ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA CHUYÊN NGÀNH :TỰ ĐỘNG HÓA CÔNG NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU, LẮP RÁP MÔ HÌNH THỬ NGHIỆM NGUYÊN LÝ MÁY KHOAN BA TRỤC TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG PLC FX3G HÃNG MITSUBISHI. Trong cuộc sống đổi mới công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước hiện nay, vấn đề áp dụng khoa học kỹ thuật vào các quy trình sản xuất là vấn đề cấp bách hàng đầu. Cùng với sự phát triển của một số ngành như điện tử, công nghệ thông tin, ngành kỹ thuật điều khiển và tự động hoá đã phát triển vượt bậc. Với hệ truyền động điện có yêu cầu kỹ thuật đòi hỏi độ chính xác cao được ứng dụng nhiều trong các ngành nghề cùng với sự phát triển không ngừng của kỹ thuật điện tử và kỹ thuật vi điện tử. Để thúc đẩy nền kinh tế của đất nước ngày càng phát triển, giàu mạnh thì phải đào tạo cho thế hệ trẻ có đủ kiến thức để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của xã hội. Trường ĐHSPKT Hưng Yên là một trong số những trường đã rất trú trọng đến việc hiện đại hoá trang thiết bị nhằm nâng cao hiệu quả trong giảng dạy cũng như giúp sinh viên có khả năng thực tế cao. Nắm được tầm quan trọng đó, nhóm chúng em đã làm đề tài: “Nghiên cứu, lắp ráp mô hình thử nghiệm nguyên lý máy khoan ba trục tự động sử dụng PLC Fx3G hãng Mitsubishi” nhằm giúp việc gia công các chi tiết cơ khí được nhanh và chính xác hơn. Sau một thời gian thực hiện đề tài, chúng em đã thu được rất nhiều kiến thức mới hữu ích. Trong suốt thời gian thực hiện đề tài, em đã gặp một số vướng mắc về lý thuyết và khó khăn trong việc nghiên cứu. Tuy nhiên, chúng em đã nhận được sự giải đáp và hướng dẫn kịp thời của thầy Nguyễn Đình Hùng. Vì vậy, em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Đình Hùng đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện để hoàn thành đồ án tốt nghiệp.
Tính cấp thiết của đề tài
Một trong những thành tựu lớn của tiến bộ khoa học kỹ thuật là tự động hóa sản xuất Phương thức cao của tự động sản xuất là sản xuất linh hoạt Trong dây truyền sản xuất linh hoạt thì máy điều khiển số CNC đóng một vai trò rất quan trọng Sử dụng máy CNC cho phép giảm khối lượng gia công chi tiết, nâng cao độ chính xác gia công và hiệu quả kinh tế, đồng thời cũng rút ngắn được chu kỳ sản xuất Chính vì vậy hiện nay nhiều nước trên thế giới đã và đang ứng dụng rộng rãi các máy CNC vào cơ khí chế tạo Ở Việt Nam các máy CNC đang được sử dụng rộng rãi để chế tạo các chi tiết cơ khí đặc biệt là chế tạo các khuôn mẫu chính xác, các chi tiết phục vụ ngành công nghiệp, các chi tiết máy móc phức tạp Ngoài ra các máy CNC còn được dùng trong nghiên cứu khoa học, đào tạo đại học sau đại học, học nghề ở các trường kỹ thuật
