báo cáo cuối kỳ môn kỹ thuật thủy lực và khí nén thiết bị đo và hiển thị thiết kế hệ thống khoan bàn tự động cấp phôi

Thiết bị đo vị trí

Cau tao thiết bị đo vị trí

Thiết bị cảm biến điện dung

Thiết bị cảm biến quang

Thiết bị cảm biến dựa trên hiệu ứng Hall

Cảm biến trong máy MRI

Thiết bị đo dung trong nông nghiệp

: Cảm biến vị trí trục khuỷu

: Mạch cơ bản của cảm biên

: Mạch cảm biến trục khuỷu

EẺ Bà Bà Bà Bà Bà BE œ@ M9 MPằ CC

: Mũi khoan đáy bang (flat drill)

: Cơ chế máy khoan bàn

: Mô hình cảm biến vị trí cơ bản

Mô hình cảm biến điện dung

: Mũi khoan ren thăng (straight flute drill)

: Mũi khoan xoắn ruôwgà (Twist drill)

: Sự khác biét giita PLe $7-200 va PLC S7-1200 siemens

: Cầu tạo của bộ diéu khién Siemens CPU 87-1200

: Giao tiếp giữa các bộ phận PLC

Cầu tạo máy khoan bàn

: Cấu tạo van tiết lưu

22: Cầu tạo công tác hành trình

: Sơ đồ hành trình bước : Chia tầng : Sơ đồ mạch điện thủy lực

: Sơ đồ mạch thủy lực

Sơ đồ đâu dây

DANH MUC BANG BIEU

CHUONG 1: TONG QUAN DE TAI PHAN A: THIET BI DO VA HIEN THI

Thiết bị đo và hiển thị là một chủ đề rộng lớn trong ngành kỹ thuật, điện tử và công nghệ thông tin Chủ dé này bao gồm các loại thiết bị, công cụ và hệ thống được sử dụng để đo lường, giám sát và hiển thị thông tin về các đại lượng vật lý, hóa học, điện, cơ khí và các đại lượng khác trong các ứng dụng công nghiệp, khoa học, y tế và hàng ngày

Tùy thuộc vào ứng dụng và nhu cầu của người dùng, các thiết bị đo và hiển thị có thể được lắp đặt cố định hoặc di động Chúng cũng có thể được tích hợp với các hệ thống tự động hóa, điều khiển và giám sát để thu thập, xử lý và phân tích dữ liệu đo lường, từ đó tối ưu hóa hiệu quả các quy trình sản xuất và quản lý tài nguyên.

PHAN B: THIET KE HE THONG KHOAN BAN TU DONG CAP PHOI

Hệ thống khoan bàn tự động cấp phôi đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực chế tạo máy và kỹ thuật cơ khí Đây là hệ thống hỗ trợ tự động hóa quá trình khoan lỗ trên bề mặt kim loại, nhựa, gỗ và các loại vật liệu khác Mục đích chính của hệ thống này là giảm sự can thiệp của con người, nâng cao hiệu suất, độ chính xác và sự ổn định trong quá trình khoan.

Khi thiết kế hệ thống khoan bàn tự động cấp phôi, những yếu tố quan trọng cần cân nhắc là: độ chính xác khoan, tốc độ sản xuất, sự linh hoạt trong thay đổi đường kính và chất liệu lỗ khoan, khả năng bảo trì và nâng cấp dễ dàng, cũng như chi phí ban đầu và chi phí vận hành.

Thiết Bị Đo Và Hiển Thi

NSVTH:Nhóm 9 Thiết Kê Hệ Thông Khoan Bàn Tự Động Câp Phôi

PHAN A: THIET BI DO VA HIEN THI

CHUONG 2: THIET BI DO LUU LUQNG CHAT KHI VA CHAT

LONG 2.1 Téng quan vé thiết bị do lưu lượng chất khí và chất long:

Thiết bị đo lưu lượng chất khí và chất lỏng đóng vai trò thiết yếu trong các hệ thống cung cấp và xử lý chất lỏng, khí Chúng giúp đo chính xác lượng chất lỏng hoặc khí chảy qua một tiết diện xác định trong một khoảng thời gian nhất định Độ chính xác cao của thiết bị này cho phép người dùng giám sát và kiểm soát hiệu quả lưu lượng chất lỏng và khí trong quá trình sản xuất.

2.2 Thiết bị đo lưu lượng chất khí

2.2.1 Câu tạo thiết bị đo lưu lượng chât khí:

Thiết bị đo lưu lượng chất khí có cầu tạo bao gồm:

1 Thân thiết bị: thường được làm bằng vật liệu thép không gỉ, nhôm hoặc nhựa;

2 Ông dẫn đầu vào: ở phía đầu vào của thiết bị để dẫn chất khí vào;

3 Mạch đo: gồm cảm biến và bộ xử lý dữ liệu, được đặt trong thân thiết bị để đo lường lưu lượng chất khí;

4 Ngõ ra kết nối: đề kết nối thiết bị với hệ thống điều khiến hoặc màn hình hiền thị thông SỐ;

5 Các bộ phận khác như van điều tiết lưu lượng, các bộ phận giảm áp, vỏ bảo vệ và các bộ phận khác

Các thiết bị đo lưu lượng chất khí thường có nhiều kích thước khác nhau để phù hợp với nhu cầu sử dụng cũng như đặc tính của từng loại chất khí được đo lường.

2.2.2 Nguyên lý hoạt động của thiết bị đo lưu lượng khí

Tốc độ của dòng khí là tỷ lệ thể tích khí lưu thông trong một đơn vị thời gian cụ thể Từ đó, lưu lượng khí có thể được tính theo công thức Q = V/t.

Thiết Kê Hệ Thông Khoan Bàn Tự Động Câp Phôi được người ta đo bằng đơn vị m3/giờ hoặc Mm3/ giờ

Lưu ý rằng khí khác với chất lỏng ở chỗ nó có thể nén được nên thể tích của chúng phụ thuộc nhiều vào áp suất và nhiệt độ Do đó, khi đo lưu lượng khí, bạn phải để ý đến vấn đề này Các giá trị thu được ban đầu sau khi đo khí ở điều kiện thường sẽ được chuyển đổi thành cơ sở nhiệt độ và áp suất ở điều kiện bình thường hoặc cơ sở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn.

Mỗi thiết bị đo lưu lượng khí nén đều có một thanh chắn kèm theo cảm biến cơ học được lắp vào giữa đường ống để tác động đến dòng chảy Cảm biến cơ học có khả năng cảm nhận được sự chênh lệch áp suất nhỏ nhất trong lưu chất.

Khi không có lưu chất chảy vào thì không xuất hiện dòng xoáy đồng nghĩa với việc không thể đo được lưu lượng khí Nhưng khi có lưu chất chuyên động đến một vận tốc nhất định phía sau thanh chắn bắt đầu xuất hiện dòng xoáy ở cả 2 phía của thanh chắn các dòng xoáy được hình thành đều đặn và chảy theo dòng chảy của lưu chất

Thể tích lưu chất được xác định bằng khoảng cách giữa hai dòng xoáy liên tiếp Tổng thể tích lưu chất là tổng số vòng xoáy đi qua đồng hồ Tốc độ dòng chảy tỉ lệ thuận với tần số vòng xoáy và lưu lượng khí đo được Để hiển thị dữ liệu đo lưu lượng chất khí, cần sử dụng mạch hiển thị gồm các phần tử như:

1 Bộ chuyên đôi Analog-Digital (ADC): Chuyên đối tín hiệu analog từ cảm biến lưu lượng thành tín hiệu kỹ thuật số để xử lý

2 Mạch xử lý: Tính toán, xử lý đữ liệu từ ADC và chuẩn bị dữ liệu dé hiền thị

3 Màn hình hiển thị: Hién thị dữ liệu đo lưu lượng chất khí theo đơn vị phù hợp

4 Chuẩn đoán lỗi: Phát hiện và báo cáo lỗi trong quá trình đo

5 Các phan tử điện tử khác như điện trở, tụ, đèn LED, để thực hiện các chức năng khác nhau trong mạch

Các loại mạch hiển thi thường có trên thị trường hiện nay như LED, LCD hoặc OLED,

Thiết Kê Hệ Thông Khoan Bàn Tự Động Câp Phôi tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng và độ phức tạp của thiết bị đo lưu lượng chất khí

2.2.3 Phân loại đồng hồ đo lưu lượng khí

Đồng hồ đo lưu lượng khí có nhiều loại và đặc điểm riêng biệt Mỗi loại đồng hồ có ưu điểm phù hợp cho từng ứng dụng đo Một số loại đồng hồ đo lưu lượng khí nén phổ biến trong công nghiệp và đời sống bao gồm đồng hồ dạng màng.

