tìm hiểu về máy chiếu biên dạng pj a3000 một sản phẩm dùng để đo và chiếu biên dạng sản phẩm của hãng mitutoyo

Thế hệ PJ-A3000 gồm những đặc trưng sau: - Bàn trượt max 200x100mm - Kí tự hiển thị dễ dàng quan sát - Có 3 lựa chọn cho bộ đếm gồm: theo trục xy, hiển thị góc hay khơnggóc - Có hai hệ t

LỜI NĨI ĐẦU

Ngày nay cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật đang diễn ra trên mọi lĩnh vực, trong đó ngành cơ khí cũng không tách ra khỏi sự phát triển đó Từ những cổ máy thô sơ đến nay đã phát triển thành những máy công nghệ cao, chẳng hạn như máy CNC, rơ bot, các loại máy đo sản phẩm.Góp phần rất lớn trong việc công nghiệp hóa, hiện đại hóa Vì vậy nghành cơ khí có thể nói là ngành công nghệp chủ lực của mỗi quốc gia.

Đồ án chuyên ngành “công nghệ chế tạo” là đồ án quan trọng của mỗi sinh viên ngành cơ khí nói chung và chế tạo máy nói riêng, nó giúp sinh viên tìm hiểu sâu hơn về chuyên ngành mà mình đang học đồng thời vận dụng được những kiến thức

cơ bản đã được thầy cô truyền tải trong suốt quá trình tập

Với đồ án chuyên ngành này chúng em được phân công tìm hiểu về máy chiếu biên dạng PJ-A3000 - một sản phẩm dùng để đo và chiếu biên dạng sản phẩm của hãng Mitutoyo Đây là một sản phẩm rất thực tế nhưng lại có rất ít tài liệu nên trong quá trình tìm hiểu chúng em cũng gặp những khó khăn nhất định, tuy chúng

em đã cố gắng rất nhiều để tìm hiểu và mang lại một cái nhìn thực tế nhất về máy chiếu biên dang PJ-A3000 nhưng cũng không thể tránh được những sai sót Chúng

em mong nhận được những góp ý chân tình nhất của các thầy cô trong khoa cơ khí để có thể tự tin hơn khi gặp những khó khăn tương tự trong quá trình học tập cũng như sau khi đi làm.

LỜI CẢM ƠN

Khi bắt tay vào công việc chúng ta mới biết được sự khó khăn của nó và với

chúng em đồ án chuyên ngành này cũng vậy Tuy nhiên qua đây chúng em cũng cảm nhận thêm được nhiệt huyết của thầy cô khi truyền đạt và hướng dẫn chúng

em trong suốt chặng đường chúng em đã đi qua.

Chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến thầy ĐINH VĂN BẰNG – người đã

trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo cho chúng em trong quá trình thực hiện đồ án này Chúng em cũng xin cảm ơn quý thầy cô thuộc khoa cơ khí đã truyền đạt cho chúng

em những kiến thức, kinh nghiệm quý báu từ những điều cơ bản đến lý thuyết chuyên môn cũng như trong quá trình thực hành, nhằm tạo một nền tảng vững chắc cho sinh viên chuẩn bị tốt nghiệp như chúng em.

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

MỤC LỤC *** Lời nói đầu 1

Lời cảm ơn 2

Nhận xét của giáo viên hướng dẫn 3

Chương1 : Khái quát về máy chiếu biên dạng PJ-A3000 8

Chương 2: Cài đặt………… 12

Chương 3: Phương pháp vận hành máy……….28

Phần II: NỘI DUNG ĐỒ ÁN ……….39

PHẦN III : KẾT LUẬN……… 49

PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY CHIẾU BIÊN DẠNG

1- Công dụng: Máy chiếu biên dạng là thiết bị dùng để đo kích thước, đo góc,đo đường kính,bán kính Và chiếu biên dạng của sản phẩm lên màn chiếu

2- Xuất xứ: Máy chiếu biên dạng được sản xuât chủ yếu tại Nhật Bản và Đài Loan, được lắp ráp tại nhà máy Mitutoyo tại Nhật Hiện tại sản

phẩm này được phân phối nhiều nước trên thế giới như Đức, Mỹ,Singapo, Anh, Trung Quốc Vì thế khi có nhu cầu liên hệ với nhà sảnxuât không phải là điều khó khăn

3- Ưu nhược điểm:

- Nhược điểm: máy phần lớn chỉ đo được hình dạng vật thể ở dạng 2D( 3D chỉ có ở các máy chuyên dùng), giới hạn đo vật thể nhỏ

- Ưu điểm: máy sử dụng khá dễ dàng, độ chính xác cao, đo được nhữngvật ở hai mặt phẳng khác nhau, nhờ đèn chiếu phản xạ mà ta có thể đođược những điểm nhỏ trên vật

4- Nguyên lý hoạt động:

- Sơ đồ hoạt động

- Công dụng của từng bộ phận máy:

1- Đèn chiếu: nằm phía sau màn chiếu và có nhiệm vụ chiếu hình ảnh lênmàn chiếu

2- Màn chiếu: hiển thị hình dạng chi tiết

3- Tay xoay màn hình: dùng để xoay màn chiếu, chủ yếu khi đo góc

4- Tay kẹp màn hình: dùng để khoá màn hình, không cho màn hình dichuyển nếu không cần thiết

5- Bộ đếm góc: hiển thị thông số góc

6- Bộ đếm theo xy: hiển thị thông số chiều dài

7- Thấu kính phản chiếu: dùng để phóng to vật, đưa hình ảnh lên mànchiếu

8- Đèn phản chiếu: dùng để hiển thị mặt trên của vật thể.

9- Bàn trượt: di chuyển vật thể qua lại

10- Bảng đèn chiếu: dùng để lắp đặt các đèn chiếu

11- Đèn chiếu biên dạng ( bên trong): hiển thị biên dạng của vật lên mànhình

12- Tay vặn điều chỉnh tiêu cự: điều chỉnh bàn trượt lên xuống để phóng tohoặc thu nhỏ hình ảnh

13- Bảng điện: gồm các công tắc của nguồn, đèn biên dạng và đèn phản xạ 14- Kết nối bộ đếm xy ra ngoài: có thể dùng để kết nối với các bộ phậntương thích với máy chiếu

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ MÁY CHIẾU BIÊN DẠNG PJ-A3000

Chương này mô tả tóm tắt về hệ thống, tên và chức năng của các bộ phậncủa dòng máy PJ-A3000

1.1: Sơ lược về máy PJ-A3000

Máy chiếu thế hệ PJ-A3000 là loại máy chiếu được sử dụng với nhiều mụcđích khác nhau Nó có thể thực hiện đo chính xác kích thước, biên dạng và bềmặt chi tiết

PJ-A3000 có thể thực hiện với những ứng dụng rông rãi ngồi ra còn có thểcải tiến hệ thống theo những mục đích đưa ra.

Thế hệ PJ-A3000 gồm những đặc trưng sau:

- Bàn trượt max 200x100mm

- Kí tự hiển thị dễ dàng quan sát

- Có 3 lựa chọn cho bộ đếm gồm: theo trục xy, hiển thị góc hay khơnggóc

- Có hai hệ thống chiếu sáng: chiếu sáng biên dạng, nguồn chiếu sángphát xạ với đèn huỳnh quang tuổi thọ khoảng 500 giờ với nguồn điện24V và 150W

Điều khiển đơn giản với chỉ moat công tắc chính

- Khả năng hoạt động được

cải tiến không ngừng với

các công tắc ở trước và

bên phải

1.2: Các bộ phận chính

1- Đèn chiếu

2- Màn hình

3- Tay xoay màn hình

4- Tay kẹp màn hình

5- Bộ đếm góc

6- Bộ đếm theo xy

7- Thấu kính phản chiếu

8- Đèn phản chiếu

9- Bàn trượt

10- Bảng đèn chiếu

11- Đèn chiếu biên dạng (bên trong)

12- Tay vặn điều chỉnh tiêu cự

13- Bảng điện

14- Kết nối bộ đếm xy ra ngoài

1.3: Bảng điều khiển

1- Công tắc chính ( on/off)

2- Công tắc lựa chọn chiếu biên dạng

3- Công tắc chiếu sáng phản xạ (on/off)

1.4: Bộ đếm góc và đếm theo chiều xy

(1)- Bộ đếm góc.

1- Hiển thị thông số

2- Điều chỉnh về 0

3- Biểu tượng chế độ ABS/INS

4- Công tắc chọn/ dời góc

5- Công tắc lựa chọn chế độ ABS/INS

(2)-Bộ đếm theo trục xy

6- Hiển thị theo hệ mét hay hệ inch

7- Đếm theo trục x

8- Đếm theo trục y

9- Đưa về 0 theo x

10- Đưa về 0 theo y

CHƯƠNG 2: CÀI ĐẶT

Chương này mô tả các điều kiện lắp đặt và các phương pháp kết nối củadòng máy PJ-A3000

±1oC với nhiệt độ xung quanh thấp hơn 2oC trong 8giờ).Ở điều kiện nhiệt độkém sẽ dẫn đến thiết bị hoạt động không tốt

Sẽ không đúng nếu có bất kỳ điều chỉnh ở nhiệt đọ khác 20oC và sau nhiềulần điều chỉnh thì sẽ không được đảm bảo ở mức 20oC

2.1.1.2: Độ ẩm:

Độ ẩm sẽ không ảnh hưởng đến độ chính xác tuy nhiên nếu độ ảm cao sẽlàm mài mòn bề mặt máy và sẽ ảnh hưởng đến phần điện tử bên trong Độẩm môi trường nên được duy trì ở mức 55%-65%RH

21.1.3: Bụi bẩn

PJ-A3000 bao gồm những thiết bị chính xác cao như mặt dẫn hướng, bộ đo

tỉ lệ đường thẳng, thiết bị quang học Vì vậy yêu cầu phải được giữ sạch vàlưu trữ ở những nơi không bụi bẩn

2.1.1.3: Mặt đất

Thiết bị có bộ phận nối đất và nên duy trì ở mức 100Ω hoặc ít hơn để thiết

bị có thể hoạt động bình thường

2.1.2: Vận chuyển và lắp ráp

Phải đảm bảo sử dụng tay vận chuyển do nhà sản xuất cung cấp khi dịchchuyển bằng tay, nâng hoặc ráp máy có thể gây ra sai lệch do quá nặng(120kg) do đó yêu cầu phải có bốn người để vận chuyển

Thiết bị này đã được điều chỉnh tại nhà máy vì vậy phải cẩn thận khi nâng vàlắp ráp để không gây rung và chấn động thiết bị

2.1.3: Cân chỉnh cụm chính

Máy chiếu phải được đặt lên một mặt đã lựa chọn trước, chắc chắn và đượcgiữ cố định Sử dụng 4 bulông để điều chỉnh độ cân bằng trên mặt đáy củamáy chiếu làm đối trọng cho bất kì sự lệch hướng nào.

2.1.4: Tháo thiết bị bằngtay

Sau khi cân chỉnh, tháo tay nắm và che các lỗ ren bằng các nắp này của nhàcung cấp

2.2: Lắp ráp

2.2.1: Lắp ráp bàn trượt và đầu dò

1- Xoay tay vặn theo chiều kim đồng hồ để bàn trượt di chuyển xuống thấpnhất để thay thế bàn trượt.

2- Đặt khối di chuyển ( gồm bàn trượt) lên, di chuyển khối bàn trượt để trùngvới 4 lỗ trên bàn trượt, cố định tạm thời bằng 4 bulông

3- Lắp đầu dò

- Nới lỏng vít kẹp và vít cấy trên gá kẹp

- Lắp nhẹ nhàng phần nhô ra của đầu dò vào gá kẹp

- Cố định đầu dò bằng vít cấy, không siết vít quá chặt để đầu dò có thể dichuyển dễ dàng

4- Nối cáp của đầu dò.

- Tháo nắp chống bụi trên đầu dò, nối cáp cho bộ đếm đến đầu ra

+ chú ý: xác nhận việc kết nối là chính xác cho trục x,y để không xảy ra saisót

2.2.2: Ráp bàn trượt và kết nối cáp tỉ lệ thẳng

1- Tháo nắp đậy

2- Đặt bàn trượt lên bệ đỡ, di chuyển để điều chỉnh các lỗ trên bàn trượt vàbệ đỡ trùng nhau, tạm thời cố định bàn trượt bằng 4 bulông của nhà cung cấp

3- Quay tay quay nâng bàn trượt lên vị trí cao nhất

4- Đặt bộ kết nối hồi tiếp đường thẳng đến đèn chiếu

5- Đậy nắp bảo vệ cáp bên ngoài

+ Chú ý: bàn trượt phải đảm bảo ổn định khi điều chỉnh hướng di chuyển2.2.3: Kết nối.

1- Tháo nắp đậy cáp bên ngoài

2- Ngắt bộ kết nối hồi tiếp thẳng từ P.C.B bên trong máy chiếu

3- Lắp nắp đậy bên ngoài

4- Kết nối bộ hồi tiếp thẳng đến bộ đếm A2

2.2.4: Gắn thấu kính

1- Tháo nắp đậy thấu kính và giá của thấu kính

2- Giữ thấu kính để chấn đỏ của thấu kính hướng vào mặt bạn Điều chỉnh haichấm của thấu kính và gá lại gần nhau, đẩy thấu kính lên trên và xoay thấukính theo chiều kim đồng hồ khoảng 60o cho đến khi thấu kính dừng lại

2.2.5: Chọn nguồn diện

Điều chỉnh công tắc chọn nguồn điện theo hình sau

2.2.6: Nối dây điện

1- Tắt công tắc chính

2- Nối dây điện đến bảng điều khiển và

cắm vào nguồn điện

2.3: Kiểm tra từ đầu ( kiểm tra chức năng)

Mỗi máy chiếu đã được nhà sản xuất xem xét và điều chỉnh đã được bảovệ ở các khâu vận chuyển nhưng người sử dụng cũng nên kiểm tra theo cácbước sau

2.3.1: Kêt nối thiết bị điện

Đảm bảo dây điện, ổ cắm, nguồn, công tắc nguồn và nối đất đã được thựchiện

2.3.2: Công tắc chính ( on-off)

- Hoạt động bình thường không?

- Quạt motor có hoạt động tốt không?

2.3.3: Các công tắc chiếu sáng biên dạng và chiếu sáng phản chiếu

- Công tắc chiếu sáng biên dạng: OFF ON

- Chọn độ sáng cho đèn chiếu biên dạng: HIGE LOW

- Công tắc chiếu sáng phản chiếu: OFF ON

- Các công tắc khác hoạt động bình thường không?

- Đèn chiếu sáng có bật không?

- Thay đổi độ sáng có bình thường không?

2.3.4: Tay quay

- Xoay thử tay quay

- Có tiếng ồn hay âm thanh lạ không?

2.3.5: Bàn trượt

- Mặt kiếng có sạch, có bị xước không?

- Di chuyển bằng tay trong khoảng cho phép

- Di chuyển dễ dàng không?

- Có âm thanh lạ không?

2.3.6: Màn chiếu

- Mặt kiếng có sạch, có bị xước không?

- Không đặt vật nặng lên đèn hay bề mặt làm việc

2.3.7: Các thông số khác

- Kiển tra lần cuối các thông số trước khi sử dụng, các sai lệch phải đượcnằm trong giới hạn cho phép

2.4: Kiểm tra khi thực hiện

2.4.1: Kiểm tra vị trí của bóng đèn tròn dây tóc

1- Dời thấu kính thật cẩn thận

2- Bật công tắc nguồn và công tắc đèn biên dạng để chiếu bóng đèn dâytóc lên màn chiếu

3- Xác nhận rằng ảnh của dây tóc được chiếu lên nằm gần tâm của mànchiếu

2.4.2: Kiểm tra vị trí của bề mặt đèn chiếu dây tóc

1- Dời thấu kính cẩn thận

2- Xoay khung của thấu kính chiếu hội tụ theo chiều kim đồng hồ đến khinó được lắp vào

3- Đặt gương một nửa lên bàn trượt, điều chỉnh vị trí gương để ánh sáng từneon chiếu được phản xạ lên góc phải điều chỉnh vị trí của neon phản xạ đểchùm ánh sáng chiếu tới tâm của gương

4- Bật công tắc chính và công tắc đèn chiếu biên dạng để chiếu dây tóccủa đèn tròn lên màn chiếu

5- Xác nhận rằng ảnh của dây tóc được chiếu lên gần với tâm của đènchiếu

Để điều chỉnh vị trí thẳng đứng của đèn chiếu phản xạ ta nới lỏng tay kẹp đểchỉnh tay kẹp hoặc khung của thấu kính hội tụ

2.4.3: Chiếu với đèn chiếu biên dạng

1- Bật đèn chiếu biên dạng ( sử dụng công tắc lựa chọn độ sáng để chọncường độ)

2- Biên dạng của vật mẫu được chiếu lên màn chiếu

2.4.4: Chiếu với đèn chiếu phản xạ

1- Bật đèn chiếu phản xạ

2- Ảnh của bề mặt vật mẫu được chiếu lên màn hình

3- Lắp gương phản xạ 1 nửa tại đỉnh của khung thấu kính để gương đượchướng vào bề mặt chiếu sáng( xem hình dưới)

Dây khung của thấu kính hội tụ hoặc tay kẹp để điều chỉnh độ cao của ánhsáng phản xạ để chùm ánh sáng hướng đến bề mặt của vật mẫu

2.4.5: Lọc màu

Dùng để giảm những tác hại cho mắt, xem cách lắp đặt như hình dưới.

2.4.6: Kiểm tra độ chính xác khuyếch đại

1- lắp đặt thấu kính

2- xác định một tỉ lệ chuẩn trên bàn trượt để chiếu hình vật mẫu lên bànchiếu

3- dùng đầu đọc tỉ lệ để đo hình được chiếu theo tỉ lệ chuẩn trên màn chiếu 4- thực hiện đo ở hai điểm tham chiếu (100mm, 400mm) trên 4 hoặc nhiềuhướng dọc theo đường vuông góc trên màn chiếu

5- cách tính lỗi khuyếch đại theo công thức

∆M = x100 %

lM

lM

L 

∆M: lỗi khuyếch đại

L: chiều dài được tính theo tỉ lệ

l: chiều dài của tỉ lệ chuẩn

M: độ khuyếch đại của thấu kính

Lỗi khuyếch đại được đưa ra là ±0.1% hoặc thấp hơn đối với đèn chiếu biên dạng và sai số cho mỗi điểm được đo theo bảng dưới ( nếu lỗi khuyếch đại của đèn chiếu biên dạng rơi vào khoảng dung sai do đó ánh sáng phản xạ rơi vào khoảng cho phép ±0.15%)

Điểm đo Sai số Phạm vi chấp nhậnđược100mm

140mm

±0.1mm

±0.14mm

99.9-100.1mm139.86-140.14mm 2.4.7: Kiểm tra hướng di chuyển của bàn trượt

1- Lắp thấu kính được chiếu ít nhất

2- Đặt một mẫu tham chiếu trên bàn để chiếu ảnh của nó lên màn chiếu

3- Điều chỉnh thước đo góc tham chiếu của màn hình đến đường 0

4- Di chuyển bàn trượt theo trục y và cân chỉnh cạnh của vật cần chiếu vớiđường nằm ngang

5- Di chuyển bàn trượt dọc theo trục x và xác nhận rằng cạnh của mẫutham chiếu được cân chỉnh với đường nằm ngang trên suốt chiều dài dichuyển theo trục x

2.4.8: Kiểm tra lỗi cấp do bàn trượt

Nếu bàn di chuyển bình thường thì kiểm tra lỗi cấp trên 5mm di chuyểnđầy đủ Ở lần kiểm tra này nhiều yếu tố phải đựơc xem xét bao gồm điềukiện môi trường và lỗi cân chỉnh

Bất kì lỗi cấp nào cũng phải ít hơn 1mm trên 5mm di chuyển

2.5.1: Điều chỉnh độ khuyếch đại.

Yêu cầu kinh nghiệm khi điều chỉnh thấu kính, liên hệ để nhận được sự hỗtrợ từ Mitutoyo

2.5.2: Cân chỉnh bàn trượt theo hai phương vuông góc

1- Bàn trượt đã được lắp tạm nhưng không chặt, xoay cẩn thận bàn đểtham chiếu vật mẫu không bị lệch hướng theo phương ngang của đườngvuông góc trên màn chiếu trong khi cấp cho bàn theo chiều x

2- Khi điều chỉnh hoàn thành siết chặt vít kẹp, kiểm tra lại phương dichuyển

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP VẬN HÀNH MÁY

PHƯƠNG PHÁP ĐO GÓC

- Kiểmtranguồn,bàntrượt,màn chiếu, thấu kính

chi tiết

- Chọn thấu kính

- đặt vật lên bàn trượt chính

- Bật công tắt nguồn sang vi trí “ON”

- Bật công tắt đèn chiếu sang vị trí “ON”

- Điều chỉnh độ hội tụ của chi tiết trên màn chiếu: bằng cách xoay tayvặn 12 cho đến khi ảnh của vật thể trên màn chiếu là rõ nhất

Chưa điều chỉnh

Đường

gióng của

màn chiếu

Sau khi điều chỉnh

Chú ý: khi xoay tay vặn 12 không để va chạm giữa chi tiết và các bộ phậncủa máy chiếu (thấu kính, kính phản chiếu )

- Điều chỉnh một cạnh của góc cần đo trên chi tiết trùng với một đườnggióng trên màn chiếu: bằng cách nới lỏng kẹp màn chiếu 4 và xoay tayquay màn chiếu 3

Tay vằn12

Tay Kẹp màn chiếu 4

Tay vặn màn chiếu 3

4

33