Xuất phát từ những nhu cầu như vậy, nhóm chúng em dưới sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Đình Hùng thực hiện nghiên cứu đề tài đồ án tốt nghiệp : “Nghiên cứu, lắp ráp mô hình thử nghiệm nguyên lý máy khoan ba trục tự động sử dụng PLC-FX3G Mitsubishi”
Mục đích của đề tài
- Nghiên cứu sử dụng PLC trong lĩnh vực điều khiển máy CNC làm cơ sở để thiết kế chế tạo hoàn chỉnh máy CNC phục vụ trong việc học tập, nghiên cứu trong các nhà trường
- Nghiên cứu, tìm hiểu về các thiết bị điều khiển như PLC, HMI, Biến tần
- Xây dựng mô hình và bài toán điều khiển máy khắc chữ CNC 3 trục ứng dụng các thiết bị như PLC, Biến tần ,
Phương pháp nghiên cứu
Giới thiệu chung về CNC
1.1.1 Định nghĩa và phân loại
CNC [1] được viết tắt của cụm từ Computer Numerical Control là một dạng máy được điều khiển tự động dưới sự trợ giúp của máy tính Các bộ phận trong đó tự động lập trình để hoạt động theo chuỗi sự kiện mà người dùng thiết lập để tạo ra được sản phẩm có hình dạng và kích thước theo yêu cầu
2) Phân loại máy CNC a) Theo dạng máy công cụ
Máy tiện CNC, máy khoan CNC, máy doa CNC, máy mài CNC, máy cắt bánh răng CNC, máy phay CNC, máy bào CNC, máy chuốt CNC, máy cưa CNC b) Theo phương pháp cắt gọt
❖ Máy CNC Router: Máy CNC router là máy cắt CNC điều khiển bằng máy tính được sử dụng để cắt gỗ, nhựa và vật liệu tổng hợp Nó cũng thường được sử dụng để cắt nhôm và kim loại mềm khác Độ cứng vững của máy CNC router kém hơn so với loại máy CNC được sử dụng để cắt kim loại cứng hoặc làm các bộ phận đòi hỏi độ chính xác lắp ghép cao Máy CNC router được thiết kế để tối đa hóa hành trình làm việc và chi phí
❖ Máy cắt plasma CNC và máy khắc (cắt) laser CNC: Máy cắt laser dùng nguồn laser công suất cao, qua hệ thống quang học tập trung chùm tia laser đầu ra để cắt vật liệu Có ba loại máy cắt laser chính thường được sử dụng
- Laser khí, chẳng hạn như CO2 hoặc Nd/Nd-YAG, tạo ra laser bằng cách tạo ra một dòng điện thông qua một loại khí Chúng được sử dụng trong công nghiệp để cắt các vật liệu bao gồm thép nhẹ, nhôm, thép không gỉ, titan, giấy, sáp, nhựa, gỗ và vải
- Laser rắn, chẳng hạn như laser sợi quang (laser fiber), sử dụng vật chứa rắn để sản xuất chùm tia laser, sau đó được khuếch đại bằng sợi thủy tinh Với bước sóng laser cực ngắn, kích thước điểm nhỏ của laser sợi quang để cắt vật liệu kim loại phản chiếu
- Máy cắt plasma CNC thường được xếp chung với máy cắt laser do chúng dùng tia hồ quang làm nóng chảy giữa 2 điện cực để cắt kim loại Vật liệu tiêu biểu trong cắt bằng máy CNC plasma là thép, thép không gỉ, nhôm, đồng và đồng thau
❖ Máy in 3D: In 3D là một quá trình tạo các vật thể rắn từ một file mẫu trên máy tính Máy tính sẽ chia đối tượng in ra làm rất nhiều lớp mỏng, quá trình in 3D chính là liên tục chồng các lớp vật liệu lên nhau
