ điện một chiều không chổi than, được sản xuất bởi hãng Oriental Motor. Motor này thuộc dòng sản phẩm USM315 Series, được thiết kế cho ứng dụng vận hành liên tục một chiều. 2.2 Thông số kỹ thuật Thông số Giá trị Điện áp định mức 24 V Dòng điện định mức 1,2 A Công suất định mức 290 W Mô-men xoắn định mức 2,1 Nm Tốc độ định mức 1500 vòng/phút Kiểu kết nối W2 Đường kính trục 12 mm Chiều dài trục 25 mm Trọng lượng 1,2 kg 2.3 Đặc điểm kỹ thuật Motor USM315-402W2 được thiết kế với vỏ nhôm, giúp tản nhiệt hiệu quả. Motor có tích hợp bộ bảo vệ nhiệt tự động, giúp bảo vệ motor khỏi quá nhiệt. Motor có thể hoạt động trong dải nhiệt độ từ -10 đến 40 độ C. 2.4 Ứng dụng Motor USM315-402W2 được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm: Máy móc sản xuất Thiết bị gia dụng Thiết bị y tế Thiết bị vận tải 2.5 Bảo trì và bảo dưỡng Để đảm bảo motor hoạt động tốt và bền bỉ, cần thực hiện các công việc bảo trì và bảo dưỡng định kỳ sau: Kiểm tra và vệ sinh motor thường xuyên, đặc biệt là các bộ phận tiếp xúc với môi trường như vỏ motor, trục motor,... Tra dầu mỡ cho motor theo định kỳ. Kiểm tra và thay thế các bộ phận bị hỏng hóc.

Motor 3IK15GN-CW2

Giới thiệu

Motor 3IK15GN-CW2 là một loại động cơ điện xoay chiều ba pha, được sản xuất bởi hãng Oriental Motor Motor này thuộc dòng sản phẩm World K Series, được thiết kế cho ứng dụng vận hành liên tục một chiều.

Thông số kỹ thuật

Thông số Giá trị Điện áp định mức 220 V

Tần số định mức 50 Hz

Công suất định mức 0,15 kW

Mô-men xoắn định mức 0,6 Nm

Tốc độ định mức 1400 vòng/phút

Kiểu kết nối Y Đường kính trục 10 mm

Đặc điểm kỹ thuật

Motor 3IK15GN-CW2 được thiết kế với vỏ nhôm, giúp tản nhiệt hiệu quả Motor có tích hợp bộ bảo vệ nhiệt tự động, giúp bảo vệ motor khỏi quá nhiệt Motor có thể hoạt động trong dải nhiệt độ từ -10 đến 40 độ C.

Ứng dụng

Kết luận

 Motor 3IK15GN-CW2 là một loại động cơ điện xoay chiều ba pha chất lượng cao, đáp ứng được nhiều yêu cầu của các ứng dụng vận hành liên tục một chiều Motor này có nhiều ưu điểm, bao gồm:

 Công suất và mô-men xoắn lớn

 Để lựa chọn được motor phù hợp với nhu cầu sử dụng, cần cân nhắc các yếu tố sau:

 Công suất và mô-men xoắn cần thiết

 Tốc độ quay cần thiết

 Môi trường hoạt động của motor

 Ngoài các thông số kỹ thuật cơ bản được liệt kê ở trên, motor 3IK15GN-CW2 còn có một số thông tin khác cần lưu ý:

 Motor có khả năng chịu tải cao, lên đến 100% tải định mức trong thời gian dài.

 Motor có độ ồn thấp, chỉ 40 dB (A).

 Motor có độ tin cậy cao, tuổi thọ trung bình lên đến 20.000 giờ.

Bảo trì và bảo dưỡng

Để đảm bảo motor hoạt động tốt và bền bỉ, cần thực hiện các công việc bảo trì và bảo dưỡng định kỳ sau:

 Kiểm tra và vệ sinh motor thường xuyên, đặc biệt là các bộ phận tiếp xúc với môi trường như vỏ motor, trục motor,

 Tra dầu mỡ cho motor theo định kỳ.

 Kiểm tra và thay thế các bộ phận bị hỏng hóc.

Motor USM315-402W2

Giới thiệu

Motor USM315-402W2 là một loại động cơ điện một chiều không chổi than, được sản xuất bởi hãng Oriental Motor Motor này thuộc dòng sản phẩm USM315 Series, được thiết kế cho ứng dụng vận hành liên tục một chiều.

Thông số kỹ thuật

Thông số Giá trị Điện áp định mức 24 V

Mô-men xoắn định mức 2,1 Nm

Tốc độ định mức 1500 vòng/phút

Kiểu kết nối W2 Đường kính trục 12 mm

Đặc điểm kỹ thuật

 Motor USM315-402W2 được thiết kế với vỏ nhôm, giúp tản nhiệt hiệu quả.

 Motor có tích hợp bộ bảo vệ nhiệt tự động, giúp bảo vệ motor khỏi quá nhiệt.

 Motor có thể hoạt động trong dải nhiệt độ từ -10 đến 40 độ C.

Ứng dụng

Motor USM315-402W2 được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm:

Bảo trì và bảo dưỡng

Để đảm bảo motor hoạt động tốt và bền bỉ, cần thực hiện các công việc bảo trì và bảo dưỡng định kỳ sau:

 Kiểm tra và vệ sinh motor thường xuyên, đặc biệt là các bộ phận tiếp xúc với môi trường như vỏ motor, trục motor,

 Tra dầu mỡ cho motor theo định kỳ.

 Kiểm tra và thay thế các bộ phận bị hỏng hóc.

Kết luận

- Motor USM315-402W2 là một loại động cơ điện một chiều không chổi than chất lượng cao, đáp ứng được nhiều yêu cầu của các ứng dụng vận hành liên tục một chiều.

 Công suất và mô-men xoắn lớn

- Ngoài các thông số kỹ thuật cơ bản được liệt kê ở trên, motor USM315-402W2 còn có một số thông tin khác cần lưu ý:

 Motor có khả năng chịu tải cao, lên đến 100% tải định mức trong thời gian dài.

 Motor có độ ồn thấp, chỉ 38 dB (A).

 Motor có độ tin cậy cao, tuổi thọ trung bình lên đến 20.000 giờ.

ĐỘNG CƠ SERVO (SERVO MOTOR) LÀ GÌ?

Các loại động cơ Servo phổ biến

Động cơ Servo hiện nay đang được ứng dụng rất nhiều và được phân loại thành 2 loại Servo chính là: động cơ DC Servo và động cơ AC Servo.

 AC Servo là động cơ cho phép xử lý được các dòng điện cao, do đó nó thường được sử dụng trong máy móc công nghiệp.

 DC Servo là động cơ chỉ phù hợp cho các ứng dụng nhỏ, vì nó không xử lý được các dòng điện cao.

CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ SERVO

Bây giờ chúng ta đã biết động cơ servo là gì và nó được sử dụng ở đâu và hoạt động như thế nào, hãy cùng xem cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó:

 Động cơ servobao gồm hai cuộn dây làcuộn dây statovàrôto Động cơ bao gồm haiổ trụcở mặt trước và mặt sau đểtrụcchuyển động tự do.

 Cuộn dây stato được quấn trên phần đứng yên của động cơ và cuộn dây này còn được gọi là cuộn dây trường của động cơ Stato đóng vai trò là thỏi nam châm hút từ trường, hỗ trợ động cơ hoạt động Khi dòng điện được dẫn qua các cuộn dây quấn đặt bên trong lõi thép, nó sẽ tạo ra một lực cảm ứng điện từ để chuyển đổi từ năng lượng điện thành năng lượng cơ học.

 Dây quấn rôto được quấn trên phần quay của động cơ và dây quấn này còn được gọi là dây quấn phần ứng của động cơ Rotor là 1 nam châm vĩnh cửu, là phần chuyển động trong hệ thống điện từ của động cơ điện Lực tương tác giữa các cuộn dây và các từ trường điện tích tạo ra một mô men xoắn xoay quanh trục quay của Roto.

 Bộ mã hóacó nhiệm vụ cảm biến gần đúng để xác định tốc độ quay và vị trí quay của động cơ.

- Động cơ Servo như đã giới thiệu ở phần cấu tạo thì nó được tạo nên từ hệ thống vòng khép kín Tín hiệu đầu ra của Servo sẽ được nối với mạch điều khiển Khi động cơ quay liên tục, vận tốc và vị trí sẽ hồi tiếp, truyền đến mạch này.

- Cách thức hoạt động của động cơ servo mang lại rất nhiều tính linh hoạt, độ chính xác và độ tin cậy với hiệu quả chi phí cao Nó có thể hoạt động và giữ vị trí, mô-men xoắn và tốc độ một cách chính xác và chỉ trong một phần của giây Điều này cho phép thực hiện các hoạt động phức tạp của máy móc, cũng có thể thực hiện các quy trình sản xuất khó và do đó đặc biệt thích hợp cho các giải pháp tự động hóa và robot.

