Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật cơ điện tử: Nghiên cứu tự động hóa máy phân tích áp suất hơi bão hòa (reid vapor pressure) cho sản phẩm condensate

Tәng quan tình hình nghiên cӭu

Tình hình nghiên cͱXQJRjLQ˱ͣc

HiӋn nay ӣ nhà máy xӱ lý khí Cà Mau chӍ có hӋ thӕng phân tích tӵ ÿӝng do công ty ICON (UK) sҧn xuҩt và chӃ tҥo, thiӃt bӏ này có giá thành rҩt cao

Hình 1.1 Máy phân tích RVP tҥi nhà máy GPP Cà Mau

HiӋn tҥLWURQJQѭӟFFKѭDWuPWKҩ\F{QJW\QjRÿmWӯng thiӃt kӃ hӋ thӕng tӵ ÿӝng hóa cho sҧn phҭm này

3+ѬѪ1*È1&ӪA CÔNG TY ICON ± THIӂT Bӎ Ĉ$1*ĈѬӦC SӰ DӨNG TҤI NHÀ MÁY SӰ LÝ KHÍ CÀ MAU

Công ty ICON cung cҩp thiӃt bӏ này, theo dӵ án thiӃt kӃ ban ÿҫu cӫa nhà máy xӱ lý Khí Cj0DXÿѭDYjRKRҥWÿӝQJYjRQăP:

- HӋ thӕQJÿLӋn ± ÿLӅu khiӇn: toàn bӝ hӋ thӕQJÿLӅu khiӇQÿѭӧc tұp trung vào hӝp chӭDErQWUrQÿӇ ÿLӅu khiӇn toàn bӝ quát trình

- HӋ thӕng phân tích: thӵc hiӋn tuҫn tӵ theo quá trình, lҩy mүu phân tích và ÿѭDUDNӃt quҧ

Hình 1.2 Mô hình hӋ thӕQJÿLӋn ± ÿLӅu khiӇn

Hình 1.3 Mô hình hӋ thӕng hiӇn thӏ

HӋ thӕng phân tích cӫa thiӃt bӏ

Hình 1.4 Mô hình hӋ thӕng phân tích

%ѭӟc 1&RQGHQVDWHÿѭӧc hӋ thӕng trích mүXÿѭDYjRWURQJEXӗng phân tích Buӗng

SKkQWtFKÿѭӧc giӳ nhiӋWÿӝ cӕ ÿӏnh ӣ 37,8 oC

%ѭӟc 2: Piston trong hӋ thӕng sӁ thӵc hiӋn nén chҩt lӓng trong 3 chu kǤ, và giӳ nguyên hành trình khi thӵc hiӋn xong Vӏ trí cӫa Piston sӁ ÿѭӧc cҧm biӃQODVHU[iFÿӏnh

%ѭӟc 3: Cҧm biӃn áp suҩt sӁ [iFÿӏnh áp suҩt cân bҵng cӫa Piston nén chҩt lӓng

Giá trӏ ÿyOjiSVXҩWKѫLEҧo hòa cӫa Condensate cҫn tìm

3+ѬѪ1*È1&ӪA CÔNG TY HUAKE (TRUNG QUӔC)

Hình 1.5 Máy phân tích HK-8017A

Lҩy bình mүu ra khӓi bӇ làm lҥnh, mӣ nҳp và lҳp ӕng truyӅn mүXÿmÿѭӧc làm lҥnh vào Lҩy khoang lӓng ra khӓi bӇ làm lҥQKYjÿһt ӣ vӏ trí lӝQQJѭӧFWUrQÿҫu ӕng truyӅn mүu LұWQJѭӧc thұt nhanh toàn bӝ hӋ thӕng sao cho khoang lӓng thҷQJÿӭng vӟLÿҫu ӕng truyӅQFiFKÿi\Nhoang lӓng khoҧng 6 mm (0,25 in) Nҥp mүXÿҫy tràn vào khoang lӓng (ngoài FiFTX\ÿӏnh khác, cҫn cҭn thұn khi thӵc hiӋn thao tác này chú ý các biӋn pháp thu hӗi và thҧi bӓ mүu tràn phzQJWUiQKQJX\FѫFKi\5~Wӕng truyӅn mүu ra khӓi khoang lӓng trong khi vүn tiӃp tөFÿӇ cho mүXWUjQFKRÿӃn khi ӕQJÿѭӧc rút ra hoàn toàn

Lҩ\QJD\NKRDQJKѫLUDNKӓi bӇ әn nhiӋt Tháo nhanh ӕng xoҳn ra Nӕi càng nhanh càng tӕt khoang lӓQJÿҫy mүu vӟLNKRDQJKѫLWUiQKNK{QJÿӇ tràn hoһc dӏch chuyӇn vì có thӇ gây ra sӵ WUDRÿәi giӳa không khí có nhiӋWÿӝ phòng vӟi không khí có nhiӋWÿӝ 37,8 oC R)WURQJNKRDQJKѫL7Kӡi gian tính tӯ khi lҩ\NKRDQJKѫLUDNKӓi bӇ әn nhiӋt và hoàn tҩt viӋc nӕLKDLNKRDQJNK{QJÿѭӧc quá 10 s

Giӳ thiӃt bӏ thҷQJÿӭng và nӕi lҥi ngay vӟi ӕng xoҳn Nghiêng thiӃt bӏ xuӕng phía Gѭӟi mӝt góc tӯ R&ÿӃn 30 oC trong khoҧQJVÿӃQVÿӇ cho mүu chҧ\YjRNKRDQJKѫL

6 QKѭQg không chҧy vào ӕng nӕi áp kӃ hoһc ӕng nӕi bӝ chuyӇQÿәi áp suҩt vӟi khoDQJKѫL Ngâm thiӃt bӏ trong bӇ әn nhiӋWÿѭӧc duy trì ӣ 37,8 oC ± 0,1 oC (100 oF ± 0,2 oF) sao cho ÿi\NKRDQJOӓng nӕi vào khӟSTXD\Yjÿҫu trên tӵa vào gӕLÿӥ Bұt máy quay các khoang KѫL- lӓQJÿmOҳp ráp Theo dõi sӵ rò rӍ trong suӕt quá trình thӱ (xem Chú thích 5), nӃu phát hiӋn thҩy rò rӍ phҧi hӫy bӓ phép thӱ

Sau khi ngâm thiӃt bӏ trong bӇ әn nhiӋt ít nhҩt 5 min, gõ nhҽ áp kӃ ÿRYjTXDQViW sӕ ÿӑc trên áp kӃ Sau ít nhҩt 2 min lһp lҥLWKDRWiFWUrQFKRÿӃn khi sӕ ÿӑc cӫa hai lҫn thӱ liên tiӃp bҵQJQKDXÿӕi vӟi bӝ chuyӇQÿәi áp suҩt thì không cҫn gõ QKѭQJNKRҧng thӡi JLDQÿӑc sӕ thì giӳ nguyên) Ghi lҥi sӕ ÿӑc cuӕLFQJFKtQK[iFÿӃn 0,25 kPa (0,05 pSi) Giá trӏ này chính là áp suҩWKѫLFKѭDKLӋu chính cӫa mүu Tháo ngay áp kӃ ÿR ra khӓi thiӃt bӏ Nӕi áp kӃ ÿRYӟi dөng cө ÿRiSVXҩt KiӇm tra sӕ ÿӑc trên áp kӃ ÿRWKHRGөng cө ÿRiS suҩt khi cho cҧ hai cùng chӏu mӝt áp lӵc әQÿӏnh bҵng nhau bҵng sӕ ÿRiSVXҩt KѫLFKѭD hiӋu chính khoҧng 1,0 kPa (0,2 pSi) NӃu có sӵ khác nhau giӳa các sӕ ÿӑc cӫa hai áp kӃ thì giá trӏ chênh lӋFKQj\ÿѭӧc cӝng vào áp suҩt hѫLFKѭDKLӋu chính cӫa mүu nӃu sӕ ÿӑc trên áp kӃ VRViQKFDRKѫQKRһc trӯ ÿLQӃu sӕ ÿӑc trên áp kӃ so sánh thҩSKѫQYjJLiWUӏ sau hiӋu chính chính là áp suҩWKѫL5HLGFӫa mүu

Hình 1.6 Mô hình hӋ thӕQJSKkQWtFKWKHRSKѭѫQJSKiSEuQKQJDQJ

Tình hình nghiên cͱXWURQJQ˱ͣc

Công ty SGS là mӝWF{QJW\ÿDTXӕc gia có trө sӣ tҥi Geneva, Thө\6ƭFKX\rQFXQJ cҩp các dӏch vө kiӇPÿӏnh, xác minh, kiӇm tra và chӭng nhұn HiӋn tҥi, công ty ÿDQJVӱ dөng quy trình ASTM D 323 và sӱ dөng loҥLPuQKÿӭQJÿӇ phân tích CondHQVDWHWKѭѫQJ phҭm

Hình 1.7 ThiӃt bӏ chӭa dung dӏch mүXYjÿӗng hӗ FѫÿRiSVXҩt

Hình 1.8 ThiӃt bӏ gia nhiӋt cho hӋ thӕng phân tích

9 NҥSÿҫy mүXÿmÿѭӧc làm lҥnh vào khoang lӓng cӫa thiӃt bӏ [iFÿӏnh áp suҩWKѫLYà nӕi khoang này vӟLNKRDQJKѫLÿmÿѭӧc gia nhiӋWÿӃn 37,8 oC (100 oF) trong bӇ әn nhiӋt Ngâm thiӃt bӏ ÿmÿѭӧc lҳSÿһt vào bӇ әn nhiӋt có nhiӋWÿӝ R&R)FKRÿӃn khi quan sát thҩy áp suҩWNK{QJÿәi Sӕ ÿӑc áp suҩWÿmKLӋu chӍnh phù hӧp là áp suҩWKѫL5HLG

Nh̵n xét

3KѭѫQJiQFӫa công ty ICON

- ѬXÿLӇm: HӋ thӕng hoҥWÿӝng tӵ ÿӝng hoàn toàn, và truyӅn thông tӕt vӅ hӋ thӕQJ'&6ÿӇ giám sát

- 1KѭӧFÿLӇm: HӋ thӕng phӭc tҥp do thiӃt bӏ ÿѭӧc sҧn xuҩWÿһc biӋt, và giá thành rҩWÿҳWQKѭEiRJLiÿtQKNqP

3KѭѫQJiQFӫa công ty SGS

- ѬXÿLӇm: HӋ thӕQJÿѫQJLҧQNtFKWKѭӟc gӑn, kӃt quҧ chính xác

- 1KѭӧFÿLӇm: HӋ thӕng hoàn toàn thӫ công, không thӇ áp dөQJÿѭӧc trong công nghiӋp

3KѭѫQJiQFӫa công ty Huake

- HӋ thӕng hoҥWÿӝng kӃt quҧ chính xác

- HӋ thӕng hoҥWÿӝng bán tӵ ÿӝng, vүn phҧi có sӵ can thiӋp cӫDFRQQJѭӡi, không áp dөQJÿѭӧc trong công nghiӋp

Các thiӃt bӏ hiӋn tҥi trong thӏ WUѭӡQJWURQJYjQJRjLQѭӟc, áp dөng tiêu chuҭn ASTM 'ÿӅu là thiӃt bӏ thӫ công hoһc bán tӵ ÿӝng, vì vұy khó có thӇ áp dөng trong công nghiӋp ViӋc nghiên cӭu và thӵc hiӋQÿӅ tài luұQYăQQj\Wұp trung vào viӋc tӵ ÿӝng hóa khâu lҩy mүXYjÿѭDYjREӇ әn nhiӋt mӝt cách tӵ ÿӝQJQKѭQJYүQÿiSӭQJFiFÿLӅu kiӋn vӅ thӡi gian và vӏ WUtQKѭ tiêu chuҭQÿѭDUDQKҵm mөFÿtFKÿѭDWKLӃt bӏ này vào phòng thí nghiӋm lҩy mүu trong công trình dҫu khí, và hoҥWÿӝng hiӋu quҧ, nhҵm tiӃt kiӋm chi phí EDQÿҫu và chi phí bҧRGѭӥQJÿӏnh kǤ.

Mөc tiêu và nhiӋm vө luұQYăQ

Nhi͏m vͭ

- Tìm hiӇu vӅ FiFSKѭѫQJSKiSNLӇm tra áp suҩt cӫa CRQGHQVDWHÿmYjÿDQJ ÿѭӧc sӱ dөng

- Nghiên cӭu ӭng dөng tay máy trong tӵ ÿӝng hóa ít nhҩWEѭӟc trong các khâu kiӇm tra

- Thӵc nghiӋm kiӇm chӭng khҧ QăQJKRҥWÿӝng cӫa cánh tay robot trong trҥng WKiLÿLӅu khiӇn mang vұt nһng

- ĈLӅu khiӇn vӅ vұn tӕc cӫa ít nhҩt 1 khâu cӫa hӋ thӕng

Ph̩PYLÿ͉ tài

ChӃ tҥo mô hình tay máy vӟi:

- Dӵa trên máy phân tích HK-8017A cӫa HUAKE

- Ĉҧm bҧo thӡi gian khi lҩ\NKRDQJKѫLUDNKӓi bӇ әn nhiӋt và hoàn tҩt viӋc nӕLKDLNKRDQJNK{QJÿѭӧc quá 15 s

T͝ chͱc lu̵QYăQ

NӝLGXQJÿӅ tài luұQYăQÿѭӧFFKLDOjPFKѭѫQJ

- &KѭѫQJ7әng quan Giӟi thiӋXFiFSKѭѫQJSKiSNLӇm tra áp suҩt, tìm hiӇu tình hình nghiên cӭu trong nѭӟFYjQJRjLQѭӟc tӯ ÿyOӵa chӑn 1 nguyên lý phù hӧSÿӇ nghiên cӭu thiӃt kӃ

- &KѭѫQJ/ӵa chӑQSKѭѫQJiQĈӅ xuҩWFiFSKѭѫQJiQYӅ vұt liӋXFѫFҩu FѫNKtSKѭѫQJSKiSÿLӅu khiӇQÿӇ chӑQUDÿѭӧFSKѭѫQJiQSKKӧp nhҩt