❖ Máy CNC nhiều trục: Gia công nhiều trục là một quy trình sản xuất mà máy tính điều khiển công cụ di chuyển theo 4 hoặc nhiều hướng, máy này được sử dụng để chế tạo các bộ phận bằng kim loại hoặc các vật liệu khác Các máy công cụ CNC điển hình hỗ trợ 3 trục gọi là X , Y, Z Máy CNC nhiều trục cũng hỗ trợ chuyển động xoay quanh một hoặc nhiều trục
1.1.2 Cấu tạo máy khoan CNC
Trên thị trường hiện nay có nhiều loại máy CNC được sản xuất từ nhiều nước với những tiêu chuẩn khác nhau Nhưng nhìn chung, một máy CNC đều phải có những bộ phận cơ bản gồm 2 phần chính:
1) Phần chấp hành : Đế máy, thân máy, bàn máy, bàn xoay, trục vít me bi, ổ tích dụng cụ, cụm trục chính và băng dẫn hướng
2) Phần điều khiển : các loại động cơ, các hệ thống điều khiển và máy tính trung tâm
• Thân máy và đế máy: Thường được chế tạo bằng các chi tiết gang vì gang có độ bền nén cao gấp 10 lần so với thép và đều được kiểm tra sau khi đúc để đảm bảo không có khuyết tật đúc Bên trong thân máy chứa hệ thống điều khiển, động cơ của trục chính và rất nhiều hệ thống khác
• Bàn máy: Bàn máy là nơi để gá đặt chi tiết gia công hay đồ gá Nhờ có sự chuyển động linh hoạt và chính xác của bàn máy mà khả năng gia công của máy CNC được tăng lên rất cao, có khả năng gia công được những chi tiết có biên dạng phức tạp Đa số trên các máy CNC hay trung tâm gia công hiện đại
Hoàng Đình Đức Page 13 thì bàn máy đều là dạng bàn máy xoay được, nó có ý nghĩa như trục thứ 4, thứ 5 của máy
• Cụm trục chính: Là nơi lắp dụng cụ, chuyển động quay của trục chính sẽ sinh ra lực cắt để cắt gọt phôi trong quá trình gia công Trục chính được điều khiển bởi các động cơ Thường sử dụng động cơ Servo theo chế độ vòng lặp kín, bằng công nghệ số để tạo ra tốc độ điều khiển chính xác và hiệu quả cao dưới chế độ tải nặng Hệ thống điều khiển chính xác góc giữa phần quay và phần tĩnh của động cơ trục chính để tăng momen xoắn và gia tốc nhanh Hệ thống điều khiển này cho phép người sử dụng có thể tăng tốc độ của trục chính lên rất nhanh
• Băng dẫn hướng: Hệ thống thanh trượt dẫn hướng có nhiệm vụ dẫn hướng cho các chuyển động của ban theo X,Y và chuyển động theo trục Z của trục chính
• Trục vit me, đai ốc: Trong máy công cụ điều khiển số người ta thường sử dụng hai dạng vit me cơ bản đó là: vít me đai ốc thường và vít me đai ốc bi: Vít me đai ốc thường: là loại vít me và đai ốc có dạng tiếp xúc mặt Vít me đai ốc bi: là loại mà vít me và đai ốc có dạng tiếp xúc lăn
• Ổ tích dụng cụ: Dùng để tích chứa nhiều dao phục vụ cho quá trình gia công Nhờ có ổ tích dao mà máy CNC có thể thực hiện được nhiều nguyên công cắt gọt khác nhau liên tiếp với nhiều loại dao cắt khác nhau Do đó quá trình gia công nhanh hơn và mang tính tự động hoá cao
Phần tử thường có của máy khoan CNC
1.2.1 Cơ cấu truyền động (vit me, ray trượt, đai)