ỨNG DỤNG CỦA ĐỘNG CƠ SERVO TRONG CÔNG NGHIỆP

- Các lĩnh vực sử dụng bao gồm hầu hết các lĩnh vực của ngành công nghiệp chế biến, sản xuất, đóng gói, lắp ráp và nhiều ứng dụng đòi hỏi khắt khe khác về robot, máy móc CNC hoặc sản xuất tự động như:

 Trong máy bay điều khiển bằng sóng vô tuyến: điều khiển vị trí và chuyển động của thang máy.

 Trong rô bốt: điều khiển chuyển động của robot vì khả năng bật tắt mượt mà và định vị chính xác.

 Trong ngành hàng không vũ trụ: duy trì chất lỏng thủy lực trong hệ thống thủy lực.

 Trong các thiết bị điện tử như DVD hoặc đầu phát Blue-ray Disc: mở rộng hoặc phát lại các khay đĩa.

 Trong ô tô: duy trì tốc độ của xe …

Hình 1 Động cơ Servo được sử dụng trong máy bay trực thăng RC

Hình 2 Động cơ Servo được sử dụng trong máy bay

Hình 3 Động cơ Servo trong cánh tay robot

Ưu, nhược điểm của động cơ Servo

* Ưu điểm động cơ Servo

- Như chúng ta đã biết, servo được phân chia thành 2 loại: dc servo motor, servo ac - Khách hàng cần xem xét kỹ lưỡng những ưu điểm để đưa ra quyết định chọn mua cho phù hợp yêu cầu.

+ Ưu điểm của Servo DC

Kiểm soát tốc độ của động cơ một cách chính xác và nhanh chóng Dễ dàng khi sử dụng, giá thành phải chăng Nguyên tắc điều khiển của loại dc servo motor này rất dễ dàng.

So với loại khác, tốc độ mo men xoắn rất khó

+ Ưu điểm của Servo AC

 Chi phí bảo trì miễn phí Điểm nổi bật của loại này đó là điều khiển tốc độ tốt, trên toàn vùng tốc độ điều khiển thật trơn tru, không xuất hiện sự dao động.

 Hiệu suất khi sử dụng servo loại ac cao hơn 90% so với trước đây, ít tỏa ra nhiệt lượng

 Độ chính xác cao khi điều khiển vị trí, điều khiển tốc độ cao, tuy nhiên phụ thuộc phần nhiều vào độ chính xác của bộ mã hóa.

 Tiếng ồn thấp, quán tính và momen xoắn thấp, không có bàn chải mặc.

* Nhược điểm động cơ Servo

 Nhược điểm của động cơ servo ac đó là: Khi con người sử dụng phải điều khiển phức tạp hơn.

 Những thông số ổ đĩa cần liên kết và điều chỉnh các thông số PID giúp xác định như cầu kết nối nhiều hơn.

 Còn đối với động cơ dc servo thì do có chổi than sẽ làm giới hạn sức đề kháng bổ sung cũng như tốc độ khiến các hạt dễ bị ăn mòn hơn Những môi trường làm việc có tính chất bụi bẩn thì thiết bị không phù hợp.

 Mỗi một động cơ của một máy móc thì sẽ thích hợp với 1 loại servo nói riêng và các thiết bị điện, tự động hóa nói chung Việc lựa chọn thích hợp không những làm tăng năng suất mà còn giúp tăng độ bền của máy móc, hạn chế sự cố và tiết kiệm năng lượng.

Nguyên lý điều khiển của AC servo

- Để điều khiển động cơ AC servo ta phải sử dụng một bộ điều khiển (Driver) đi kèm động cơ Khi điều khiển động cơ ta cấp tín hiệu từ PLC (hoặc bộ điều khiển) cho driver Sau đó driver xuất các tín hiệu điều khiển tốc độ, tọa độ, mô-men… đến động cơ Người sử dụng servo chỉ quan tâm đến cách ta xuất tín hiệu cho drvier chứ ta không cần can thiệp vào tín hiệu mà driver điều khiển động cơ Nói đến cách điều khiển động cơ servo là nói đến cách ta đưa tín hiệu vào bộ driver Việc lựa chọn phương pháp điều khiển động cơ servo còn phụ thuộc vào việc ta sử dụng chức năng nào của servo.

** Servo có 3 chức năng chính như sau:

 - Điều khiển vị trí: Khi sử dụng chức năng này, ta dùng phương pháp xuất xung

 - Điều khiển tốc độ: Khi sử dụng chức năng này ta dùng tín hiệu analog để điều khiển

 - Điều khiển mô-men: Khi sử dụng chức năng này ta cũng dùng tín hiệu analog

Quy trình đấu dây điều khiển động cơ DC servo motor

1.Bạn cần chuẩn bị một con mạch cầu bao gồm có 2 dây output ra ở bộ điều khiển (Thông thường, hệ thống mạch cầu thông dụng của động cơ sẽ có 2 kênh, và trong trường hợp này, các bạn chỉ cần sử dụng 1 kênh trên mạch cầu để điều khiển là đủ).

2.Tiếp theo, bạn cần chuẩn bị thêm 1 con DC servo motor được tích hợp gồm có

6 dây Trong đó, 2 dây sẽ tạo nguồn điện để đi nuôi động cơ vận hành, còn 2 dây nguồn đi nuôi cho động cơ encoder, đồng thời kết hợp 2 dây output về con encoder và một giắc nguồn + 1 dây điện.

- Tiến hành đấu nối cấp nguồn cho động cơ servo như sau:

1.Lấy 2 dây cấp nguồn điện từ phía động cơ servo motor để đấu vào 2 chân từ kênh của con mạch cầu Tiếp đến, các bạn hãy cấp nguồn cho con mạch cầu bằng cái giắc nguồn mà ở đó chân dương của giắc cắm vào chân + mạch cầu, còn dây điện âm của giắc sẽ kết hợp 1 đầu dây điện và đem đấu chung.

2.Sau đó, các bạn tiến hành cấp nguồn cho con encoder bằng cách: Dùng 2 chân âm và dương của động cơ encoder để cắm lần lượt, nối trực tiếp vào chân DND và chân 5V của hệ thống boar mạch arduino Trên thực tế, nếu chú ý kỹ một chút, các bạn sẽ thấy 2 chân GND và chân 5V được đặt nằm sát nhau tại boar mạch của arduino.

3.Còn 2 chân tín hiệu trả về còn lại của con encoder, chúng ta sẽ đấu nối với chân cực 2 của các boar mạch arduino Đối với chân còn lại của con encoder, bạn đem đấu vào bất kỳ chân nào của con arduino, có thể là chân 4 – 6 – 8 đều được.

4.Tiến hành đấu nối chung dây mát, nhưng trong trường hợp này, chúng ta sẽ lấy mát mạch cầu để đấu nối chung mát với arduino là được.

5.Sau đó, bạn hãy lấy 2 dây tín hiệu điều khiển từ mạch cầu để đem đấu vào 2 chân output của tín hiệu analog nằm trong boar mạch arduino, đó chính là chân 7 và chân 8 Tất nhiên, con arduino cũng có rất nhiều chân output tín hiệu analog, chính vì lẽ đó, các bạn có thể đấu nối vào các chân analog khác cũng không sao.

6.Cuối cùng, các bạn sử dụng dây nguồn 12V để cấp vào các giắc cắm là xong.

Động cơ bước là gì?

Khái niệm

- Động cơ bước, hay còn gọi làStep Motor là gì? động cơ bước là một loại động cơ sử dụng điện nhưng có nguyên lý và ứng dụng vô cùng khác biệt so với các loạiđộng cơ điện

1 phavàđộng cơ điện 3 phathông thường.

- Thực chất, đây là một loại động cơ đồng bộ, có khả năng biến đổi các tín hiệu điều khiển của máy móc dưới dạng các xung điện rời rạc được phát ra kế tiếp nhau, tạo thành các chuyển động góc quay Đôi khi chính là các chuyển động của rôto, giúp cho người dùng cố định roto của máy vào trong các vị trí cần thiết.

Hình 4.1 Động cơ bước là một loại động cơ đồng bộ đặc biệt

- Nói chung, động cơ bước (motor bước) là một loại động cơ mà các bạn có thể quy định được tần số góc quay của nó Nếu góc bước của nó càng nhỏ thì số bước trên mỗi vòng quay của động cơ càng lớn và độ chính xác của vị trí chúng ta thu được càng lớn.

