Các dữ liệu ban đầu: - Máy cắt khoan hai đầu tự động là thiết bị công nghiệp được thiết kế để thực hiệnđồng thời quá trình cắt và khoan sản phẩm - PLC trong máy cắt khoan hai đầu tự độn
TỔNG QUAN VỀ MÁY CẮT KHOAN 2 ĐẦU TỰ ĐỘNG
Đặt vấn đề
Trong bối cảnh nền công nghiệp 4.0 phát triển mạnh mẽ, doanh nghiệp sản xuất đối mặt với thách thức về năng suất, chất lượng sản phẩm và tính cạnh tranh Để tồn tại và phát triển, tối ưu hóa quy trình sản xuất là cần thiết Máy cắt khoan 2 đầu tự động đã trở thành giải pháp hiệu quả cho những vấn đề này.
Máy cắt khoan 2 đầu tự động là giải pháp tiên tiến trong ngành chế tạo, cho phép thực hiện đồng thời cắt và khoan Thiết bị này giúp tiết kiệm thời gian và tối ưu hóa quy trình sản xuất, nâng cao năng suất và giảm thiểu sai sót trong gia công nhờ vào khả năng làm việc nhanh chóng và chính xác.
Sự tiến bộ trong công nghệ máy cắt và khoan tự động đã giúp doanh nghiệp gia công sản phẩm hiệu quả hơn, nâng cao khả năng cạnh tranh trên thị trường Cắt và khoan đồng thời không chỉ giảm thời gian dừng máy mà còn tối ưu hóa quy trình làm việc, từ đó cải thiện hiệu suất sản xuất.
Máy cắt khoan 2 đầu tự động sử dụng công nghệ điều khiển CNC, mang lại độ chính xác cao cho từng thao tác Công nghệ này không chỉ nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn giảm thiểu lãng phí vật liệu, góp phần giảm chi phí sản xuất hiệu quả.
Hiện nay có rất nhiều loại máy cắt khoan 2 đầu tự động:
Hình 1.1 Máy cắt khoan 2 đầu tự động
Hình 1.2 Máy cắt khoan 2 đầu tự động
Mặc dù máy cắt khoan 2 đầu tự động mang lại nhiều lợi ích, nhưng việc triển khai công nghệ này cũng gặp phải một số thách thức đáng lưu ý:
- Chi Phí Đầu Tư Cao
Mục tiêu
Mục tiêu nghiên cứu máy cắt khoan 2 đầu tự động có thể được xác định như: sau:
Tối ưu hóa quy trình cắt: Nghiên cứu các thông số kỹ thuật để cải thiện độ chính xác và chất lượng sản phẩm.
Tăng cường năng suất: Phát triển giải pháp giúp máy hoạt động hiệu quả hơn, giảm thời gian gia công.
Nâng cao độ tin cậy: Khảo sát và cải thiện độ bền và khả năng hoạt động liên tục của máy.
Giảm thiểu lãng phí: Tìm cách tối ưu hóa vật liệu và năng lượng sử dụng trong quá trình cắt khoan.
Phát triển công nghệ tự động hóa: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ điều khiển tự động để tăng cường khả năng vận hành và quản lý.
Đánh giá hiệu quả kinh tế: Phân tích chi phí đầu tư và lợi ích kinh tế từ việc sử dụng máy khoan cắt tự động trong sản xuất.
Nội dung nghiên cứu
Giới thiệu về công nghệ
Tác động đến quy trình sản xuất
Thách thức và giải pháp
Xu hướng phát triển trong tương lai
Nghiên cứu máy cắt khoan 2 đầu tự động không chỉ xem xét các đặc điểm kỹ thuật và hiệu suất mà còn đánh giá tác động của công nghệ này đến quy trình sản xuất và ứng dụng thực tế Bên cạnh đó, nghiên cứu cũng chỉ ra các thách thức và giải pháp liên quan Thông qua việc thu thập thông tin và dữ liệu, chúng ta có thể tối ưu hóa việc sử dụng máy cắt và khoan trong ngành công nghiệp hiện đại.