Hình 1 2: Đồng hồ đo lưu lượng dạng màng Đồng hồ đo lưu lượng khí CO2 được sử dụng nhiều nhất trong cả đời sống và công nghiệp Dòng đông hô này có câu tạo với 2 hoặc nhiêu buông với lớp màng bên trong

Khi có luỗng khí đi qua sẽ tạo ra áp lực lên lớp màng, tạo nên cơ cầu trục truyền động

Đồng hồ đo lưu lượng khí dạng quay hoạt động dựa trên nguyên lý vận hành cánh quạt Khi dòng khí chảy qua đồng hồ, các cánh quạt sẽ quay tạo nên chuyển động tròn đều Tốc độ quay của cánh quạt tỷ lệ thuận với lưu lượng khí đi qua, vì vậy bằng cách đo tốc độ quay của cánh quạt có thể xác định được lưu lượng khí.

Đồng hồ đo lưu lượng khí dạng quay hoạt động với cánh quạt hình số 8, tạo ra xung điện để tính lưu lượng khí Đồng hồ dạng tuabin đo tốc độ khí và truyền cơ học đến bộ đếm Tuy nhiên, thiết bị này chỉ đo được lưu lượng ở mức thấp đến vừa phải Các thiết bị đo lưu lượng khí vi sai sử dụng chênh lệch áp suất để tính lưu lượng, được ứng dụng chủ yếu trong công nghiệp với dải đo thấp.

Thiết Bị Do Va Hién {hh 1 4: Đòng hồ đo lưu lượng khí dạng tuabin

NSVTH:Nhóm 9 Thiết Kê Hệ Thông Khoan Bàn Tự Động Câp Phôi e Đồng hồ đo lưu lượng khí dạng siêu âm

Thiết bị này đo lưu lượng bằng cách đo tốc độ âm thanh di chuyển qua ống Nó thường được sử dụng trong những ứng dụng áp suất cao, cung cấp độ chính xác ở mức tối đa.

Hinh 1 5: Đồng hồ đo lưu lượng khí dạng siêu âm e Đồng hồ đo lưu lượng khí dạng Coriolis Đồng hồ đo lưu lượng khí nitơ dang Coriolis ngoài dùng với chất khí còn được dùng với chất lỏng Nó thường được cầu tạo gồm có | ống có tiết diện dọc hoặc trục được vận hành rung ở tần số cộng hưởng Tần số rung động giúp cho đồng hồ xác định được chính xác tốc độ chảy của dòng khí trong thời gian dòng khí di chuyền trong ống

Hình I 6: Đồng hồ đo lưu lượng khí dạng Coriolis

Có rất nhiều ứng dụng của thiết bị đo lưu lượng chất khí Một số ứng dụng phố biến của nó là:

1 Kiểm soát tiêu thụ nhiên liệu: Thiết bị đo lưu lượng chất khí có thể được sử dung dé do lượng khí được tiêu thụ bởi các thiết bị chuyên động, như động cơ xe hơi, tàu thủy, hoặc động cơ máy bay Điều này giúp kiêm soát tiêu thụ nhiên liệu và giảm chỉ phí vận hành

2 Kiêm soát chất lượng không khí: Thiết bị đo lưu lượng chất khí có thể giúp đo lượng khí thải được thải ra từ các thiết bị và đảm bảo chất lượng không khí trong các khu vực đô thị hoặc trang trại

Hinh 1 10: Thiét bi do mach kin

3 Cảm biến lưu lượng (flow sensors): dùng để đo tốc độ chất lỏng chảy qua thiết bi và tính toán đặc tính lưu lượng

Hình 1 11: Cảm biến lưu lượng 4 Hệ thống cân lưu lượng (weighing flow metering systems): đo chính xác lưu lượng chất lỏng theo trọng lượng

5 Lưỡng chất đo lưu lượng (dual-phase flow meters): dùng để đo lưu lượng của các hỗn hợp chất lỏng

Hình 1 13: Lưỡng chất đo lưu lượng 6 Thiết bị đo độ rung (vibration flow meters): dùng để đo lưu lượng chất lỏng bằng cách đo các dao động rung

Hinh 1 14: Thiét bi đo độ rung

7 Thiét bị đo lưu lượng từ xa (non-contact flow meters): đo lượng chất lỏng mà không tiÊp xÚc với nó

Hình 1 15: Thiết bị đo lưu lượng từ xa

Hình I 16: Thiết bị đo áp suất

8 Thiét bi do áp suat (pressure flow meters): do lưu lượng chất lỏng bằng cách ghi nhận áp suất của chất lỏng khi chảy qua thiết bị

Thiết bị đo chất lỏng được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm:

1 Trong ngành công nghiệp thực phâm: để đo và kiểm tra độ cồn, độ đường và pH của thực phâm

2 Trong ngành y tế: dé do lượng thuốc cần phải sử dụng trong một liều dùng, đề đo độ PH của dịch tiêu hóa, đề đo lượng chất lỏng thừa trong cơ thể

3 Trong ngành hóa học: để đo lượng hóa chất cần thiết cho phản ứng, đề đo lượng chất tan trong dung môi và đánh giá tác động của các chất trong quá trình sản xuât

4 Trong ngành năng lượng: đê đo lượng dầu thô hoặc khí đốt, đo lượng nước trong hệ thống đường ông

5 Trong các ứng dụng khác như kiểm tra nước và độ cồn trong rượu bia, đánh giá chất lượng nước ngầm, kiểm soát chất lượng của các sản phẩm chăm sóc da và mỹ phẩm

Với các ứng dụng khác nhau, thiết bị đo chất lỏng là một công cụ hữu ích và thiết yếu trong nhiều ngành công nghiệp và ngành khoa học

Hình I 17: Mô hình mô phỏng thiết bị đo lưu lượng chất lỏng

CHƯƠNG 3: THIẾT BỊ ĐO ÁP SUAT VA CHAT LONG

3.1 Thiết bị đo áp suất: Áp suất là một đại lượng vật lí được định nghĩa là độ lớn của lực tác dụng lên một đơn vị diện tích và có phương vuông góc với bề mặt bị ép

Hệ đo lường chuẩn quốc tế (SI) sử dụng đơn vị đo áp suất là N/m2, tương ứng với đơn vị Pascal (Pa) Để đo áp suất của chất lỏng, khí và hơi trong các nhà máy, xí nghiệp và khí quyển, người ta sử dụng thiết bị đo áp suất chuyên dụng, tùy theo môi chất cần đo mà có loại thiết bị riêng biệt như máy đo áp suất nước, khí gas, xăng dầu, hóa chất và các chất lỏng khác.