- Các góc bước của động cơ có thể đạt cực đại là 90 độ và cực tiểu đến 0,72 độ Tuy nhiên, các góc bước của động cơ thường được sử dụng phổ biến nhất là góc 1,8 độ, góc 2,5 độ, góc 7,5 độ và góc 15 độ.

- Ví dụ:Một động cơ bước có góc 1,8 độ/ bước nếu quay hết 1 vòng khoảng 360 độ thì mất

200 bước (thuật ngữ chuyên ngành gọi là Full Step) Các chế độ quay càng nhiều xung thì động cơ quay của máy sẽ càng êm hơn Ở Việt Nam, người ta hay dùng phổ biến nhất là động cơ 200 step.

Phân loại động cơ bước

a) Phân loại dựa vào số pha của động cơ

 Động cơ bước 2 phasẽ tương ứng với 1 góc bước khoảng 1.8 độ.

 Động cơ Step 3 pha sẽ tương ứng với 1 góc bước là 1.2 độ.

 Động cơ Step 5 pha sẽ tương ứng với góc bước là 0.72 độ. b) Phân loại động cơ bước dựa vào rotor

 Động cơ bước có rotor được làm bằng dây quấn hoặc sử dụng nam châm vĩnh cửu.

 Động cơ bước thay đổi từ trở Đây là 1 loại động cơ có roto không được tác động nhưng lại có phần tử cảm ứng. c) Phân loại tùy thuộc vào cực của động cơ

 Động cơ bước đơn cực.

 Động cơ bước lưỡng cực.

Cấu tạo động cơ bước

Cấu tạo của động cơ bước gồm: Rotor và stato.

 Rotor thực ra chính là một dãy các lá nam châm vĩnh cửu, chúng được sắp xếp chồng lên nhau một cách kỹ lưỡng, cẩn thận Trên các lá nam châm này lại được chia thành các cặp cực sắp xếp đối xứng với nhau.

 Stato được cấu tạo bằng sắt từ, chúng được chia thành các rãnh nhỏ để đặt cuộn dây.

Hình 4.3 Cấu tạo động cơ bước (Motor Step)

Thông số motor bước

- Thông thường, mỗimotor stepcó một bộ phận quan trọng nhất, nếu bạn hỏimua bán động cơ bướcthì chắc chắn phải hỏi đầu tiên Đó là, động cơ bước thường có bao nhiêu step Theo như thông tin từ nhà sản xuất, động cơ bước trên thị trường Việt Nam hiện nay đang được giới DIY tin dùng có số step là 200.

- Ngoài ra, động cơ bước còn có các thông số khác, cụ thể như:

Rated Current/ phase (dòng tiêu thụ tối đa của mỗi pha) 2.0 A

Phase Resistance (điện trở của từng pha) 1.4 Ω

Voltage (hiệu điện thế dòng điện) 2.8 V

- Trong đó, tham số Rated Current/ phase sẽ thể hiện cho bạn biết dòng điện tối đa mà mỗi pha của động cơ có thể nhận được Nếu driver điều khiển nào có dòng điện mỗi pha cao hơn thông số nêu trên thì sẽ hỏng Do đó, bạn nên lựa loại driver cho dòng điện chạy ra xấp xỉ 80 - 90% thông số trên đây.

Nguyên lý hoạt động của động cơ bước như thế nào?

- Nguyên lý hoạt động động cơ bướckhông quay theo các cơ chế thông thường, bởi vì Step motor quay theo từng bước một, cho nên nó có một độ chính xác cao, đặc biệt là về mặt điều khiển học.

- Động cơ motor bước làm việc nhờ vào hoạt động của các bộ chuyển mạch điện tử Các mạch điện tử này sẽ đưa các tín hiệu của lệnh điều khiển chạy vào stato theo số thứ tự lần lượt và một tần số nhất định.

- Tổng số góc quay của từng con rotor tương ứng với số lần mà động cơ được chuyển mạch Đồng thời, chiều quay và tốc độ quay của con rotor còn phụ thuộc vào số thứ tự chuyển đổi cũng như tần số chuyển đổi của nó.

HÌNH 4.5 Động cơ bước làm việc nhờ vào hoạt động của các bộ chuyển mạch điện tử

- Hiện nay, có 4 phương pháp để điều khiển động cơ bước được sử dụng phổ biến nhất, đó là:

 Điều khiển động cơ bước dạng sóng (Wave): Đây là phương pháp điều khiển cấp xung cho bộ điều khiển, hoạt động lần lượt theo đúng thứ tự nhất định cho từng cuộn dây pha.

 Điều khiển động cơ bước đủ (Full step): Đây là phương pháp điều khiển cấp xung cùng lúc, đồng thời cho cả 2 cuộn dây pha được sắp xếp kế tiếp nhau.

 Điều khiển động cơ nửa bước (Half step): Chính là phương pháp điều khiển kết hợp cả 2 phương pháp điều khiển động cơ dạng sóng và điều khiển động cơ bước đủ. Khi điều khiển động cơ theo phương pháp này thì giá trị của góc bước nhỏ hơn 2 lần và số bước của động cơ bước cũng sẽ tăng lên 2 lần so với phương pháp điều khiển bằng động cơ bước đủ Tuy nhiên, phương pháp điều khiển này có bộ phát xung điều khiển vô cùng phức tạp.

 Điều khiển động cơ vi bước (Microstep): Đây là phương pháp mới, chỉ được áp dụng trong quá trình điều khiển động cơ bước Từ đó, cho phép động cơ bước dừng lại và định vị trong khoảng vị trí nửa bước chính giữa 2 bước đủ.

Ứng dụng của động cơ bước

- Động cơ bước hiện nay đã và đang được ứng dụng rất nhiều và ngày càng phổ biến, chủ yếu là trong điều khiển chuyển động kỹ thuật số của các động cơ Nó được thực hiện bởi các lệnh đã được mã hoá tự động dưới dạng số.

- Ứng dụng động cơ bướctrong ngành công nghiệp tự động hoá, đặc biệt là đối với các thiết bị máy móc cần phải có sự chính xác Chẳng hạn như các loại máy móc công nghiệp hiện đại, giúp phục vụ cho quá trình gia công cơ khí như: Máy cắt công nghệ plasma CNC, máy cắt công nghệ CNC laser,…

Hình 4.6 Ứng dụng động cơ bước nhiều nhất trong ngành công nghiệp tự động hoá

- Trong lĩnh vực an ninh bảo mật, động cơ bước chính là một sản phẩm giám sát mới, đem lại tiến bộ vượt trội cho ngành an ninh.

- Trong lĩnh vực tế, động cơ bước được sử dụng để sản xuất máy quét y tế, máy lấy mẫu, thậm chí còn có bên trong máy chụp ảnh nha khoa kỹ thuật số, những chiếc bơm chất lỏng, mặt nạ phòng độc và các loại máy móc phân tích mẫu máu.

- Trong lĩnh vực điện tử tiêu dùng, động cơ bước được dùng trong quá trình chế tạo máy ảnh, đem lại chức năng lấy nét chính xác và sắc sảo cho máy ảnh, đồng thời có chức năng thu phóng các loại camera kỹ thuật số tự động hay các loại máy in 3D.

4.7 Ưu - nhược điểm của động cơ bước

- Nắm được những ưu - nhược điểm của động cơ bước sẽ giúp cho chúng ta ứng dụng loại động cơ này vào trong sản xuất một cách tốt nhất, đem lại giá trị kinh tế cao Vậy, ưu - nhược điểm của động cơ bước hiện nay có gì đáng bàn? Ưu điểm “đáng đồng tiền bát gạo” của động cơ bước đó là:

 Step Motor có ưu điểm đầu tiên là khả năng cung cấp mô men xoắn cực lớn, đặc biệt là ở dải vận tốc thấp và vận tốc trung bình.

 Một “điểm cộng” nữa của động cơ bước trên thị trường hiện nay đó là nó khá bền, giá thành sản phẩm cũng tương đối thấp, do đó việc mua bán, trao đổi cũng khá thuận tiện

Hình 4.7 Step Motor có ưu điểm đầu tiên là khả năng cung cấp mô men xoắn cực lớn

Nhược điểm của động cơ bước:

 Motor Stephay xảy ra các hiện tượng khó chịu, chẳng hạn như bị trượt bước Lý do được biết đến đó là vì lực từ yếu hay đôi khi còn do nguồn điện cấp vào động cơ không đủ.

 Một “điểm trừ” nữa đó là trong quá trình hoạt động, động cơ Step Motor thường gây ra tiếng ồn ào khó chịu và có hiện tượng động cơ bị nóng dần lên Với những động cơ Step Motor thế hệ mới thì độ ồn và hiện tượng nóng của động cơ đã được giảm đi đáng kể.

 Không nên sử dụng động cơ Step Motor cho các thiết bị máy móc đòi hỏi tốc độ cao.