- &KѭѫQJ7KLӃt kӃ FѫNKt7tQKWRiQ, thiӃt kӃ và lӵa chӑQFiFFѫFҩu, chi tiӃWFѫNKtÿiSӭQJÿѭӧc yêu cҫu hoҥWÿӝng cӫa máy

- &KѭѫQJ*Lҧi thuұWÿLӅu khiӇn Tӯ yêu cҫu hoҥWÿӝng cӫa máy kiӇm tra hӋ thӕng áp suҩWÿѭDUDÿѭӧc giҧi thuұWÿLӅu khiӇn và quy trình vұn hành

- &KѭѫQJ7KLӃt kӃ mҥFKÿLӋn Tính toán, thiӃt kӃ và lӵa chӑn các thiӃt bӏ ÿLӋn dùng trong máy, thiӃt kӃ Vѫÿӗ QJX\rQOêVѫÿӗ ÿҩu dây cӫa module ÿLӋn

- &KѭѫQJThiӃt kӃ bӝ ĈLӅu khiӇn, tìm mӕi liên hӋ giӳa thông sӕ ÿҫu vào Yjÿҫu ra dӵa trên Nhұn dҥng hӋ thӕng, kiӇm tra kӃt quҧ thӵc nghiӋm

- &KѭѫQJ7әng kӃt KӃt quҧ ÿҥWÿѭӧFYjKѭӟng phát triӇn

Lӵa chӑn FѫFҩu tay máy

B̵c t͹ do

Bұc tӵ do cӫa tay máy là sӕ khҧ QăQJFKX\ӇQÿӝQJÿӝc lұp cӫa nó trong không gian hoҥWÿӝng

13 ݓ ൌ ͸݊ െ ෍ ݅Ǥ ݌ ௜ ହ ௜ ĈӇ QkQJFDRÿӝ linh hoҥt các tay máy phҧi có sӕ bұc chuyӇQÿӝng cao, tuy nhiên không nên quá 6 Sáu bұc chuyӇQÿӝQJWKѭӡng gӗm 3 bұc chuyӇQÿӝQJFѫEҧn (chuyӇn ÿӝQJÿӏnh vӏ) và 3 bұc chuyӇQÿӝng bә sung (chuyӇQÿӝQJÿӏQKKѭӟng)

- ChuyӇQÿӝQJFѫEҧQWKѭӡng là chuyӇQÿӝng tӏnh tiӃn hoһc chuyӇQÿӝng quay, mӛi bұc chuyӇQÿӝng có nguӗn dүQÿӝng riêng

- ChuyӇQÿӝng bә VXQJWKѭӡng là các chuyӇQÿӝng quay nhҵPWăQJNKҧ QăQJ linh hoҥt

Vӟi yêu cҫu thao tác cӫa cánh tay máy là gҳp khoang lӓQJYjNKRDQJKѫLKuQK mang 2 khoang vӅ vӏ trí lҳSÿһt, cùng vӟi tiêu chí vӅ ÿӝ cӭng vӳng và dӉ dàng lҳSÿһt, tháo lҳS&ѫFҩu 3 bұc tӵ GR577ÿѭӧc lӵa chӑn

KӃt luұn: Tay máy có sӕ bұc tӵ do là 3

Hình 2.1 Mô tҧ bұc cánh tay máy

Cân b̹ng tr͕QJO˱ͫng

NhӳQJFѫFҩu tay máy có khӟp quay dҥQJSLWFKFѫFҩu tay máy tӑDÿӝ cҫu, tay máy toàn khӟp bҧn lӅFѫFҩu chҩp hành cho các khӟp này phҧi chӏu mӝt momen xoҳn ÿiQJNӇ do khӕLOѭӧng bҧn thân cӫa các khâu gây ra

Cân bҵng chӫ ÿӝng : dùng trӵc tiӃSFѫFҩXWiFÿӝQJÿӇ cung cҩp momen xoҳQÿӇ duy trì tay máy ӣ trҥQJWKiLWƭQKӭng vӟi mӛi vӏ WUtNKiFQKDX3KѭѫQJSKiSQj\FyѭXÿLӇm là dùng QJD\FѫFҩu chҩp hành mà không cҫQWK{QJTXDFѫFҩu phө nào khác 1KѭӧFÿLӇm là không thӇ loҥi thành phҫn trӑng lӵc ra khӓLSKѭѫQJWUuQKÿӝng lӵc hӑc cӫa tay máy

&ѫFҩu cân bҵng bӏ ÿӝng: cҫn thiӃt kӃ thêm nhӳQJFѫFҩu phөQKѭQJYӟLSKѭѫQJ pháp này thành phҫn bӏ ÿӝQJÿѭӧc loҥi ra khӓLSKѭѫQJWUuQKÿӝng lӵc hӑc cӫa tay máy, do ÿyOjPJLҧPÿiQJNӇ NtFKWKѭӟc và chi phí cho cӫDFѫFҩXWiFÿӝng NhӳQJFѫFҩu cân bҵng bӏ ÿӝng phә biӃQOjÿӕi trӑng, lò xo, lò xo kӃt hӧp hӋ thӕng dây cáp và ròng rӑc, hay kӃt hӧp vӟLFѫFҩu tay quay-FRQWUѭӧt

KӃt luұn: Lӵa chӑQSKѭѫQJiQFkQEҵng bӏ ÿӝng

T͕Dÿ͡ tay máy

Tay máy tӑDÿӝ vuông góc:

- ѬXÿLӇm: x Không gian làm viӋc lӟn x +7ÿLӅu khiӇQÿѫQJLҧn x Dành diӋn tích sàn lӟn cho công viӋc khác

- 1KѭӧFÿLӇm: x ViӋFWKD\ÿәi không thích hӧp vӅ không gian

- ѬXÿLӇm x Có khҧ QăQJFKX\ӇQÿӝng ngang và sâu vào các máy sҧn xuҩt

15 x Cҩu trúc theo chiӅu dӑFÿӇ lҥi nhiӅu khoҧng trӕng cho sàn x KӃt cҩu vӳng chҳc, có khҧ QăQJPDQJtҧi lӟn x Khҧ QăQJOһp lҥi tӕt

- 1KѭӧFÿLӇm x Giӟi hҥn tiӃn phía trái và phía phҧi

Tay máy tӑDÿӝ cҫu Ĉӝ cӭng vӳng cӫa loҥi tay máy này thҩSKѫQKDLORҥLWUrQYjÿӝ FKtQK[iFÿӏnh vӏ phө thuӝc vào tҫm vӟi

Tay máy toàn khӟp bҧn lӅ và SCARA

Tay máy toàn khӟp bҧn lӅ có cҧ ba khӟSÿӅu là khӟSTXD\WURQJÿyWUөc thӭ nhҩt vuông góc vӟi hai trөc kia Do sӵ WѭѫQJWӵ vӟLWD\QJѭӡi, khӟp thӭ KDLÿѭӧc gӑi là khӟp vai, khӟp thӭ ba gӑi là khӟp khӫy nӕi cҷng tay vӟi khӫy tay Vӟi kӃt cҩu này không có sӵ WѭѫQJӭng giӳa khҧ năQJFKX\ӇQÿӝng cӫa các khâu và sӕ bұc tӵ do Tay máy làm viӋc rҩt NKpROpRQKѭQJÿӝ FKtQK[iFÿӏnh vӏ phө thuӝc vӏ trí cӫa phҫn công tác trong vùng làm viӋc

7D\Pi\6FDUDÿѭӧFÿӅ xuҩt dùng cho công viӋc lҳSUiSĈyOjPӝt kiӇu tay máy có cҩu tҥRÿһc biӋt, gӗm hai khӟp quay và mӝt khӟSWUѭӧWQKѭQJFҧ ba khӟSÿӅu có trөc song song vӟi nhau KӃt cҩu này làm tay máy cӭng vӳQJKѫQWKHRSKѭѫQJWKҷQJÿӭQJQKѭQJ kém cӭng vӳQJWKHRSKѭѫQJQJDQJ/Rҥi này chuyên dùng cho công viӋc lҳp ráp vӟi tҧi trӑng nhӓ theo pKѭѫQJÿӭng Tӯ Scara là viӃt tҳt cӫD³VHOHFWLYHFRPSOiance assembly robot DUP´ÿӇ mô tҧ FiFÿһFÿLӇm trên Vùng làm viӋc cӫa Scara là mӝt phҫn cӫa hình trө rӛng

KӃt luұn: Lӵa chӑQSKѭѫQJiQWӑa trө

Lӵa chӑn nguӗn dүQÿӝng

Nguӗn dүQÿӝng trên các robot công nghiӋp có thӇ sӱ dөng nhiӅu hӋ thӕng dүQÿӝng khác nKDXQKѭ ÿLӋn, dҫu ép, khí nén Nguӗn dүQÿӝng là mӝWÿһF ÿLӇm quan trӑng ҧnh

16 KѭӣQJÿӃn không gian làm viӋc cӫa robot ViӋFWKD\ÿәi nguӗn dүQÿӝng sӁ nhanh chóng WKD\ÿәi kiӇu, dҥng cӫDURERWÿӇ phөc vө cho nhӳng yêu cҫu công viӋc khác nhau

'ѭӟLÿk\WDVӁ so sánh các nguӗn dүQÿӝQJÿһFWUѭQJ

Bҧng 2.1 So sánh các nguӗn dүQÿӝng

TruyӅQÿӝng thӫy lӵc TruyӅQÿӝng khí nén TruyӅQÿӝQJÿLӋQFѫ

Xy lanh thӫy lӵc Xy lanh khí nén ĈӝQJ Fѫ EѭӟF ÿӝQJ Fѫ

Lӵc nâng lӟn, tӕF ÿӝ chҥy êm, dҫu ép không nén ÿѭӧc nên các khӟp cӫa robot có thӇ ÿѭӧc khóa cӭng ӣ mӝt vӏ WUt [iF ÿӏnh, ÿiSӭng nhanh, tӵ bôi

Giá thành thҩp, viӋc thiӃt kӃ và lҳSÿһt khá ÿѫQ JLҧn, thân thiӋn vӟi môL WUѭӡng

LàmviӋc trong nhiӋWÿӝ ÿLӅu khiӋn khҳc nghiӋt

&ѫFҩXWiF ÿӝng nhanh và chính xác, có khҧ QăQJ iS dөng kӻ thuұt ÿLӅu khiӇn phӭc tҥp cho các chuyӇn ÿӝng, giá thành không cao

TӕF ÿӝ chұm, cҫn có hӋ thӕng ӕng dүn và bӇ dҫu,có rò rӍ dҫu nên không phù hӧp trong

P{L WUѭӡng sҥch, giá

WKjQK FDR KѫQ truyӅn ÿӝQJ ÿLӋn hay khí nén, cҫn nhiӅu trang bӏ phө trӧ

'RÿһFÿLӇm cӫa khí QpQOjQpQÿѭӧc nên ÿӝ chính xác không cao ӣ giӳa hành trình, NKyÿLӅu khiӇn tӕFÿӝ, khí xҧ gây ӗn

Khe hӣ bӝ truyӅn bánh UăQJOàm giҧPÿӝ chính xác, gây quá nhiӋt khi hӋ thӕng bӏ dӯng hoҥt ÿӝng do quá tҧi, cҫn phҧi có thҳQJÿӇ ghim vӏ trí các khӟp

KӃt luұn: Lӵa chӑn nguӗn dүQÿӝng khí nén do thân thiӋn vӟLP{LWUѭӡng vì phҧi làm viӋc trong phòng thí nghiӋm nhiӅu hóa chҩt DӉ bҧo trì và tӕn ít chi phí sӳa chӱa.

Lӵa chӑQFѫFҩu chҩp hành

Xy lanh th̻ng

Xy lanh có nhiӋm vө ÿLӅu chӍQKÿӇ kiӇPVRiWOѭӧng mӣ rӝng hoҥt hút lҥi cӫa cҫn pit-tông khi hoҥWÿӝng

Xy lanh tác dөQJÿѫQ : Áp lӵc khí nén chӍ WiFÿӝng vào mӝt phía cӫa xilanh, phía còn lҥi do ngoҥi lӵFKD\Oz[RWiFÿӝng

Hình 2.2 ChiӅXWiFÿӝQJQJѭӧc lҥi do ngoҥi lӵc và do lo xo [8]

;\ODQKWiFÿӝng 2 chiӅu [LODQKWiFÿӝng kép) : KtQpQÿѭӧFÿѭDYjRSKtD cӫa xilanh, do yêu cҫXÿLӅu khiӇn mà xilanh ÿLYjRKD\ÿLra sӁ tuǤ thuӝc vào viӋFÿѭD khí nén vào phía nào cӫa xilanh

KӃt luұn : Lӵa chӑn loҥi xy ODQKWiFÿӝng 2 chiӅXÿӇ dӉ GjQJÿLӅu khiӇn vӏ trí cho các khâu

Xy lanh xoay

;\ODQK[RD\OjFѫFҩu chҩp hành có khҧ QăQJFKX\ӇQKyDQăQJOѭӧng khí nén thành chuyӇQÿӝng quay vӟi cỏc gúc 90 0 , 100 0 , 180 0 , 190 0 , 270 0 ô

Xylanh quay góp phҫn tҥo ra các chuyӇQÿӝng thӵc sӵ linh hoҥt và hiӋu quҧ cho các FѫFҩu truyӅQÿӝng VӟLѭXÿLӇm cӫa khí nén vӅ ÿӝ DQWRjQNK{QJÿӝc hҥLYjFKLSKtÿҫu WѭKӧSOêFiFFѫFҩu truyӅQÿӝng sӱ dөQJ[\ODQKTXD\ÿѭӧc ӭng dөng nhiӅu trong ngành công nghiӋSÿLӋn tӱ và thӵc phҭm ѬX ÿLӇm cӫa xylanh xoay:

Lӵa chӑn hӋ thӕQJÿLӅu khiӇn

C̫m bi͇n

Xi lanh thӫy lӵc khí nén là mӝt loҥLFѫFҩu chҩSKjQKWURQJÿyFKX\ӇQÿӝng tҥo ra là chuyӇQÿӝng tӏnh tiӃn VӟLÿһFÿLӇm tiӃn lùi, xi lanh thӫy lӵc khí nén thích hӧp vӟi các loҥi cҧm biӃn tiӋm cұn ViӋc sӱ dөng trang bӏ cҧm biӃn tiӋm cұn cho xi lanh thӫy lӵc khí nén, tín hiӋu trҧ vӅ tӯ cҧm biӃn khí cҫn piston di chuyӇn giúp chúng ta có thӇ ÿLӅu khiӇn chúng mӝt cách dӉ dàng và tӵ ÿӝng

