CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG CHO MÁY ÉP ĐỊNH HÌNH THÉP TRÒN Tác giả: TRƯƠNG BÁ TRUNG Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng kĩ sư ngành ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG Giáo viên hướng dẫn: THS
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG CHO MÁY ÉP ĐỊNH HÌNH THÉP
TRÒN
Họ và tên sinh viên : TRƯƠNG BÁ TRUNG Ngành: ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG Niên khóa: 2006-2010
Tháng 7 năm 2010
Trang 2CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG CHO MÁY ÉP ĐỊNH HÌNH THÉP TRÒN
Tác giả:
TRƯƠNG BÁ TRUNG
Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng kĩ sư ngành ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG
Giáo viên hướng dẫn:
THS :NGUYỄN VĂN CÔNG CHÍNH KS : LÊ QUANG HIỀN
Tháng 07 năm 2010
Trang 3LỜI CẢM ƠN
Để có được như ngày hôm nay em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến quý Thầy Cô trường Đại Học Nông Lâm T.p Hồ Chí Minh ,những người đã tận tâm truyền đạt cho em những kinh nghiệm cũng như những bài học hết sức quý báu trong suốt thời gian em học tại trường
Em xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến tất cả các Thầy ,Cô Khoa Cơ Khí – Công Nghệ nói chung và các thầy cô Bộ môn Điều khiển tự nói riêng đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, cũng như tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất để cho em hoàn thành tốt luận văn này
Em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Lê văn Bạn-trưởng bộ môn điều khiển tự động, thầy Nguyễn Văn Công Chính, thầy Lê Quang Hiền đã trực tiếp giúp đỡ ,hướng dẫn trong suốt quá trình em thực hiện đề tài
Em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả những người bạn trong lớp DH06TD, những người anh em, những người đã cùng gắn bó, cùng học tập và giúp đỡ cho em trong suốt quãng thời gian qua cũng như trong quá trình hoàn thành luận văn này
Cuối cùng, em xin gởi lời cảm ơn đến các anh các chị trong gia đình, và đặc biệt là cha mẹ những bậc sinh thành đã nuôi dưỡng và dạy dỗ, luôn bên cạnh em là chỗ dựa vững chắc để em có được như ngày hôm nay
Em xin chân thành cảm ơn!
Tp Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2010
Sinh viên thực hiện Trương Bá Trung
Trang 49 Tiến hành gia công bộ phận chuyển hướng phôi (trống quay)
9 Chế tạo bộ phận cử định hướng phôi
Trang 5MỤC LỤC
Trang
Trang tựa i
Lời cảm ơn ii
Tóm tắt iii
Mục lục iv
Danh sách các hình viii
CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1
1.1 Đặt vấn đề 1
1.2 Tầm quan trọng của đề tài 2
1.3 Phạm vi đề tài 2
CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN – TRA CỨU TÀI LIỆU 3
2.1 Cơ sở lí thuyết về cấp phôi tự động 3
2.1.1 Ý nghiã của việc cấp phôi tự động 3