Dải đo áp suất của các máy đo áp suất thông thường dao động từ 0 - 1000 bar Tuy nhiên, để phục vụ nhu cầu đo áp suất trong các hệ thống nước và khí nén, một số loại thiết bị đo áp suất đã được chế tạo với dải đo vượt quá 1000 bar, đáp ứng nhu cầu đo áp suất trong các ứng dụng có yêu cầu áp suất cao.

Hiện nay có 3 loại thiết bị đo áp suất được phổ biến rộng rãi: cảm biến áp suất, công tắc áp suất (rơle) và đồng hồ đo áp suất Cảm biến áp suất là thiết bị chuyển đổi tín hiệu áp suất thành tín hiệu điện, có thể hiển thị trực tiếp giá trị áp suất hoặc truyền tín hiệu đến các thiết bị khác để xử lý.

Một thiết bị hoặc dụng cụ có thể đo áp suất trong chất khí hoặc chất lỏng Cảm biến áp suat bao gõm một phan tử nhạy cảm với áp suât có thê xác định áp suât được áp dụng và các thành phân đê chuyên đôi thông tin thành tín hiệu dau ra ( thong thường là tín hiệu điện) Một cảm biến áp suât sẽ tạo ra một tín hiệu dựa trên phép đo áp suât được áp dụng

NSVTH:Nhóm 9 Thiết Kê Hệ Thông Khoan Bàn Tự Động Câp Phôi cảm biến áp suất thông dụng

Đối với dụng cụ cảm biến, công cụ này giúp người sử dụng kiểm soát và giám sát hàng nghìn ứng dụng trong đời sống hàng ngày.

Cảm biến áp suất được sử dụng để đo áp suất trực tiếp hoặc gián tiếp các đại lượng khác như lưu lượng chất lỏng/khí, tốc độ, mực nước và độ cao Chúng được thiết kế để đo tự động và ghi lại tốc độ thay đổi áp suất rất cao Ví dụ về ứng dụng của cảm biến này là đo áp suất cháy trong xi lanh động cơ hoặc tua bin khí Thông thường, các cảm biến này được chế tạo từ vật liệu áp điện như thạch anh.

Một số cảm biến áp suất hoạt động như công tắc bật hoặc tắt ở một áp suất nhất định Ví dụ, một máy bơm nước có thể được điều khiển bằng một công tắc áp suất để khởi động khi nước được xả ra khỏi hệ thống, làm giảm áp suất trong bể chứa.

Nguyên tắc chung cho mọi loại cảm biến áp suất là sử dụng cảm biến áp suất để chuyển đổi áp suất thành tín hiệu điện nhỏ Tín hiệu điện này sau đó được truyền đi và hiển thị dưới dạng tín hiệu điện.

Cảm biến áp suất có một bộ phận cảm biến phản ứng với áp suất tác dụng lên màng ngăn

Lực tác dụng sẽ làm lệch màng ngăn bên trong cảm biến áp suất Biến dạng của màng

NSVTH:Nhóm 9 Thiết Kê Hệ Thông Khoan Bàn Tự Động Câp Phôi ngăn bên trong được do và chuyên thành năng lượng điện Điều này cho phép sử dụng bộ vi xử lý, bộ điêu khiên lập trình và máy tính cũng như thiết bị điện tử tương tự dé theo dõi áp suất Ưu điểm: ® Lắp đặt đơn giản e - Giá thành rẻ va độ bền cao hơn ® - Khả năng chống sốc, rung và thay đối áp suất động tối ® Mạch rất đơn giản và cho phép đo độ phân giải cao ® - Đầu ra tuyến tinh và thời gian phản hồi mili giây ® - Hoạt động ở nhiệt độ cao hơn

Hinh 2 2: Ban vé thiét ké cam bién ap suat

Thiét Bi Do Va Hién Thi

NSVTH:Nhom 9 Thiết Kê Hệ Thông Khoan Bàn Tự Động Câp Phôi

Sử dụng để theo dõi áp suất trong hệ thông khí nén bằng cách cung cấp đầu ra khi đạt đến áp suất cài đặt, cũng như cải thiện hoạt động và an toàn Ví dụ, một công tắc áp suất không khí được sử dụng để duy trì áp suất không đổi và có thê tắt máy nén khi bình đạt đến mức áp suất không khí cần thiết Nếu áp suất không khí giảm và yêu cầu nhiều hơn, công tắc cũng có thê bật máy nén

Hình 2 4: Công tắc áp suất Đặc điểm:

Một công tắc thông thường sẽ không cho biết áp suất thực tế; chúng được thiết kế đề tạo

NSVTH:Nhóm 9 Thiết Kê Hệ Thông Khoan Bàn Tự Động Câp Phôi hoặc ngất tiếp điểm khi đạt đến phạm vi áp suất mong muốn

Thiết bị này nổi tiếng với khả năng phản hồi nhanh nhạy, giúp tiết kiệm thời gian trong quá trình sử dụng Ngoài ra, đây còn là sản phẩm đáng tin cậy, cung cấp tuổi thọ làm việc lâu dài và ổn định Những ưu điểm vượt trội này khiến thiết bị trở thành lựa chọn hoàn hảo cho những người cần một thiết bị hiệu suất cao và bền bỉ.

Công tắc thường có kích thước nhỏ và chúng có giá thành thấp hơn so với các thiết bị cảm biến áp suất khác

Thiết bị Day hoạt động thụ động dựa trên áp suất hệ thống Khi lắp cố định, áp suất sẽ nén lò xo hiệu chuẩn Lò xo đạt hoặc vượt mức cài đặt, áp suất chất lỏng giảm xuống (tăng lên) so với mức đã định, thiết bị này sẽ chuyển tiếp điểm từ mở sang đóng hoặc đóng sang mở Quá trình này sẽ khởi động động cơ, cho phép hệ thống hoạt động bình thường Tuy nhiên, khi áp suất vượt quá mức cài đặt, công tắc không đóng ngay mà có độ trễ để tránh giảm áp suất đột ngột gây hỏng công tắc.

Công tắc áp suất cơ bản hoạt động bằng cách cảm biến áp suất trong hệ thống và đóng ngắt dòng điện khi áp suất đạt đến giá trị cài đặt Ưu điểm của công tắc áp suất bao gồm: tự động vận hành, bảo vệ hệ thống, độ chính xác và ổn định cao, không cần nguồn điện cho loại cơ, và có màn hình hiển thị LED bắt mắt cho loại điện từ.

Hình 2 5: Bản vẽ kỹ thuật

3.9 Đồng hồ đo áp suất: Định nghĩa:

Thiết bị đo áp suất là các thiết bị dùng để đo áp suất của chất khí hoặc chất lỏng tại một điểm cụ thể trong hệ thống Chúng được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống đa dạng bao gồm đường ống, bộ lọc, bình áp suất và máy bơm Các thiết bị này có nhiều tên gọi khác nhau, phản ánh ứng dụng cụ thể của chúng Ví dụ, đồng hồ đo áp suất khí nén được thiết kế riêng cho hệ thống khí nén.

Hình 2 6: Đồng hồ áp suất Đặc điểm:

Đồng hồ đo áp suất là thiết bị không thể thiếu trong các nhà máy và xí nghiệp, phục vụ mục đích theo dõi và kiểm soát áp suất - một yếu tố quan trọng trong quá trình chế biến công nghiệp Nếu thiếu đồng hồ đo áp suất, các hệ thống xử lý công nghiệp sẽ trở nên khó dự đoán và không đáng tin cậy.

Sản phẩm được thiết kế để hoạt động trong phạm vi áp suất đã đặt Đồng hồ đo nếu được lắp đúng cách sẽ cho phép theo dõi và xử lý ngay lập tức các rò rỉ và biến động áp suất không mong muốn.