Hình 2.3 Cҧm biӃn tiӋm cұn trên xi lanh [2]

19 Cҧm biӃn tiӋm cұn kiӇu cҧm ӭng (cҧm biӃQÿLӋn tӯ) là loҥi cҧm biӃn phát hiӋn vұt bҵng cách tҥRUDWUѭӡQJÿLӋn tӯ'ƭQKLrQWKLӃt bӏ chӍ phát hiӋQÿѭӧc vұt kim loҥi Tuy nhiên, loҥi cҧm biӃn này lҥi rҩWKD\ÿѭӧc sӱ dөng trong công nghiӋp vì giá thành và khҧ QăQJFKӕng nhӉu cӫa nó

Cҧm biӃn tiӋm cұn cҧm ӭng bao gӗm mӝt cuӝQGk\ÿѭӧc cuӕn quanh mӝt lõi tӯ ӣ ÿҫu cҧm ӭng Sóng cao tҫQÿLTXDO}LGk\Qj\VӁ tҥo ra mӝt mӝWWUѭӡng ÿLӋn tӯ GDRÿӝng TXDQKQy7UѭӡQJÿLӋn tӯ này ÿѭӧc mӝt mҥch bên trong kiӇmsoát

Khi vұt kim loҥi di chuyӇn vӅ SKtDWUѭӡng này, sӁ tҥRUDGzQJÿLӋQGzQJÿLӋn xoáy) trong vұt

Hình 2.4 Tӯ WUѭӡQJÿѭӧc tҥo ra trên cҧm biӃn [2]

Van tr̩ng thái

Van mӝt chiӅXGQJÿӇ ÿLӅu khiӇQGzQJQăQJOѭӧnJÿLWKHRPӝWKѭӟnJKѭӟng còn lҥi cӫDGzQJQăQJOѭӧng bӏ chһn lҥi

Van ÿҧo chiӅu có nhiӋm vө ÿLӅu khiӇQGzQJQăQJOѭӧng bҵQJFiFKÿyQJPӣ hay WKD\ÿәi vӏ trí các cӱDYDQÿӇ WKD\ÿәLKѭӟng cӫa dòng khí nén

Trҥng thái ON, OFF cӫa YDQÿҧo chiӅu và mӝt sӕ YDQÿҧo chiӅXÿѭӧc liӋt kê ӣ hình QKѭVDX

D.KLFKѭDFyWtQKLӋXWiFÿӝng b) Khi có tín hiӋXWiFÿӝng

Hình 2.6 Trҥng thái khi OFF và ON cӫDYDQÿҧo chiӅu [8]

KӃt luұn: Vӟi viӋc lӵa chӑn loҥi xy ODQKFyÿҫu cҩp khí nên ta lӵa chӑn loҥi van ÿҧo chiӇu thay vì van mӝt chiӅu

Hình 2.7 Cách gӑi tên và ký hiӋu cӫa mӝt sӕ YDQÿҧo chiӅu

Servo khí nén

ĈӇ ÿҧm bҧo yêu cҫu vӅ ÿӝ chính xác cao, kiӇm xoát tӕFÿӝ cánh tay máy tác giҧ sӱ dөQJVHUYRNKtQpQÿӇ có thӇ ÿLӅu khiӇn ÿѭӧc vô cҩSOѭXOѭӧng qua van

9DQÿLӅu khiӇn Servo hay còn có tên gӑi khác là van tuyӃn tính hoҥWÿӝng bҵQJÿLӋn OjYDQÿLӅu khiӇn tuyӃn tính bҵng khí nén chҥ\WKHRQJX\rQOêQJѭӡi dùng có thӇ dùng bӝ phұQÿLӅu khiӇn góc mӣ hoһFÿyQJFKRYDQ

Hình 2.8 Cҩu tҥo van servo khí nén

+DLQDPFKkPYƭQKFӱXÿһWÿӕi xӭng tҥo thành khung hình chӳ nhұt,phҫn ӭng trên ÿyFyFXӝn dây và cánh chһQÿҫu ngàm vӟi phҫn ӭng,tҥo nên mӝt kӃt cҩu cӭng vӳng Ĉӏnh vӏ phҫn ӭng và cánh chһQÿҫu là mӝt ӕQJÿjQKӗi,ӕng này có tác dөng phөc hӗi cөm phҫn ӭng và cánh chһn vӅ vӏ WUtWUXQJJLDQNKLGzQJÿLӋn vào 2 cuӝn dây cân bҵng Nӕi vӟi cánh chһn dҫXOjFjQJÿjQKӗi,càng này nӕi trӵc tiӃp vӟLFRQWUѭӧW.KLGzQJÿLӋn vào 2 cuӝn dây lӋch nhau thì phҫn ӭng bӏ hút lӋch,do sӵ ÿӕi xӭng cӫa các cӵc nam châm mà phҫn ӭng sӁ quay

Khi phҫn ӭng quay, ӕQJÿjQKӗi sӁ biӃn dҥQJÿjQKӗi,khe hӣ tӯ cánh chһQÿӃn miӋng phun dҫXFǊQJVӁ WKD\ÿәi (phía này hӣ ra và phía kia hҽp lҥLĈLӅXÿyGүQÿӃn áp suҩt ӣ hai phía cӫDFRQWUѭӧt lӋFKQKDXYjFRQWUѭӧWÿѭӧc di chuyӇQ1KѭYұy:

- KLGzQJÿLӋQÿLӅu khiӇn ӣ hai cuӝn dây bҵng nhau hoһc bҵng 0 thì phҫn ӭQJFiQKFjQJYjFRQWUѭӧt ӣ vӏ trí trung gian(áp suҩt ӣ 2 buӗQJFRQWUѭӧt cân bҵng nhau)

- KLGzQJÿLӋn i1 khác i2, thì phҫn ӭng sӁ quay theo mӝWFKLqXQjRÿyW\ thuӝFYjRGzQJÿLӋn cӫa cuӝn dây nào lӟQKѫQJLҧ sӱ phҫn ӭQJTXD\QJѭӧc chiӅXNLPÿӗng hӗ,cánh chһn dҫXFǊQJVӁ quay theo làm tiӃt diӋn chҧy cҧu

23 miӋQJSKXQWKD\ÿәi,khe hӣ miӋng phun phía trái rӝng ra và khe hӣ miҽng phun phía phҧi hҽp lҥi.

B͡ ÿL͉u khi͋n

Là mӝt hӋ thӕng bao gӗm mӝt vi xӱ lý có hiӋu suҩWÿӫ dùng và giá thành thҩp (khác vӟi các bӝ xӱ OêÿDQăQJGQJWURQg máy tính) kӃt hӧp vӟi các khӕi ngoҥLYLQKѭEӝ nhӟ, các module vào ra, các module biӃQÿәi sӕ VDQJWѭѫQJWӵ YjWѭѫQJWӵ sang sӕÿӇ ÿLӅu khiӇn các thiӃt bӏ ÿLӋn tӱ Mӝt sӕ loҥLYLÿLӅu khiӇn phә biӃn: PIC16F877A, Adruino Uno,

- Khҧ QăQJ[ӱ lý và tính toán mҥnh mӁ

- DӉ bӏ nhiӉXNK{QJÿiQJWLQFұy tURQJP{LWUѭӡng làm viӋc liên tөc

- Không phù hӧSWURQJP{LWUѭӡng công nghiӋp

Là thiӃt bӏ ÿLӅu khiӇn lұSWUuQKÿѭӧc cho phép thӵc hiӋn linh hoҥt các thuұWWRiQÿLӅu khiӇn logic thông qua mӝt ngôn ngӳ lұp trình PLC hoҥt ÿӝQJWKHRSKѭѫQJWKӭc quét các trҥQJWKiLWUrQÿҫXUDYjÿҫu vào Khi có sӵ WKD\ÿәi ӣ ÿҫXYjRWKuÿҫu ra sӁ WKD\ÿәi theo ѬXÿLӇm cӫD3/&OjFyÿӝ tin cұy cao, hӛ trӧ nhiӅu chuҭn giao tiӃp trong công nghiӋp, lұp trình dӉ vӟLGXQJOѭӧng bӝ nhӟ lӟn HiӋn nay có 2 hãng sҧn xuҩt PLC phә biӃn nhҩt là Mitsubishi và Siemens

24 9uGQJWURQJP{LWUѭӡng công nghiӋSÿzLKӓi sӵ әQÿӏQKÿӝ tin cұ\Yjÿӝ chính xác cao trong thӡi gian dài nên chӑn PLC làm bӝ ÿLӅu khiӇn chính cӫa hӋ thӕng

KӃt luұn: Chӑn PLC làm bӝ ÿLӅu khiӇn cӫa máy

2.6 Lӵa chӑQFѫFҩu WiFÿӝng cuӕi

.KkXWiFÿӝng cuӕi hay còn gӑLOjÿҫXF{QJWiFÿѭӧF[iFÿӏnh tùy thuӝc vào tác vө mà tay máy thӵc hiӋQĈӕi vӟi tác vө nâng chuyӇn vұt liӋu hay gҳp-thҧNKkXWiFÿӝng cuӕi có thӇ là tay gҳp có hình dҥng và kíFK WKѭӟc phù hӧp vӟL ÿӕLWѭӧQJÿѭӧc gҳSĈӕi vӟi nhӳng tác vө công nghӋNKkXWiFÿӝng có thӇ OjÿҫXKjQÿҫu phun sѫQPi\NKRDQPi\ PjLô

Do khoang lӓQJYjNKRDQJKѫL cӫa chúng ta có dҥng khӕi trө tròn nên ta chӑn tay kҽp có hai mi kҽp bҵng khӕi tròn ôm theo phôi ÿӇ thuұn lӧi cho viӋFÿӏnh vӏ phôi, lӵc kҽp thӵc hiӋn bҵng khí QpQÿӇ kӃt cҩu tay kҽSÿѫQJLҧn, dӇ ÿLӅu khiӇn

5RERWÿѭӧc thiӃt kӃ vӟi các thông sӕ góc quay và tӏnh tiӃn giӟi hҥn cho trong bҧng sau:

Bҧng 3.1 Thông sӕ góc quay và tӏnh tiӃn giӟi hҥn

Vùng làm viӋc cӫDWD\Pi\ÿѭӧc quyӃWÿӏnh bӣi hai thông sӕ là q1 và q2 NӃu xem tҫm vӟi mong muӕn cӫa tay máy là L cӕ ÿӏQKYjWD\Pi\OêWѭӣQJNKLÿy/= q2 + q3 Ĉһt ݎ ൌ ௤ଶ ௤ଷtӹ sӕ r có giá trӏ tӕLѭXnҵm trong khoҧng 0,5 ൊ0,6 [1]

Tӯ yêu cҫXÿӅ bài q3 = 200 mm, ta chӑn q2 = 125 mm (chӑn theo tiêu chuҭn xy lanh)

3.2 Vӏ trí các cөPFѫNKtFҫQÿѭӧc tính toán thiӃt kӃ trên cánh tay

Hình 3.2 Các cөPFѫNKt cҫQÿѭӧc tính toán

27 Các chi tiӃt cөPFѫNKtFӫa máy

2 Xy lanh tӏnh tiӃn khâu 2

3.3 Phân tích lӵc trên các khâu

Hình 3.3 Phân tích lӵc trên cánh tay máy

Khâu 3 bao gӗm xy lanh thҷng và xy lanh gҳp

Xy lanh thҷng có Kѭӟng di chuyӇQWKHRKѭѫQJWKҷQJÿӭng ĈӕLWѭӧng sҧn phҭm mà xy lanh gҳp cҫn mang là khoang lӓQJYjNKRDQJKѫLKuQK 1.7) có ݉ ௦௣ ൌ ʹሺ݇݃ሻ

KhӕLOѭӧng mà xy lanh thҷng cҫn nâng là ݉ ଷ ൌ ݉ ௦௣ ൅ ݉ ௫௬௟௔௡௛௚௔௣

Khâu 2 là khâu tӏnh tiӃQYjKѭӟng di chuyӇQWKHRSKѭѫQJQJDQJ

Khâu 1 bao gӗP[\ODQK[RD\ÿӕi trӑng và bӝ khung

Tәng khӕLOѭӧng tӕLÿDPj[\ODQK[RD\Fҫn phҧi mang là ݉ ଵ ൌ ݉ ௦௣ ൅ ݉ ௫௬௟௔௡௛௚௔௣ ൅ ݉௫௬௟௔௡௛௞௛௔௨ଷ൅ ݉௫௬௟௔௡௛௞௛௔௨ଶ ൅ ݉ ௗ௢௜௧௥௢௡௚ ൅ ݉ ௞௛௨௡௚ 3.4 Lӵa chӑn vұt liӋu

Vұt liӋXÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ OjPÿӗ giá giӳDFiFNKkXOjQK{Pÿӏnh hình và inox Do QK{PÿӏQKKuQKFyÿһFÿLӇm là nhҽNK{QJÿӝc, chӕng mài mòn, dӉ dàng tháo lҳp và sӱa chӳD7URQJNKLÿyVҳt dӉ gia công bҵQJFiFSKѭѫQJSKiSJLDF{QJWK{QJWKѭӡng (tiӋn, phay, CNC)

Trong sӕ các loҥi nhôm ÿӏnh hình thì nhôm 6063 ÿѭӧc dùng phә biӃn và rӝng rãi WURQJQJjQJFѫNKtYjWӵ ÿӝng hóa

Tính chҩt cӫDQK{Pÿѭӧc thӇ hiӋn ӣ bҧng sau:

Bҧng 3.2 Tính chҩt vұt lý cӫa nhôm 6063

KhӕLOѭӧng riờng NJằP

3.5 Tính toán thiӃt kӃ hӋ thӕng khí nén

- Tính toán các thông sӕ xy lanh

Theo mөFWDWtQKÿѭӧc lӵc mà pittong cҫn nâng là ܨ ௫௬௟௔௡௛௚௔௣ ൌ ݉ ௦௣ Ǥ ͻǡͺͳ ൌ ʹǤͻǡͺͳ ൌ ͳͻǡ͸ʹ ൎ ʹͲሺܰሻ