2.1.2 Phân loại các phương pháp cấp phôi tự động 4
2.1.3 Các thành phần chủ yếu của một hệ thống cấp phôi tự động 5
2.1.3.1 Phểu chứa phôi 6
2.1.3.2 Máng chuyển phôi 7
2.1.3.3 Cơ cấu định hướng 8
2.1.3.4 Cơ cấu làm phù hợp tốc độ phôi và chuyển hướng 8
2.1.3.5 Cơ cấu phân chia chuyển hướng phôi 9
2.1.3.6 Cơ cấu nắm bắt giữ phôi 9
2.1.3.7 Ví dụ về một hệ thống cấp phôi tự động 10
2.2 Tổng quan về hệ thống sử dụng khí nén 11
2.2.1 Phần tử đưa tín hiệu 11
2.2.2 Phần tử sử lí tín hiệu 11
Trang 62.2.2 Cơ cấu chấp hành 13
2.3 Tra cứu các linh kiện điện tử và các thiết bị phụ vụ công tác điều khiển 13
2.3.1 Tìm hiểu LM7805 13
2.3.2 Tìm hiểu LM7812 14
2.3.3 Tìm hiểu optoPC817 15
2.3.4 Tìm hiểu cảm biến tiệm cận loại từ cảm 16
2.2.4.1 Nguyên lí hoạt động của cảm biến 16
2.2.4.2 Ưu nhược điểm cảu cảm biến tiệm cận loại từ cảm 16
2.2.4.3 Cảm biến tiệm cận loại NPN-PS05N 17
2.3.5 Động cơ DC 12V có hộp số 17
2.3.6 Công tắc hành trình 18
2.3.7 Vi điều khiển 18
2.3.7.1 Định nghĩa 18
2.3.7.2 Tìm hiểu vi điều khiển ATMEGA16 19
2.3.8 Giới thiệu phần mềm codevision 23
CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 24
3.1 Địa điểm và thời gian thực hiện đề tài 24
3.1.1 Địa điểm 24
3.1.2 Thời gian 24
3.2 Phương pháp thực hiện đề tài 24
3.2.1 Phương pháp thiết kế phần cơ khí 24
3.2.2 Phương pháp thiết kế phần điện tử 24
3.2 Phương tiện thực hiện đề tài 25
CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 26
4.1 Thiết kế hệ thống cấp phôi tự động cho máy ép định hình thép tròn 26
4.1.1 Kích thước phôi ban đầu 26
4.1.2 Kích thước sản phẩm sau khi ép 26
4.1.3 Sơ đồ nguyên lí máy ép định hình thép tròn có sẵn 27
4.1.4 Sơ đồ khối mô hình cấp phôi tự động cho máy ép định hình thép tròn 28
Trang 7
4.2 Thiết kế, chế tạo phần cơ khí 29
4.2.1 Máng cáp phôi 29
4.2.2 Chế tạo bộ phận chuyển hướng phôi và chia phôi 31
4.2.2.1 Cấu tạo ống bao 31
4.2.2.2 Cấu tạo tang chuyển hướng 32
4.2.2.3 Cấu tạo moay ơ 33
4.2.2.4 Cấu tạo trục 34
4.2.2.5 Chọn vận tốc quay của bộ phận chuyển hướng phôi 35
4.2.3 Chế tạo máng dẫn phôi 36
4.2.4 Chế tạo bộ phận cử chặn phôi 36
4.2.4.1 Cấu tạo bộ phận cử chặn 38
4.2.4.2 Cấu tạo cánh tay đòn 38
4.2.5 Chế tạo bộ phận tháo phôi 39
4.2.5.1 Chế tạo chi tiết tháo phôi 39
4.3 Thiết kế phần điều khiển hệ thống bằng vi xử lí 40
4.3.1 Sơ đồ khối điều khiển hệ thông bằng vi xử lí 40
4.3.2 Sơ đồ mạch nguyên lí điều khiển hệ thống 41
4.3.3 Sơ đồ trạng thái hoạt động của hệ thống 43
4.3.4 Chương trình điều khiển mạch 44
4.3.4.1 Lưu đồ giải thuật 45
4.3.4.2 Sơ đồ mạch nạp AVR 910USB 48
4.3.5 Chọn xy lanh khí nén và van điều khiển 49
4.3.5.1 Chọn xy lanh khí nén điều khiển bộ phận cử chặn phôi 49
4.3.5.2 Chọn xy lanh khí nén điều khiển bộ phận tháo phôi 49