Các loại đồng hồ đo lưu lượng này được chế tạo theo nhiều kiểu dáng và nguyên lý hoạt động khác nhau Tuy nhiên, về cơ bản đều dựa trên sự giãn nở của một vật dẫn thông qua các kết cấu cơ học liên kết với nhau để đưa ra kết quả và hiển thị trên mặt đồng hồ.

Đồng hồ áp suất dạng ông Bourdon hoạt động dựa trên nguyên lý giãn nở của kim loại khi nhiệt độ thay đổi Đồng hồ màng ngăn sử dụng sự dịch chuyển của màng ngăn do áp suất tác động Đồng hồ áp suất nước là một ứng dụng điển hình của đồng hồ áp suất dạng ông Bourdon.

Đồng hồ đo lưu lượng rất quan trọng vì chúng thực hiện nhiều chức năng thiết yếu, bao gồm: tăng tốc quá trình chạy thử để nhanh chóng xác định xem máy bơm có hoạt động theo áp suất thiết kế hay không; cung cấp hướng dẫn rõ ràng về sự cố của hệ thống hoặc máy bơm; hỗ trợ cân bằng bơm, đảm bảo bơm không bị xoáy, dẫn đến hư hỏng sớm hoặc thay thế phụ tùng thường xuyên; cung cấp điểm tham chiếu ngay lập tức để đảm bảo theo dõi thường xuyên.

Hình 2 7: Bản vẽ thiết kế

3.12 Ứng dụng trong thực tế:

Trong hệ thống phanh ô tô, thiết bị đo là thành phần thiết yếu để phát hiện các tình trạng lỗi trong hệ thống phanh thủy lực Sự cố của hệ thống phanh thủy lực có thể ảnh hưởng đến khả năng hoạt động của xe, dẫn đến nguy cơ mất an toàn Do đó, thiết bị đo đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc đảm bảo hệ thống phanh hoạt động hiệu quả, giúp giữ an toàn cho người lái và hành khách trên xe.

Trong máy thở y tế, theo dõi áp suất oxy và giúp kiêm soát sự trộn lẫn giữa không khí và oxy cung cấp cho bệnh nhân

Hệ thống phân phối thuốc tự động sử dụng thiết bị đo để truyền thuốc vào bệnh nhân dưới dạng dịch truyền tĩnh mạch, nhằm cung cấp liều lượng phù hợp theo đúng thời gian trong ngày.

Trong hệ thống HVAC, bình gas, máy bơm khí, theo dõi tình trạng của bộ lọc không

NSVTH:Nhóm 9 Thiết Kê Hệ Thông Khoan Bàn Tự Động Câp Phôi khi

Dùng trong lò nung hoặc lò hơi Hệ thống khí nén và thuỷ lực

Hệ thống bơm nước, máy bơm nước trong các ứng dụng dân dụng, thương mại và nông nghiệp tự động

3.13 Mạch có ứng dụng thiết bị đo:

Hình 2 8: Mạch ứng dụng thiết bị đo

CHƯƠNG 4: THIẾT BỊ ĐO VỊ TRÍ CHẤT KHÍ VA CHAT LONG

4.1 Thiết bị đo vị trí:

Thiết bị đo vị trí được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như xây dựng, địa chất, nông nghiệp, địa lý học, đo lường công nghiệp và khoa học địa tầng nhờ khả năng đo đạc và xác định chính xác vị trí đối tượng trong không gian Các thiết bị này bao gồm bản đồ, GPS, máy theodolite, máy đo độ cao, máy đo khoảng cách, máy quét laser, máy ảnh địa lý và máy bay không người lái tích hợp GPS và camera.

Thiết bị đo vị trí là một thiết bị chuyên dùng để xác định vị trí hoặc đo độ chính xác Cấu tạo của một thiết bị đo vị trí thường bao gồm các thành phần chính như sau:

B6 dé bao gồm các bộ cảm biến nhận biết, cân bằng, đo độ cao, độ nghiêng và khoảng cách đến các mục tiêu Bộ chuyển đổi sẽ chuyển đổi tín hiệu đo từ bộ dò thành tín hiệu kỹ thuật số hoặc tương tự để xử lý Bộ xử lý thực hiện các phép tính để đưa ra kết quả đo chính xác Còn màn hình hiển thị cho phép người dùng theo dõi kết quả đo được.

Bộ lưu trữ lưu giữ các kết quả đo trước đó để tiến hành phân tích đánh giá Bộ nguồn cung cấp năng lượng cho thiết bị đo vị trí Phần mềm đọc và phân tích dữ liệu thực hiện nhiệm vụ lưu trữ, hiển thị và chuyển đổi dữ liệu sau khi thiết bị đo vị trí hoàn thành quá trình đo.

Precision-ground stainless-steol probe shaft Sealed with

Heavy-duty | an O-ring on pc-eye ends Le ””” is sealed

Stainless-stee! or anodized-aluminum 07601-T6 housing High-performance, low-friction probe guide

Hinh 3 2: Cau tao thiét bi do vi tri 4.3 Phân loại các thiết bị đo vị trí hiện nay: © Thiết bị cảm biến đo điện thế: Đây là thiết bị cảm biến được vận hành dựa theo nguyên tắc hiệu ứng điện trở Khi có I rãnh điện trở hoạt động giống như là một yếu tố cảm biến Một thiết bị gạt nước gắn vào trong cảm biến hay một phần cảm biến có khả năng dịch chuyển được Vậy nên phần cần gạt này chuyên động thì phần đầu rãnh và gạt nước sẽ tiếp xúc được với vật thê cần đo Cau tao của cảm biên này gôm: dây điện trở hoặc loai vat ligu piezoresistive va carbon

Hinh 3 3: Thiét bi cam bién do dién thé

Thiết bị cảm biến này sẽ được hoạt động dựa theo 2 câu hình:

Tụ chồng láp là một dạng biến tụ được sử dụng trong nhiều ứng dụng điện tử khác nhau Tụ được cấu tạo bởi một tập hợp các bản dẫn điện xếp chồng lên nhau và cách điện với nhau bằng một lớp vật liệu điện môi Một phần của tụ sẽ được cố định, còn phần còn lại sẽ chuyển động tương đối với phần cố định, làm thay đổi điện dung giữa các bản Điện dung sẽ tăng khi các bản xếp chồng lên nhau và giảm khi các bản tách xa nhau.

Khi thay đổi hằng số điện môi, cần đo độ dịch chuyển của vật thể so với vật liệu điện môi giữa các bản Quá trình dịch chuyển này sẽ tạo ra hằng số điện môi hiệu dụng giữa các bản, bao gồm hằng số điện môi của vật liệu điện môi và không khí.

NSVTH:Nhóm 9 Thiết Kê Hệ Thông Khoan Bàn Tự Động Câp Phôi tf ` Xa

Hình 3 4: Thiết bị cảm biến điện dung © Thiết bị cảm biến quang:

Thiết bị cảm biến này được vận hành theo 2 cơ chế:

Ánh sáng truyền theo đường thẳng và có thể phản xạ, khiến nó dễ dàng theo dõi bước sóng, cường độ, pha và phân cực của ánh sáng Khi ánh sáng va chạm với vật thể, nó sẽ phản xạ và quay trở lại nguồn phát.