Chӑn áp suҩt làm viӋc cӫa xy lanh là P = 3 bar = 0,3 (MPa)

Hình 3.4 6ѫÿӗ phân tích lӵc trên xy lanh gҳp

Tҥi vӏ trí gҳp sҧn phҭm lӵc nâng xy lanh là : ܨ ௫௬௟௔௡௛௚௔௣ ൌ ܲ ൈ ܣ ൌ ܲ ൈߨ ൈ ܦ ଶ Ͷ

Theo [5] chӑn xy lanh khí nén TN16x200S Fyÿѭӡng kính D = 25 mm, áp suҩt làm viӋc là P = 3 bar

Hình 3.5 Tay gҳp MHC2-25D Bҧng 3.3 Thông sӕ MHC2-25D

Tác vө Ĉѭӡng kính ngoài Momen gҳp KhӕLOѭӧng

Ta chӑn khoҧng thӡLJLDQÿLKӃt hành trình là t = 0.5s

Vұn tӕc di chuyӇn là: ݒ ൌ ܮ ݐ ൌ ͺ ͲǤͷൌ ͳ͸ ቀ݉݉ ݏ ቁ /ѭX Oѭӧng cҫn cҩSYjRÿӇ [\ODQKÿLKӃt hành trình là: ܳ ൌ ݒ ൈ ܣ ൌ ݒ ൈߨ ൈ ܦ ଶ Ͷ ൌ ͳ͸ ൈ͵ǡͳͶ ൈ ʹͷ ଶ Ͷ ൌ ͹ͺͷͲ ቆ݉݉ ଷ ݏ ቇ ൌ ͲǡͶ͹ሺ ݈ ݌݄ሻ

- 7tQKWRiQÿѭӡng kính ӕng dүn khí nén

31 Ĉѭӡng kính ӕng dүQNKtÿѭӧF[iFÿӏnh theo công thӭc ܦ ௞௛À ൌ ඨͶ ൈ ܳ ߨ ൈ ݒ ൌඨͶ ൈ ͲǡͶ͹ ൈ ͳͲ ିଷ ͸Ͳ ͵ǡͳͶ ൈ ʹ ൌ ʹǡʹ͵ሺ݉݉ሻ

Trong ÿy ݒ là vұn tӕc khí Theo mөc (4.2.3)[7] ta chӑn ݒ ൌ ʹ (m/s)

Tra bҧng [7] ta chӑQJÿѭӡng kính khí nén D = 10 mm, chiӅu dày t = 2 mm

3.5.2 Xy lanh th̻ng t͓nh ti͇n khâu 3

Theo mөFWDWtQKÿѭӧc lӵc mà pittong cҫn nâng là ܨ ଷ ൌ ܲ ଷ ൌ ሺ݉ ௦௣ ൅ ݉ ௫௬௟௔௡௛௚௔௣ ሻǤͻǡͺͳ ൌ ሺʹ ൅ Ͳǡ͵ͳͳሻǤ ͻǡͺͳ ൌ ʹʹǡ͸͹ሺܰሻ

Hình 3.6 6ѫÿӗ phân tích lӵc trên xy lanh tӏnh tiӃn khâu 3

Theo [5] chӑn xy lanh khí nén TN16x200S AIRTAC Fyÿѭӡng kính D = 20 mm Yjÿѭӡng kính cҫn d = 8 mm, áp suҩt làm viӋc là P = 3 bar

Hình 3.7 Xi lanh TN16x200S Bҧng 3.4 Thông sӕ kӻ thuұt TN16x200S

Tác vө Ĉѭӡng kính ngoài Ĉѭӡng kính trong Vұt liӋu KhӕLOѭӧng

Tӏnh tiӃn lên xuӕng 16 mm 8 mm Nhôm nguyên khӕi 900 g

Ta chӑn khoҧng thӡLJLDQÿLKӃt hành trình là t = 5s

Vұn tӕc di chuyӇn là: ݒ ൌ ܮ ݐ ൌʹͲͲ ͷ ൌ ͶͲ ቀ݉݉ ݏ ቁ /ѭX Oѭӧng cҫn cҩSYjRÿӇ [\ODQKÿLKӃt hành trình là: ܳ ൌ ݒ ൈ ܣ ൌ ݒ ൈߨ ൈ ܦ ଶ Ͷ ൌ ͶͲ ൈ͵ǡͳͶ ൈ ͳ͸ ଶ Ͷ ൌ ͺͲ͵ͺǡͶ ቆ݉݉ ଷ ݏ ቇ ൌ ͲǡͶͺሺ ݈ ݌݄ሻ

33 Ĉѭӡng kính ӕng dүQNKtÿѭӧF[iFÿӏnh theo công thӭc ܦ ௞௛À ൌ ඨͶ ൈ ܳ ߨ ൈ ݒ ൌඨͶ ൈ ͲǡͶͺ ൈ ͳͲ ିଷ ͸Ͳ ͵ǡͳͶ ൈ ʹ ൌ ʹǡʹ͸ሺ݉݉ሻ

3.5.3 Xi lanh th̻ng t͓nh ti͇n khâu 2

Theo mөFWDWtQKÿѭӧc lӵc mà pittong cҫn nâng là ܨ ଶ ൌ ܲ ଷ ൌ ሺ݉ ௦௣ ൅ ݉ ௫௬௟௔௡௛௚௔௣ ൅ ݉௫௬௟௔௡௛௞௛௔௨ଷሻǤͻǡͺͳ ൌ ሺʹ ൅ Ͳǡ͵ͳͳ ൅ ͲǡͻሻǤ ͻǡͺͳ ൌ ͵ͳǡͷሺܰሻ

34 Tҥi vӏ trí gҳp sҧn phҭm lӵc nâng xy lanh là : ܨ ௫௬௟௔௡௛௚௔௣ ൌ ܲ ൈ ܣ ൌ ܲ ൈߨ ൈ ܦ ଶ Ͷ ֜ ܦ ൌ ඨͶ ൈ ܨ ௫௬௟௔௡௛௚௔௣ ߨ ൈ ܲ ൌ ඨ Ͷ ൈ ͵ͳǡͷ ͵ǡͳͶ ൈ Ͳǡ͵ ൌ ͳͳǡ͸ሺ݉݉ሻ

Theo [5] chӑQ[\ODQKNKtQpQ71[6$,57$&Fyÿѭӡng kính D = 25 mm Yjÿѭӡng kính cҫn d = 12 mm, áp suҩt làm viӋc là P = 3 bar

35 Vұn tӕc di chuyӇn là: ݒ ൌ ܮ ݐ ൌͳʹͷ ͵ ൌ Ͷͳǡ͸͹ ቀ݉݉ ݏ ቁ /ѭX Oѭӧng cҫn cҩSYjRÿӇ xy ODQKÿLKӃt hành trình là: ܳ ൌ ݒ ൈ ܣ ൌ ݒ ൈߨ ൈ ܦ ଶ Ͷ ൌ Ͷͳǡ͸͹ ൈ͵ǡͳͶ ൈ ʹͷ ଶ Ͷ ൌ ʹͲͶͶͶǡ͵ ቆ݉݉ ଷ ݏ ቇ ൌ ͳǡʹ͵ሺ ݈ ݌݄ሻ

- 7tQKWRiQÿѭӡng kính ӕng dүn khí nén Ĉѭӡng kính ӕng dүQNKtÿѭӧF[iFÿӏnh theo công thӭc ܦ ௞௛À ൌ ඨͶ ൈ ܳ ߨ ൈ ݒ ൌඨͶ ൈͳǡʹ͵ ൈ ͳͲ ିଷ ͸Ͳ ͵ǡͳͶ ൈ ʹ ൌ ͵ǡ͸ͳሺ݉݉ሻ

Theo mөFWDWtQKÿѭӧc xy lanh xoay khi hoҥWÿӝng mang mӝt khӕLOѭӧng ݉ ଵ ൌ ݉ ௦௣ ൅ ݉ ௫௬௟௔௡௛௚௔௣ ൅ ݉௫௬௟௔௡௛௞௛௔௨ଷ൅ ݉௫௬௟௔௡௛௞௛௔௨ଶ ൅ ݉ ௗ௢௜௧௥௢௡௚ ൅ ݉ ௞௛௨௡௚

Chӑn áp suҩt làm viӋc cӫa xy lanh là P = 3 bar = 0,3 (MPa) ĈӇ xy lanh có thӇ [RD\ÿѭӧc thì moment do xy lanh tҥo ra phҧi lӟQKѫQPRPHQW quán tính cӫa cҧ WD\Pi\;HPWD\Pi\QKѭPӝWÿƭDWUө WUzQÿӗng chҩt:

VӟLÿƭDWUzQÿӗng chҩt, bán kính r, khӕLOѭӧng m, trөc quay qua tâm và vuông góc vӟi mһt phҷng chӭDÿƭDWròn: ܫ ൌ ͳ ʹ݉ݎ ଶ ǡ ሺͳሻ

36 vӟi r là bán kính xoay cӫa xy lanh

Moment quán tính sinh ra trong quá trình chuyӇQÿӝng ܯ ൌ ܨ ଵ Ǥ ݎǡ ሺʹሻ

A là diӋn tích làm viӋc cӫa cҫn pittong ܣ ൌܨ ଵ ܲ ൒͵ǡͺݎ Ͳǡ͵ ൌ ͳʹǡ͸ݎሺ݉݉ ଶ ሻ Ĉѭӡng kính pittong cӫa xilanh: ܦ ଵ ൌ ʹඨܣ ߨ൒ ʹඨͳʹǡ͸ݎ ߨ ሺ݉݉ሻǡ ሺ͵ሻ Ĉӕi vӟi dòng xi lanh xoay xӫa SMC thì MSQB là loҥi có chӃ ÿӝ giҧm sӕc bên trong phù hӧp vӟi tay máy mong muӕn chӃ ÿӝ làm viӋFPѭӧt mà

Bҧng 3.6 Thông sӕ làm viӋc cӫa các loҥi xi lanh MSQB[6]

Loҥi 10A 20A 30A 50A Ĉѭӡng kính pittong 15mm 18 mm 21 mm 25 mm Ĉѭӡng kính xoay 32 mm 40 mm 48 mm 54 mm

Dӵa trên bҧng thông sӕ ta bҳWÿҫu lӵa chӑn loҥi xi lanh:

Vӟi loҥi MSQB-10A có r = 32/2 = 16 mm thay vào (3)

Dòng MSQB-$FyÿѭӡQJÿtQKSLWWRQJD PPGRÿyWKӓa mãn yêu cҫu

Hình 3.10 Xi lanh xoay MSQB-10A Bҧng 3.7 Thông sӕ kӻ thuұt cӫa MSQB-10A [6]

Tác vө Ĉѭӡng kính ngoài Vұt liӋu KhӕLOѭӧng

Xoay 15 mm Nhôm nguyên khӕi 530 g

38 Vӟi L = 20 (mm) là khoҧQJFiFKSLWWRQJÿLKӃt hành trình [6]

/ѭX Oѭӧng cҫn cҩSYjRÿӇ [\ODQKÿLKӃt hành trình là: ܳ ൌ ݒ ൈ ܣ ൌ ݒ ൈߨ ൈ ܦ ଶ Ͷ ൌ ͸ǡ͸͹ ൈ͵ǡͳͶ ൈ ͳͷ ଶ Ͷ ൌ ͳͳ͹ͺǡͳ ቆ݉݉ ଷ ݏ ቇ ൌ ͲǡͲ͹ሺ ݈ ݌݄ሻ

- Tính toán ÿѭӡng kính ӕng dүn khí nén Ĉѭӡng kính ӕng dүQNKtÿѭӧF[iFÿӏnh theo công thӭc ܦ ௞௛À ൌ ඨͶ ൈ ܳ ߨ ൈ ݒ ൌඨͶ ൈ ͲǡͲ͹ ൈ ͳͲ ିଷ ͸Ͳ ͵ǡͳͶ ൈ ʹ ൌ Ͳǡͺ͸ሺ݉݉ሻ

Trong ÿy ݒ là vұn tӕc dҫu Theo mөc (4.2.3)[7] ta chӑn ݒ ൌ ʹ (m/s)

3.6 Tính toán lӵa chӑn máy nén khí và các thành phҫn khí nén

Máy nén khí là thiӃt bӏ tҥo ra áp suҩt khí, ӣ ÿyQăQJOѭӧQJFѫKӑc cӫDÿӝQJFѫ ÿLӋn hoһFÿӝQJFѫÿӕWWURQJÿѭӧc chuyӇQÿәLWKjQKQăQJOѭӧng khí nén và nhiӋWQăQJ

Phân loҥi theo áp suҩt:

- Máy nén khí áp suҩt thҩp p bar

- Máy nén khí áp suҩt rҩt cao p >00 bar

3KkQWtFKѭXQKѭӧFÿLӇm cӫa mӝt sӕ loҥi máy nén khí

- Máy nén khí kiӇu pittong:

+ ѬXÿLӇm : tӍ sӕ QpQFDRÿҥt 25 tӟi 100kb), hiӋu suҩt làm viӋc lӟn Ngoài ra cho GP{LWUѭӡng vұQKjQKWKD\ÿәi thì công suҩt vүQÿѭӧc bҧo toàn Máy còn có khҧ QăQJ vұn hành tӕt ӣ nhiӅu dҧi áp suҩt rӝng

39 + 1KѭӧFÿLӇm : dòng máy nén khí cӥ nhӓ, hoҥWÿӝng nhӡ tham gia cӫa các piston

- Máy nén khí ly tâm

+ ѬXÿLӇm : công suҩt hoҥWÿӝng lӟn, lên tӟi hàng nghìn mã lӵc Máy hoҥWÿӝng ÿѭӧc liên tөc vӟi công suҩWFDRÿiSӭng hҫu hӃt nhu cҫu vӅ chӃ biӃn và sҧn xuҩt

+ 1KѭӧFÿLӇm : máy có cҩu tҥRYjNtFKWKѭӟc lӟn, chӍ lҳSÿһt cӕ ÿӏnh và khó di chuyӇn

- Máy nén khí trөc vít

+ ѬXÿLӇm: ít hao mòn, ít ma sát nên tuәi thӑ FDR+ѫQQӳa máy không có van hút, YzQJ[pFPăQJFQJYDQ[ҧ QrQÿҧm bҧRÿӝ tin cұy khi làm viӋc Ngoài ra cҩu hình máy gӑn, nhӓ, vұn hành êm ái, chi phí bҧRGѭӥng vұn hành thҩp, tӍ sӕ nén có thӇ ÿҥt tӟi 25