5 So sánh 2 loại động cơ:

So sánh chung: Động cơ bước (Step) Động cơ Servo

Dùng trong bộ điều khiển vòng hở Dùng trong bộ điều khiển vòng kín

Không có tín hiệu phản hồi, dễ bị lỗi Có tín hiệu phản hồi về, ít bị lỗi hơn Ít tốn kém hơn động cơ servo Tốn kém

Kích thước nhỏ Kích thước lớn hơn Ở tốc độ thấp có mô-men lớn Có mô-men thấp hơn so với động cơ bước Ở tốc độ cao có mô-men nhỏ Có mô-men rất lớn

Không cần dùng encoder Cần encoder và hộp số để điều khiển chính xác

Tốc độ thấp hơn Tốc độ cao hơn

Không rung khi ở vị trí dừng Có rung động khi ở vị trí dừng

Không cần mã hóa Cần được mã hóa

Vòng hở (không có encoder) Vòng kín (có encoder)

Số lượng cực

Cặp cực từ là cặp nam châm là yếu tố chính làm quay động cơ Động cơ có thể là loại 2 cực, 4 cực, 8 cực, … Động cơ bước có số cực cao; thường từ 50-100.

Một động cơ servo có số cực thường là 4-8 Hãy coi các cực như răng của bạn Số lượng răng càng nhiều thì bạn càng có khả năng nhai càng tốt.

Từ trường và dòng điện bên trong động cơ xoay quanh số cực Điều đó có nghĩa là, số lượng cực càng nhiều thì động cơ có khả năng điều khiển vòng quay của nó càng cao.

Do số lượng cực lớn trong động cơ bước, nó có thể di chuyển theo nhiều số hơn và theo từng bước; điều đó quá trong các bước nhỏ Số bước trong một vòng quay càng cao thì độ chính xác càng cao

Vì vậy, động cơ bước được sử dụng phổ biến trong điều khiển vòng hở, vì nó được điều khiển chính xác bởi các chuyển động bước của chính nó.

Một động cơ servo sẽ sử dụng trong điều khiển vòng kín với phản hồi từ bộ encoder; để kiểm soát thích hợp.

Mô-men xoắn

Động cơ bước cung cấp một lượng mô-men lớn ở tốc độ thấp, do số lượng cực nhiều.Điều này không có lợi trong động cơ servo vì chúng cung cấp mô-men xoắn nhỏ hơn.Nhưng, ở tốc độ cao, động cơ bước cung cấp mô-men rất nhỏ và gần như mất một lượng lớn mô-men Đây là ưu điểm chính mà động cơ servo đạt được ở tốc độ cao, vì chúng cung cấp mô-men rất lớn.

Mức độ rung và nhiệt

Động cơ bước tạo ra độ rung cao Chúng cũng tản ra một lượng nhiệt lớn so với động cơ servo.

5.3.1 Giá cả: Động cơ bước ít tốn kém hơn so với động cơ servo Ngoài ra, vì động cơ servo yêu cầu bộ encoder và hộp số để điều khiển chính xác hơn, chi phí của chúng sẽ tăng thêm.

Nhưng, nếu bạn không coi trọng yếu tố chi phí; Nếu sử dụng điều khiển vòng kín , bạn sẽ nắm được mức độ điều khiển cao hơn và cũng có được nhiều tính năng hơn trong việc điều khiển hệ thống so với động cơ bước.

Tốc độ của động cơ servo cao hơn động cơ bước Chúng cung cấp RPM lớn hơn so với động cơ bước.

5.3.3 Ổn định: Động cơ servo có xu hướng rung ở vị trí đứng yên; điều này không xảy ra trong động cơ bước Vì vậy, nếu bạn yêu cầu một ứng dụng mà động cơ cần phải giữ tải ổn định như một tảng đá và giảm co rủi ro, sự cố do động cơ xung quanh hệ thống, thì động cơ bước sẽ là một lựa chọn tốt.

Encoder còn được gọi là bộ mã hóa quay hoặc bộ mã hóa trục, là một thiết bị cơ điện có chức năng chuyển đổi vị trí góc hoặc chuyển động của trục hoặc trục thành tín hiệu đầu ra tương tự hoặc kỹ thuật số Bộ mã hóa được sử dụng để phát hiện vị trí động cơ, hướng di chuyển, tốc độ… bằng cách đếm số vòng quay của trục.

Các loại tín hiệu

Hay còn được gọi là tín hiệu số Tín hiệu này hoạt động dựa trên hệ nhị phân; tức là các giá trị đều được biểu diễn bằng chữ số là 0 và 1 Trong đó số 1 biểu hiện cho dạng ON và số 0 biểu hiện cho dạng OFF.

Ta thường thấy nhất chính là các loại công tắc điện trong nhà của mình Khi ta bật công tắc, đèn sáng và khi ta tắt công tắc, đèn tắt.

Thì khi đó, tín hiệu digital được biểu diễn bởi số 1 khi ta bật công tắc và số 0 khi ta tắt.

Hình 1.6 Đồ thị biểu diễn tín hiệu digital.

Theo như hình trên, ta có thể thấy tín hiệu digital có 2 trạng thái là on và off tương ứng với giá trị 0 và 1 Một đặc điểm nữa là tín hiệu digital là dạng tín hiệu rời rạc, không nối tiếp nhau theo từng thời điểm.

Thực chất tín hiệu digital không tồn tại ở ngoài tự nhiên Chính từ “digital” cũng cho ta thấy rằng tín hiệu digital là 1 loại tín hiệu do con người tạo ra bằng công nghệ Chính vì vậy mà tín hiệu digital có thể được điều chỉnh bởi con người.

Ví dụ như tín hiệu âm thanh, người ta có thể điều chỉnh độ lớn/nhỏ của âm thanh hoặc với tín hiệu ánh sáng, người ta có thể tăng/giảm độ sáng của nó.

Tín hiệu analog là một loại tín hiệu liên tiếp và tương tự nhau Nghĩa là sau 1 chu kỳ thời gian, tín hiệu sẽ được lặp lại và chỉ khác nhau về cường độ. Để tìm hiểu tín hiệu analog là gì, ta cùng xem hình biểu diễn của tín hiệu analog như sau:

Hình 1.7 Đồ thị biểu diễn tín hiệu analog.

Theo như hình trên, ta có thể thấy đồ thị biểu diễn của tín hiệu analog là dạng đồ thị hình sin, cos hoặc đường cong lên xuống bất kỳ.

** Tín hiệu tương tự là gì?

Có thể bạn chưa biết, “analog” có nghĩa là … tương tự.

Tín hiệu analog là tín hiệu tương tự Tuy nhiên, tương tự không có nghĩa là nó sẽ lặp lại hoàn toàn giống nhau sau 1 khoảng thời gian Mà nó sẽ giống nhau về bản chất của tín hiệu và cường độ của tín hiệu lúc sau có thể mạnh hơn hoặc yếu hơn so với tín hiệu trước.

Tính toán chọn động cơ cho băng tải Belt: CHƯƠNG 2 CẢM BIẾN QUANG HỌC

https://www.youtube.com/watch?v=RVPkMMZNHGk

Hệ số ma sỏt: à = 0.3 Đường kính roller: D= 90 mm

Vận tốc belt: V= 180 mm/s Điện áp motor 1phase: 100VAC/50Hz

Thời gian hoạt động: 8 tiếng/ngày

Hình 1.8 Thiết kế băng tải.

2 Tính toán chọn hộp số:

Vận tốc quay trên trục hộp số:NG= 𝑽.𝟔𝟎

𝝅×𝟗𝟎 = 38.2±𝟑 𝟖(rpm) Động cơ dây quấn (4 cực), tần số 50Hz có tốc độ định mức 1200~1300 rpm.

Tỷ số truyền trong phạm vi: i = 𝟏𝟐𝟎𝟎~𝟏𝟑𝟎𝟎

𝟑𝟖.𝟐±𝟑.𝟖 = 28.6 ~37.8 Dựa vào cataloge tiêu chuẩn của Oriental chọn i = 36

3 Tính moment xoắn trục hộp sốmoment xoắn trục motorchọn motor:

Tổng lực tỏc dụng lờn băng tải: F = FA+ m.g(sin𝜽+ à.cos𝜽)

Moment xoắn trục đầu ra hộp số:T’L= 𝑭.𝑫

Nhân hệ số an toàn Sf= 2TL =T’L Sf = 3.68×2 = 7.36 N.m

Dựa vào kết quả tính toán moment xoắn TL = 7.36 N.m,có thể chọn sơ bộ (tham khảo). Hộp số 5GN36K Motor 51K40GN-AW2J(Chọn đại)

Tính moment xoắn trục động cơ (Hiệu suất bộ truyền hộp số n = 0.73)

4 Kiểm tra lại moment khởi độngkhông phù hợpchọn motor khác.

Kiểm định lại đặc tính motor vừa chọn sơ bộ, moment xoắn lúc khởi động:

Suy ra, chọn lại Motor5IK60GE-AW2Jhộp số 5GE36S

Tính lại moment xoắn cần thiết (Hiệu suất hộp số n = 0.66)

Hình 1.11 Bảng tra thông số moment xoắn khỏi động.