4.3.5.3 Chọn van solenoide 50
4.4 Kết quả và khảo nghiệm 50
Trang 84.4.1 Kết quả đã đạt được Error! Bookmark not defined
4.4.2 Kết quả khảo nghiệm 52
4.4.2.1 Khảo nghiệm trống quay và cảm biến tiệm cận 52
4.4.2.2 Khảo nghiệm bộ phận tháo phôi 53
4.4.2.3 Khảo nghiệm chung 53
4.5 Thảo luận 52
CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 55
5.1 Kết luận 55
5.2 Kiến nghị 55
TÀI LI U THAM KH O PH L C
Trang 9DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1 Robot cấp phôi tự động điều khiển bằng điện-khí nén 3
Hình 2.2 Robot sắp sếp sản phẩm vào thùng bằng điện-khí nén 4
Hình 2.3 Sơ đồ tổng quát của hệ thống cấp phôi tự động 5
Hình 2.4 Một số hình dáng phểu cấp phôi 6
Hình 2.5 Một số loại máng chuyển phôi 7
Hinh 2.6 Sơ đồ định hướng phôi 8
Hình 2.7 Cơ cấu làm phù hợp tốc độ phôi 8
Hình 2.8 Một số cơ cấu phân chia chuyển hướng phôi 9
Hình 2.9 Sơ đồ cơ cấu nắm bắt giữ phôi 10
Hình 2.10 Thí dụ về một hệ thống cấp phôi tự động 10
Hình 2.11 Các phần trong một hệ thống điều khiển bằng khí nén 11
Hình 2.12 Cấu tạo kí hiệu van 3/2 12
Hình 2.13 Cấu tạo kí hiệu van 5/2 12
Hình 2.14 Xy lanh tác động tác động 1 chiều và kí hiệu 13
Hình 2.15 Động cơ khí nén và các trạng thái làm việc 13
Hình 2.16 Sơ đồ chân LM7805 14
Hình 2.17 Sơ đồ chân LM7812 14
Hình 2.18 Tìm hiểu opto PC817 15
Hình 2.19 Sơ đồ cảm biến tiệm cận loại từ cảm 16
Hình 2.20 Sơ đồ chi tiết bên trong cảm biến tiệm cận 16
Hình 2.21 Cảm biến tiệm cận loại NPN-PS05N 17
Hình 2.22 Động cơ DC12V 17
Hình 2.23 Công tắc hành trình 18
Hình 2.24 Sơ đồ cấu trúc chân vi điều khiển ATMEGA16 19
Hình 2.25 Sơ đồ khối ATMEGA16 21
Trang 10Hình 2.26 Giao diện phần mềm codevision 23
Hình 4.1 Kích thước phôi ban đầu 26
Hình 4.2 Hình dạng sản phẩm sau khi ép 26
Hình 4.3 Sơ đồ nguyên lí máy ép định hình thép tròn đã có sẵn 27
Hình 4.4 Mô hình thiết kế cấp phôi tự động cho máy ép định hình thép tròn 28
Hình 4.5 Cấu tạo máng cấp phôi 30
Hình 4.6 Cấu tạo thành máng cấp phôi 30
Hình 4.7 Cấu tạo bộ phận chuyển hướng phôi và chia phôi 31
Hình 4.8 Cấu tạo ống bao trống 32
Hình 4.9 Cấu tạo tang chuyển hướng thứ 1 32
Hình 4.10 Cấu tạo tang chuyển hướng thư 2 33
Hình 4.11 Cấu tạo moay ơ 33
Hình 4.12 Cấu tạo trục 34
Hình 4.13 Bảng thông số một số loại động cơ giảm tốc DC 34
Hình 4.14 Động cơ giảm tốc DC 12V 35
Hình 4.15 Cấu tạo máng dẫn phôi 36
Hình 4.16 Bộ phận cử định hướng phôi 37
Hình 4.17 Cấu tạo bộ phận cử chặn phôi 38
Hình 4.18 Cấu tạo cánh tay đòn bộ phận cử chặn phôi 38
Hình 4.19 Cấu tạo bộ phận tháo phôi 39
Hình 4.20 Cấu tạo chi tiết tháo phôi 40
Hình 4.21 Sơ đồ khối điều khiển hệ thống 40
Hình 4.22 Sơ đồ nguyên lí mạch điều khiển chung 42
Hình 4.23 Sơ đồ trạng thái hoạt động của hệ thống 43