Vít me bi, ray trượt, dây đai [3] là chi tiết máy được sử dụng rất nhiều trong nhiều thiết bị dân dụng, cơ cấu, máy móc công nghiệp Với mỗi loại chi tiết sẽ có những đặc điểm để phù hợp với từng mục đích, điều kiện khác nhau Kỹ sư thiết kế máy cần phải lựa chọn để tối ưu hoá nhất trong quá trình hoạt động Để giảm bơt công việc thiết kế, hiện nay trên thị trường các cơ cấu dẫn hướng, chuyển động tịnh tiến đã được thiết kế với nhiều loại khác nhau Các kỹ sư thiết kế máy có thể mua module này để sử dụng, như vậy có thể bỏ qua được bước này Trên mỗi sản phẩm cơ cấu dẫn hướng nhà sản xuất sẽ kèm đầy đủ các thông số kỹ thuật (bản vẽ, khả năng tải, chịu lực, tốc độ, yêu cầu kỹ thuật) nên chỉ cần sử dụng những thông số này để thiết kế các chi tiết còn lại
Hình 1 12 Cụm cơ cấu vít me bi
1) Cơ cấu Vít me – đai ốc trượt
Vít me – đai ốc là cơ cấu truyền động biến truyền động quay thành chuyển động tịnh tiến Truyền đông vít me – đai ốc có 2 loại là vít me – đai ốc trượt và vít me đai ốc bi
Hình 1 13 Vít me đai ốc bi
Cơ cấu vít me – đai ốc trượt có những đặc điểm:
- Độ chính xác truyền động cao, tỷ số truyền lớn
- Truyền động êm, có khả năng tự hãm, lực truyền lớn
- Có thể truyền động nhanh với vít me có bước ren hoặc số vòng quay lớn
- Hiệu suất truyền động thấp nên ít dùng để thực hiện những chuyển động chính a) Kết cấu Vít me – Đai ốc trượt
- Dạng ren: Vít me thường có 2 dạng ren chủ yếu là
Ren có dạng hình thang với góc 300 có ưu điểm: gia công đơn giản, có thể phay hoặc mài Nếu dùng với đai ốc bổ đôi thì có thể đóng mở lên ren dễ dàng
Ren có hình dạng vuông chỉ dùng ở những máy cắt ren chính xác và máy tiện hớt lưng
Về mặt kết cấu nên chế tạo vít me với 2 cổ trục giống như nhau để sau một thời gian sử dụng, có thể lắp đảo ngược vít me lại nhằm làm cho bề mặt làm việc của vít me được mòn đều ở 2 bên
- Ổ đỡ vít me: ổ đỡ vít me có tác dụng đảm bảo cho trục chuyển động với độ đảo hướng trục và độ hướng kính nhỏ b) Đai ốc vít me Đai ốc liền: dùng trong cơ cấu vít me – đai ốc có chế độ làm việc ít, không yêu cầu độ chính xác cao, giữa các ren có thể có độ hở nhất định Ưu điểm của đai ốc liền là đơn giản, giá thành thấp, có thể tự hãm ỡ mức độ nhất định Đai ốc 2 nửa: sử dụng để đóng, tách đai ốc khỏi vít me khi tiện vít me trên máy tiên vạn năng Để giảm độ biến dạng của vít me có thể dùng những phương pháp sau:
- Nâng cao cứng vững của gối đỡ bằng cách dùng bạc với tỷ lệ l/d lớn (với l là chiều dài và d là đường kính trong của gối đỡ)
- Không bố trí vít me ở ngoài thân máy mà bố trí phía trong máy nhằm giảm momen lật của bàn máy
- Dùng gối đỡ treo phụ cho những vít me quá dài và nặng
2 )Cơ cấu Vít me bi
Hình 1 14 Vít me đai ôc bi
Cơ cấu vít me đai ốc bi có những đặc điểm sau:
- Tổn thất ma sát ít nên có hiệu suất cao, có thể đạt từ 90 – 95 %
- Lực ma sát gần như không phụ thuộc vào tốc độ chuyển động nên đảm bảo chuyển động ở nhựng vận tốc nhỏ
- Hầu như không có khe hở trong mối ghép và có thể tạo ra lực căng ban đầu, đảm bảo độ cứng vững hướng trục cao