Tra thông số moment xoắn khởi động của motor 51K60GE-AW2J, moment xoắn khởi động định mức hộp số 5GE36S

5 Kiểm định lại moment quán tính của motor có đáp ứng moment quán tính của conveyor.

Moment quán tính của belt và vật di chuyển

= 25× ( 𝝅×𝟗𝟎×𝟏𝟎 𝟐𝝅 −𝟑 ) 𝟐 = 507 x 10 -4 [kg.m 2 ] Moment quán tính của roller J m2 = 𝟏 𝟖 M 2 D 2

= 10.2 x 10 -4 [kg.m 2 ] Tổng moment quán tính J m1 = J m1 + 2 J m2

Dựa vào cataloge của Oriental, Tra được moment quán tính của Motor5IK60GE-AW2Jlà 1.1×10 -4 [kg.m 2 ]

Sau khi qua hộp số 5GE36S có tỉ số truyền i = 36 thì moment quán tính được tính bằng công thức:JG= 1.1×10 -4 ×36 2

= 1425×10 -4 [kg.m 2 ] Kết luận: JG lớn hơn rất nhiều so với J nên vấn đề sử dụng motor và hộp số đã chọn này là không thành vấn đề về lực tải.

6 Kiểm định lại vận tốc của motor có đạt yêu cầu của tải đề bài.

Sau khi chọn được motor và hộp số theo số liệu đầu vào, chúng ta ráp vào hệ thống và thực hiện lại phép toán thuận từ các số liệu định mức của motor do nhà cung cấp quy định để tính và kiểm định lại vận tốc băng tải.

Tốc độ tối đa của motor khoảng 1470 rpm (50Hz)

Tốc độ của belt V= 192 mm/s > 180 mm/s (vận tốc theo yêu cầu của đề bài)

Kết luận: motor 5IK60GE-AW2J, hộp số 5GE 36S hoàn toàn đáp ứng được yêu cầu cho ứng dụng

Tổng quát về cảm biến

Cảm biến là thiết bị điện tử cảm nhận những trạng thái, quá trình vật lý hay hóa học ở môi trường cần khảo sát và biến đổi thành tín hiệu điện để thu thập thông tin về trạng thái hay quá trình đó Thông tin được xử lý để rút ra tham số định tính hoặc định lượng của môi trường, phục vụ các nhu cầu nghiên cứu khoa học kỹ thuật hay dân sinh và gọi ngắn gọn là đo đạc, phục vụ trong truyền và xử lýthông tinhay trong điều khiển các quá trình khác.

Cấu tạo gồm các phần tử mạch điện tạo thành một hệ thống hoàn chỉnh được đóng gói nhỏ gọn Các tín hiệu phát ra được quy chuẩn theo mức điện áp và dòng điện thông dụng nhất phù hợp với các bộ điều khiển.

Ví dụ cấu tạo của cảm biến nhiệt độ :

Giới thiệu về cảm biến ( MM-VS310 )

 Cảm biến quang điện hai chiều MM-VS310 là một công cụ được sử dụng để phát hiện vật thể trong khoảng phạm vi.

 Nó thường được sử dụng trong các ứng dụng tự động hóa khác nhau, như robot, máy móc và hệ thống an ninh.

 Tên sản phẩm: Cảm biến tiệm cận quang học MM-VS310

 Loại cảm biến: Cảm biến tiệm cận quang học

 Nguyên lý hoạt động: Cảm biến sử dụng ánh sáng LED để phát hiện sự hiện diện của vật thể.

 Đầu ra: NPN hoặc PNP

 Điện áp hoạt động: 5 VDC hoặc 24 VDC

 Dòng điện tiêu thụ: 10 mA (5 VDC), 20 mA (24 VDC)

 Khoảng cách phát hiện: 10 mm

 Nhiệt độ hoạt động: -10°C đến 60°C

 Nhiệt độ bảo quản: -20°C đến 70°C

 Kích thước: 16 mm x 6 mm x 20 mm

Nguyên lí hoạt động

 Cảm biến MM-VS310 hoạt động dựa trên nguyên tắc chùm tia hồng ngoại.

 Khi không có vật thể nào cản chùm tia hồng ngoại, bộ thu tín hiệu sẽ nhận được cường độ tín hiệu mạnh nhất.

 Khi một vật thể đi qua chùm tia hồng ngoại, cường độ tín hiệu nhận được sẽ giảm xuống.

 Bộ điều khiển sẽ phân tích sự thay đổi của cường độ tín hiệu để xác định xem có vật thể nào đi qua chùm tia hồng ngoại hay không.

Ưu nhược điểmcủa cảm biến

 Khoảng cách phạm vi cảm biến rộng, từ 20 đến 700 mm.

 Dễ dàng cài đặt và sử dụng.

 Không hoạt động tốt trong môi trường có nhiều ánh sáng mặt trời.

Ứng dụng

 Điều khiển máy móc : Cảm biến có thể được sử dụng để điều khiển các máy móc, chẳng hạn như máy CNC, máy đóng gói, hoặc máy in.

 Hệ thống tự động hóa : Cảm biến có thể được sử dụng trong các hệ thống tự động hóa, chẳng hạn như hệ thống kiểm soát chất lượng, hệ thống đóng gói tự động, hoặc hệ thống phân loại tự động.

 An ninh : Cảm biến có thể được sử dụng trong các hệ thống an ninh, chẳng hạn như hệ thống báo trộm, hệ thống kiểm soát ra vào, hoặc hệ thống kiểm soát truy cập.

Cách cài đặt

Cảm biến MM-VS310 được lắp đặt bằng cách gắn vào bề mặt của vật cần phát hiện Cảm biến được gắn bằng các vít hoặc keo dán.

Lưu ý khi lắp đặt cảm biển :

1 Trước khi lắp đặt cảm biến, bạn cần đảm bảo rằng điện áp của cảm biến phù hợp với điện áp của thiết bị mà bạn muốn kết nối.

2 Bạn cần sử dụng dây dẫn có kích thước phù hợp với dòng điện của cảm biến.

3 Bạn cần sử dụng các đầu nối phù hợp để nối cảm biến với thiết bị.

Các công việc bảo trì cảm biến MM-VS310

 Kiểm tra ngoại quan: Kiểm tra xem cảm biến có bị hư hỏng vật lý hay không, chẳng hạn như bị nứt, vỡ, hoặc bị rỉ sét Nếu cảm biến bị hư hỏng vật lý, cần thay thế cảm biến mới.

 Kiểm tra đầu nối: Kiểm tra xem các đầu nối của cảm biến có bị lỏng lẻo hay không. Nếu các đầu nối bị lỏng lẻo, cần siết chặt các đầu nối.

 Kiểm tra hoạt động: Kiểm tra xem cảm biến có hoạt động bình thường hay không Bạn có thể kiểm tra hoạt động của cảm biến bằng cách sử dụng một vật thể che chắn ánh sáng đi vào cảm biến Nếu cảm biến hoạt động bình thường, thì cảm biến không cần bảo trì thêm.

Cảm biến Encoder

 Encoder hay còn gọi là bộ mã hóa, là một bộ cảm biến chuyển động cơ học tạo ra tín hiệu kỹ thuật số đáp ứng với chuyển động Là một thiết bị cơ điện có khả năng làm biến đổi chuyển động thành tín hiệu số hoặc xung.

 Bộ mã hóa Encoder là một bộ phận rất quan trọng trong cấu tạo của máy CNC Nó giúp đo và hiển thị các thông số về tốc độ của máy.

 Có hai loại bộ mã hóa: tuyến tính và quay Encoder tuyến tính đáp ứng chuyển động dọc theo một đường dẫn, còn Encoder quay thì đáp ứng với chuyển động quay.

2.8.2 Các loại cơ bản của Encoder:

 Encoder tuyệt đối (adsolute encoder): Đã gọi là tuyệt đối thì tức là tín hiệu ta nhận được từ Encoder cho biết chính xác vị trí của Encoder mà người sử dụng không phải xử lý thêm gì cả.

 Sử dụng đĩa theo mã nhị phân hoặc mã Gray.

 Có kết cấu gồm: bộ phát ánh sáng (LED), đĩa mã hóa (có chứa dãi băng mang tín hiệu), một bộ thu ánh sáng nhạy với ánh sáng phát ra.

 Đĩa mã hóa ở Encoder được chế tạo từ vật liệu trong suốt, người ta đã chia mặtđĩa thành các góc đều nhau cùng các đường tròn đồng tâm.