Giới hạn
Máy cắt và khoan 2 đầu tự động mang lại nhiều lợi ích và ứng dụng đa dạng, nhưng cũng tồn tại một số giới hạn quan trọng cần xem xét Những giới hạn này có thể tác động đến khả năng vận hành, hiệu quả sản xuất và quyết định đầu tư của doanh nghiệp Dưới đây là những giới hạn chính của thiết bị này.
Chi phí đầu tư cao
Yêu cầu về kỹ năng vận hành
Giới hạn về loại vật liệu
Kích thước và khối lượng sản phẩm
Bảo trì và sửa chữa
Ảnh hưởng từ công nghệ
Kết cấu của đồ án
Kết cấu của đồ án gồm có 6 chương như sau:
Chương 1: Tổng quan hệ thống máy cắt khoan 2 đầu tự động
Chương 2: Tổng quan về giải pháp máy cắt khoan 2 đầu tự động Chương 3: Phương pháp giải quyết
Chương 4: Trình tự thi công và thực nghiệm mô hình máy cắt khoan hai đầu
Chương 5: Kết luận và hướng phát triển
TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP
Nhu cầu và bối cảnh thực tiễn
Máy cắt khoan 2 đầu tự động là thiết bị thiết yếu trong ngành chế biến gỗ và sản xuất đồ nội thất, đóng vai trò quan trọng trong việc cắt và khoan vật liệu cho các ngành công nghiệp liên quan.
Để cạnh tranh hiệu quả, các doanh nghiệp cần nâng cao năng suất sản xuất Sử dụng máy cắt khoan tự động không chỉ giúp giảm thời gian gia công mà còn tăng sản lượng sản phẩm một cách đáng kể.
Chất lượng sản phẩm: Thiết bị tự động thường cho ra các sản phẩm đồng nhất về kí ch thước và chất lượng, giúp giảm tỷ lệ phế phẩm.
Trong bối cảnh thiếu hụt lao động, máy cắt khoan tự động không chỉ giúp giảm thiểu sự phụ thuộc vào nhân công mà còn tiết kiệm chi phí lao động Hơn nữa, để đáp ứng nhu cầu đa dạng hóa sản phẩm, doanh nghiệp cần linh hoạt trong sản xuất; máy tự động có khả năng điều chỉnh dễ dàng để gia công nhiều loại vật liệu và kích thước khác nhau.
Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ tự động hóa và robot trong sản xuất đang thúc đẩy các doanh nghiệp chuyển mình áp dụng công nghệ tiên tiến, nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất.
Trong bối cảnh hội nhập kinh tế toàn cầu, việc nâng cao năng lực cạnh tranh là yếu tố sống còn cho sự tồn tại và phát triển của doanh nghiệp Để đạt được điều này, đầu tư vào công nghệ hiện đại, chẳng hạn như máy cắt khoan 2 đầu tự động, trở nên vô cùng cần thiết.
Xu hướng bền vững đang ngày càng được nhiều doanh nghiệp áp dụng, với mục tiêu giảm thiểu lãng phí nguyên liệu và năng lượng trong sản xuất Việc sử dụng máy tự động giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất, góp phần quan trọng vào việc bảo vệ môi trường.
Mô tả giải pháp công nghệ
Giải pháp công nghệ cho máy cắt khoan 2 đầu tự động tích hợp nhiều tính năng tiên tiến để tối ưu hóa quy trình sản xuất Một số điểm nổi bật về cấu tạo và chức năng của máy bao gồm khả năng tự động hóa cao, độ chính xác trong cắt khoan, và hiệu suất làm việc vượt trội.
Khung máy: Chắc chắn và ổn định, giúp giữ các thành phần khác một cách vững chắc trong suốt quá trình vận hành.
Hệ thống cắt bao gồm hai lưỡi cắt có khả năng điều chỉnh góc và chiều dài, được chế tạo từ vật liệu cứng và sắc bén, đảm bảo độ bền và hiệu suất tối ưu.
Hệ thống khoan bao gồm nhiều mũi khoan với kích cỡ đa dạng, cho phép thay đổi dễ dàng Hệ thống này còn có khả năng điều chỉnh độ sâu và vị trí khoan một cách linh hoạt.