Hình 3 5: Thiết bị cảm biến quang © Thiết bị cảm biến từ tính:

Trong | thiết bị cảm biến vị trí từ tính sẽ có nam châm từ tính, cảm biến vị trí từ tính đo

NSVTH:Nhóm 9 Thiết Kê Hệ Thông Khoan Bàn Tự Động Câp Phôi khoảng cách của thanh cảm biên với phân nam châm, modun điện tử và ông dân sóng

Khi có một xung điện truyền từ modun điện tử xuống phân ống dẫn sóng Lúc này từ trường được tạo ra do xung hiện tại tương tác với từ trường nam châm Nhờ vậy nên sẽ tạo được sóng âm hoặc là sóng biến dạng xoắn trong phần ống dẫn xoắn Lúc này phần sóng khi càng truyền đến cuối thì cảm biến sẽ càng nhận ra được sự hiện diện của chúng © - Thiết bị cảm biến dựa trên hiệu ứng Hall Ở thiết bị cảm biến này bộ chuyên đổi sẽ liên kế với một nam châm đặt cùng trục cảm biến Từ đó giúp hình thành được hiệu ứng Hall Phần nam châm chuyên dộng sẽ bắt đầu hình thành từ tường và điện áp Hall

Hình 3 6: Thiết bị cảm biến dựa trên hiệu ứng Hall 4.4Nguyên lý hoạt động:

Các thiết bị đo vị trí sử dụng cơ chế truyền tín hiệu giữa bộ phát và bộ thu để xác định vị trí của đối tượng hoặc địa điểm Các công nghệ thường được sử dụng bao gồm GPS, LIDAR, RADAR, hay các công nghệ liên quan.

Các nguyên tắc hoạt động của các loại thiết bị đo vị trí khác nhau sẽ khác nhau Tuy nhiên, chúng đều hoạt động theo các bước chính sau:

Tạo ra tín hiệu phát để truyền đến đối tượng hoặc vị trí cần đo

Tín hiệu được phát ra sẽ phản xạ lại hoặc bị thu lại bởi cảm biến, sau đó tần số và thời gian của tín hiệu phát và thu sẽ được đối chiếu với nhau.

Sử dụng các thông 36 nay để tính toán và định vị được vị trí của đối tượng hoặc vị trí cần do

Kết quả định vị được tính toán sẽ được gửi đến cho thiết bị hoặc phiên bản đồ để xác định vị trí chính xác

Độ chính xác của định vị phụ thuộc vào loại thiết bị và công nghệ được sử dụng Dù vậy, các thiết bị định vị hiện nay đều đạt độ chính xác cao, cung cấp thông tin hữu ích cho nhiều ứng dụng trong đời sống hàng ngày cũng như nhiều ngành công nghiệp khác nhau.

Cảm biến vị trí đóng vai trò thiết yếu trong các phép đo dịch chuyển với độ chính xác cao, bao gồm cả dịch chuyển tuyến tính và quay Ứng dụng phổ biến nhất của loại cảm biến này nằm trong lĩnh vực y tế, cụ thể là trong các thiết bị y tế hiện đại như máy MRI và máy chụp cắt lớp phát hiện ung thư Nhờ cảm biến vị trí, các thiết bị này có thể chụp ảnh chính xác tại đúng vị trí cần thiết.

Cảm biến trong máy MRI và hàng không vũ trụ: Cảm biến vị trí được sử dụng để đo vị trí cánh tà và nhiều ứng dụng khác trong các thiết bị hàng không vũ trụ, đảm bảo an toàn cho hành khách.

*_ Sử dụng trong những máy đóng gói sản phẩm

Hình 3 8: Cảm biến nhiệt độ

Nông nghiệp: Các máy móc nông nghiệp cũng thường ứng dụng cảm biến vị trí tuyến tính và cảm biên vị trí quay trong hệ thông lái

Hình 3 9: Thiết bị đo dung trong nông nghiệp

*ˆ Dùng trong các phương tiện xe máy, ô tô, máy bay, tàu cao tốc,

Hinh 3 10: Cam bién vi tri truc khuyu

vx Xe đua thê thao: Tại bướm ga, vị trí lái, bánh răng Do kích thước của loại cảm biến này rất nhỏ gọn nên phù hợp ở những vị trí khó đeo

Hinh 3 11: Xe dua F1 4.6 Mạch cơ bản của cảm bién:

Hình 3 12: Mạch cơ bản của cảm biến

(CMP) Sensor DK BLU/ |1869 LT

_ 44ÁCI CKP Sensar Reference lgnticr 22À 562/L _._ 70LC2 Reference _4ÁC2 _ _4ÁCL Ignizon CMP Senso’ | Powertrain Control ,

PCM (Pulse Code Modulation) is a modulation technique used to digitally represent analog signals The analog signal is sampled at a regular interval, and each sample is quantized into a digital value The digital values are then transmitted in a serial format PCM is used in a wide variety of applications, including telecommunications, audio recording, and data storage.

Hinh 3 13: Mach cam bién truc khuyu

NSVTH:Nhom 9 Thiét Ké Hệ Thống Khoan Bàn Tự Động Cấp Phôi

Hình 3 14: Mạch cảm biến điện tiệm cận điện dung

4.7Ban vẽ thiết kế của cảm biến:

+ gx thread * ẹ a 2! * Type er of threads of @10 G34"

Hinh 3 15: Ban vé thiét ké cam bién 4.8Mô hình thiết bi do vi tri:

NSVTH:Nhom 9 Thiết Kê Hệ Thông Khoan Bàn Tự Động Câp Phôi Á thế giới Điện Co

Hình 3 16: Mô hình cảm biến vị trí cơ bản

Hình 3 17: Mô hình cảm biến điện dung

NSVTH:Nhom 9 Thiết Kê Hệ Thông Khoan Bàn Tự Động Cấp Phôi

PHAN B: HE THONG KHOAN BAN TU DONG CAP PHOI

CHUONG 5: GIỚI THIỆU ĐẺ TÀI

5.1 Mục đích thực hiện đề tài:

Hệ thống khoan chỉ tiết với phôi được đây ra tự động như sau: Phôi được đề ở vị tri gia công ŠI tác động làm xy lanh A đi ra giữ chặt phôi, S3 tác động làm xy lanh B đi xuống khoan vào chỉ tiết, sau khi khoan xong thì S4 tác động để khoan đi lên.S5 tác động đưa xy lanh C đây vật ra khỏi bàn làm việc, S6 đưa xy lanh C đi ra kết thúc quá trình

Hình 4 I: Nguyên lý hoạt động

3.1.2 Máy khoan bàn là gì:

Máy khoan bàn (máy khoan đứng) là thiết bị cơ khí dùng để khoan lỗ tròn trên nhiều vật liệu (kim loại, gỗ, nhựa, ) Cấu tạo máy khoan bàn gồm bàn làm việc, trục khoan, động cơ và hệ thống điều khiển giúp điều chỉnh tốc độ khoan.

3.1.3 Công dụng của máy khoan bàn:

Máy khoan bàn là thiết bị lý tưởng để tạo ra các lỗ có kích thước và độ sâu chính xác trên nhiều loại vật liệu như kim loại, nhựa và gỗ Cho phép sử dụng nhiều loại mũi khoan khác nhau, máy khoan bàn cung cấp khả năng tùy chỉnh tuyệt vời để đáp ứng các yêu cầu khoan cụ thể.