2.8.3 Ưa nhược điểm của Encoder

+Ưu điểm: giữ được giá trị tuyệt đối khi Encoder mất nguồn.

+Nhược điểm: giá thành cao vì chế tạo phức tạp, đọc tín hiệu khó.

 Encoder tương đối (incremental encoder) :Phát ra tín hiệu tăng dần hoặc theo chu kỳ

 Đĩa mã hóa bao gồm một dãi băng tạo xung, thường được chia thành nhiều lỗ bằng nhau và được cách đều nhau.

 Chất liệu có thể là trong suốt để giúp ánh sáng chiếu qua.

 Là Encoder chỉ có 1,2 hoặc tối đa 3 vòng lỗ, và thường có thêm một lỗ định vị. +Ưu điểm: giá thành rẻ, chế tạo đơn giản, xử lý tín hiệu trả về dễ dàng.

+Nhược điểm: dễ bị sai lệch về xung khi trả về Sẽ tích lũy sai số khi hoạt động lâu dài. 2.8.4 Cấu tạo của Encoder

 1 đĩa quay có khoét lỗ gắn vào trục động cơ.

 1 đèn Led dùng làm nguồn phát sáng.

 1 mắt thu quang điện được sắp xếp thẳng hàng.

 Bảng mạch điện giúp khuếch đại tín hiệu

2.8.5 Nguyên Lý hoạt dộng của Encoder

 Khi Encoder chuyển động bộ chuyển đổi sẽ xử lý các chuyển động và chuyển thành các tín hiệu điện Các tín hiệu này sẽ được truyền đến các thiết bị điều khiển PLC và được xử lý để biểu thị các giá trị cần đo đạt bằng chương trình riêng biệt.

 Đối với các tín hiệu có ánh sáng chiếu qua hay không có ánh sáng chiếu qua Người ta vẫn có thể ghi nhận được đèn Led có chiếu qua lỗ này hay không Hơn thế nữa, số xung đếm được và tăng lên được tính bằng số lần mà ánh sáng bị cắt.

 Ví dụ: trên đĩa có 1 lỗ duy nhất, khi mỗi lần con mắt thu nhận được 1 tín hiệu đèn Led thì có nghĩa là đĩa đã quay được 1 vòng.

 Bởi vậy, đây chính là nguyên lý hoạt động của Encoder cơ bản, còn đối với nhiều chủng loại Encoder khác thì khi đĩa quay có nhiều lỗ hơn khi đó tín hiệu thu nhận sẽ khác hơn.

- Bộ mã hóa Encoder trở thành một nguồn quan trọng cho nhiều ứng dụng Dù là liên quan đến tốc độ, hướng hay khoản cách, khả năng của Encoder cho phép người sử dụng thông tin này để kiểm soát chính xác.

 Ứng dụng về đo lường

Khi chúng ta cần cắt các cuộn nhôm dài hàng trăm, hàng nghìn mét thành từng tấm có kích thước nhất định thông qua máy cắt Encoder khi đó sẽ được lắp vào băng tải, đọc nguyên liệu mỗi khi đi qua Encoder và tính độ dài của tấm nhôm từ khi cho vào đến vị trí cắt Có thể điều chỉnh dao cắt theo độ dài được yêu cầu thông qua các thông số về kích thước tấm nhôm.

 Ứng dụng về đếm số lượng

Việc lắp đặt bộ mã hóa Encoder vào chương trình của các băng chuyền sản phẩm Nó sẽ giúp chúng ta xác nhận mỗi chai sản phẩm vào và trạm trên băng chuyền Nếu các chai không ra khỏi trạm trong khoảng thời gian đã được lập trình và không đúng như giá trị mà Encoder đã đếm Cũng có nghĩa là máy móc đã bị hư hỏng.

 Ứng dụng của Encoder trong ngành cơ khí

Nói về cấu tạo của máy CNC thì Encoder được trang bị như một thiết bị giúp đo lường và xác định được vị trí chính xác nhất của các trục máy cũng như vị trí mà dao cắt Do đó khi sử dụng máy CNC để gia công sẽ đạt được sự chính xác nhất Hơn thế nữa, thông qua mà Encoder ghi nhận sẽ báo về hệ thống điều khiển của PLC Từ đó, người sử dụng có thể điều chỉnh được vị trí cắt dao nhằm hạn chế sai sót.

 Ứng dụng trong các ngành công nghiệp

Trong ngành công nghiệp ô tô thì Encoder được sử dụng làm cảm biến chuyển động cơ học, có thể được áp dụng để kiểm soát tốc độ.

 Điện tử tiêu dùng và thiết bị văn phòng:

Bộ mã hóa Encoder được sử dụng như thiết bị dựa trên PC, máy in và máy quét.

Encoder được sử dụng trong máy dán nhãn, đóng gói và chế tạo máy với bộ điều khiển động cơ đơn và đa trục.

Bộ mã hóa Encoder được sử dụng trong máy quét y tế, điều khiển chuyển động bằng kính hiển vi hoặc nano của các thiết bị tự động và bơm phân phối.

Encoder được sử dụng trong ứng dụng ăng ten định vị.

Thiết bị khoa học thực hiện các bộ mã hóa Encoder trong việc định vị kính viễn vọng quan sát.

Cách dấu dây cho cảm biến

- Đấu nối theo PNP Để đấu nối cảm biến PNP, cần kết nối ba dây của cảm biến với ba dây của thiết bị muốn kết nối.

 Dây nguồn: Kết nối dây nguồn của cảm biến với nguồn điện của thiết bị.

 Dây tín hiệu: Kết nối dây tín hiệu của cảm biến với cổng đầu vào của thiết bị.

 Dây chung: Kết nối dây chung của cảm biến với điểm chung của thiết bị.

 Khi không có vật thể che chắn ánh sáng đi vào cảm biến, transistor PNP sẽ ở trạng thái tắt Điều này sẽ làm cho điện áp trên dây tín hiệu bằng điện áp nguồn PLC sẽ nhận ra trạng thái này là trạng thái "OFF".

 Khi một vật thể che chắn ánh sáng đi vào cảm biến, transistor PNP sẽ ở trạng thái mở. Điều này sẽ làm cho điện áp trên dây tín hiệu bằng điện áp chung PLC sẽ nhận ra trạng thái này là trạng thái "ON".

 Bạn có thể sử dụng một mạch điện tử để chuyển đổi tín hiệu từ cảm biến PNP thành tín hiệu phù hợp với thiết bị mà bạn muốn kết nối.-Đấu nối theo NPN

Cảm biến NPN có ba dây:

 Dây nguồn: Dây này cung cấp điện áp cho cảm biến.

 Dây tín hiệu: Dây này mang tín hiệu điện từ cảm biến.

 Dây chung: Dây này là điểm chung cho dây nguồn và dây tín hiệu. Để đấu nối cảm biến NPN, bạn cần thực hiện các bước sau:

1 Kết nối dây nguồn của cảm biến với nguồn điện.

2 Kết nối dây tín hiệu của cảm biến với thiết bị mà bạn muốn điều khiển.

3 Kết nối dây chung của cảm biến với điểm chung của thiết bị mà bạn muốn điều khiển.

 Khi không có vật thể che chắn ánh sáng đi vào cảm biến, transistor NPN sẽ ở trạng thái tắt Điều này làm cho điện áp trên dây tín hiệu bằng điện áp nguồn.

 Khi một vật thể che chắn ánh sáng đi vào cảm biến, transistor NPN sẽ ở trạng thái mở Điều này làm cho điện áp trên dây tín hiệu bằng điện áp chung.

XILANH KHÍ NÉN

Tổng quát về xilanh

Xy lanh khí nén là thiết bị cơ được điều khiển bằng khí nén Nó là một dạng cơ cấu vận hành có chức năng biến đổi năng lượng tích lũy trong khí nén thành động năng cung cấp cho các chuyển động Các loại xi lanh khí nén được ứng dụng rất rộng rãi trong các ngành công nghiệp như công nghiệp lắp ráp, công nghiệp chế biến, công nghiệp gỗ, công nghiệp xi măng, đặt biệt trong các lĩnh vực vệ sinh an toàn như lắp ráp điện tử, chế biến thực phẩm, phân loại đóng gói sản phẩm thuộc dây chuyền sản xuất tự động, chế tạo robot…

3.2 Giới thiệu về Xilanh (CDM2KB20-75Z-C73)

 CDM2KB20-75Z-C73 là một xi lanh khí 2-tuyến, 2-cửa, tác động kép, không có giảm xóc được sản xuất bởi SMC.

 Nó có đường kính piston là 20mm, hành trình là 75mm, áp suất hoạt động tối đa là 1MPa và áp suất nổ là 10MPa.