+ 1KѭӧFÿLӇm: *LiWKjQKÿҳt,cҩu tҥo phӭc tҥRJk\NKyNKăQWURQJVӱa chӳa và bҧRGѭӥng

- Máy nén kiӇu tuabin ѬXÿLӇm: Có cҩu tҥo nhӓ gӑQKѫQVRYӟi các máy cùng công suҩt

+ 1KѭӧFÿLӇm: LҳSÿһt phӭc tҥp, giá thành cao

DӵDYjRSKkQWtFKѭXQKѭӧFÿLӇm cӫa các loҥi máy nén khí, ta chӑn loҥi máy khí nén piston

KӃt luұn: Máy nén khí piston

3.6.2 7tQKWRiQO˱XO˱ͫng khí nén

;iFÿӏQKOѭXOѭӧng lӟn nhҩt cҫn cung cҩp trong tӯQJJLDLÿRҥn

*LDLÿRҥn 1: Cánh tay di chuyӇn ra vӏ trí gҳp vұt: xy lanh xoay và xy lanh thҷng tӏnh tiӃn khâu 2 hoҥWÿӝng

*LDLÿRҥn 2: Cánh tay gҳp sҧn phҭm: xy lanh gҳp, xy lanh xoay và xy tӏnh tiӃn khâu 3 hoҥWÿӝng

*LDLÿRҥn 3: Cánh tay nhҧ sҧn phҭm: xy lanh xoay và xy lanh gҳp hoҥWÿӝng

/ѭXOѭӧng lӟn nhҩt qua máy nén khí là Q = 1,77 (l/ph)

3.6.3 Tính toán áp sṷt t͝n th̭t trong h th͙ng

Tәn thҩt áp suҩt là sӵ giҧm áp suҩt do lӵc cҧQWUrQÿѭӡng chuyӇQÿӝng cӫa khí tӯ Pi\QpQÿӃQFѫFҩu chҩp hành (xy lanh khí nén)

Tәn thҩt phө thuӝc vào các yӃu tӕ sau:

- Ĉӝ nhҹn thành ӕng chiӅu dài ӕng

- Sӵ WKD\ÿәi tiӃt diӋQKѭӟng chuyӇQÿӝng,

Có 2 dҥng tәn thҩt chính: Tәn thҩt trên van và tәn thҩt trên ӕng dүn

Tên van Giá trӏ tәn thҩt áp trên 1 van (MPa) Sӕ Oѭӧng Tәng tәn thҩt

Vұy tәng tәn thҩt áp suҩt trên van là οܲ ଵ ൌ ͲǡͲ͸ܯܲܽ

+ Tәn thҩWWUrQÿѭӡng ӕng

Theo 2.1.2.2[8] thӵc tӃ sai sӕ FKRSKpSOrQÿӃn 5% áp suҩt làm viӋc: οܲ ଶ ൌ Ͳǡ͵ ൈ ͲǡͲͷ ൌ ͲǡͲͳͷሺܯܲܽሻ

3.6.4 Tính toán l͹a ch͕n máy nén Áp suҩt cҫn thiӃt cӫa máy nén ܲ ௕ዓ௠ ൐ ܲ ൅ οܲ ൌ ͵ ൅ ͲǡͲ͹ͷ ൌ ͵ǡͲ͹ͷܯܲܽ

Ta lӵa chӑQPi\QpQNKtSLVWRQFKRWD\Pi\ÿӇ ÿҧm bҧo áp suҩWYjOѭXOѭӧng cҫn thiӃt và chӕQJÿӝQJFѫKRҥt ÿӝng quá công suҩt

Chӑn máy nén khí JAGUAR ET-80 có thông sӕ :

Bҧng 3.8 Thông sӕ kӻ thuұt máy nén khí JAGUAR ET-80

Loҥi máy Máy nén khí Piston 1 cҩp

Công suҩt 5.5 / 7.5 (KW/HP) Áp suҩt khí làm viӋc 8 bar

.tFKWKѭӟc ( dài x rӝng x cao) 1510 x 620 x 1090 mm

3.7 Tính toán và thiӃt kӃ FѫFҩu kҽp ӕng dҥng kҽSKDLÿҫu

- ߤ : hӋ sӕ ma sát giӳa thành kҽp và vұt

- m: khӕLOѭӧng vұt thӇ (kg)

- g: gia tӕc trӑQJWUѭӡng (= 9,8m/s 2 ) ĈLӅu kiӋQÿӇ vұt thӇ không rӟt trong quá trình di chuyӇn: ʹߤ ൐ ܨ ൐ ݉݃ ʹߤ Vӟi a là hӋ sӕ an toàn thì ܨ ൌ ݉݃ ʹߤ Ǥ ܽ Theo nhà sҧn xuҩt SMC thì hӋ sӕ an toàn a = 4 [4], hӋ sӕ ma sát ߤ ൌ Ͳǡʹ thì ܨ ൌ ݉݃ ʹߤ Ǥ ܽ ൌ ʹͲ݉݃ ൌ ʹͲǤʹǤͻǡͺͳ ൌ ͵ͻʹǡͶሺܰሻ

- tFKWKѭӟc khoang : ӕng trө tròn ׎ ൌ ͷ͵݉݉ , chiӅu dài L = 255 mm

- Chӑn vұt liӋu thép hӧp kim có [ߪ ௖௛ ] = 620 (MPa)

3.8 ThiӃt kӃ ÿӗ gá và khung tay máy

.KXQJWD\Pi\ÿѭӧc lӵa chӑQOjNKXQJQK{Pÿӏnh hình có kí hiӋu ATV8-6060-01 vӟi chiӅXFDR/ PPÿӇ ÿҧm bҧRWUiQKYѭӟng víu trong quá trình chuyӇQÿӝng và ÿҧm bҧRÿӝ әQÿӏnh

3.8.2 Ĉ͛ gá giͷa xy lanh xoay và khung tay máy Ĉӗ Jiÿѭӧc minh hӑa trong Hình 3 bao gӗm tҩPÿƭDWUzQÿѭӧc khoan lӛ ׎ÿӇ ÿӏnh vӏ giӳD[\ODQK[RD\Yjÿӗ gá Các lӛ ׎ ÿӇ ÿӏnh vӏ khung máy vӟLÿӗ giá thông qua các ke nhôm ÿӏnh hình Ӕng thép tròn có nhiӋm vө bҧo vӋ xy lanh bên trong và hai tҩPWKpSÿѭӧc hàn vào hai bên có nhiӋm vө cӕ ÿӏnh hành trình xy lanh xoay bҵQJQDPFKkPÿLӋn (giҧi thích vө thӇ ӣ FKѭѫQJ)

Hình 3.12 Ĉӗ gá xy lanh xoay và khung máy

Hình 3.13 Bӕ trtÿӗ gá xy lanh xoay và khung máy

3.8.3 Ĉ͛ gá xy lanh TN25 và khung máy Ĉӗ Jiÿѭӧc minh hӑDQKѭ+uQKEDRJӗm tҩm thép chӳ 8ÿѭӧc lҳp trên khung tay máy và có nhiӋm vө ÿӏnh vӏ ÿӕi trӑng cӫa tay máy là khӕi sҳt hình chӳ nhұt trӑQJOѭӧng

Hình 3.14 Ĉӗ gá xy lanh TN25 và khung máy

Hình 3.15 Bӕ WUtÿӗ gá xy lanh TN25 vӟi khung máy

3.8.4 Ĉ͛ gá xy lanh TN25 vͣi TN16 Ĉӗ JLiÿѭӧc minh hӑa QKѭ+uQKEDRJӗm tҩm gá mӝt mһWÿѭӧc lҳSYjRÿҫu hành trình cӫa xy lanh TN25 và mһt còn lҥi lҳp vào thân cӫa xy lanh TN16

Hình 3.16 Ĉӗ giá xy lanh TN25 vӟi TN16

Hình 3.17 Bӕ WUtÿӗ gá xy lanh TN25 vӟi TN16

Hình 3.21 Mô hình robot hoàn thiӋn

Tӯ thiӃt kӃ VѫEӝ cӫa robot, các thông sӕ cӫa bҧng D-+ÿѭӧF[iFÿӏQKQKѭEҧng 3.4 sau:

Bҧng 3.8 Các thông sӕ cӫa bҧng D-H sau khi thiӃt kӃ các khâu ĈѫQYӏ (mm)

3.10 Mô phӓng kiӇm nghiӋm bӅn

3.11 ThiӃt kӃ modul hә trӧ xoay vұt thӇ

7URQJFiFEѭӟc kiӇm tra khoang áp suҩWÿӇ hә trӧ nhân viên phòng thí nghiӋm dӉ dàng lҳp khoang lӓng vào NKRDQJKѫLVDXNKLWD\Pi\Oҩy khoang lӓng ra khӓi bӗn

Yêu cҫXOjNK{QJFKRWD\QJѭӡi chҥm vào hóa chҩt, tác giҧ thiӃt kӃ bӝ gá ӕng giúp [RD\NKRDQJKѫLWӯ SKѭѫQJQJDQJVDQJSKѭѫQJWKҷQJÿӭQJÿӇ dӉ dàng nӕi khoang lӓng YjRNKRDQJKѫL

&+ѬѪ1* THIӂT Kӂ MҤ&+Ĉ,ӊN VÀ KHÍ NÉN

Chӑn thiӃt bӏ phù hӧp vӟi yêu cҫu kӻ thuұt và hiӋu quҧ vӅ kinh tӃ Ĉҧm bҧRÿѭӧFÿӝ bӅQWURQJP{LWUѭӡng phòng thí nghiӋm và hóa chҩt

Dùng cҧm biӃn tiӋm cұQÿӇ nhұn biӃt vӏ trí hành trình xy lanh

'QJYDQNKtQpQYjVHUYRNKtQpQÿӇ phân phӕi khí cҩSFKRFiFFѫcҩu chҩp hành

4.2.1 C̫m bi͇n ti m c̵n cho các xy lanh khí nén

Trong quá trình chuyӇQÿӝng cӫa xy lanh, cҫn phҧLÿһt mӝt cҧm biӃn ÿӇ nhұn biӃt [\ODQKÿmÿLÿӃn vӏ trí mong muӕQKD\FKѭD1KѭWURQJSKkQWtFKӣ mөc (2.5.1) cҧm biӃn ÿѭӧc sӱ dөng là loҥi cҧm biӃn tӯ Cө thӇ KѫQFҧm biӃQÿѭӧc sӱ dөng là cҧm biӃn SMC D- A93 dùng cho xy lanh xoay, xy lanh gҳp và cҧm biӃn AIRTAC CS1 ± J dùng cho xy lanh thҷng

Hình 4.1 Cách lҳSÿһt cҧm biӃn trên xy lanh [9]

Hình 4.2 Thông sӕ NtFKWKѭӟFYjÿҩu nӕi SMC D-A93 [10] Bҧng 4.1 Thông sӕ kӻ thuұt cӫa cҧm biӃn SMC D-A93 [10]

Hình 4.3 Thông sӕ NtFKWKѭӟc cҧm biӃn AIRTAC CS1-J [11]

Bҧng 4.2 Thông sӕ kӻ thuұt cӫa cҧm biӃn AIRTAC CS1-J [11]

4.2.2 9DQÿL n tͳ khí nén ĈӇ ÿLӅu khiӇQFiF[\ODQKÿmFKӑn ӣ FKѭѫQJYDQNKtQpQQJ}Yӏ WUtÿѭӧc lӵa chӑn, bӣi vì xy lanh có tӟL ÿҫu cҩp khí nén Chính vì vұy van khí nén 5/2 cӫa hãng AIRTAC ÿѭӧc lӵa chӑn vӟLÿҫu kích bҵng cuӝn VROHQRLG.KLÿѭӧFWiFÿӝng ӣ ÿҫu van nào tӭFFyGzQJÿLӋn chҥy qua thì dòng khí ӣ ÿҫXYDQÿyVӁ ÿѭӧc thông làm cho xy lanh duӛi ra hay rút vào, tùy thuӝFYjRFiFKÿҩu nӕi dây khí nén

Cө thӇ YDQNKtQpQÿѭӧc sӱ dөQJOjYDQÿLӋn tӯ solenoid AIRTAC V4A220-08

Hình 4.4 Thông sӕ NtFKWKѭӟc cӫDYDQÿLӋn tӯ AIRTAC 4V220-08 [12]

Bҧng 4.3 Thông sӕ kӻ thuұt cӫa cҧm biӃn AIRTAC 4V220-08 [12]

Thông sӕ Giá trӏ Áp suҩt vұn hành 0,15 - 0,8 MPa

NhiӋWÿӝ hoҥWÿӝng -20 0 ± 70 0 C

Tay máy khí nén sӁ có tәng cӝQJ[\ODQKÿѭӧc chӑQQKѭӣ mөFĈӗng thӡi sӁ sӱ dөQJYDQNKtQpQÿӇ ÿLӅu khiӇQ[\ODQKÿy

Trong quá trình kiӇm tra hӋ thӕng áp suҩt, tay máy sӁ làm viӋc vӟi 3 mӭFÿӝ tҧi trӑng khác nhau:

- Khi không mang tҧi trӑng nào

Thông sӕ thiӃt kӃ

5RERWÿѭӧc thiӃt kӃ vӟi các thông sӕ góc quay và tӏnh tiӃn giӟi hҥn cho trong bҧng sau:

Bҧng 3.1 Thông sӕ góc quay và tӏnh tiӃn giӟi hҥn

Vùng làm viӋc cӫDWD\Pi\ÿѭӧc quyӃWÿӏnh bӣi hai thông sӕ là q1 và q2 NӃu xem tҫm vӟi mong muӕn cӫa tay máy là L cӕ ÿӏQKYjWD\Pi\OêWѭӣQJNKLÿy/= q2 + q3 Ĉһt ݎ ൌ ௤ଶ ௤ଷtӹ sӕ r có giá trӏ tӕLѭXnҵm trong khoҧng 0,5 ൊ0,6 [1]

Tӯ yêu cҫXÿӅ bài q3 = 200 mm, ta chӑn q2 = 125 mm (chӑn theo tiêu chuҭn xy lanh)