Ung dụng của máy khoan bản:

5.1.4 Ưu điểm của máy khoan bàn:

- It phai bao trì và giá thành hợp lý

Lễ khoan không bị lệch tâm dù khoan sâu

- _ Xác suất xảy ra an toàn lao động thấp

-_ Dãy cấp tốc độ rộng tùy theo cấp Pully

- _ Có thê mở rộng thêm chức năng Ta-rô

- _ Bước tiến cắt phôi đều

- _ Một người công nhân có thê đứng nhiều máy (nêu chọn dòng Auto Feed)

- Có dòng sản phâm tốc độ cao khi khoan mũi nhỏ

Máy khoan được Sản xuất với nhiều loại và Kích thước khác nhau tùy theo loại hoạt đông, lượng ăn phôi, đô y sâu cắt, tốc đô y trục chính, phương pháp chuyền đây và yêu câu đô vhính xác Các loại Máy Khoan khác nhau bao gôm:

5.2.1 May khoan Cam tay GPortable drilling machine):

Máy khoan cầm tay là thiết bị có thể cầm tay để sử dụng tại bất kỳ vị trí nào trong xưởng Loại máy này chuyên dùng để khoan lỗ trên phôi ở những vị trí mà máy khoan tiêu chuẩn không thể tiếp cận Máy có kết cấu nhỏ gọn, dễ dàng mang theo và thường được sử dụng trong ngành chế tạo ô tô Động cơ của máy khoan cầm tay là loại phổ biến.

Hình 4 3: Máy khoan cầm tay

5.2.2 May khoan ban aBench drilling machine):

Máy khoan bàn được thiết kế để khoan các lỗ nhỏ với tốc độ cao trên phôi nhẹ Đế máy được gắn trên bàn làm việc hoặc sàn bằng bulông hoặc đai ốc Máy có thể khoan lỗ với đường kính lên đến 15,5 mm Người vận hành có thể cảm nhận được quá trình khoan nhờ vận hành bằng tay Cấu tạo của máy khoan bàn bao gồm: chân đế, bàn làm việc, trục chính, đầu khoan và kết cấu làm việc.

5.2.3 Máy khoan đứng âPillar drilling Machine):

Máy khoan đứng được thiết kế để khoan các phôi, chỉ tiết có kích thước trung bình mà Máy khoan bàn không thê thực hiêny được

Với thiết kế giống Máy Khoan bàn, Máy Khoan đứng có thể khoan các lỗ có đường kính lên tới 50 mm Nhằm phục vụ các nhu cầu gia công đa dạng, máy được trang bị nhiều trục chính khác nhau về tốc độ và tốc độ ăn phôi.

5.2.4 May khoan can GRadial Drilling Machine):

Máy khoan cần là loại máy được thiết kế chuyên dụng để gia công các phôi, chi tiết có kích thước trung bình đến lớn Chúng có hệ thống mâm trục chính và năng suất cao, thường được lắp trên đế lớn Cột tròn hỗ trợ một cánh tay hướng tâm có thể nâng lên hạ xuống giúp bàn làm việc gia công linh hoạt các phôi hay chi tiết có chiều cao khác nhau Cánh tay hướng tâm chứa đầu khoan có thể trượt tới bất kỳ vị trí nào và cũng là bộ phận trượt trên cánh tay hướng tâm, chính vì lý do này mà máy được đặt tên như vậy Cấu trúc chính của máy khoan cần gồm các bộ phận chân đế, cột, cánh tay hướng tâm, đầu khoan và cơ chế hoạt động.

5.2.53 May khoan nhi2u dau GMulti-Spindle Drilling Machine):

Máy khoan nhiều đầu được ứng dụng trong gia công khoan nhiều lỗ đồng thời và tạo ra các lỗ giống nhau trên cùng phôi Trục chính của máy khoan nhiều đầu được kết nối với một động cơ duy nhất thông qua hệ thống truyền động bánh răng Các đầu khoan được lắp trên trục chính, được đưa vào sử dụng cùng lúc tùy theo vị trí lỗ khoan cần gia công Khoảng cách giữa các trục chính có thể điều chỉnh linh hoạt để phù hợp với yêu cầu về vị trí lỗ khoan Đồ gá được sử dụng để dẫn hướng mũi khoan trong quá trình gia công.

Hình 4 7: Máy khoan nhiều đầu

5.2.6 May khoan 16 sdu GDeep-hole drilling machine):

Cần có môwymáy đăqœbiêtyđể khoan các lỗ sâu như: Nòng súng, trục chính hay thanh truyền

Nên sử dụng chất làm mát khi sử dụng chiếc máy này

Hinh 4 8: May khoan nhiéu dau

5.3 Các công cụ cắt là phụ kiêy máy khoan bàn không thể thiếu các công cụ cắt được dùng trong máy khoan bàn là:

- Muti khoét vudng (Counter bore)

Mũi khoan là dụng cụ chuyên dụng để khoan vật liệu cứng như kim loại Thân mũi khoan được tạo rãnh xoắn ốc theo chiều dài được gọi là "ren" Đây là yếu tố quan trọng giúp loại bỏ phoi trong quá trình khoan Tùy thuộc vào mục đích sử dụng, có nhiều loại mũi khoan khác nhau, mỗi loại có đặc điểm thiết kế và chất liệu riêng để đáp ứng các nhu cầu cụ thể.

Hình 4 9: Mii khoan day bang (flat drill)

Hình 4 10: Mũi khoan ren thang (straight flute drill) ———

Hình 4 II: Mũi khoan xoắn ruôygà (Twist drill)

Hinh 4.11: Mti khoan trung tâm (center drl)

Mũi khoan xoắn là công cụ phổ biến trong các xưởng cơ khí, được chế tạo từ thép gió tốc độ cao (HSS) hoặc thép carbon cao Loại mũi khoan này có hai kiểu chính: chuôi thẳng và chuôi côn Mũi khoan chuôi thẳng có đường kính từ 2-16 mm, trong khi mũi khoan chuôi côn có đường kính lớn hơn ở phần chuôi.

Mũi doa được sử dụng để hoàn thiện và mở rộng một lỗ khoan hiện có Nó là một dụng cụ cắt có nhiều răng, loại bỏ từng lớp vật liệu nhỏ Mũi doa giúp tạo ra lỗ hoàn hảo với kích thước chính xác.

Mũi khoét vuông là dụng cụ cắt nhiều răng dùng để mở rộng phần trên của lỗ khoan trước đó trên máy tiện Mũi khoét vuông có thể có gờ thẳng hoặc xoắn ốc Công cụ này được sử dụng để gia công kim loại mềm hơn như đồng, thau và nhôm để tạo lỗ nông.

Hình 4 14: Mũi khoét vuông Mũi doa xoắn ốc được sử dụng cho những lỗ khoan dài hơn

Mũi khoét V sở hữu hình chóp nón có cạnh cắt được thiết kế đặc biệt Nhìn chung, cấu trúc của mũi khoét V tương đồng với mũi khoan, ngoại trừ góc độ cạnh cắt không cố định Thông thường, góc của mũi khoan sẽ là 60, 82 hoặc 90 độ tùy vào mục đích sử dụng Mũi khoét V được ứng dụng nhằm mở rộng đỉnh của các lỗ đã được khoan hình nón trước đó.