 Loại xi lanh: 2-tuyến, 2-cửa, tác động kép

 Áp suất hoạt động tối đa: 1MPa

 Chất liệu piston: Thép không gỉ SUS304

 Chất liệu thân xi lanh: Thép không gỉ SUS304

 Nhiệt độ hoạt động: -20°C đến 70°C

3.3 Công dụng các cổng trên xilanh:

 Cổng điện +24V có nghĩa là cổng điện cung cấp điện áp 24V.

 Cổng điện LS1,2 là một loại cổng điện được sản xuất bởi hãng LS Industrial Systems, Hàn Quốc.

 Ký hiệu GND trong điện là ký hiệu của điểm nối đất, còn được gọi là Mass.

 Cổng nối điện SV là một loại cổng nối điện được sản xuất tại Việt Nam

Tính năng

+ Kích thước nhỏ gọn, phù hợp với các ứng dụng không gian hạn chế.

+ Hiệu suất cao, tiết kiệm năng lượng.

+ Độ bền cao, ít cần bảo trì.

+ Hoạt động êm ái, không gây tiếng ồn.

+ Có thể sử dụng trong nhiều môi trường khác nhau

Ứng dụng

Cách cài đặt

Xi lanh khí CDM2KB20-75Z-C73 được cài đặt bằng cách gắn nó vào khung hoặc nền bằng các lỗ lắp Các lỗ lắp được định vị ở bốn góc của thân xi lanh. Để cài đặt xi lanh khí, hãy thực hiện các bước sau:

1 Chọn vị trí lắp đặt xi lanh khí.

2 Dùng khoan để khoan các lỗ lắp.

3 Lắp xi lanh khí vào các lỗ lắp.

4 Siết chặt các ốc vít để cố định xi lanh khí.

Bảo trì

Xi lanh khí CDM2KB20-75Z-C73 không yêu cầu bảo trì thường xuyên Tuy nhiên, bạn nên kiểm tra xi lanh khí định kỳ để đảm bảo rằng nó hoạt động bình thường Nếu bạn phát hiện bất kỳ hư hỏng nào, hãy thay thế xi lanh khí.

Van thủy lực

3.7.1 Khái quát về van thủy lực

 Van thủy lực chính là một thành phần cấu thành hệ thống truyền động, giúp đồng nhất trong việc kiểm soát: momen, lực và chuyển động Sự kết hợp của các loại van trong hệ thống sẽ đảm bảo cho việc vận hành được ổn định, năng suất và an toàn.

 Van dầu thủy lực có thể hoạt động dựa trên điện từ, lực cơ học, áp suất chất lỏng và người ta phân chia thành nhiều loại: Van tuần tự, van khống chế hành trình, van chỉnh áp, van giảm áp, van 1 chiều,van chống lún,van tỷ lệ thủy lực, van điện từ,van gạt tay dầu…

3.7.2 Phân loại và chức năng van thủy lực :

 Van an toàn(Safety Valve) là một thiết bị thủy lực có nhiệm vụ kiểm soát, điều phép đã được cài đặt từ ban đầu Van an toàn được ứng dụng trong rất nhiều thiết bị, hệ thống ống dẫn nhằm đảm bảo an toàn cho chính con người và môi trường xung quanh tránh khỏi các nguy hoại khi áp suất vượt quá ngưỡng an toàn

 Van tiết lưu: Có chức năng thay đổi lưu lượng của dòng chảy, lưu lượng qua van tiết lưu phụ thuộc vào tải trọng ngoài và thường không ổn định.

 Van đảo chiềulà loại van có trạng thái đóng van và mở van được dùng để điều tiết lưu lượng khí nén đi vào hệ thống có nhiệm vụ đóng mở, chuyển đổi điều hướng lưu lượng khí nén khi đi qua van Van đảo chiều có nhiều loại, thông thường sẽ là van điện từ khí nén được điều khiển bởi đầu coil điện làm việc với 2 mức điện áp chính như 24V, 220V(đặc biệt 230V),…

 Van một chiều: Chỉ cho phép môi chất di chuyển theo một hướng xác định và khóa chiều lưu thông ngược lại.

 Van áp suất: Dùng để điều chỉnh áp suất (cố định, tăng, giảm) trong hệ thống điều khiển bằng thủy lực.

 Van giảm áp (Pressure Reducing Valve)Được sử dụng để khống chế áp suất đầu ra

- Khái quát về hệ thống nén khí.

Hệ thống khí nén chính là một hệ thống lưu trữ năng lượng khí và được nén lại để phục vụ cho nhu cầu sản xuất, hoạt động đời sống của con người Hệ thống này có thể tạo ra năng lượng từ thiên nhiên, tích trữ chúng để sử dụng khi cần thiết Hệ thống sẽ có nguồn và rất nhiều thiết bị Các hệ thống làm công việc khác nhau sẽ có số lượng thiết bị, cấu trúc không giống nhau.

Xi lanh khí nén là một thiết bị cơ học bằng việc sử dụng sức mạnh của khí nén để tạo ra lực cung cấp cho các chuyển động Năng lượng sẽ được chuyển hóa từ khí nén thành động năng và tác dụng lên piston của xi lanh khiến nó chuyển động theo hướng mong muốn.

Xi lanh khí nén là dạng cơ cấu vận hành có chức năng biến đổi năng lượng tích lũy trong khí nén thành động năng cung cấp cho các chuyển động.

Xi lanh khí nén hay còn được gọi là pen khí nén là các thiết bị cơ học tạo ra lực, thường kết hợp với chuyển động, và được cung cấp bởi khí nén (lấy từ máy nén khí thông thường).

3.7.4 Cấu tạo của xi lanh khí nén

Xi lanh khí nén có cấu tạo gồm các bộ phận chính như sau:

4 Lỗ cấp khí (cap-end port)

5 Lỗ thoát khí (rod-end port)

Cấu tạo của xi lanh khí nén

Xi lanh khí nén được biết đến với 2 loại chính: xi lanh khí nén 1 chiều, xi lanh khí nén

2 chiều bên cạnh đó còn có một số xi lanh khí nén khác như: xi lanh khí nén dạng xoay, dạng trượt, xi lanh điện khí nén, …… Khi mua xi lanh khí nén chúng tên nên tìm hiểu kỹ và cân nhắc về các loại cũng như model của các xi lanh để có thể chọn được loại xi lanh khí nén phù hợp.

3.7.5 Hệ thống khí nén của xi lanh bao gồm các thành phần sau:

1) Máy nén khí: Máy nén khí là thiết bị tạo ra khí nén Khí nén được sử dụng để cung cấp năng lượng cho xi lanh

2) Ống dẫn khí: Ống dẫn khí là thiết bị dẫn khí nén từ máy nén khí đến xi lanh.

3) Van điện từ: Van điện từ là thiết bị điều khiển dòng chảy của khí nén Van điện từ được sử dụng để điều khiển chuyển động của xi lanh.

4) Xi lanh: Xi lanh là thiết bị chuyển đổi năng lượng khí nén thành chuyển động cơ học.

3.7.6 Hệ thống khí nén của xi lanh hoạt động như sau:

Khí nén được tạo ra bởi máy nén khí → Khí nén được dẫn qua ống dẫn khí đến van điện từ → Van điện từ được điều khiển bởi một tín hiệu điện hoặc cơ học → Khi van điện từ mở, khí nén sẽ chảy vào xi lanh → Áp suất khí nén sẽ tác động lên piston của xi lanh, khiến piston di chuyển → Khi piston di chuyển, nó sẽ tác động lên một cơ cấu nào đó, thực hiện một công việc nào đó.

3.7.7 Ứng dụng của xy lanh khí nén

1 Ứng dụng trên cửa thông minh: có thể kể đến một số loại cửa thông minh ví dụ như cửa trên các loại xe buýt, cửa cảm ứng tại các siêu thị,… Khi các điều kiện được tạo ra để thỏa mãn thì xi lanh sẽ điều khiển các piston hoạt động để có thể đóng mở cửa.

2 Ứng dụng trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp: có thể thấy được rõ nhất về xi lanh khí nén là hoạt động của dây chuyền sản xuất với những cánh tay thông minh được tự động hóa hoàn toàn Các piston sẽ điều khiển các cánh tay để thu về và đẩy ra các sản phẩm.

3 Ứng dụng trong sản xuất chế tạo máy tự động hóa

4 Ứng dụng trong lĩnh vực xây dựng: Các loại máy móc vận chuyển hay mang vác vật nặng như: máy cẩu, máy xúc, máy ủi,…….

5 Bên cạnh đó còn một số ứng dụng trong các lĩnh vực khác như: giao thông, khai thác, ô tô, khoáng sản, lắp ráp, chế biến, công nghiệp gỗ, chế tạo robot,…….