Vӏ trí các cөPFѫNKtFҫQÿѭӧc tính toán thiӃt kӃ trên cánh tay

Hình 3.2 Các cөPFѫNKt cҫQÿѭӧc tính toán

27 Các chi tiӃt cөPFѫNKtFӫa máy

Phân tích lӵc trên các khâu

Phân tích l͹c trên khâu 3

Khâu 3 bao gӗm xy lanh thҷng và xy lanh gҳp

Xy lanh thҷng có Kѭӟng di chuyӇQWKHRKѭѫQJWKҷQJÿӭng ĈӕLWѭӧng sҧn phҭm mà xy lanh gҳp cҫn mang là khoang lӓQJYjNKRDQJKѫLKuQK 1.7) có ݉ ௦௣ ൌ ʹሺ݇݃ሻ

KhӕLOѭӧng mà xy lanh thҷng cҫn nâng là ݉ ଷ ൌ ݉ ௦௣ ൅ ݉ ௫௬௟௔௡௛௚௔௣

Khâu 2 là khâu tӏnh tiӃQYjKѭӟng di chuyӇQWKHRSKѭѫQJQJDQJ

Khâu 1 bao gӗP[\ODQK[RD\ÿӕi trӑng và bӝ khung

Tәng khӕLOѭӧng tӕLÿDPj[\ODQK[RD\Fҫn phҧi mang là

Lӵa chӑn vұt liӋu

Vұt liӋXÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ OjPÿӗ giá giӳDFiFNKkXOjQK{Pÿӏnh hình và inox Do QK{PÿӏQKKuQKFyÿһFÿLӇm là nhҽNK{QJÿӝc, chӕng mài mòn, dӉ dàng tháo lҳp và sӱa chӳD7URQJNKLÿyVҳt dӉ gia công bҵQJFiFSKѭѫQJSKiSJLDF{QJWK{QJWKѭӡng (tiӋn, phay, CNC)

Trong sӕ các loҥi nhôm ÿӏnh hình thì nhôm 6063 ÿѭӧc dùng phә biӃn và rӝng rãi WURQJQJjQJFѫNKtYjWӵ ÿӝng hóa

Tính chҩt cӫDQK{Pÿѭӧc thӇ hiӋn ӣ bҧng sau:

Bҧng 3.2 Tính chҩt vұt lý cӫa nhôm 6063

KhӕLOѭӧng riờng NJằP

Tính toán thiӃt kӃ hӋ thӕng khí nén

Xy lanh g̷p khâu 3

Theo mөFWDWtQKÿѭӧc lӵc mà pittong cҫn nâng là ܨ ௫௬௟௔௡௛௚௔௣ ൌ ݉ ௦௣ Ǥ ͻǡͺͳ ൌ ʹǤͻǡͺͳ ൌ ͳͻǡ͸ʹ ൎ ʹͲሺܰሻ

Hình 3.4 6ѫÿӗ phân tích lӵc trên xy lanh gҳp

Theo [5] chӑn xy lanh khí nén TN16x200S Fyÿѭӡng kính D = 25 mm, áp suҩt làm viӋc là P = 3 bar

Hình 3.5 Tay gҳp MHC2-25D Bҧng 3.3 Thông sӕ MHC2-25D

Tác vө Ĉѭӡng kính ngoài Momen gҳp KhӕLOѭӧng

Ta chӑn khoҧng thӡLJLDQÿLKӃt hành trình là t = 0.5s

Vұn tӕc di chuyӇn là: ݒ ൌ ܮ ݐ ൌ ͺ ͲǤͷൌ ͳ͸ ቀ݉݉ ݏ ቁ /ѭX Oѭӧng cҫn cҩSYjRÿӇ [\ODQKÿLKӃt hành trình là: ܳ ൌ ݒ ൈ ܣ ൌ ݒ ൈߨ ൈ ܦ ଶ Ͷ ൌ ͳ͸ ൈ͵ǡͳͶ ൈ ʹͷ ଶ Ͷ ൌ ͹ͺͷͲ ቆ݉݉ ଷ ݏ ቇ ൌ ͲǡͶ͹ሺ ݈ ݌݄ሻ

31 Ĉѭӡng kính ӕng dүQNKtÿѭӧF[iFÿӏnh theo công thӭc ܦ ௞௛À ൌ ඨͶ ൈ ܳ ߨ ൈ ݒ ൌඨͶ ൈ ͲǡͶ͹ ൈ ͳͲ ିଷ ͸Ͳ ͵ǡͳͶ ൈ ʹ ൌ ʹǡʹ͵ሺ݉݉ሻ

Xy lanh th̻ng t͓nh ti͇n khâu 3

Theo mөFWDWtQKÿѭӧc lӵc mà pittong cҫn nâng là ܨ ଷ ൌ ܲ ଷ ൌ ሺ݉ ௦௣ ൅ ݉ ௫௬௟௔௡௛௚௔௣ ሻǤͻǡͺͳ ൌ ሺʹ ൅ Ͳǡ͵ͳͳሻǤ ͻǡͺͳ ൌ ʹʹǡ͸͹ሺܰሻ

Theo [5] chӑn xy lanh khí nén TN16x200S AIRTAC Fyÿѭӡng kính D = 20 mm Yjÿѭӡng kính cҫn d = 8 mm, áp suҩt làm viӋc là P = 3 bar

Vұn tӕc di chuyӇn là: ݒ ൌ ܮ ݐ ൌʹͲͲ ͷ ൌ ͶͲ ቀ݉݉ ݏ ቁ /ѭX Oѭӧng cҫn cҩSYjRÿӇ [\ODQKÿLKӃt hành trình là: ܳ ൌ ݒ ൈ ܣ ൌ ݒ ൈߨ ൈ ܦ ଶ Ͷ ൌ ͶͲ ൈ͵ǡͳͶ ൈ ͳ͸ ଶ Ͷ ൌ ͺͲ͵ͺǡͶ ቆ݉݉ ଷ ݏ ቇ ൌ ͲǡͶͺሺ ݈ ݌݄ሻ

33 Ĉѭӡng kính ӕng dүQNKtÿѭӧF[iFÿӏnh theo công thӭc ܦ ௞௛À ൌ ඨͶ ൈ ܳ ߨ ൈ ݒ ൌඨͶ ൈ ͲǡͶͺ ൈ ͳͲ ିଷ ͸Ͳ ͵ǡͳͶ ൈ ʹ ൌ ʹǡʹ͸ሺ݉݉ሻ

Xi lanh th̻ng t͓nh ti͇n khâu 2

Theo mөFWDWtQKÿѭӧc lӵc mà pittong cҫn nâng là ܨ ଶ ൌ ܲ ଷ ൌ ሺ݉ ௦௣ ൅ ݉ ௫௬௟௔௡௛௚௔௣ ൅ ݉௫௬௟௔௡௛௞௛௔௨ଷሻǤͻǡͺͳ ൌ ሺʹ ൅ Ͳǡ͵ͳͳ ൅ ͲǡͻሻǤ ͻǡͺͳ ൌ ͵ͳǡͷሺܰሻ

34 Tҥi vӏ trí gҳp sҧn phҭm lӵc nâng xy lanh là : ܨ ௫௬௟௔௡௛௚௔௣ ൌ ܲ ൈ ܣ ൌ ܲ ൈߨ ൈ ܦ ଶ Ͷ ֜ ܦ ൌ ඨͶ ൈ ܨ ௫௬௟௔௡௛௚௔௣ ߨ ൈ ܲ ൌ ඨ Ͷ ൈ ͵ͳǡͷ ͵ǡͳͶ ൈ Ͳǡ͵ ൌ ͳͳǡ͸ሺ݉݉ሻ

Theo [5] chӑQ[\ODQKNKtQpQ71[6$,57$&Fyÿѭӡng kính D = 25 mm Yjÿѭӡng kính cҫn d = 12 mm, áp suҩt làm viӋc là P = 3 bar

35 Vұn tӕc di chuyӇn là: ݒ ൌ ܮ ݐ ൌͳʹͷ ͵ ൌ Ͷͳǡ͸͹ ቀ݉݉ ݏ ቁ /ѭX Oѭӧng cҫn cҩSYjRÿӇ xy ODQKÿLKӃt hành trình là: ܳ ൌ ݒ ൈ ܣ ൌ ݒ ൈߨ ൈ ܦ ଶ Ͷ ൌ Ͷͳǡ͸͹ ൈ͵ǡͳͶ ൈ ʹͷ ଶ Ͷ ൌ ʹͲͶͶͶǡ͵ ቆ݉݉ ଷ ݏ ቇ ൌ ͳǡʹ͵ሺ ݈ ݌݄ሻ

- 7tQKWRiQÿѭӡng kính ӕng dүn khí nén Ĉѭӡng kính ӕng dүQNKtÿѭӧF[iFÿӏnh theo công thӭc ܦ ௞௛À ൌ ඨͶ ൈ ܳ ߨ ൈ ݒ ൌඨͶ ൈͳǡʹ͵ ൈ ͳͲ ିଷ ͸Ͳ ͵ǡͳͶ ൈ ʹ ൌ ͵ǡ͸ͳሺ݉݉ሻ

Xi lanh xoay khâu 1

Theo mөFWDWtQKÿѭӧc xy lanh xoay khi hoҥWÿӝng mang mӝt khӕLOѭӧng ݉ ଵ ൌ ݉ ௦௣ ൅ ݉ ௫௬௟௔௡௛௚௔௣ ൅ ݉௫௬௟௔௡௛௞௛௔௨ଷ൅ ݉௫௬௟௔௡௛௞௛௔௨ଶ ൅ ݉ ௗ௢௜௧௥௢௡௚ ൅ ݉ ௞௛௨௡௚

Chӑn áp suҩt làm viӋc cӫa xy lanh là P = 3 bar = 0,3 (MPa) ĈӇ xy lanh có thӇ [RD\ÿѭӧc thì moment do xy lanh tҥo ra phҧi lӟQKѫQPRPHQW quán tính cӫa cҧ WD\Pi\;HPWD\Pi\QKѭPӝWÿƭDWUө WUzQÿӗng chҩt:

VӟLÿƭDWUzQÿӗng chҩt, bán kính r, khӕLOѭӧng m, trөc quay qua tâm và vuông góc vӟi mһt phҷng chӭDÿƭDWròn: ܫ ൌ ͳ ʹ݉ݎ ଶ ǡ ሺͳሻ

36 vӟi r là bán kính xoay cӫa xy lanh

Moment quán tính sinh ra trong quá trình chuyӇQÿӝng ܯ ൌ ܨ ଵ Ǥ ݎǡ ሺʹሻ

A là diӋn tích làm viӋc cӫa cҫn pittong ܣ ൌܨ ଵ ܲ ൒͵ǡͺݎ Ͳǡ͵ ൌ ͳʹǡ͸ݎሺ݉݉ ଶ ሻ Ĉѭӡng kính pittong cӫa xilanh: ܦ ଵ ൌ ʹඨܣ ߨ൒ ʹඨͳʹǡ͸ݎ ߨ ሺ݉݉ሻǡ ሺ͵ሻ Ĉӕi vӟi dòng xi lanh xoay xӫa SMC thì MSQB là loҥi có chӃ ÿӝ giҧm sӕc bên trong phù hӧp vӟi tay máy mong muӕn chӃ ÿӝ làm viӋFPѭӧt mà

Bҧng 3.6 Thông sӕ làm viӋc cӫa các loҥi xi lanh MSQB[6]

Loҥi 10A 20A 30A 50A Ĉѭӡng kính pittong 15mm 18 mm 21 mm 25 mm Ĉѭӡng kính xoay 32 mm 40 mm 48 mm 54 mm

Dӵa trên bҧng thông sӕ ta bҳWÿҫu lӵa chӑn loҥi xi lanh:

Vӟi loҥi MSQB-10A có r = 32/2 = 16 mm thay vào (3)

Dòng MSQB-$FyÿѭӡQJÿtQKSLWWRQJD PPGRÿyWKӓa mãn yêu cҫu

Hình 3.10 Xi lanh xoay MSQB-10A Bҧng 3.7 Thông sӕ kӻ thuұt cӫa MSQB-10A [6]

Tác vө Ĉѭӡng kính ngoài Vұt liӋu KhӕLOѭӧng

Xoay 15 mm Nhôm nguyên khӕi 530 g

38 Vӟi L = 20 (mm) là khoҧQJFiFKSLWWRQJÿLKӃt hành trình [6]

/ѭX Oѭӧng cҫn cҩSYjRÿӇ [\ODQKÿLKӃt hành trình là: ܳ ൌ ݒ ൈ ܣ ൌ ݒ ൈߨ ൈ ܦ ଶ Ͷ ൌ ͸ǡ͸͹ ൈ͵ǡͳͶ ൈ ͳͷ ଶ Ͷ ൌ ͳͳ͹ͺǡͳ ቆ݉݉ ଷ ݏ ቇ ൌ ͲǡͲ͹ሺ ݈ ݌݄ሻ

- Tính toán ÿѭӡng kính ӕng dүn khí nén Ĉѭӡng kính ӕng dүQNKtÿѭӧF[iFÿӏnh theo công thӭc ܦ ௞௛À ൌ ඨͶ ൈ ܳ ߨ ൈ ݒ ൌඨͶ ൈ ͲǡͲ͹ ൈ ͳͲ ିଷ ͸Ͳ ͵ǡͳͶ ൈ ʹ ൌ Ͳǡͺ͸ሺ݉݉ሻ

Trong ÿy ݒ là vұn tӕc dҫu Theo mөc (4.2.3)[7] ta chӑn ݒ ൌ ʹ (m/s)

Tính toán lӵa chӑn máy nén khí và các thành phҫn khí nén

L͹a ch͕n máy nén khí

Máy nén khí là thiӃt bӏ tҥo ra áp suҩt khí, ӣ ÿyQăQJOѭӧQJFѫKӑc cӫDÿӝQJFѫ ÿLӋn hoһFÿӝQJFѫÿӕWWURQJÿѭӧc chuyӇQÿәLWKjQKQăQJOѭӧng khí nén và nhiӋWQăQJ

Phân loҥi theo áp suҩt:

- Máy nén khí áp suҩt thҩp p bar

- Máy nén khí áp suҩt rҩt cao p >00 bar

3KkQWtFKѭXQKѭӧFÿLӇm cӫa mӝt sӕ loҥi máy nén khí

- Máy nén khí kiӇu pittong:

+ ѬXÿLӇm : tӍ sӕ QpQFDRÿҥt 25 tӟi 100kb), hiӋu suҩt làm viӋc lӟn Ngoài ra cho GP{LWUѭӡng vұQKjQKWKD\ÿәi thì công suҩt vүQÿѭӧc bҧo toàn Máy còn có khҧ QăQJ vұn hành tӕt ӣ nhiӅu dҧi áp suҩt rӝng

39 + 1KѭӧFÿLӇm : dòng máy nén khí cӥ nhӓ, hoҥWÿӝng nhӡ tham gia cӫa các piston

- Máy nén khí ly tâm

+ ѬXÿLӇm : công suҩt hoҥWÿӝng lӟn, lên tӟi hàng nghìn mã lӵc Máy hoҥWÿӝng ÿѭӧc liên tөc vӟi công suҩWFDRÿiSӭng hҫu hӃt nhu cҫu vӅ chӃ biӃn và sҧn xuҩt

+ 1KѭӧFÿLӇm : máy có cҩu tҥRYjNtFKWKѭӟc lӟn, chӍ lҳSÿһt cӕ ÿӏnh và khó di chuyӇn

- Máy nén khí trөc vít

+ ѬXÿLӇm: ít hao mòn, ít ma sát nên tuәi thӑ FDR+ѫQQӳa máy không có van hút, YzQJ[pFPăQJFQJYDQ[ҧ QrQÿҧm bҧRÿӝ tin cұy khi làm viӋc Ngoài ra cҩu hình máy gӑn, nhӓ, vұn hành êm ái, chi phí bҧRGѭӥng vұn hành thҩp, tӍ sӕ nén có thӇ ÿҥt tӟi 25

+ 1KѭӧFÿLӇm: *LiWKjQKÿҳt,cҩu tҥo phӭc tҥRJk\NKyNKăQWURQJVӱa chӳa và bҧRGѭӥng

- Máy nén kiӇu tuabin ѬXÿLӇm: Có cҩu tҥo nhӓ gӑQKѫQVRYӟi các máy cùng công suҩt

+ 1KѭӧFÿLӇm: LҳSÿһt phӭc tҥp, giá thành cao

DӵDYjRSKkQWtFKѭXQKѭӧFÿLӇm cӫa các loҥi máy nén khí, ta chӑn loҥi máy khí nén piston

KӃt luұn: Máy nén khí piston

3.6.2 7tQKWRiQO˱XO˱ͫng khí nén

;iFÿӏQKOѭXOѭӧng lӟn nhҩt cҫn cung cҩp trong tӯQJJLDLÿRҥn

*LDLÿRҥn 1: Cánh tay di chuyӇn ra vӏ trí gҳp vұt: xy lanh xoay và xy lanh thҷng tӏnh tiӃn khâu 2 hoҥWÿӝng

*LDLÿRҥn 2: Cánh tay gҳp sҧn phҭm: xy lanh gҳp, xy lanh xoay và xy tӏnh tiӃn khâu 3 hoҥWÿӝng

*LDLÿRҥn 3: Cánh tay nhҧ sҧn phҭm: xy lanh xoay và xy lanh gҳp hoҥWÿӝng

/ѭXOѭӧng lӟn nhҩt qua máy nén khí là Q = 1,77 (l/ph)

Tính toán áp sṷt t͝n th̭t trong h͏ th͙ng

Tәn thҩt áp suҩt là sӵ giҧm áp suҩt do lӵc cҧQWUrQÿѭӡng chuyӇQÿӝng cӫa khí tӯ Pi\QpQÿӃQFѫFҩu chҩp hành (xy lanh khí nén)

Tәn thҩt phө thuӝc vào các yӃu tӕ sau:

- Ĉӝ nhҹn thành ӕng chiӅu dài ӕng

- Sӵ WKD\ÿәi tiӃt diӋQKѭӟng chuyӇQÿӝng,

Có 2 dҥng tәn thҩt chính: Tәn thҩt trên van và tәn thҩt trên ӕng dүn

Tên van Giá trӏ tәn thҩt áp trên 1 van (MPa) Sӕ Oѭӧng Tәng tәn thҩt

Vұy tәng tәn thҩt áp suҩt trên van là οܲ ଵ ൌ ͲǡͲ͸ܯܲܽ

+ Tәn thҩWWUrQÿѭӡng ӕng

Theo 2.1.2.2[8] thӵc tӃ sai sӕ FKRSKpSOrQÿӃn 5% áp suҩt làm viӋc: οܲ ଶ ൌ Ͳǡ͵ ൈ ͲǡͲͷ ൌ ͲǡͲͳͷሺܯܲܽሻ

Tính toán l͹a ch͕n máy nén

Áp suҩt cҫn thiӃt cӫa máy nén ܲ ௕ዓ௠ ൐ ܲ ൅ οܲ ൌ ͵ ൅ ͲǡͲ͹ͷ ൌ ͵ǡͲ͹ͷܯܲܽ

Ta lӵa chӑQPi\QpQNKtSLVWRQFKRWD\Pi\ÿӇ ÿҧm bҧo áp suҩWYjOѭXOѭӧng cҫn thiӃt và chӕQJÿӝQJFѫKRҥt ÿӝng quá công suҩt

Chӑn máy nén khí JAGUAR ET-80 có thông sӕ :

Bҧng 3.8 Thông sӕ kӻ thuұt máy nén khí JAGUAR ET-80

Loҥi máy Máy nén khí Piston 1 cҩp

Công suҩt 5.5 / 7.5 (KW/HP) Áp suҩt khí làm viӋc 8 bar

.tFKWKѭӟc ( dài x rӝng x cao) 1510 x 620 x 1090 mm

Tính toán và thiӃt kӃ FѫFҩu kҽp ӕng dҥng kҽSKDLÿҫu

Phân tích l͹c ḱp trên tay g̷p

- ߤ : hӋ sӕ ma sát giӳa thành kҽp và vұt

- m: khӕLOѭӧng vұt thӇ (kg)

- g: gia tӕc trӑQJWUѭӡng (= 9,8m/s 2 ) ĈLӅu kiӋQÿӇ vұt thӇ không rӟt trong quá trình di chuyӇn: ʹߤ ൐ ܨ ൐ ݉݃ ʹߤ Vӟi a là hӋ sӕ an toàn thì ܨ ൌ ݉݃ ʹߤ Ǥ ܽ Theo nhà sҧn xuҩt SMC thì hӋ sӕ an toàn a = 4 [4], hӋ sӕ ma sát ߤ ൌ Ͳǡʹ thì ܨ ൌ ݉݃ ʹߤ Ǥ ܽ ൌ ʹͲ݉݃ ൌ ʹͲǤʹǤͻǡͺͳ ൌ ͵ͻʹǡͶሺܰሻ

Yêu c̯u thi͇t k͇

- tFKWKѭӟc khoang : ӕng trө tròn ׎ ൌ ͷ͵݉݉ , chiӅu dài L = 255 mm

- Chӑn vұt liӋu thép hӧp kim có [ߪ ௖௛ ] = 620 (MPa)

ThiӃt kӃ ÿӗ gá và khung tay máy

Khung tay máy

.KXQJWD\Pi\ÿѭӧc lӵa chӑQOjNKXQJQK{Pÿӏnh hình có kí hiӋu ATV8-6060-01 vӟi chiӅXFDR/ PPÿӇ ÿҧm bҧRWUiQKYѭӟng víu trong quá trình chuyӇQÿӝng và ÿҧm bҧRÿӝ әQÿӏnh

3.8.2 Ĉ͛ gá giͷa xy lanh xoay và khung tay máy Ĉӗ Jiÿѭӧc minh hӑa trong Hình 3 bao gӗm tҩPÿƭDWUzQÿѭӧc khoan lӛ ׎ÿӇ ÿӏnh vӏ giӳD[\ODQK[RD\Yjÿӗ gá Các lӛ ׎ ÿӇ ÿӏnh vӏ khung máy vӟLÿӗ giá thông qua các ke nhôm ÿӏnh hình Ӕng thép tròn có nhiӋm vө bҧo vӋ xy lanh bên trong và hai tҩPWKpSÿѭӧc hàn vào hai bên có nhiӋm vө cӕ ÿӏnh hành trình xy lanh xoay bҵQJQDPFKkPÿLӋn (giҧi thích vө thӇ ӣ FKѭѫQJ)

Hình 3.12 Ĉӗ gá xy lanh xoay và khung máy

Hình 3.13 Bӕ trtÿӗ gá xy lanh xoay và khung máy

3.8.3 Ĉ͛ gá xy lanh TN25 và khung máy Ĉӗ Jiÿѭӧc minh hӑDQKѭ+uQKEDRJӗm tҩm thép chӳ 8ÿѭӧc lҳp trên khung tay máy và có nhiӋm vө ÿӏnh vӏ ÿӕi trӑng cӫa tay máy là khӕi sҳt hình chӳ nhұt trӑQJOѭӧng

Hình 3.14 Ĉӗ gá xy lanh TN25 và khung máy

Hình 3.15 Bӕ WUtÿӗ gá xy lanh TN25 vӟi khung máy

3.8.4 Ĉ͛ gá xy lanh TN25 vͣi TN16 Ĉӗ JLiÿѭӧc minh hӑa QKѭ+uQKEDRJӗm tҩm gá mӝt mһWÿѭӧc lҳSYjRÿҫu hành trình cӫa xy lanh TN25 và mһt còn lҥi lҳp vào thân cӫa xy lanh TN16

Hình 3.16 Ĉӗ giá xy lanh TN25 vӟi TN16

Hình 3.17 Bӕ WUtÿӗ gá xy lanh TN25 vӟi TN16

ThiӃt kӃ VѫEӝ kӃt cҩu các khâu

Hình 3.21 Mô hình robot hoàn thiӋn

Tӯ thiӃt kӃ VѫEӝ cӫa robot, các thông sӕ cӫa bҧng D-+ÿѭӧF[iFÿӏQKQKѭEҧng 3.4 sau:

Bҧng 3.8 Các thông sӕ cӫa bҧng D-H sau khi thiӃt kӃ các khâu ĈѫQYӏ (mm)

ThiӃt kӃ modul hә trӧ xoay vұt thӇ

7URQJFiFEѭӟc kiӇm tra khoang áp suҩWÿӇ hә trӧ nhân viên phòng thí nghiӋm dӉ dàng lҳp khoang lӓng vào NKRDQJKѫLVDXNKLWD\Pi\Oҩy khoang lӓng ra khӓi bӗn

Yêu cҫXOjNK{QJFKRWD\QJѭӡi chҥm vào hóa chҩt, tác giҧ thiӃt kӃ bӝ gá ӕng giúp [RD\NKRDQJKѫLWӯ SKѭѫQJQJDQJVDQJSKѭѫQJWKҷQJÿӭQJÿӇ dӉ dàng nӕi khoang lӓng YjRNKRDQJKѫL

&+ѬѪ1* THIӂT Kӂ MҤ&+Ĉ,ӊN VÀ KHÍ NÉN

Yêu cҫu chung cӫa mҥFKÿLӋn

Chӑn thiӃt bӏ phù hӧp vӟi yêu cҫu kӻ thuұt và hiӋu quҧ vӅ kinh tӃ Ĉҧm bҧRÿѭӧFÿӝ bӅQWURQJP{LWUѭӡng phòng thí nghiӋm và hóa chҩt

Dùng cҧm biӃn tiӋm cұQÿӇ nhұn biӃt vӏ trí hành trình xy lanh

'QJYDQNKtQpQYjVHUYRNKtQpQÿӇ phân phӕi khí cҩSFKRFiFFѫcҩu chҩp hành.

Lӵa chӑn các thiӃt bӏ ÿLӋn

C̫m bi͇n ti͏m c̵n cho các xy lanh khí nén

Trong quá trình chuyӇQÿӝng cӫa xy lanh, cҫn phҧLÿһt mӝt cҧm biӃn ÿӇ nhұn biӃt [\ODQKÿmÿLÿӃn vӏ trí mong muӕQKD\FKѭD1KѭWURQJSKkQWtFKӣ mөc (2.5.1) cҧm biӃn ÿѭӧc sӱ dөng là loҥi cҧm biӃn tӯ Cө thӇ KѫQFҧm biӃQÿѭӧc sӱ dөng là cҧm biӃn SMC D- A93 dùng cho xy lanh xoay, xy lanh gҳp và cҧm biӃn AIRTAC CS1 ± J dùng cho xy lanh thҷng

Hình 4.1 Cách lҳSÿһt cҧm biӃn trên xy lanh [9]

Hình 4.2 Thông sӕ NtFKWKѭӟFYjÿҩu nӕi SMC D-A93 [10] Bҧng 4.1 Thông sӕ kӻ thuұt cӫa cҧm biӃn SMC D-A93 [10]

Hình 4.3 Thông sӕ NtFKWKѭӟc cҧm biӃn AIRTAC CS1-J [11]

Bҧng 4.2 Thông sӕ kӻ thuұt cӫa cҧm biӃn AIRTAC CS1-J [11]

4.2.2 9DQÿL n tͳ khí nén ĈӇ ÿLӅu khiӇQFiF[\ODQKÿmFKӑn ӣ FKѭѫQJYDQNKtQpQQJ}Yӏ WUtÿѭӧc lӵa chӑn, bӣi vì xy lanh có tӟL ÿҫu cҩp khí nén Chính vì vұy van khí nén 5/2 cӫa hãng AIRTAC ÿѭӧc lӵa chӑn vӟLÿҫu kích bҵng cuӝn VROHQRLG.KLÿѭӧFWiFÿӝng ӣ ÿҫu van nào tӭFFyGzQJÿLӋn chҥy qua thì dòng khí ӣ ÿҫXYDQÿyVӁ ÿѭӧc thông làm cho xy lanh duӛi ra hay rút vào, tùy thuӝFYjRFiFKÿҩu nӕi dây khí nén

Cө thӇ YDQNKtQpQÿѭӧc sӱ dөQJOjYDQÿLӋn tӯ solenoid AIRTAC V4A220-08

Hình 4.4 Thông sӕ NtFKWKѭӟc cӫDYDQÿLӋn tӯ AIRTAC 4V220-08 [12]

Bҧng 4.3 Thông sӕ kӻ thuұt cӫa cҧm biӃn AIRTAC 4V220-08 [12]