Mũi Taro tương tự như mũi khoan Nó có 3,4 rãnh cắt dọc lõi Mũi Taro tạo ren bên trong lõ Các rãnh trên ren tạo thành các cạnh cắt và nó là dụng cụ cắt đa điểm

— S7-1200 ra đời năm 2009 dùng đề thay thế dần cho S7-200 So với S7-200 thì S7-1200 có những tính năng nỗi trội hơn

— S7-1200 được thiết kế nhỏ gọn, chỉ phí thấp, và một tập lệnh mạnh giúp những giải pháp hoàn hảo hơn cho ứng dụng sử dụng với S7-I200

— §7-1200 cung cấp một công PROFINET, hỗ tro chuan Ethernet va TCP/IP

" E = 3 CM (Communication Module) maximum Hình 4 16: Sự khác biệt giữa PLec 87-200 va PLC S7-1200 siemens

Các thành phần của PLC S7-1200 bao gồm:

— 3 bộ điều khiển nhỏ gọn với sự phân loại trong các phiên bản khác nhau giống như điều khién AC, RELAY hoac DC phạm vi rộng

— 2 mạch tương tự và số mở rộng ngõ vào/ra trực tiếp trên CPU làm giảm chỉ phí sản phâm

— 13 module tín hiệu số và tương tự khác nhau bao gồm (module SM và SB)

— 2 module giao tiếp RS232/RS485 để giao tiếp thông qua kết nối PTP

— Module nguén PS 1207 ôn định, dòng điện áp 115/230 VAC và điện áp 24 VDCHinh

@ Memory card slot under top

‹ @ Removable user wiring con- © nectors (behind the doors)

@ Status LEDs for the on- board I/O

@ © PROFINET connector (on the bottom of the CPU)

Hình 4 17: Cấu tạo của bộ điều khiển Siemens CPU $7-1200

Hệ thống PLC S7-1200 có khả năng mở rộng các module tín hiệu và module gắn ngoài để mở rộng chức năng của CPU Ngoài ra, có thể cài đặt thêm các module truyền thông để hỗ trợ các giao thức truyền thông khác.

Khả năng mở rộng của vi xử lý tùy thuộc vào các đặc điểm, thông số kỹ thuật và quy định của nhà sản xuất Bộ vi xử lý Intel Core i7-1200 có các loại module mở rộng sau:

3.4.1 Lập trình Phần mềm dùng để lập trình cho S7-1200 là Step7 Basic Step7 Basic hỗ trợ ba ngôn ngữ lập trinh la FBD, LAD va SCL Phan mém này được tích hợp trong TIA Portal II của Siemens

8 Poit-to-point connection CM 1241

Printer Modem Drive 6_ST70_XX 00810 Basic Panel | | SIMATIC $7-1200

Hình 4 18: Giao tiép gitra cac b6 phan PLC

3.4.3 Cấu hình giao tiếp của PLC Sõ-1200 S7-1200 hỗ trợ kết nối Profibus và kết nối PTP (point to pọint)

— Các thiết bị lập trình

— Các bộ điều khiển SIMATIC khác

Hỗ trợ các giao thức kết nồi:

3 4.4 Ứng dụng của PLC Siemens Số — 1200 Ứng dụng trong công nghiệp và dân dụng như:

— Hệ thống băng tải, cân định lượng

— Điều khiên đèn chiếu sáng thông minh

— Điều khiên bơm cao áp, bơm ồn định áp suất

— Máy trộn, máy nghiền trạm trộn bê tông

CHUONG 6: CO SO LY THUYET

Hiệp tại ở ViêwNam có bán các loại Máy Khoan bàn Đài Loan, Máy Khoan Bàn NhâtyBản, Máy Khoan Bàn Trung Quốc và Máy khoan bàn Sản xuất trong nƯỚC

Máy Khoan bàn Dai Loan được Á Châu nhây khâu từ hãng Frejoth, Đài Loan

Máy Khoan bàn Trung Quốc được nhây khâu từ hãng WDDM của công ty ZHEJIANG XILING CO., LTD, có trụ sở tại Ôn Lĩnh, Chiết Giang, Trung Quoc

6.1 Cấu tạo của máy khoan:

Chân đế được thiết kế từ chất liệu gang bền bỉ, có thể linh hoạt lắp đặt theo thiết kế của từng loại ghế, bàn hoặc sản phẩm khác Ngoài ra, chân đế này còn có khả năng chịu đựng được rung động tốt, đảm bảo sự ổn định và chắc chắn trong suốt quá trình làm việc.

Chõn đề cú thờ được gắn trờn băng ghế hoăứ trờn sản nhà Chõn đề hỗ trợ cỏc bụ y phâykhác của máy trên đó

Cổ cô được cố định thẳng đứng đầu chân đế, hỗ trợ bàn làm việc và đầu khoan Đầu khoan được cấu tạo từ trục khoan và động cơ truyền động nằm hai bên cổ cô.

Bàn làm việc có thiết kế cố định trên cột đứng, có thể điều chỉnh lên xuống Bàn có rãnh chữ T để giữ phôi gia công hoặc các thiết bị giữ phôi khác Tùy theo chiều cao của từng phôi, người dùng có thể điều chỉnh bàn làm việc theo chiều dọc và siết chặt khi cần Đầu khoan được lắp ở đầu cột trục khoan, kết nối với động cơ truyền động thông qua đai chữ V hoặc puli hình nón Động cơ truyền lực đến trục chính qua dây đai Bánh răng gắn trên tay cầm ăn khớp với giá đỡ trên trục chính, cung cấp năng lượng cần thiết cho mũi khoan Máy không có nguồn điện bên trong Trục chính quay với tốc độ từ 50 đến 2000 vòng/phút.

Trục chính: Có phương di chuyên thăng đứng, điều khiên mũi khoan lên xuống để khoan vào bề mătyvâwliêy

Thiết Kê Hệ Thông Khoan Bàn Tự Động Câp Phôi

==, Puli Day dai :=— lay quay dau khoa —Ì Điều chỉnh SG —- Động cơ độ sâu lay quay truc chinh

Mâm cặp lay quay ban

Hình 5 I: Cấu tạo máy khoan bản Thông số kỹ thuâpcủa Máy Khoan Bản cần lưu ý:

- _ Khả năng khoan tối da

- _ Kích thước phôi lớn nhất có thê định tâm dưới trục xoay

- Đường kính cua ban lam viéy - Hanh trinh tôi da của trục chính

- _ Số lượng, phạm vi tốc đô trục chính và nguồn cấp phôi

- _ Số côn của trục khoan

6.2 Nguyên lý làm viêg của máy khoan ban:

Máy khoan là thiết bị không thể thiếu trong các xưởng gia công, được thiết kế để tạo ra các lỗ hình trụ có đường kính và độ sâu chính xác trên vật liệu kim loại.

Máy khoan từ được sử dụng trong gia công cơ khí, dùng để khoan lỗ trên các chi tiết máy Máy khoan bàn được thiết kế chuyên dụng cho công việc khoan lỗ và các thao tác tương tự như doa hoặc taro Máy khoan bàn có ưu điểm là chi phí vận hành thấp và thời gian khoan nhanh hơn so với các phương pháp khoan khác.

Khoan là quá trình tạo ra lỗ hình trụ với đường kính và độ sâu mong muốn bằng cách loại bỏ vật liệu kim loại thông qua hành động quay của mũi khoan Mũi khoan là công cụ cắt được gắn vào trục chính của máy khoan.

Đánh dấu vị trí cần khoan bằng dùi, sau đó lắp mũi khoan xoay vào vị trí đã đánh dấu và bắt đầu khoan Tiến hành khoan đến độ sâu cần thiết tại mỗi vị trí.

Về nguyên lý làm viêg của Máy Khoan ban, khi đông cơ được cấp điên, trục chính sẽ quay truyền đông cho pully gắn với nó cũng đồng thoi quay O dau kia, méty ròng rọc nữa cũng được gắn và duoc đảo ngược để tăng hoăg giảm téc déy của chuyền đông quay

Môydây đai chữ V được đătypiữa các puli để truyền lực Ở đây, môydây đai chữ V được dùng đê thay dây đai phăng, được dùng đề tăng hiêy năng năng lượng

Mũi khoan tại mâm căpy sẽ quay và được kết nối vào trục chính Khi Pully quay, trục chính cũng sẽ quay và khiên mũi khoan quay

Khi cần khoan lỗ trên phôi chi tiết trong ê tô máy, người thợ sẽ quay tay quay làm cho trục chính di chuyển lên xuống theo phương đứng để cấp phôi vào mũi khoan.