 Đơn giản: Hệ thống khí nén của xi lanh có cấu tạo đơn giản, dễ lắp đặt và bảo trì.

 Tiết kiệm năng lượng: Hệ thống khí nén của xi lanh sử dụng khí nén, là một nguồn năng lượng sạch, tiết kiệm năng lượng.

 An toàn: Hệ thống khí nén của xi lanh có độ an toàn cao, ít gây cháy nổ.

3.7.9 Tính toán chọn xilanh cho phù hợp:

Trong đó: F là lực của xy lanh (N) p là áp suất đầu vào của xy lanh (N/m^2)

S là tiết diện của piston phía được cấp khí (m^2)

- Áp suất khí nén đo được tại đầu vào xy lanh là p= 8 bar (= 0,8MPa) và tiết diện xy lanh phía khí nén đi vào có đường kính là D = 32 (mm).

BÁO CÁO VỀ DOANH NGHIỆP, CÔNG TY

Giới thiệu chung về doanh nghiệp

CÔNG TY TNHH H.F.T VIỆT NAM

Công ty TNHH H.F.T Việt Nam được thành lập vào ngày 15/01/2008 bởi ông ZU ZHONG HONG Trải qua hơn 15 năm hoạt động, phát triển trong lĩnh vực hóa chất và sản xuất, lắp ráp động cơ xe đạp điện, xe máy điện, H.F.T đã vạch ra cho mình hướng đi đồng điệu với nhu cầu phát triển của hầu hết các quốc gia trên thế giới Với mục tiêu trong tương lai có thể thay thế dần các loại động cơ chạy bằng xăng, dầu, … H.F.T tự hào là một đơn vị sản xuất động cơ xe máy điện, xe đạp điện đang phát triển và lớn mạnh không ngừng Động cơ H.F.T gắn liền với một số thương hiệu xe điện nổi tiếng như BEFORE ALL, DƯƠNG TIẾN PHÁT, YADEA, VINA THÁI, MICHI BIKE,….

Hình 1 Một số sản phẩm của công ty.

Công ty có trụ sở chính tại: 104B-A3 Kim Giang, phường Kim Giang, quận ThanhXuân, TP Hà Nội, Việt Nam và chi nhánh tại HCM: 324 Bình Lợi, phường 13, quận Bình

Thạnh, Thành phố Hồ Chí Minh Địa chỉ sản xuất: KCN Phố Nối A, Quốc lộ 5, X Giai Phạm, H Yên Mỹ, T Hưng Yên.

Hình 2 Một số giấy chứng nhận công ty đạt được.

Với mô tả về H.F.T ở trên chúng ta có thể hình dung về công ty hoạt động trong lĩnh vực sản xuất, lắp ráp động cơ của xe máy điện, xe điện Và để rõ hơn về điều đó chúng ta sẽ đến phần tiếp theo.

Các lĩnh vực hoạt động

H.F.T chuyên cung cấp các loại phụ gia cho ngành sản xuất sơn như: sơn sàn, sơn tàu biển, sơn ô tô, … và phục vụ một số ngành như sản xuất mực in, da giày, cao su,….

Hình 3 Một số hóa chất của công ty.

2.2 Lĩnh vực sản xuất, lắp ráp động cơ xe máy điện, xe đạp điện:

Với việc phát triển động cơ không khí thải, H.F.T là một doanh nghiệp đã phát triển loại động cơ xe máy điện, xe đạp điện Đây cũng là lĩnh vực mà doanh nghiệp đang chú trọng nghiên cứu, phát triển mạnh mẽ Với các động cơ xe máy điện như Động cơ 133, Xe VECRA LX150 + Động cơ Vespa,….

Hình 4 Sưu tầm từ triễn lãm “Sản phẩm Công nghiệp Hỗ trợ Việt Nam năm 2023 - VSIF

Các công cụ sản xuất

Để thiết kế, sản xuất và lắp ráp một động cơ xe máy điện, xe đạp điện thì cần rất nhiều công cụ sản xuất.

3.1 Máy tính và phần mềm thiết kế:

Máy tính hiệu năng cao và các phần mềm thiết kế cơ khí chuyên dụng 2D, 3D như CAD/CAM, SOLIDWORKS,… Không chỉ thiết kế 2D, 3D mà họ còn phải sủ dụng các phần mềm mô phỏng lực, thiết kế mạch điện,….

3.2 Các máy móc chuyên dụng sản xuất:

Máy gia công CNC, các loại máy cắt, hàn,… dùng để gia công các chi tiết như vành bánh xe, vỏ hộp động cơ,…

Hình 5 Các sản phẩn được CNC.

3.3 Các dây chuyền, robot tự động hóa: Để sản xuất ra được các động cơ điện, lắp ráp xe máy điện của công ty thì không thể thiếu được các dây chuyền lắp ráp cũng như các robot tự động chuyên dụng dùng để lắp ráp.

Hình 6 Nhà máy sản xuất, lắp ráp.

3.4 Các công cụ đo lường và kiểm nghiệm:

Trước khi cho ra thị trường 1 động cơ xe máy điện thì phải qua các kiểm nghiệm và chất lượng, kích thước cũng như tính ổn định bằng các máy đo chiều dài, máy đo đường kính, máy đo độ chính xác,.…

Vị trí ứng tuyển mong muốn và các kiến thức cần trang bị

Nếu sau khi ra trường, chúng em có cơ hội ứng tuyển vào doanh nghiệp H.F.T thì chúng em sẽ ứng tuyển vào vị trí thiết kế và tính toán động cơ xe máy điện.

Vậy vị trí ứng tuyển này làm gì ?

Với vị trí ứng tuyển này, chúng em sẽ thiết kế các kiểu dáng mới, tối ưu các chi tiết của động cơ hơn model trước, cũng như tính toán các thông số cần thiết cho 1 động cơ điện như điện áp, tốc độ, tải trọng, momen xoắn,… Đồng thời, lập bản vẽ kỹ thuật và phối hợp với các bộ phận khác để triển khai thiết kế.

4.2 Các kiến thức cần trang bị: Để có thể đảm nhận được vị trí ứng tuyển trên thì chúng em phải cần trang bị rất nhiều kiến thức khác nhau Tuy nhiên, phải chú trọng các kiến thức cần thiết như:

Về cơ khí, cần hiểu rõ được nguyên lý hoạt động của động cơ, các loại vật liệu sản xuất, kỹ năng đọc và hiểu được các bản vẽ kỹ thuật,….

Về điện tử, cần nắm được cách hoạt động của các motor điện, các linh kiện điện tử, vi mạch cần thiết để tạo ra bộ điều khiển động cơ,….

Về thiết kế, biết sử dụng các phần mềm thiết kế 2D, 3D và các phần mềm mô phỏng mạch điện, mô phỏng lực như CAD/CAM, SOLIDWORKS, CADE SIMU, PROTUES,…. Để biết và sử dụng các phần mềm hoặc các thuật ngữ của động cơ thì không thể thiếu được Tiếng anh chuyên ngành với các khả năng đọc hiểu các tài liệu liên quan và hướng dẫn kỹ thuật bằng tiếng Anh.

Bên cạnh các kiến thức trên, chúng em cần phải trang bị kỹ năng làm làm việc nhóm để giúp cho công việc đạt được hiệu quả cao.

Vậy, qua kỳ thực tập chuyên môn tại Trung tâm Đào tạo công nghệ cao Tp Hồ Chí Minh dưới sự hướng dẫn của Th.S Đỗ Tân Khoa Nhóm chúng em đã trang bị được các kiến thức quan trọng cho vị trí ứng tuyển ở trên như các thiết bị cơ cấu chấp hành (động cơ motor, các loại cảm biến, xi lanh khí nén,…) để hiểu về nguyên lý hoạt động, các ưu nhược điểm của từng loại cũng như các sử dụng các loại thiết bị này giúp chúng em hiểu rõ hơn về các thiết bị cơ cấu chấp hành cơ bản Bên cạnh học được các kiến thức quan trọng ở trên, kỳ thực tập chuyên môn cũng giúp chúng em có thêm kỹ năng làm việc nhóm, hỗ trợ nhau tìm hiểu và trao dồi kiến thức cho cả nhóm,….

Ngày đăng: 22/04/2024, 18:16

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1. Động cơ Servo được sử dụng trong máy bay trực thăng RC - BÁO CÁO THỰC TẬP CHUYÊN MÔN ( XILANH, MOTOR,...)
Hình 1. Động cơ Servo được sử dụng trong máy bay trực thăng RC (Trang 13)
Hình 2 Động cơ Servo được sử dụng trong máy bay - BÁO CÁO THỰC TẬP CHUYÊN MÔN ( XILANH, MOTOR,...)
Hình 2 Động cơ Servo được sử dụng trong máy bay (Trang 14)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w