Vì những ưu điểm đó vít me đai ốc bi thường được sử dụng cho những máy cần có truyền động thẳng chính xác như máy khoan, doa tọa độ, các máy điều khiển chương trình số
Hình 1 15 Kết cấu vít me đai ốc bi
Giữa các rãnh của đai ốc 1 và vít me 2, người ta đặt những viên bi 3, vì vậy biến ma sát trượt trở thành ma sát lăn của những viên bi chuyển động một cách liên tục Nhờ máng nghiêng 4 mà bi được dẫn từ rãnh cuối về rãnh đầu Rãnh của vít me – đai ốc bi được chế tạo dạng cung nửa vòng tròn hoặc rãnh Để điều chỉnh khe hở vít me – đai ốc bi, đai ốc kép được sử dung Giữa các đai ốc 1 và 2, đặt vòng căng 3 Khi xiết chặt vít 4, các rãnh của 2 đai ốc sẽ tì sát vào bề mặt bi, khử được khe hở giữa vít me và đai ốc đồng thời tạo được lực căng ban đầu
Hình 1 16 Cơ cấu điều khiển Vít me - Đai ốc bi
Ray trượt dẫn hướng có 2 chức năng cơ bản:
- Dùng để dẫn hướng cho các bộ phận máy như bàn máy, các cụm trục theo một quỹ đạo hình học cho trước
- Định vị đúng các bộ phận tĩnh
Do vậy, ray trượt cần có các yêu cầu sau:
- Đảm bảo độ chính xác tĩnh và độ chính xác di chuyển cho các bộ phận lắp trên đó Yêu cầu này chủ yếu phụ thuộc vào độ chính xác gia công sống trượt, cách bố trí sống trượt phù hợp bề mặt chịu lực Bố trí sao cho lực tác dụng lên sống trượt là nhỏ nhất và biến dạng sống trượt là ít nhất
- Bề mặt làm việc phải có khả năng chịu mòn cao để đảm bảo độ chính xác lâu dài Yêu cầu này phụ thuộc vào độ cứng bề mặt của sống trượt, độ bóng bề mặt của sống trượt, chế độ bôi trơn và bảo quản sống trượt
- Kết cấu sống trượt đơn giản, có tính công nghệ cao
- Có khả năng điều chỉnh khe hở khi mòn, tránh được phoi và bụi
Hình 1 17 Sống trượt dẫn hướng
- Bảo vệ sống trượt khỏi bụi bẩn, phoi, … cũng như bôi trơn hợp lý bề mặt sống trượt có tác dụng làm giảm độ mòn đáng kể của sống trượt và giữ được độ chính xác ban đầu của sống trượt
Bộ truyền đai là bộ truyền cơ khí được sử dụng sớm nhất và hiện nay vẫn được sử dụng rông rãi, có nhiều loại đai như đai thang, đai dẹt, đai răng,…
Hoàng Đình Đức Page 30 a) Ưu điểm bộ truyền đai
- Truyền động giữa các trục xa nhau
- Làm việc êm và không ồn do độ bền và dẻo của đai do đó có thể truyền động với vận tốc cao
- Tránh cho cơ cấu không có sự dao động nhờ vào sự trượt trơn của đai khi quá tải
- Kết cấu và vận hành đơn giản b) Nhược điểm bộ truyền đai
- Hiệu suất bộ truyền thấp
- Tỷ số truyền thay đổi do sự trượt đàn hồi giữa bánh đai và đai
- Kích thước bộ truyền lớn
- Tải trọng tác dụng lên trục lớn do phải căng đai ban đầu
1.2.2 Động cơ dẫn động các trục tọa độ
1) Động cơ bước a) Giới thiệu chung về động cơ bước Động cơ bước [4] thực chất là một động cơ đồng bộ dùng để biến đổi các tín hiệu điều khiển dưới dạng các xung điện rời rạc kế tiếp nhau thành các chuyển động góc quay hoặc các chuyển động của rô to và có khả năng dừng , hãm cố định rô to vào những vị trí cần thiết