Thông sӕ Giá trӏ Áp suҩt vұn hành 0,15 - 0,8 MPa

NhiӋWÿӝ hoҥWÿӝng -20 0 ± 70 0 C

Tay máy khí nén sӁ có tәng cӝQJ[\ODQKÿѭӧc chӑQQKѭӣ mөFĈӗng thӡi sӁ sӱ dөQJYDQNKtQpQÿӇ ÿLӅu khiӇQ[\ODQKÿy

Van servo khí nén

Trong quá trình kiӇm tra hӋ thӕng áp suҩt, tay máy sӁ làm viӋc vӟi 3 mӭFÿӝ tҧi trӑng khác nhau:

- Khi không mang tҧi trӑng nào

- Khi mang cҧ khoang lӓQJYjNKRDQJKѫL Ӭng vӟi 3 mӭFÿӝ tҧi trӑng thì xy lanh xoay khâu 1 ӣ mөc (3.5.4) cҫn 3 mӭFÿӝ áp suҩWNKiFQKDXÿӇ ÿҧm bҧRÿLKӃWÿѭӧc hành trình và moment quán tính trong quá trình xoay luôn әn ÿӏQKÿӇ ÿҧm bҧo tay máy luôn kҽp chһWÿѭӧc sҧn phҭm trong quá trình hoҥt ÿӝng

Tӯ mөc (2.5.3) ta sӁ sӱ dөQJYDQVHUYRNKtQpQÿӇ có thӇ ÿLӅu khiӇQÿѭӧc áp suҩt ÿҫu ra thông qua tín hiӋu analog (I/P hay E/P) Cө thӇ loҥLYDQVHUYRNKtQpQÿѭӧc sӱ dөng là Transducers 500FC

Hình 4.5 Servo khí nén Transducers 500FC Bҧng 4.4 Thông sӕ kӻ thuұt cӫa Transducer 500FC [13]

Tín hiӋXÿҫu vào 4 ± 20 mA DC Áp suҩWÿҫu ra 3 ± 27 psi

KhӕLOѭӧng 1 kg

Cách calib van servo khí nén 500FC :

- Mӣ nҳp bҧo vӋ ÿӇ lӝ YtWÿLӅu chӍnh zero và span

- KӃt nӕi nguӗQNKtQpQÿѭӧFÿӅ nghӏ vӟLÿҫu vào cӫDÿҫXGzYjÿӗng hӗ ÿR áp suҩt ӣ ÿҫu ra

- KӃt nӕLÿҫXYjRÿLӋQYjÿһt tín hiӋXÿҫu vào thành giá trӏ tӕi thiӇu ( 4mA cho

- Quan sát áp suҩWÿҫu ra NӃu cҫQÿLӅu chӍQK]HURFKRÿӃQNKLÿҥWÿӃn áp suҩt FjLÿһt tӕi thiӇu x ;RD\YtWQJѭӧc chiӅXNLPÿӗng hӗ ÿӇ WăQJiSVXҩt x Xoay vít thuұn chiӅXNLPÿӗng hӗ ÿӇ giҧm áp suҩt

Tӯ mөFÿӇ giӟi hҥQÿѭӧc hành trình xy lanh xoay ta sӱ dөng cӱ hành trình bҵQJQDPÿLӋQÿӇ ÿҧm bҧRWD\Pi\ÿLÿӃn chính xác vӏ trí mong muӕn và cӕ ÿӏQKÿѭӧc tay máy trong quá trình hoҥWÿӝng, tránh rung lҳc ҧQKKѭӣQJÿӃQÿӝ chính xác cӫa tay máy

Nguyên lý hoҥWÿӝng: Sӱ dөng nguӗQÿLӋn 1 chiӅXÿLӋn tích 24V, khi nam châm ÿLӋQÿѭӧc cҩSÿLӋQQăQJFK~QJVӁ tҥo ra lӵc tӯ siêu mҥnh hút các vұt thӇ bҵng sҳt có thӇ nâng vұt lên cao có trӑQJOѭӧng < = 100 N Ӣ mөFWDÿmWtQKÿѭӧc khӕLOѭӧng toàn bӝ cӫa cҧ tay máy là khoҧng 9 kg Vì thӃ QDPFKkPÿLӋn 100N cӫDKmQJ&1= fh +]

Ta có thӇ WtQKÿѭӧc, thӡi gian lҩy mүu nhӓ nhҩt mà DAQ có thӇ ÿӑFÿѭӧc là

Chӑn thӡi gian lҩy mүu là 0,025s, thӓa mãn tiêu chuҭn Nyquist

DӵDYjRSKѭѫQJSKiSOҩy mүu trên, sӱ dөQJKjPÿѫQYӏ tӯ 0V-9WDFyÿiSӭng ÿҫu ra cӫa hӋ thӕng vӟLÿѫQYӏ là sӕ [XQJÿѫQYӏ thӡi gian lҩy mүu.

Mӕi quan hӋ giӳa tín hiӋXÿҫu vào và ra

Output 1 Output 2 Output 3 Output 4 Output 5

961 ms 841 ms 711 ms 831 ms 691 ms

Input 1V Input 2V Input 6V Input 7V Input 9V

5.4 Mô hình hóa hӋ thӕng

VӟLFѫVӣ dӳ liӋXFyÿѭӧc, sӱ dөQJSKѭѫQJSKiS$50$;ÿӇ mô hình hóa hӋ thӕng time=t(:,1) in=t(:,2) out=t(:,3) subplot(211),plot(time,out),ylabel('output') subplot(212),plot(time,in),ylabel('input') data=iddata(out,in,0.1); data=dtrend(data,0); datadea([1:9],:); datadva([9:end],:); na=1; nb=1; nc=1;

72 nk=1; m1=armax(datade,[na,nb,nc,nk])

Ta nhұQÿѭӧc bӝ sӕ liӋXQKѭVDX

DӵDYjRSKѭѫQJWUuQKYjSKѭѫQJSKiSWUrQWDWKXÿѭӧc hàm truyӅQGѭӟi dҥng rӡi rҥFQKѭVDX ܩሺݖሻ ൌ ͳ ൅ ͲǤͻͻ͹ͻ̰ െ ͳ ͳ െ ͲǤ͸͹ͺͷ̰ െ ͳ 5.5 KiӇm tra kӃt quҧ mô phӓng

Vӟi Hàm truyӅn vӯa thu nhұQÿѭӧc, ta thӵc hiӋn kiӇm tra kӃt quҧ mô phӓng lҥi bҵng Simulink, khҧo sát trong thӡi gian tӯ VÿӃn 0.3s Và kiӇPWUDWtQKÿ~QJÿҳn cӫa hàm truyӅn

Hình 5.7 Mô phӓng lҥi giá trӏ vӟi hàm truyӅn, Input = 6V

Hình 5.8 Giá trӏ nhұQÿѭӧc tӯ kӃt quҧ mô phӓng vӟLW ÿӃn t=0.3s ĈӇ kiӇPWUDWtQKÿ~QJÿҳn cӫa hàm truyӅn, ta thӵc hiӋn giá trӏ trung bình cӫa 2 giá trӏ output: giá trӏ RXWSXWÿRÿѭӧc bҵng thӵc nghiӋm, và giá trӏ output lҩ\ÿѭӧc tӯ mô phӓng

ThӓDPmQÿLӅu kiӋQÿӝ chênh lӋch giӳa 2 kӃt quҧ nhӓ KѫQKjPWUX\Ӆn có WtQKÿ~QJÿҳn trong khoҧng thӡi gian khҧo sát

Vӟi giá trӏ trung bình cӫa thӵc nghiӋm = 15,75, giá trӏ trung bình cӫa mô phӓng 15,899118 Deviation = 5,32% ThӓDPmQÿLӅu kiӋQÿӅ EjLÿһt ra

KiӇm tra kӃt quҧ mô phӓng

5.6 ThiӃt kӃ bӝ ÿLӅu khiӇn cӫa hӋ thӕng

Mөc tiêu cӫa bӝ ÿLӅu khiӇQOjÿӇ FKRFѫKӋ quay vӟi 1 vұn tӕF[iFÿӏQKWUѭӟFÿӇ tránh hiӋQWѭӧQJYDÿұp mҥnh vào các thanh cӕ ÿӏnh vӏ trí vӟi 1 lӵc mҥnh

VӟLÿӗ thӏ ÿmNKҧRViWQKѭӣ phҫn 5.2 LuұQYăQWKӵc hiӋn sӱ dөng bӝ ÿLӅu khiӇn Fuzzy PD and I

Dӵa vào thӵc nghiӋPWDÿһt ra bӝ luұWÿLӅu khiӇQQKѭVDX

LuұWÿLӅu khiӇn

Hình 5.9 6ѫÿӗ khӕi mô phӓng hӋ thӕng

Hình 5.10 ĈiSӭng cӫa hӋ thӕng vӟi bӝ ÿLӅu khiӇn

&+ѬѪ1* KӂT QUҦ 9ơ+ѬӞNG PHÁT TRIӆN

Tӯ các kӃt quҧ mô phӓng, mô hình hóa dӵDWUrQSKѭѫQJSKiSQKұn dҥng hӋ thӕng bҵng thӵc nghiӋm, và thuұWWRiQÿLӅu khiӇn thông minh Fuzzy PD and I, ta có mӝt sӕ nhұQ[pWQKѭVDX

Trong thӡi gian khҧo sát tӯ VÿӃQVWDFyÿѭӧc hàm truyӅn cӫa hӋ thӕng bҵng SKѭѫQJSKiSnhұn dҥng hӋ thӕQJ$50$;Fyÿӝ chính xác cao

KӃt quҧ ÿLӅu khiӇn vӟi các tiêu chí cӫa bӝ ÿLӅu khiӇn, vӅ ÿӝ vӑt lӕ, thӡi gian xác lұp và sai sӕ sau әQÿӏnh cӫa hӋ thӕQJÿiSӭQJÿѭӧc yêu cҫXÿһt ra BҵQJSKѭѫQJSKiS thӵc nghiӋPFiQKWD\Pi\WiFÿӝng 1 lӵc vӯa phҧLYjRWKjQKJLiÿӥ, và vүQÿiSӭng ÿѭӧc thӡi gianFǊQJQKѭVӵ chuyӇQÿӝQJÿӅu cӫa hӋ thӕng Vì khâu 1 là khâu có moment tҧi nһng nhҩt trong mô hình, nên viӋFÿLӅu khiӇn tӕt khâu này, giúp cho hӋ thӕng Fyÿӝ әQÿӏnh ĈӇ thӵc hiӋn viӋc tӵ ÿӝng hóa hoàn toàn, thay thӃ nhân viên phòng thí nghiӋm lҩy mүu, mà không có sӵ can thiӋp cӫDFRQQJѭӡi, cҫn phҧi lҳSÿһt thêm các sensor phҧn hӗi HQFRGHUYjRNKkXYjNKkXÿӇ có thӇ ÿLӅu khiӇQÿӗng bӝ vӟi khâu 1, giúp cҧ hӋ thӕng hoҥWÿӝng nhӏp nhàng

Các bài toiQÿLӅu khiӇn chuyӇQÿӝng cӫa robot còn khá phӭc tҥp, cҫn phát triӇn thêm ӣ nhӳng nghiên cӭXVDXÿһc biӋt là hӋ MISO

KӃt quҧ ÿӅ tài nghiên cӭu trong luұQYăQÿѭӧc viӃWEiRYjÿѭӧFÿăQJOrQNӹ yӃu cӫa hӝi nghӏ lҫn thӭ 16, Hӝi nghӏ Khoa hӑFĈҥi hӑc Bách Khoa TP.HCM, ngày 15 tháng QăP

A STUDY ON DESIGN AND CONTROL OF THE REID VAPOUR PRESSURE

Thuy Duy Truong, Tuong Quan Vo*

Department of Mechatronics, Faculty of Mechanical Engineering, Ho Chi Minh City University of

Technology, VNU-HCM Email: vtquan@hcmut.edu.vn

[1] Lelai Zhoua, Shaoping Baia, Michael Rygaard Hansenb (2012).³Robotics and

[2] /r9ăQ7LӃQ'ǊQJ³ĈL͉u khi͋n thͯy l͹c và khí nén´ Nhà Xuҩt Bҧn Khoa HӑFYj.ƭ Thuұt, TPHCM (2004)

[3] Yousif Ismail Mohammed, Safwan Mawlood Hussein ³Modeling and Simulation of

Industrial SCARA Robot Arm´ International Journal of Engineering and Advanced

[4] Reza N.Jazar ³Theory of Applied Robotics´ 2nd Edition, Springer New York Dordrecht Heidelberg London 2010 S.: Title of a proceedings paper In: Editor, F., Editor, S (eds.) CONFERENCE 2016, LNCS, vol 9999, pp 1±13 Springer, Heidelberg (2016)

[5] S.R.Vaishnav, Z.J.KhanF ³Design and Performance of PID and Fuzzy Logic

Controller with Smaller Rule set for higher order system´ Proceedings of the World

Congress on Engineering and Computer Science 2007

[6] Dan B Marghitu ³Mechanisms and Robots Analysis´ ISBN 978-1-84800-390-3, Springer Dordrecht Heidelberg London New York (2009)

[7] Oliver Nelles ³Nonlinear System Identification´ ISBN 3-540-67369-5, Springer Dordrecht Heidelberg London New York (2000)

[8] Nguyen Thi Phuong Ha, Huynh Thai Hoang ³Lý thuy͇WĈL͉u khi͋n t͹ ÿ͡ng´ Nhà xuҩt bҧn Ĉҥi hӑc Quӕc gia (2009)

[9] Nguyen Thien Phuc ³Robot công nghi p´ Nhà xuҩt bҧn khoa hӑc và kӻ thuұt (2006)

Tiêu đề	Nghiên cứu tự động hóa máy phân tích áp suất hơi bão hòa (Reid Vapor Pressure) cho sản phẩm condensate
Tác giả	Trương Kỳ Duy
Người hướng dẫn	PGS.TS. Vừ Tương Quân, PGS.TS. Nguyễn Văn Giáp, TS. Lê Ngọc Bách
Trường học	Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia TP. HCM
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Cơ Điện Tử
Thể loại	Luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản	2020
Thành phố	Tp. HCM

Định dạng
Số trang	94
Dung lượng	1,69 MB