Hình 4.24 Sơ đồ mạch nạp cho AVR 48
Hình 4.25 Mạch nạp AVR910USB 48
Hình 4.26 Bảng chọn xy lanh khí nén 49
Hình 4.27 Van 4/2 40
Hình 4.28 Hệ thống cấp phôi tự động sau khi hoàn thành 51
Trang 11Hiện nay các quá trình sản suất trên các máy cắt kim loại, các máy gia công bằng
áp lực (như máy cán, máy ép, máy uốn máy đột, máy dập…), các quá trình công nghệ lắp ráp sản phảm cơ khí hay kiểm tra, các hệ thống sản suất trong các ngành công nghiệp nói chung như sản suất phân bón, vật liệu xây dựng, thực phẩm…điều phát triển theo xu hướng tự động hóa ngày càng cao Để đảm bảo quá trình sản suất được ổn định thì cần thiết phải có quá trình cung cấp phôi chính xác về vị trí trong không gian theo đúng nhịp (cấp đúng lúc) và liên tục theo chu trình hoạt động của máy một cách tin cậy
Vì thế quá trình cấp phôi là một trong những vấn đề cần thiết cần được nguyên cứu và được giải quyết trong các hệ thống sản suất tự động, nhằm mục đích nâng cao năng suất lao động, sử dụng và khai thác các máy móc, thiết bị một cách có hiệu quả nhất
và nâng cao chất lượng sản phẩm Để có thể hiểu hơn và đi sâu vào vấn đề này em đã
chọn thực hiện đề tài: ”CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG CHO MÁY ÉP ĐỊNH HÌNH THÉP
TRÒN”
Trang 121.2 Mục đích của đề tài:
chế tạo hệ thống cấp phôi tự động cho máy ép định hình thép tròn
Thực hiện đề tài: “ Cấp phôi tự động cho máy ép định hình thép tròn” là bước đầu cung cấp một thiết kế về hình thức cấp phôi tự động cho máy ép định hình, góp phần giảm công lao động, đáp ứng nhu cầu sản suất khi tự động hóa ngày càng phát triển và được ứng dụng nhiều trong sản suất Do trình độ có hạn và mức độ dừng lại ở đề tài tốt nghiệp cũng như hạn chế về thời gian nên khóa luận cũng không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong quý thầy cô và bạn đọc đóng góp ý kiến để khóa luận được hoàn thiện hơn Tôi xin chân thành cảm ơn mọi người
1.3 Phạm vi đề tài:
cơ sở máy ép định hình thép tròn đang hoạt động, được điều khiển bằng khí nén:
(mm), đường kính d = 4mm
Trang 13là một trong những tính chất rất quan trọng mà nhờ nó có thể áp dụng công nghệ tiên tiến vào trong sản suất hàng loạt vừa và nhỏ mà vẫn có thể mang lại hiệu quả kinh tế cao
Ví dụ về một Robot cấp phôi tự động điều khiển bằng điện – khí nén:
Hình 2.1 Robot cấp phôi tự động điều khiển bằng điện – khí nén:
Trang 14Hình 2.2 Robot sắp sếp sản phẩm vào thùng điều khiển bằng điện, khí nén
2.1.1 Ý nghĩa của việc cấp phôi tự động:
Hệ thống cấp phôi tự động trước hết phải nằm trong các hệ thống sản suất mang tính tự động từng phần hay toàn phần và không thể có hệ thống sản suất tự động mà không có quá trình cấp phôi tự động:
Quá trình cấp phôi tự động có những ưu điểm sau:
9 Nâng cao năng suất do giảm thời gian phụ (là thời gian gá đặt phôi và tháo sản phẩm sau khi gia công xong)
9 Đảm bảo được năng suất gia công theo tính toán vì nó đảm bảo được chu trình cấp phôi chính xác, không bị ảnh hưởng đến các yếu tố khách quan như tình trạng tâm
lý và tình trạng sức khỏe của con người
9 Cải thiện được điều kiện làm việc cho công nhân: Giải phóng con người trong các công việc phổ thông nhàm chán( như lặp đi lặp lại một động tác có tính đơn giản) Trong các công việc nặng nhọc (như di chuyển và gá phôi có kích thước lớn)…các công việc có thể gây nguy hại cho sức khỏe con người
Trang 152.1.2 Phân loại các phương pháp cấp phôi tự động:
Như chúng ta đã biết sản phẩm gia công cơ khí rất đa dạng về hình dáng, kích cỡ, đặc tính vật liệu và một số tính chất khác Do vậy trước hết chúng ta cần phải căn cứ vào hình dạng phôi để phân loại các kiểu cấp phôi tự động Vì vậy ta có thể có 3 kiểu cấp phôi tự động như sau:
2.1.3 Các thành phần chủ yếu của một hệ thống cấp phôi tự động
Để đảm bảo yêu cầu của một hệ thống cấp phôi tự động, nghĩa là cần phải đảm bảo việc cung cấp đầy đủ số lượng phôi cho máy công tác để máy có thể hoạt động một cách liên tục, cấp phôi đúng thời điểm với độ chính xác về vị trí và định hướng trong không gian với độ chính xác cao Hệ thống cấp phôi đầy đủ cần phải có các thành phần sau:
Trang 162.1.3.1 Phểu chứa phôi:
Là thành phần đầu tiên trong hệ thống cấp phôi tự động có mục đích để chứa và dự trữ một số lượng phôi cần thiết nhằm đảm bảo cho hệ thống làm việc một cách liên tục và
ổn định Đồng thời phểu chứa phôi phải thực hiện được nhiệm vụ định hướng phôi cấp 1 (định hướng sơ bộ) để cung cấp cho máng chuyển phôi thực hiện quá trình lưu thông và
di chuyển phôi một cách điều đặn
Một số hình dáng phêủ chứa phôi:
(a) (b)
(c) (d)
Trang 17Hình 2.4 Một số hình dáng phểu cấp phôi
(a) Phễu máng cấp phôi có đĩa (b) Phễu máng cấp phôi kiểu ống
(c)Phễu máng cấp phôi có dao chuyển động tịnh tiến
(d) Phễu cấp phôi kiểu rung
2.1.3.2 Máng chuyển phôi:
Mục đích của máng chuyển phôi là vận chuyển phôi từ phểu đến máy công tác, đồng thời làm nhiệm vụ định hướng phôi trong không gian một cách chính xác và dự trữ phôi để đảm bảo sự hoạt động bình thường của máy công tác Căn cứ vào sự vận chuyển của phôi trên máng người ta phân thành kiểu máng tự chảy, bán tự chảy, cưỡng bức và hỗn hợp
Hình 2.5 Một số loại máng chuyển phôi
Trang 182.1.3.3 Cơ cấu định hướng:
Có tác dụng định hướng phôi một cách nhất định trong không gian từ máng chuyển phôi
Sơ đồ định hướng phôi:
Hình 2.6 Sơ đồ định hướng phôi 2.1.3.4 Cơ cấu làm phù hợp tốc độ phôi và chuyển hướng:
Để cho quá trình bắt giữ phôi một cách chính xác và thuận lợi để cung cấp cho máy công tác thì cần thiết phải có một bộ phận được bố trí trên máng chuyển phôi ngoài
bộ phận định hướng đó là bộ phận làm giảm tốc độ của phôi, rãi phôi, chuyển hướng phôi
và phân chia phôi
(a) (b)
Hình 2.7 Cơ cấu làm phù hợp tốc độ phôi
(a) Cơ cấu làm phù hợp tốc độ phôi kiểu gợn sóng
(b) Cơ cấu làm phù hợp tốc độ phôi kiểu lá chắn
Trang 192.1.3.5 Cơ cấu phân chia chuyển hướng phôi:
Trong quá trình chuyển phôi do tính chất làm việc thực tế của các loại phôi và hệ thống sản suất khác nhau mà phải sử dụng máng chuyển phôi rất dài, điều này trước hết
là gây nên sự phức tạp trong thiết kế nhà xưởng, tiếp nữa nó gây trở ngại cho việc lưu thông, hoạt động của con người trong nhà máy…Để tránh tình trạng này người ta thu gọn diện tích của chúng lại bằng cách bố trí máng theo đường zich zắc hoặc các dạng đường bao hình vuông,chữ nhật, đa giác tùy theo cấu trúc của máy công tác, do vậy để phôi có thể di chuyển được trên những đường đó cẩn thiết phải có bộ phận chuyển hướng
Hình 2.8 Một số cơ cấu phân chia chuyển hướng phôi
2.1.3.6 Cơ cấu nắm bắt, giữ phôi:
Nhiệm vụ của cơ cấu này là tiếp nhận phôi đã được hướng chính xác và bắt giữ nó rồi di
chuyển đến vị trí cần thiết
Trang 20Hình 2.9 Sơ đồ cơ cấu bắt giữ phôi
2.1.3.7 Ví dụ về một hệ thống cấp phôi tự động:
Hình 2.10 Thí dụ về một hệ thống cấp phôi tự động
Trang 212.2 Tổng quan về hệ thống sử dụng khí nén:
Hệ thống điều khiển bằng khí nén bao gồm các phần tử được mô tả như sau:
Hình 2.11 Các thành phần trong một hệ thống điều khiển bằng khí nén
2.2.1 Phần tử đưa tín hiệu:
Có nhiệm vụ nhận những giá trị của đại lượng vật lý như đại lượng vào để đưa qua phần
tử xử lý Ví dụ: Công tắc, nút nhấn, công tắc hành trình, cảm biến…
2.2.2 Phần tử xử lý tín hiệu:
Có nhiệm vụ xử lý tín hiệu vào theo một quy tắc logic xác định, làm thay đổi trạng thái của phần tử điều khiển Ví dụ: Van đảo chiều, van tiết lưu, van logic AND, OR…
Trang 22- Một số loại van đảo chiều:
Hình 2.12 Cấu tạo,kí hiệu van 3/2
Hình 2.13 Cấu tạo,kí hiệu của van 5/2
Van tiết lưu có tiết diện không thay đổi:
Trang 23Hình 2.14 a) Xi lanh tác động 1 chiều và kí hiệu
b) Xi lanh tác động 2 chiều và kí hiệu
Trang 24Hình 2.15 Động cơ khí nén và các trạng thái làm việc
2.3 Tra cứu các linh kiện điện tử, và các thiết bị phục vụ công tác điều khiển: 2.3.1 Tìm hiểu LM7805:
Hình 2.16 Sơ đồ chân LM7805
¾ IC 7805 là IC ổn định điện áp đầu ra ở mức +5V IC này được lắp trên mạch nguồn, để tạo ra nguồn điện áp +5V Nguồn điện áp này sẽ cung cấp cho vi điều khiển, và nuôi hầu hết các linh kiện trong mạch hoạt động
¾ Sơ đồ chân LM7805: Chân số 1 là chân điện áp vào, chân số 2 nối mass, chân số
1
3 VI
Hình 2.17 Sơ đồ chân LM7812