Nói chung, động cơ bước là một loại động cơ mà chúng ta 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 bước hiện nay 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 Hiện nay các ứng
Hoàng Đình Đức Page 31 dụng hay dùng phổ biến nhất là động cơ 200 bước
Cấu tạo động cơ bước
Cấu tạo của động cơ bước cơ bản cũng giống động cơ thông thường gồm 2 bộ phận chính là Rotor và Stato
Phân tích lựa chọn thiết bị
- Qua quá trình nghiên cứu tìm hiểu chương 1 về máy các máy CNC chúng em đã thấy được có rất nhiều các hệ thống thiết bị hiện nay để điều khiển máy CNC như các bộ điều khiển chuyên dụng kết hợp giữ máy tính và PLC tuy nhiên mỗi một thiết bị có đặc điểm khác nhau Trong phạm vi nghiên cứu đề tài tốt nghiệp này do đặc điểm nghiên cứu của nhóm em khi phân tích lựa chọn phù hợp với giá thành và đặc điểm của đề tài vì vậy chúng em phân tích lựa chọn những thiết bị phù hợp với kinh phí và yêu cầu đề tài
Mã sản phẩm : FX3G-40MT/DS Điện áp nguồn :24VDC Điện áp làm việc: 20.4 to 28.8 VDC
Kiểu kết nối : USB, RS232, RS485-2W, RS485-4W
Cáp kết nối FX-USB-AW,USB-SC09,USB-SC09-FX
2.1.2 Biến tần LS ITV SV008
- Biến tần iC5 Series là thiết bị được được lựa chọn để thực hiện nhiệm vụ chuyển đổi dòng điện 1 chiều thành xoay chiều Sản phẩm được thiết kế với điện áp đầu vào 1 pha và đầu ra là 3 pha Đặc biệt, với dải tần số đầu ra rộng từ 0 – 400Hz thì đây sẽ là thiết bị điện có khả năng đáp ứng mọi nhu cầu sử dụng của người dùng hiện nay
Hình 2 2 Biến tần LS ITV SV008
• Tần số đầu ra: 0 – 400 Hz
- Các thống số cơ bản
• Tín hiệu analog đầu vào: 0~10V, -10~10V, 0~20mA
• Tín hiệu dầu vào tùy chọn NPN/PNP
• Các bao vệ cơ bản: Quá áp, thấp áp, quá tải, quá nhiệt biến tần, quá nhiệt động cơ, lỗi chạm đất, mất pha đầu ra, mất tốc độ, lỗi phần cứng, lỗi quạt
2.1.3 Màn hình HMI WEINTEK MT -6070IH
• Kích thước hiển thị: 7 inch TFT
• Độ phân giải (WxH dots): 800×480
• Tấm cảm ứng: 4-wire Resistive Type
• Khe cắm thẻ SD: Không
Hoàng Đình Đức Page 51 Đặc điểm:
• Kích thước bao ngoài (WxHxD) 200.4 x 146.5 x 34 mm
• Kích thước khoét lỗ: 192 x 138 mm
Hình 2 3 Màn hình HMI WEINTEK MT-6070IH
- Điện áp : 220 VAC qua biến tần
- Làm mát : Không khí cưỡng bức
- Ứng dụng : Khắc gỗ, mạch in, PCB
Hình 2 4 Động cơ Spindle GDZ-65P 800W
2.1.5 Van điều áp SMC ITV2010-012BL2
Van SMC ITV2010-012BL2 là một loại van điều khiển áp suất tự động được sản xuất bởi công ty SMC Corporation, một trong những nhà sản xuất hàng đầu về các sản phẩm và giải pháp tự động hóa công nghiệp
- Tín hiệu điều khiển 4-20mA
- Tích hợp màn hình hiển thị áp
- Áp ngõ ra điều chỉnh trong khoảng 0.05 - 1.0 MPa ( 10kg/cm2 )
Hình 2 5 Van điều áp SMC ITV2010-012BL2
Thiết kế giao diện Module I/0 của máy CNC
Hình 2 6 giao diện Module I/0 của máy CNC
Thiết kế Mặt phay module PLC FX 3G/40MT