6.3 Cơ chế truyền đông của máy khoan bàn:

Cơ chê truyện đông này được dựa trên cơ chế thanh răng và bánh răng cưa

Hinh 5 2: Co ché may khoan ban

Khi bánh đà được quay, nó sẽ chuyền đổi chuyên đông quay thành chuyên đông tuyên tính nhờ thanh răng và bánh răng

Cơ chế này bao gồm thanh răng có các rãnh nhỏ, bánh răng, mâm cặp và mũi khoan Mũi khoan được cố định trong mâm cặp, và mâm cặp được nối với thanh răng Khi bánh đà quay, bánh răng cũng sẽ quay theo, entraî thanh răng chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến, làm mũi khoan đâm vào vật liệu cứng Do đó, cơ chế này được gọi là cơ chế thanh răng và bánh răng.

6.4 Thủy lực là gì Thủy lực là hệ thông sử dụng chất lỏng như dầu đề tạo năng lượng và áp lực đề chuyển động các thiết bị máy móc Hệ thống thủy lực thường được sử dụng trong các thiết bị công nghiệp, máy móc xây dựng, máy cắt, máy ép, xe hơi, máy bay, tàu thủy, vv

6.5 Cầu tạo của hệ thống thủy lực Xi lanh và pít tông: Nó tương tự như cái xi lanh tiêm mọi người vẫn sử dụng trong y tế, chỉ khác là nó làm từ chất liệu kim loại, trong đó xi lanh là phần khoang chứa bên ngoài và pít tông là bộ phận bên trong, có thể nâng hạ để tác động di chuyên chất lỏng bên trong

Các đường ống: Nó là ống dẫn có tác dụng dẫn hướng di chuyên của chất lỏng trong hệ thông thủy lực

Máy bơm thủy lực: Máy bơm này có tác dụng tạo lực đây chất lỏng lưu chuyên trong đường ống và toàn bộ hệ thống thủy lực

Van thủy lực là thiết bị gắn trên đường ống thủy lực, có vai trò hướng dòng chảy của lưu chất Van này giúp luân chuyển liên tục dòng chất lỏng từ xi lanh qua đường ống đến thùng chứa và ngược lại Hệ thống van thủy lực thường gồm 2 van hoạt động ngược nhau: khi van này mở thì van kia đóng.

Wr Ong dung xi lanh

Hình 5 3: Hệ thống thủy lực

6.6 Nguyên lý hoạt động của thủy lực:

Hệ thống thủy lực hoạt động dựa trên nguyên lý Pascal, áp suất truyền đều trong chất lỏng không nén được Khi tác động một lực vào diện tích nhỏ, áp suất tăng lên và truyền đều đến diện tích lớn trong hệ thống, tạo ra lực lớn hơn ở đầu ra.

Hệ thống thủy lực thường bao gồm một bơm thủy lực để tạo áp suất, một hệ thống ông dân đê chuyên động chất lỏng, và một bộ điều khiên để điều chỉnh ap suat va đòng chảy của chât lỏng

6.ỗ Ưu điểm của thủy lực:

1 Lực tạo ra bởi hệ thông thủy lực rât mạnh và có thê tạo ra lực tác động lớn, đủ dé di chuyên các khôi lớn

2 Hệ thống thủy lực rất chính xác và có thể được điều chỉnh để đáp ứng các yêu cau chính xác của ngành công nghiệp

3 Hệ thống thủy lực có thể hoạt động liên tục trong thời gian dài mà không bị

NSVTH:Nhóm 9 Thiết Kê Hệ Thông Khoan Bàn Tự Động Câp Phôi giam hiéu suat

CHUONG 7: TINH TOAN THIET KE

Bước |: Xac định kích thước bên ngoài của xy lanh:

Kích thước bên ngoài của xy lanh giả sử là 100mm x 100mm

Bước 2: Xác định giá trị tải trọng đặt lên của từng piston hoặc xy lanh:

Tái trọng đặt lên giả sử là 100.000 N

Bước 3: Tính toán lực cần thiết để chịu được tải trọng ở 2 chiều tác dụng:

Lực cần thiết để chịu được tải trọng được tính bằng công thức sau:

_ tai trong Lye dién tich piston

Giả sử diện tích piston của các xy lanh A, B, C, D lần lượt là 50 cm?, 40 cm?2, 60 cm’, 30 em 2

Vậy lực cần thiết để chịu được tải trọng ở các xy lanh A, B, C, D lần lượt là:

NSVTH:Nhóm 9 Thiết Kế Hệ Thống Khoan Bàn Tự Động Cấp Phôi

Bước 4: Chọn kết cầu của van

4 xy lanh A,B,C,D đều sử dụng van 4/2

Van 4/2 là loại van có 2 vị trí, bao gồm 4 cửa: cửa số 1 là cửa vào nguồn khí, cửa số 2 và 4 là cửa làm việc, còn cửa số 3 là cửa xả khí.

Do tác động của dòng điện, cửa van số I mở ra, dẫn khí vào cửa số 2 Sau quá trình xử lý, khí đi qua cửa số 4 và được thải ra ngoài qua cửa số 3.

Bước 5: Chọn áp suất làm việc Giả sử áp suất làm việc của 4 xy lanh là 100kg/ cm”

Bước 6: Tính diện tích làm việc của pIston theo áp suất làm việc của tải trọng Ta có:

Dién tich piston = Ấp suất làm việc

Thiết kế mạch điện thủy lực Bước l: Vẽ sơ đồ hành trình bước

TANG I | TANG II TANG III

Hình 6 1: Sơ đồ hành trình bước Bước 2: Lập bảng hệ điều kiện:

BANG 6.2 Bang hé di2u khi 0 0 0 0 1 1 1 1

Tang 1: A+, B+

Tang 3 :C- Bước 4: Vẽ sơ đồ chu kì vòng :

Bước 5 : Lập hàm logic tín hiệu vảo :

Thiết kế điện khí nén:

+ Gọi EI là tín hiệu đầu tang I

> El =START S5 + Gọi E2 là tín hiệu đầu tầng II

> E2=S4 + Gọi E3 là tín hiệu đầu tang III

Bước 6: Lập hàm logic tín hiệu ra :

Hình 6 3: Sơ đồ mạch điện thủy lực

Hình 6 4: Sơ đồ mạch thủy lực

Hệ thống khoan chỉ tiết với phôi được đây ra tự động như sau: Phôi được để ở vị trí gia công SI tác động làm xy lanh A đi ra giữ chặt phôi, S3 tác động làm xy lanh B đi xuống khoan vào chỉ tiết, sau khi khoan xong thì S4 tác động đề khoan đi lên.S5 tác động đưa xy lanh C đây vật ra khỏi bản làm việc, S6 đưa xy lanh C đi ra kết thúc quá trình

Ta có sơ đồ hành trình bước:

| TANG I | TANG II TANG III

Hinh 6 5: Hanh trinh budéc Theo đề bài ta có :

S1 s3 S4 S2 S5 S6 th ra| | P2 allo 4Ì P1 vel 3 rales ve

24VDC 24VDC INPUTS ANALOG ẽ 1 INPUTS

Hướng dẫn đấu dây tín hiệu ngõ vào plc siemens s7-1200

Hình 6 6: Sơ đồ đấu dây

Hướng dẫn đấu dây tín hiệu ngõ ra plc siemens s7-1200

Hình 6 7: Sơ đồ đấu dây

Project Edit View insert Online Options Tools window Help 3} COG seveproject BX 8) 2 K 2H? DD BD SF coonine BF coottine A MM € JU) [o r _# xi ằ PLC_1 [CPU 1217C DƠDC/DC] dp [Pict fcr 1217¢] J=l 2 # Í4]z3[H| +

BANG 6.3 : Bang IO