Bộ điều khiển PLC là hệ thống điều khiển tự động, cho phép lập trình chính xác các thông số cắt và khoan, từ đó giảm thiểu sai sót và nâng cao hiệu quả trong quá trình sản xuất.
Quy trình cắt và khoan hoàn toàn tự động hóa, giúp giảm thiểu nhân công và tối ưu hóa thời gian sản xuất Máy móc có khả năng điều chỉnh linh hoạt, dễ dàng thích ứng với nhiều loại vật liệu và kích thước khác nhau, đáp ứng nhu cầu đa dạng của thị trường.
Bảo trì và an toàn là yếu tố quan trọng trong thiết kế máy, với các tính năng an toàn như hệ thống dừng khẩn cấp và các bộ phận được thiết kế để dễ dàng tiếp cận cho việc bảo trì.
Nâng cao năng suất: Giảm thời gian gia công và tăng sản lượng sản phẩm.
Đảm bảo sản phẩm cuối cùng đạt tiêu chuẩn chất lượng cao với quy trình sản xuất đồng nhất, giúp tiết kiệm chi phí lao động và nguyên liệu nhờ vào sự chính xác và hiệu quả trong từng bước thực hiện.
Thích ứng nhanh: Có thể điều chỉnh dễ dàng để sản xuất các loại sản phẩm khác nhau, đáp ứng nhanh chóng yêu cầu thị trường.
Quy trình hoạt động của hệ thống
Tiếp nhận nguyên liệu gỗ là bước đầu tiên trong quy trình sản xuất, nơi nguyên liệu được đưa vào khu vực làm việc của máy Trước khi đưa vào máy, cần kiểm tra chất lượng để đảm bảo nguyên liệu đáp ứng yêu cầu về kích thước và chất lượng.
Lập trình PLC: Người vận hành nhập các thông số cần thiết như kích thước cắt, góc cắt, và vị trí khoan vào hệ thống điều khiển PLC
Tùy chỉnh thông số: Điều chỉnh lưỡi cắt và mũi khoan cho phù hợp với yêu cầu sản xuất.
2.3.3 Tiến hành cắt và khoan Đưa nguyên liệu vào máy: Hệ thống băng tải tự động đưa nguyên liệu vào vị trí cắt và khoan.
Cắt: Lưỡi cắt hoạt động theo chương trình đã lập trình, thực hiện cắt ở cả hai đầu c ủa nguyên liệu.
Khoan: Sau khi cắt xong, hệ thống khoan tự động thực hiện khoan theo vị trí đã định sẵn.
Giám sát quá trình: Hệ thống tự động theo dõi quá trình cắt và khoan để đảm bảo không có sai sót.
Kiểm tra chất lượng: Sản phẩm được kiểm tra ngay trong quá trình sản xuất để đảm bảo đạt tiêu chuẩn kỹ thuật.
Ưu điểm của giải pháp
Tăng tốc độ sản xuất: Máy tự động cắt và khoan đồng thời ở hai đầu, giúp tiết kiệm thời gian và nâng cao sản lượng.
Giảm thời gian chu kỳ: Quy trình tự động hóa giúp giảm thiểu thời gian chờ đợi và vận chuyển.
2.4.2 Chất lượng sản phẩm đồng nhất Độ chính xác cao: Công nghệ CNC cho phép thực hiện các cắt và khoan chính xác theo thông số lập trình, giảm thiểu sai sót và biến dạng.
Giảm tỷ lệ phế phẩm: Sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng cao hơn, từ đó giảm thiểu lượng hàng hóa bị loại bỏ.
Giảm chi phí lao động: Tự động hóa giúp giảm số lượng nhân công cần thiết cho qu á trình sản xuất.
Tối ưu hóa sử dụng nguyên liệu: Quy trình cắt chính xác giúp giảm lãng phí vật liệu.
