NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO TAY ĐO TỌA ĐỘ

KỸ THUẬT HỆ THỐNG – ĐHBK TP.HCM oOo TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP CƠ SỞ NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO TAY ĐO TỌA ĐỘ CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: PGS.TS. THÁI THỊ THU HÀ KS. NGUYỄN NAM KHÁNH NỘI DUNG BÁO CÁO 1. TỔNG QUAN 2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 3. THIẾT KẾ CƠ KHÍ 4. THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN 5. THIẾT KẾ PHẦN MỀM 6. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ ỨNG DỤNG 7. KẾT LUẬN TỔNG QUAN VỀ TAY ĐO TỌA ĐỘ Tay đo dùng để số hóa khung sườn chi tiết mẫu và thiết kế ngược Dùng tay đo để xây dựng bề mặt từ các mô hình ƯU ĐIỂM CỦA TAY ĐO • Gọn nhẹ, cơ động, dễ dàng di chuyển. • Giá thành phù hợp. • Kết cấu cơ khí linh hoạt giúp đầu dò tiếp cận với bề mặt có biên dạng phức tạp như các đường rãnh, các lỗ nhỏ có đường trục không vuông góc với bề mặt vật đo dễ dàng, không yêu cầu gá đặt chuyên dụng. NHƯỢC ĐIỂM CỦA TAY ĐO • Vùng hoạt động giới hạn, có những vùng không với tới được. • Độ chính xác không cao do đặc thù kết cấu. • Tăng độ chính xác và vùng hoạt động sẽ làm tăng đáng kể giá thành. • Không có chức năng tự động kiểm tra hàng loạt như các máy CMM. HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA TAY ĐO Việc phát triển công nghệ cao tích hợp cho các tay đo nhằm khắc phục những nhược điểm cũng như phát huy lợi thế của tay đo đang được nghiên cứu và phát triển. • Tay đo tích hợp hệ thống quét bằng laser. • Tay đo có hệ thống đầu dò dùng cảm biến. MỘT SỐ DẠNG TAY ĐO TRÊN THỊ TRƯỜNG Tay đo của Microscribe Tay đo của FARO NGUYÊN LÝ VÀ SƠ ĐỒ ĐỘNG THIẾT BỊ ĐO TỌA ĐỘ CÁC DẠNG TAY ĐO Thiết bị đo tay máy dạng trụ Thiết bị đo tay máy dạng cầu Thiết bị đo tay máy dạng SCARA Thiết bị đo tay máy dạng người [...]...CÁC DẠNG TAY ĐO Tay đo dạng người có kết cấu 2-1-2 Nhóm nghiên cứu chọn kiểu thiết kế 2-1-2 Với 5 bậc tự do đủ điều kiện để xác định vì trí và hướng của vật thể trong không gian: -Linh động -Kích thước nhỏ gọn -Chi phí thấp SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ Bề mặt đo Cảm biến đo góc Máy tính tiếp nhận, xử lý, hiện thị kết quả THIẾT KẾ CƠ KHÍ TAY ĐO TỌA ĐỘ YÊU CẦU THIẾT KẾ -Tay đo có khả năng đo (chấm điểm)được... mạch USB KẾT QUẢ CỦA MẠCH ĐIỆN Mạch đọc tín hiệu chuyển vị và giao tiếp máy tính PHẦN MỀM TAY ĐO TỌA ĐỘ YÊU CẦU ĐỐI VỚI PHẦN MỀM • Hiển thị điểm lên màn hình tương ứng, cho phép người dùng Scale, Rotate , Pan đối tượng, lưu trữ tọa độ điểm… • Đo được các kích thước: đo khoảng cách, đo góc, xác định tọa đổ điểm, • Chuyển đổi tọa độ • Chế độ nạp điểm tự động, bằng tay KẾT QUẢ PHẦN MỀM Giao diện KẾT QUẢ... trục tọa độ TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC MỖI KHÂU Ta xác định kíc thước bằng việc mô phỏng không gian hoạt động của tay đo bằng phần mềm Matlab Với các kích thước trên ta có thể đưa tay đo đến hầu hết các điểm trong không gian đo Vùng không gian hoạt động TÍNH TOÁN KẾT CẤU MỖI KHÂU Phụ thuộc vào các vật liệu chuẩn hiện có ta có kết cấu của tay đo tương ứng sao cho phù hợp và hợp lý; ở đây kết cấu của tay đo. .. (chấm điểm)được toàn bộ bề mặt vật có kích thước 300x300x200mm -Độ chính xác là 0.5mm -Kích thước nhỏ gọn (có khả năng cơ động cao) PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC TAY ĐO Bảng thông số Denavite- Hartenberg ɸ ɸ ɸ ɸ ɸ Sơ đồ động học tay đo TÍNH TOÁN TỌA ĐỘ ĐIỂM Ma trân tổng quát tại một khâu bất kỳ Ma trân thuần nhất tại các khớp của tay đo TÍNH TOÁN TỌA ĐỘ ĐIỂM Ma trân chuyển vị tổng hợp Nhân các ma trân trên theo... ở đây kết cấu của tay đo phụ thuộc vào kích thước encoder Encoder : Hãng: Sony Magnescale Inc- Nhật Bản Loại: MAGNETIC ROTARY ENCODER RE90B-2048C Độ phân giải: 2048 xung/vòng Đường kính: 35 mm Chiều dài: 25mm Dạng lỗ đường kính 8mm BẢN VẼ LẮP TAY ĐO BẢN VẼ KHỚP 1 BẢN VẼ KHỚP 2&3 BẢN VẼ KHỚP 4 BẢN VẼ KHỚP 5 KẾT QUẢ SAU KHI THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG MẠCH ĐIỆN TAY ĐO TỌA ĐỘ TÍNH TOÁN MẠCH ĐIỆN Mạch điện có... tọa đổ điểm, • Chuyển đổi tọa độ • Chế độ nạp điểm tự động, bằng tay KẾT QUẢ PHẦN MỀM Giao diện KẾT QUẢ PHẦN MỀM Quét tự động Chuyển đổi đơn vị Quét bề mặt Chuyển hệ tọa độ KẾT QUẢ ĐỀ TÀI XÁC ĐỊNH ĐỘ CHÍNH XÁC Sử dụng các căn mẫu có kích thước chuẩn biết trước và gá trên bàn máp có độ chính xác cao của hãng Mitutoyo – Nhật Bản (a) Bộ căn mẫu; (b) Bàn máp của hãng Mitutoyo – Nhật ... BẢN VẼ KHỚP 4 BẢN VẼ KHỚP 5 KẾT QUẢ SAU KHI THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG MẠCH ĐIỆN TAY ĐO TỌA ĐỘ TÍNH TOÁN MẠCH ĐIỆN Mạch điện có chức năng nhận tín hiệu chuyển vị từ Encoder chuyển đến IC trung tâm và truyền tín hiệu vào máy tính Mạch gồm 3 khối chính: • Khối nguồn • Khối đọc tín hiệu từ encoder rồi gửi về IC master • Khối giao tiếp với máy tính • Ngoài ra còn có các khối phụ như: khối nút nhấn, khối nạp