¾ IC 7812 là IC ổn định điện áp đầu ra ở mức 12V Được dùng trong mạch để tạo
ra nguồn 12V cung cấp cho động cơ DC và nguồn kích hoạt IRF540
¾ Sơ đồ chân LM7812: Chân số 1 nối mass, chân số 2 điện áp vào, chân số 3 điện
áp ra
Trang 252.3.3 Tìm hiểu opto PC817:
Tín hiệu vào và ra từ vi sử lí chỉ ở mức điện thế cao nhất là 5V, tuy nhiên các tín hiệu từ cảm biến vào vi sử lý và tín hiệu từ vi sử lý đưa ra để điều khiển các thiết bị đều phải lớn hơn 5 V Do vậy để tránh hiện tượng dòng điện ngược ta dùng opto để cách ly
Ghi chú:
Chân 1 : ANODE ;Chân 2 : CATHODE; Chân 3 : EMITTER; Chân 4 : COLLECTOR
Hình 2.18 Sơ đồ chân opto PC817
Opto hay còn gọi là cách ly quang là linh kiện tích hợp có cấu tạo gồm 1 led và 1 photo diot (hay 1 photo transitor) Được sử dụng để các ly giữa các khối chênh lệch nhau về điện hay công suất
Khi có dòng nhỏ di qua 2 đầu của led có trong opto làm cho led phát sáng Khi led phát sáng làm thông 2 cực của photo diot, mở cho dòng điện chạy qua
Trang 262.3.4 Tìm hiểu cảm biến tiệm cận loại từ cảm :
Hình 2.19 Sơ đồ cảm biến tiệm cận loại từ cảm
2.3.4.1 Nguyên lý hoạt động của cảm biến được mô tả như sau:
Cuộn dây nằm phía trước của cảm biến tạo ra một từ trường tần số cao Khi vật thể bằng kim loại tiếp cận với từ trường này, một dòng điện cảm ứng( dòng điện xoáy) sẽ xuất hiện bên trong vật theo nguyên lý cảm ứng điện từ Khi vật kim loại này càng tiến đến sát cảm biến, dòng cảm ứng này càng tăng lên, tải trên mạch dao động tăng dẫn đến biên độ dao động giảm Cảm biến xác định sự thay đổi trạng thái dao động này và tác động đầu ra Mức độ thay đổi biên độ dao động phụ thuộc vào bản chất kim loại do đó
khoảng cách phát hiện sẽ thay đổi tùy thuộc vào kim loại làm vật là gì
Hình 2.20 Sơ đồ chi tiết bên trong cảm biến tiệm cận:
2.3.4.2 Ưu điểm của cảm biến tiệm cận loại từ cảm:
- Chỉ phát hiện kim loại
- Khoảng cách phát hiện ngắn( thông thường 0 to 30mm)
- Sử dụng được trong môi trường khắc nghiệt (ví dụ bụi bẩn)
Trang 27- Tần số đáp ứng cao
- Kích thước nhỏ gọn, dễ lắp đặt
2.3.4.3 Cảm biến tiệm cận loại NPN-PS05N:
Hình 2.21 Cảm biến tiệm cận loại NPN-PS05N
Trang 282.3.7.1 Định nghĩa:
dụng để điều khiển các thiết bị điện tử Vi điều khiển, thực chất, là một hệ thống bao gồm một vi xử lý có hiệu suất đủ dùng và giá thành thấp (khác với các bộ vi
xử lý đa năng dùng trong máy tính) kết hợp với các khối ngoại vi như bộ nhớ, các môđun vào/ra, các môđun biến đổi số sang tương tự và tương tự sang số, Ở máy tính thì các môđun thường được xây dựng bởi các chíp và mạch ngoài
Trang 29- Vi điều khiển thường được dùng để xây dựng các hệ thống nhúng Nó xuất hiện khá nhiều trong các dụng cụ điện tử, thiết bị điện, máy giặt, lò vi sóng, điện thoại, đầu DVD, thiết bị đa phương tiện, dây chuyền tự động…