2.4.4 Linh hoạt và đa dạng
Máy có tính năng lập trình lại linh hoạt, cho phép sản xuất đa dạng sản phẩm khác nhau, nhờ đó có thể nhanh chóng thích ứng với sự thay đổi của nhu cầu thị trường.
Khả năng tùy chỉnh: Doanh nghiệp có thể dễ dàng thay đổi thông số cắt và khoan để phù hợp với yêu cầu cụ thể của từng dự án.
2.4.5 An toàn và đáng tin cậy
Hệ thống an toàn của máy được trang bị các tính năng như dừng khẩn cấp và bảo vệ người vận hành, giúp giảm thiểu rủi ro tai nạn Với thiết kế chắc chắn và chất liệu bền bỉ, máy đảm bảo hoạt động ổn định và kéo dài tuổi thọ.
Hạn chế và thách thức
2.5.1 Chi phí đầu tư ban đầu cao Đầu tư thiết bị: Chi phí mua sắm và lắp đặt máy móc tự động thường khá lớn, điều này có thể là rào cản đối với các doanh nghiệp nhỏ hoặc mới thành lập.
Chi phí bảo trì: Máy tự động yêu cầu bảo trì định kỳ và có thể phát sinh chi phí cho các linh kiện thay thế.
2.5.2 Yêu cầu kỹ thuật cao Đào tạo nhân lực: Nhân viên cần được đào tạo chuyên sâu để vận hành và bảo trì má y móc, điều này có thể tốn thời gian và chi phí.
Kiến thức công nghệ: Đòi hỏi người vận hành phải có kiến thức về lập trình CNC và các công nghệ liên quan.
2.5.3 Khả năng tùy chỉnh hạn chế
Sự cố trong quá trình sản xuất có thể xảy ra do lỗi lập trình, dẫn đến việc sửa chữa mất thời gian và gây gián đoạn cho quy trình sản xuất.
Doanh nghiệp có thể rơi vào tình trạng phụ thuộc vào công nghệ, điều này có thể gây khó khăn trong việc chuyển đổi sang quy trình sản xuất khác khi cần thiết.
2.5.4 Tình trạng thiếu linh kiện
Khó khăn trong cung ứng: Việc tìm kiếm và thay thế linh kiện cho máy có thể gặp khó khăn nếu nhà cung cấp không đáp ứng kịp thời.
Thời gian dừng máy: Nếu máy gặp sự cố và không có linh kiện thay thế, thời gian dừng máy có thể kéo dài, ảnh hưởng đến sản xuất.
2.5.5 Thách thức từ môi trường cạnh tranh
Cạnh tranh gia tăng: Ngày càng nhiều doanh nghiệp đầu tư vào công nghệ tự động hóa, tạo ra sự cạnh tranh gay gắt trong ngành.
Thay đổi nhanh chóng: Xu hướng và yêu cầu của thị trường có thể thay đổi nhanh chóng, yêu cầu doanh nghiệp phải thích ứng kịp thời.
2.6 Khả năng ứng dụng và mở rộng
Máy móc trong sản xuất đồ nội thất có thể cắt và khoan các thành phần của bàn, ghế, và tủ kệ, từ đó nâng cao năng suất và cải thiện chất lượng sản phẩm.
Gia công cửa và cửa sổ: Thiết bị này cũng rất hữu ích trong việc sản xuất cửa gỗ, b ao gồm cắt và khoan các lỗ bản lề, khóa.
Gia công vật liệu xây dựng bao gồm việc sử dụng máy móc để cắt và khoan các vật liệu như nhôm, thép và composite Quá trình này hỗ trợ sản xuất khung nhà, cửa sổ và các cấu kiện xây dựng khác, đảm bảo độ chính xác và hiệu quả trong thi công.
Lắp đặt hệ thống điện và nước: Việc khoan các lỗ cho ống dẫn và dây điện cũng có thể được thực hiện hiệu quả.
Gia công linh kiện: Máy có thể được sử dụng để cắt và khoan các bộ phận của xe, như khung, vỏ, và các chi tiết nhỏ khác.
Tùy chỉnh và sửa chữa: Cung cấp khả năng tùy chỉnh cho các loại xe khác nhau, từ x e hơi đến xe tải.
Gia công vỏ thiết bị: Máy có thể dùng để cắt và khoan vỏ các thiết bị điện tử, từ máy t ính đến các thiết bị gia dụng.
Sản xuất bảng mạch: Khoan các lỗ cho các linh kiện điện tử cũng là một ứng dụng quan trọng.
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT CHO MÁY CẮT KHOAN HAI ĐẦU TỰ ĐỘNG
Thiết kế phần cơ khí
Hình 3.2 Thiết kế phần cơ khí
Bảng 3.1 Chi tiêt trong máy cắt khoan 2 đầu
6 Đỡ phôi gỗ cắt và khoan
Sơ đồ mạch điều khiển
3.3.1 Mạch điều khiển khí:
3.3.2 Mạch điều khiển động cơ:
Sơ đồ mạch lực mạch điện
3.4.1 Mạch điện mạch lực động cơ
3.4.2 Mạch điện mạch điều khiển khí:
Vật liệu – Linh kiện, phần cứng
Hình 3.5.1 Động cơ Motor 775 Ứng dụng:
Động cơ Motor 775 là một loại động cơ điện nhỏ gọn, phổ biến trong nhiều ứng dụng nhờ kích thước và công suất phù hợp Với khả năng ứng dụng đa dạng, động cơ này thường được sử dụng trong hệ thống truyền động để điều khiển bánh xe và các cơ cấu chuyển động khác.
Tốc độ khi cấp nguồn 12V : 4000rpm
Tốc độ khi cấp nguồn 24V : 8000rpm
Đường kính động cơ : 45mm
Chiều dài động cơ : 67mm(không có trục)
Hình 3.5.2 Động cơ Motor 895 Ứng dụng:
Động cơ 895 là một trong những loại động cơ phổ biến, được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp, ô tô và thiết bị điện Với hiệu suất cao và độ tin cậy vượt trội, động cơ này đáp ứng tốt các yêu cầu về năng lực.
Tốc độ khi cấp nguồn 12V : 6000RPM
Tốc độ khi cấp nguồn 24V: 12000RPM
Đường kính động cơ : 50mm
Chiều dài động cơ : 100mm(không có trục)
3.5.3 Động cơ bước 57-Motor 23KM-K351
Hình 3.5.3 Động cơ bước 57-Motor 23KM-K351 Ứng dụng:
Ứng dụng này khác biệt với hầu hết các động cơ điện thông thường, vì nó là một động cơ đồng bộ Nó có khả năng biến đổi các tín hiệu điều khiển dưới dạng xung điện rời rạc thành chuyển động góc quay hoặc chuyển động rotor, đồng thời cố định rotor ở các vị trí cần thiết.
Loại: Động cơ bước 2 pha
Góc bước: 1.8 độ (fullstep 200 xung)
Hình 3.5.4 Xylanh MAL 16x25 Ứng dụng:
Xylanh MAL 16x25 là một loại xylanh khí nén phổ biến trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp Thiết bị này được ứng dụng rộng rãi trong các ngành cơ khí và chế tạo, giúp nâng cao hiệu suất và độ chính xác trong quy trình sản xuất.
Xi lanh tròn MAL 16x25 đường kính 16mm hành trình 25mm
Max Áp Lực :1.0 MPa(10.2 kg/cm2)
Hình 3.5.5 Xylanh TN 16x50s Ứng dụng:
Xylanh TN 16x50s là một loại xylanh khí nén đa năng, được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp Sản phẩm này thường được sử dụng trong các hệ thống tự động hóa, điều khiển tự động và trong các hệ thống băng tải, mang lại hiệu quả cao trong quá trình sản xuất.
Các model: cylinder ( Xilanh ) TN16x50S
Đường kính trong xilanh: 16mm
Áp xuất vận hành: 0.15 – 1.0 MPa
Tốc độ hành trình xilanh: 30-800 mm/s
Nhiệt độ môi trường: – 20 – 70 độ C ( Không đóng băng )
Cấp độ bảo vệ: IP65
Vật liệu thân xilanh: Vật liệu nhôm
Hình 3.5.6 Xylanh TN 16x20s Ứng dụng:
Xylanh TN 16x20s là một loại xylanh khí nén đa năng, được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp Sản phẩm này có nhiều ứng dụng trong các hệ thống tự động hóa, tự động điều khiển, cũng như trong các hệ thống băng tải, giúp nâng cao hiệu quả và năng suất làm việc.
Các model: cylinder ( Xilanh ) TN16x20S
Đường kính trong xilanh: 16mm
Áp xuất vận hành: 1-9 kg/cm2
Tốc độ hành trình xilanh: 100-500 mm/s
Loại rơ le: Rơ le nhiệt độ (Temperature Control Relay).
Số tiếp điểm: 4 tiếp điểm (4P, DPDT - Double Pole Double Throw).
Điện áp nguồn: 100V - 240V AC (hoặc 24V DC tùy model).
Dòng điện tối đa (rơ le): Khoảng 10A (tùy vào điện áp và tải).
Công suất chịu tải: 2500 VA (với tải 250V AC) hoặc 30W (với tải DC).
Loại tiếp điểm: Tiếp điểm chuyển mạch NO (Normally Open) hoặc NC (Normally Closed).
Dải nhiệt độ hoạt động: Thường từ -10°C đến +55°C Kích thước (dài x rộng x ca o): Khoảng 40 x 40 x 27 mm Đặc tính bảo vệ: Bảo vệ quá tải, bảo vệ ngắn mạch. Ứng dụng:
Rơ le G3S4-D1 là thiết bị quan trọng trong việc bảo vệ động cơ điện trong các ứng dụng công nghiệp Nó có khả năng ngắt mạch khi dòng điện hoặc nhiệt độ vượt quá giới hạn cho phép, giúp ngăn chặn hư hỏng cho động cơ và các thiết bị điện.
Hệ thống máy móc công nghiệp đóng vai trò quan trọng trong dây chuyền sản xuất, nơi rơ le được sử dụng để giám sát và bảo vệ thiết bị khỏi các sự cố do quá tải hoặc nhiệt độ cao.
3.5.8 Van khí nén 5/2 AIRTAC 24VDC
Hình 3.5.8 Van khí nén 5/2 AIRTAC 24VDC
Điện áp điều khiển: 24VDC (thường có phiên bản DC để sử dụng với các hệ thống điều khiển điện tử).
Cổng van: 5 cổng (2 cổng khí vào, 2 cổng khí ra, 1 cổng xả).
Vị trí van: 2 vị trí (thường là một trạng thái van đóng và một trạng thái van mở).
Áp suất làm việc: Thường là từ 0,15 MPa đến 0,8 MPa (hoặc có thể thay đổi tùy theo model).
Lưu lượng khí: Tùy thuộc vào kích thước và loại van, có thể dao động từ vài lít/phút đến vài trăm lít/phút. Ứng dụng:
Van khí nén 5/2 AIRTAC 24VDC là thiết bị quan trọng trong hầu hết các hệ thống tự động hóa, đặc biệt trong các ngành chế tạo máy, bao bì, ô tô, điện tử và nhiều lĩnh vực công nghiệp khác.
Điện áp vào: Thường là 90-264 VAC (dải điện áp rộng, có thể hoạt động trên nhiều khu vực điện áp khác nhau trên thế giới).
Dòng điện ra tối đa: 20A.
Công suất đầu ra: Tối đa 480W.
Hiệu suất: Thường có hiệu suất chuyển đổi trên 90%.
Nhiệt độ hoạt động: Thường từ -10°C đến +60°C. Ứng dụng:
Cung cấp năng lượng ổn định cho các thiết bị công nghiệp là rất quan trọng, đặc biệt trong các ứng dụng như dây chuyền sản xuất tự động, hệ thống điều khiển, máy móc công nghiệp, robot tự động và các hệ thống điện tử Điều này đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu và độ tin cậy cao cho các thiết bị trong môi trường công nghiệp.
Bộ nguồn 24VDC là thiết bị quan trọng trong các tủ điện, cung cấp năng lượng cho hệ thống điều khiển tự động như PLC, HMI và cảm biến.
Hệ thống chiếu sáng LED công nghiệp cung cấp nguồn điện ổn định cho các ứng dụng chiếu sáng, đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy cao.
3.5.10 Bộ Lập Trình PLC Mitsubishi FX3U-32MT
Hình 3.5.10 Bộ Lập Trình PLC Mitsubishi FX3U-32MT
Mô hình PLC FX3U-32MT
Ngõ vào/ ra: I / O 16 in / 16 out
Ngõ ra: 24VDC / 5A (khuyên dùng 1A)
Ngõ vào analog: Đầu vào tương tự 6 đầu vào tương tự, độ chính xác 12bit, A0- AD2: 0-10V, A3-AD5: 0-20mA; Đọc cấu trúc lệnh RD3A.
Ngõ ra analog: Đầu ra tương tự 2 đầu ra tương tự, độ chính xác 12 bit, đầu ra vôn: 0-10V, đầu ra tương tự với cấu trúc lệnh WR3A
Phát xung: 100KHz (khuyến nghị 40KHz)
Bộ đếm tốc độ cao: Bộ đếm 6 kênh mặc định 8k (đếm 1 chiều hoặc 2 chiều).
Giao diện HMI: Có thể kết nối hầu hết các loại HMI RS232 (1 Cổng)/ RS485
Phần mềm lập trình: GX Developer - GX-Work 2
Cổng lập trình: 38.4kbs DP9 / RS232
Số bước có thể lập trình: 8000 bước
3.5.11 Phần mềm PLC Mitsubushi GX Works 2
Hình 3.5.15 Phần mềm PLC Mitsubushi GX Works 2
Phần mềm và thiết bị:
Phần mềm: Cài đặt GX Works 2 (bản đầy đủ) trên máy tính.
Cáp lập trình: Cáp USB-SC09 hoặc USB-to-RS422 để kết nối PLC với máy tính.
PLC: Ví dụ PLC Mitsubishi FX3U-32MT hoặc dòng tương đương.
Nguồn cấp: Đảm bảo cấp nguồn cho PLC (24VDC hoặc 220VAC tùy model).
GX Works 2 cung cấp công cụ mô phỏng hiệu quả, cho phép người dùng thử nghiệm và kiểm tra chương trình mà không cần kết nối thực tế với PLC Tính năng này giúp tiết kiệm thời gian trong quá trình phát triển và kiểm tra, nâng cao hiệu suất làm việc.
Công cụ sửa lỗi giúp phát hiện và khắc phục lỗi trong chương trình điều khiển bằng cách gán giá trị giả lập cho đầu vào (X) để kiểm tra logic Nó cho phép dừng chương trình tại các điểm nghi ngờ (Breakpoints) và theo dõi luồng dữ liệu cũng như các thay đổi giá trị.
Lập trình với chức năng mở rộng:
Lập trình các chức năng mở rộng cho PLC Mitsubishi FX3U thông qua phần mềm GX Works2 giúp nâng cao khả năng điều khiển và giám sát hệ thống, đáp ứng yêu cầu tự động hóa phức tạp Bài viết này cung cấp hướng dẫn chi tiết về cách cấu hình và lập trình các module I/O và các module đặc biệt để tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống.
Lợi ích của phần mềm GX Works 2:
1 Đơn giản hóa lập trình
Giao diện trực quan, dễ sử dụng, giúp cả người mới và chuyên gia dễ dàng làm quen.
TRÌNH TỰ THI CÔNG VÀ THỰC NGHIỆM MÔ HÌNH MÁY CẮT
Thiết kế mô hình máy cắt khoan 2 đầu tự động
4.1.1 Hệ thống di chuyển phôi:
Hệ thống di chuyển phôi trong máy cắt khoan hai đầu đóng vai trò quan trọng trong việc tự động hóa và nâng cao hiệu suất sản xuất
Hình 4.1.1 Hệ thống di chuyển phôi
Hệ thống khoan phôi trong máy cắt khoan hai đầu đóng vai trò quan trọng trong việc thực hiện quá trình khoan chính xác và hiệu quả.
Hệ thống cắt trong máy cắt khoan hai đầu đóng vai trò quan trọng trong quá trình gia công, giúp thực hiện các thao tác cắt với độ chính xác và hiệu quả cao.
Hệ thống khí nén trong máy cắt khoan hai đầu rất quan trọng trong gia công, nâng cao hiệu suất làm việc, giảm sự can thiệp của con người và cải thiện độ chính xác trong các thao tác.
Hình 4.1.4 Hệ thống khí nén
Lắp Đặt Phần Cơ Khí
Các linh kiện cơ khí như khung máy, động cơ, bộ truyền động, cùng với các bộ phận khoan, cắt và gia công cần được chuẩn bị đầy đủ và sẵn sàng.
Hình 4.2.1 Chuẩn bị vật liệu
Lắp đặt các bộ phận cấu thành khung máy như thép gia công, tạo thành một khung chắc chắn cho máy hoạt động.
4.2.3 Lắp động cơ và hệ thống truyền động: Động cơ được lắp vào vị trí quy định và kết nối với các bộ phận truyền động (bánh răng, trục vít me, dây curoa) để truyền chuyển động từ động cơ đến các đầu khoan và cắt.
Hình 4.2.3 Lắp động cơ và hệ thống truyền động
4.2.4 Lắp đặt bộ khoan và cắt:
Các bộ khoan và dao cắt được lắp vào đầu máy, đảm bảo các chuyển động khoan và cắt có thể được điều khiển đồng thời từ hai phía.
Hình 4.2.4 Lắp đặt bộ khoan và cắt
Kiểm tra tính đồng bộ và độ chính xác của các chuyển động cơ khí là rất quan trọng Mô phỏng tính chịu lực của bộ khung cho thấy màu xanh ở vị trí an toàn, đảm bảo rằng cấu trúc hoạt động hiệu quả và ổn định.
Hình 4.2.5 Kiểm tra cơ học
Thiết kế lắp đặt phần điện
4.3.1 Lắp thiết bị vào tủ điện:
Gắn các thiết bị vào tủ điện, bao gồm PLC, nguồn cấp, và thiết bị ngoại vi.
Hình 4.3.2 Gắn các thiết bị vào tủ điện
Kiểm tra hệ thống Đạt Chưa đạt Đảm bảo các kết nối điện và cơ khí được lắp đúng sơ đồ √
Kiểm tra nguồn cấp và tín hiệu điều khiển √
Cài đặt thông số ban đầu √
Cài đặt tọa độ và tốc độ di chuyển của đầu khoan và đầu cắt √
Kiểm tra hoạt động của cảm biến và công tắc hành trình √
Bảng 4.3.1 Bảng thực nghiệm 4.3.4 Thực hiện chạy thử
Thực hiện chạy thử Đạt Chưa đạt
Chạy từng động cơ step để kiểm tra hướng và tốc độ √
Kiểm tra hoạt động của cảm biến và thiết bị bảo vệ √
Cho máy hoạt động theo trình tự tự động để kiểm tra độ chính xác của đầu cắt và khoan
Bảng 4.3.2 Bảng thực nghiệm chạy thử
Mô hình hoàn thiện
Hình 4.5 Mô hình thực tế
Kết luận
Quá trình triển khai mô hình máy cắt khoan hai đầu bao gồm các bước thiết kế, lắp đặt, lập trình điều khiển và kiểm tra hệ thống Những giai đoạn này đòi hỏi kiến thức vững về cơ khí và điện tử, cũng như sự chính xác trong việc thiết lập và hiệu chỉnh để đảm bảo đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật và yêu cầu sản xuất.
Quá trình phát triển máy bao gồm thiết kế mô hình, lắp ráp cơ khí và điện, lập trình điều khiển, và thử nghiệm thực tế, giúp phát hiện và khắc phục kịp thời các vấn đề vận hành Các thử nghiệm này còn đánh giá hiệu quả máy về độ chính xác gia công, năng suất và độ bền, từ đó đưa ra các cải tiến phù hợp.