Từ kinh nghiệm thực tiễn và các thiết bị có tại phòng thí nghiệm trang bị điện của nhà trường, em đã lựa chọn thiết kế mặt phay phù hợp với khung nhôm trên phòng thực hành và thí nghiệm của nhà trường có kết cấu chắc đảm bảo về mỹ thuật và kỹ thuật, dễ dàng lắp đặt, sửa chữa và thuận tiện cho việc học tập và nghiên cứu của sinh viên
MODULE PLC MITSUBISHI FX3G - 40MT/DS
COM0 COM1 COM 2 Y3 COM3 Y5 Y7 COM4 Y11 Y13 Y15 Y17
Hình 2 7 Hình ảnh Mặt phay Module CNC FX3G 40M
Sản phẩm hoàn thiện
Hình 2 8 Hình ảnh sản phẩm hoàn thiện
Yêu cầu bài toán
Nhập các tham số ( Tốc độ, số lượng, tọa độ)
Kiểm tra các cảm biến, vị trí của các trục
Chạy chương trình đã thiết lập
So sánh số lượng cần khoan đã đặt
Hình 3 1 Lưu đồ công nghệ bài toán
Thiết kế sơ đồ khối của hệ thống
Cơ cấu kẹp phôi Spindle
Hình 3 2 Sơ đồ khối của hệ thống
3.3 Thiết kế sơ đồ nguyên lý của hệ thống
5K D IR + E N A + DIR - EN A - A - A + G ND PU L - B + B - P UL + V CC D IR + E NA + D IR - EN A - A - A + G ND P U L - B + B - P UL + V CC D IR + E N A + DIR - EN A - A - A + G ND PU L - B + B - P UL + V CC
Trắ ng Và ng Đỏ Xa nh
M ic ro s te p D ri v e r Y M ic ro s te p D ri v e r Z
Trắ ng Và ng Đỏ Xa nh
Trắ ng Và ng Đỏ Xa nh
Hình 3 3 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống
Chương trình điều khiển
3.3.2 Lưu đồ thuật toán chương trình điều khiển
Chọn chế độ hoạt động (M7=1) Đ S
Nút nhấn kẹp/nhả phôi (M38 =1)
Xy lanh đi vào kẹp phôi Đ
Kiểm tra các cảm biến, vị trí của các trục
Nhập các tham số ( Tốc độ, số lượng, tọa độ)
Nút nhấn set gốc phôi (Rezo X,Y,Z) M36=1
Chạy chương trình đã thiết lập
So sánh số lượng cần khoan đã đặt (D10)
Nút nhấn kẹp/nhả phôi (M38 =0)
Xy lanh đi ra nhả phôi Đ
Chế độ hoạt động tự động ( auto )
N ú t n h ấn kẹ p /n h ả p h ô i (M 3 8 = 1 ) X y la n h đ i v ào kẹ p p h ô i Đ
K iể m t ra c ác cả m b iế n , vị t rí cá c tr ụ c
N h ập c ác th am s ố c h o cá c tr ụ c ( T ố c đ ộ ) K ết t h ú c Đ K tr ụ c X t iế n (M 9 = 1 ) Đ K tr ụ c X lù i (M 1 0 = 1 ) Đ
S Đ Đ K tr ụ c Y t iế n (M 1 1 = 1 ) Đ K tr ụ c Y lù i (M 1 2 = 1 ) Đ K tr ụ c Z t iế n (M 1 3 = 1 ) Đ K tr ụ c Z lù i (M 1 4 = 1 ) Đ
T ăn g tầ n s ố (M 4 2 = 1 ) G iả m tầ n s ố (M 4 3 = 1 ) Đ iề u k h iể n t rụ c Z đ ến v ị t rí y êu c ầu Đ iề u k h iể n t rụ c Y đ ến v ị t rí y êu c ầu Đ iề u k h iể n t rụ c X đ ến v ị t rí y êu c ầu B ật b iế n t ần v à cà i đ ặt tố c đ ộ m o n g m u ố n
Thiết kế màn hình HMI
Hình 3 5 Giao diện chính màn hình HMI
Hình 3 6 Chế độ điều khiển bằng tay
Hình 3 7 Chế độ tự động
Hình 3 8 Bảng nhập tọa đô trục x,y,z
Thiết lập biến tần
Các bước thiết lập biến tần :
- Bước 1: cài đặt chế độ điều khiển drv = 1
- Bước 2 : cài đặt chế độ tần số Frq = 3
- Bước 3: cài đặt tần số max của biến tần hàm F21= 400 Hz
- Bước 4: cài đặt tần số cơ sở của biến tần = 400Hz
- Bước 5: cài đặt công suất của động cơ hàm H30 = 0.75kw
- Bước 6: cài đặt chạy thuận hàm I20 = 0
- Bước 7: cài đặt chạy UP biến tần hàm I22
- Bước 8: cài đặt chạy DOWN biến tần hàm I23= 16