năng nhận xử lý và xuất dữ liệu Đặc biệt quá trình xử lý được điều khiển theo một chương trình gồm nhiều tập lệnh mà người sử dụng có thể thay đổi một cách dễ dàng Một vi điều khiển có thể hiểu được vài trăm đến vài nghìn lệnh Vì vậy nó
có thể thực hiện được nhiều yêu cầu điều khiển khác nhau
2.3.7.2 Tìm hiểu vi điều khiển ATMEGA 16:
Trang 30
Atmelga16L : Là họ vi điều khiển 8 bít dựa trên kiến trúc RISC Với khả năng thực hiện
mỗi lệnh trong chu kì xung clock, Atmega16 có thể đạt được tốc độ là 1MIPS trên mỗi MHz (1trieu lệnh/s/MHz) Atmega16 có đầy đủ tính năng của họ AVR
Bộ nhớ 16K(flash) - 512 byte (EEPROM) - 1 K (SRAM)
Đúng vỏ 40 chân, trong đó có 32 chân vào ra dữ liệu chia làm 4 PORT A,B,C,D Các chân này đều có chế độ pull_up resistors
Giao tiếp SPI
Giao diện I2C
Có 8 kênh ADC 10 bit
1 bộ so sánh analog
4 kênh PWM
2 bộ timer/counter 8 bit, 1 bộ timer/counter1 16 bit
1 bộ định thời Watchdog
1 bộ truyền nhận UART lập trình được
Có 32 thanh ghi chức năng, 32 đường vào ra chung
Trang 32- Vcc và GND 2 chân cấp nguồn cho vi điều khiển hoạt động
chân này được nối với thạch anh (hay sử dụng loại 4M), tụ gốm (22p)
sử dụng làm điện thế so sánh, khi đó chân này phải cấp cho nó điện áp cố định, có thể sử dụng diode zener:
bởi mục đích là bộ chuyển đổi A/D,các chân được nối với điện trở ngoài kéo lên
bên trong Cổng B cung cấp các chức năng ứng với các tính năng đặc biệt của vi điều khiển ATMEGA16:
bên trong Cổng C cung cấp các địa chỉ lối ra khi dùng bộ nhớ ở bên ngoài
bên trong Cổng D cung cấp các chức năng ứng với các tính năng đặc biệt của vi điều khiển ATMEGA16:
trình dịch C, macro assemblers, chương trình mô phỏng / sửa lỗi, kit thử nghiệm,…
Trang 332.3.8 Giới thiệu phần mềm codevision:
Để lập trình cho atmega16 ta dùng chương trình codevision AVR:
Codevision là phần mềm dùng để viết chương trình cho vi điều khiển AVR bằng ngôn ngữ C tương tự như keilC
Hình 2.26 Giao diện phần mềm codevision
Trang 34
Chương 3
PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN NGUYÊN CỨU
3.1 Địa điểm và thời gian thực hiện đề tài:
3.1.1 Địa điểm:
Phần chế tạo và khảo nghiệm được thực hiện tại xưởng nhà thầy Lê Văn Bạn
3.1.2 Thời gian:
Đề tài đã tiến hành từ 2 tháng 04 năm 2010 đến 30 tháng 06 năm 2010:
ngày 2 tháng 4 năm 2010 đến ngày 15 tháng 06 năm 2010
thành bài luận văn
3.2 Phương pháp thực hiện đề tài:
3.2.1 Phương pháp thiết kế phần cơ khí:
Sau khi đã tra cứu và tham khảo một số tài liệu ta chọn ra mô hình thiết kế
bộ phận tháo phôi
3.2.2 Phương pháp thiết kế phần điện tử:
Thiết kế mạch điều khiển bằng vi sử lí:
Trang 35- Viết chương trình điều khiển mạch và chạy thử chương trình
3.3 Phương tiện thực hiện đề tài: