THIẾT KẾ, CHẾ TẠO, KHẢO NGHIỆM MÁY GẬP LƯỚI TỰ ĐỘNG

Sơ lược nội dung chính của đề tài bao gồm: Tính toán, thiết kế phần cơ của máy gập lưới tự động. Tính toán thiết kế chế tạo bộ phận khuôn gập định hình. Tính toán chọn động cơ cho bộ phận cấp liệu. Tính toán chọn xy lanh khí nén máy gập lưới tự động. Tính toán, thiết kế bộ phận điều khiển máy gập lưới tự động. Thiết kế mạch nguồn, mạch công suất. Thiết kế mạch điều khiển thiết bị của máy gập lưới tự động. Thiết kế mạch hiển thị thông số sử dụng LED 7 đoạn. Thiết lập giải thuật điều khiển thiết bị của máy gập lưới tự động. Khảo nghiệm sơ bộ thiết bị để đánh giá khả năng làm việc của hệ thống.  

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ, CHẾ TẠO, KHẢO NGHIỆM MÁY GẬP LƯỚI TỰ ĐỘNG Họ tên sinh viên: Lâm Minh Thắng Cao Minh Tú Ngành: CƠ ĐIỆN TỬ Niên khóa: 2012-2016 Tháng 06 năm 2016 THIẾT KẾ, CHẾ TẠO, KHẢO NGHIỆM MÁY GẬP LƯỚI TỰ ĐỘNG TÁC GIẢ Lâm Minh Thắng Cao Minh Tú Khóa luận tốt nghiệp đệ trình đáp ứng yêu cầu cấp Kỹ sư ngành Cơ Điện Tử Giáo viên hướng dẫn: ThS Đào Duy Vinh KS Nguyễn Trung Trực Tháng 06 năm 2016 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn cố gắng thân có giúp đỡ bạn bè, thầy, cô… Qua em xin gởi lời cảm ơn đến tất bạn bè, thầy, cô… giúp đỡ tạo điều kiện cho em hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn đến ban giám hiệu q thầy Khoa Cơ Khí - Công Nghệ đặc biệt thầy cô Bộ môn Cơ Điện Tử, Trường ĐH Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh tận tình dạy bảo để em nâng cao kiến thức chuyên môn Xin chân thành cảm ơn thầy ThS Đào Duy Vinh KS Nguyễn Trung Trực tận tình hướng dẫn, tư vấn giúp đỡ em thực đề tài Xin chân thành cảm ơn! TPHCM, tháng 06 năm 2016 Sinh viên thực Lâm Minh Thắng Cao Minh Tú TÓM TẮT Hiện nay, dây chuyền băng tải lưới sản xuất nước, sử dụng đa số phôi lưới nhập từ nước ngồi Nếu nhập máy sản xuất phơi lưới băng tải lưới từ nước ngồi tốn nhiều chi phí, giá thành cao Nhu cầu thực tế cần phải có máy gập lưới sản xuất Việt Nam để hạ giá thành phôi lưới Chính lý nên nhóm em thực hiền đề tài: “Thiết kế, chế tạo, khảo nghiệm máy gập lưới tự động” Sơ lược nội dung đề tài bao gồm: Tính tốn, thiết kế phần máy gập lưới tự động Tính tốn thiết kế chế tạo phận khn gập định hình Tính tốn chọn động cho phận cấp liệu Tính tốn chọn xy lanh khí nén máy gập lưới tự động Tính toán, thiết kế phận điều khiển máy gập lưới tự động Thiết kế mạch nguồn, mạch công suất Thiết kế mạch điều khiển thiết bị máy gập lưới tự động Thiết kế mạch hiển thị thông số sử dụng LED đoạn Thiết lập giải thuật điều khiển thiết bị máy gập lưới tự động Khảo nghiệm sơ thiết bị để đánh giá khả làm việc hệ thống MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii MỤC LỤC iv MỤC LỤC HÌNH vi MỤC LỤC BẢNG viii Chương MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Ý nghĩa thực tiễn đề tài Chương TỔNG QUAN 2.1 Sơ lược băng tải lưới 2.2 Tổng quan thiết bị sử dụng đề tài .4 2.2.1 Vi điều khiển (Arduino Atmega2560) 2.2.2 IC ổn áp nguồn 7805 2.2.3 Thanh ghi dịch IC 74HC595 2.2.4 LED đoạn 2.2.5 Rờ le (relay) .9 2.2.6 Encoder 10 2.2.7 Công tắc tơ (contactor) .10 2.2.8 Van đảo chiều khí nén 5/2 12 2.2.9 Động AC 13 2.2.10 Xy lanh 14 2.2.11 Máy nén khí 15 Chương NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 3.1 Nội dung 17 3.2 Phương pháp nghiên cứu 17 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 18 4.1 Tính tốn, thiết kế kết cấu máy gập lưới tự động 20 4.1.1 Cơ cấu nắn thẳng dây Inox máy gập lưới tự động 20 4.1.2 Cơ cấu cấp dây Inox máy gập lưới tự động 21 4.1.3 Tính tốn, thiết kế cấu gập định hình máy gập lưới tự động 23 4.1.4 Tính tốn, thiết kế cấu cắt phơi Inox máy gập lưới tự động 31 4.2 Tính tốn, thiết kế mạch điều khiển máy gập lưới tự động .32 4.2.1 Sơ đồ khối máy gập lưới tự động .32 4.2.2 Sơ đồ mạch nguyên lý điều khiển máy gập lưới tự động 33 4.2.3 Mạch giao tiếp vi điều khiển khối hiển thị (LED đoạn) máy gập lưới tự động 35 4.2.4 Mạch điều khiển cấu chấp hành máy gập lưới tự động 36 4.2.5 Trạng thái hoạt động cấu chấp hành máy gập lưới tự động 38 4.3 Sơ đồ điều khiển máy gập lưới tự động 40 4.4 Giải thuật điều khiển máy gập lưới tự động 41 4.4.1 Giải thuật điều khiển máy gập lưới tự động .41 4.4.2 Giải thuật điều khiển hiển thị giá trị máy gập lưới tự động 42 4.4.3 Giải thuật điều khiển xy lanh gập định hình máy gập lưới tự động 45 4.4.4 Giải thuật điều khiển công đoạn cắt phôi máy gập lưới tự động .46 4.5 Khảo nghiệm máy gập lưới tự động .49 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO .53 PHỤ LỤC MỤC LỤC HÌNH Hình 2.1: Băng tải lưới Hình 2.2: Máy dệt lưới B40 Hình 2.3: Mạch vi điều khiển (Arduino ATMEGA 2560) .4 Hình 2.4: Cấu tạo IC 7805 Hình 2.5: IC 74HC595 Hình 2.6: LED đoạn Hình 2.7: Sơ đồ điều khiển LED đoạn phương pháp chốt Hình 2.8: Sơ đồ điều khiển LED đoạn phương pháp quét Hình 2.9: Rờ le Hình 2.10: Cấu tạo Encoder .10 Hình 2.11: Các trạng thái nam châm điện công tắc tơ 11 Hình 2.12: Cấu tạo ký hiệu van điện từ 5/2 trạng thái 12 Hình 2.13: Động xoay chiều 13 Hình 2.14: Cấu tạo động xoay chiều .13 Hình 2.15: Cấu tạo ký hiệu xy lanh tác động hai chiều 14 Hình 2.16: Nguyên lý hoạt động pittông .16 Hình 2.17: Máy nén khí pittơng kiểu chữ V cấp 16 Hình 4.1: Sơ đồ nguyên lý cấu tạo máy gập lưới tự động 19 Hình 4.2: Cơ cấu nắn thẳng dây inox máy gập lưới tự động .20 Hình 4.3: Cơ cấu cấp liệu máy gập lưới tự động .21 Hình 4.4: Bố trí thí nghiệm chọn góc gập 24 Hình 4.5: Biểu đồ thể góc gập khuôn gập máy gập lưới tự động 25 Hình 4.6: Khn gập tạo hình 26 Hình 4.7: Cơ cấu cắt phôi máy gập lưới tự động .31 Hình 4.8: Sơ đồ khối máy gập lưới tự động .32 Hình 4.9: Sơ đồ mạch nguyên lý điều khiển máy gập lưới tự động 33 Hình 4.10: Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn sử dụng IC 7805 34 Hình 4.11: Sơ đồ mạch giao tiếp vi điều khiển LED đoạn 35 Hình 4.12: Sơ đồ mạch nguyên lý điều khiển cấu chấp hành máy gập lưới tự động 36 Hình 4.13: Sơ đồ mạch cấu chấp hành máy gập lưới tự động 38 Hình 4.14: Giản đồ trạng thái hoạt động cấu chấp hành máy gập lưới tự động 38 Hình 4.15: Sơ đồ nguyên lý điều khiển máy gập lưới tự động 40 Hình 4.16: Giải thuật điều khiển máy gập lưới tự động .42 Hình 4.17: Giải thuật hiển thị giá trị LED đoạn 43 Hình 4.18: Giải thuật điều khiển bước gập máy gập lưới tự động 45 Hình 4.19: Giải thuật điều khiển xy lanh cắt phôi máy gập lưới tự động 46 Hình 4.20: Máy gập lưới tự động thiết kế mô 47 Hình 4.21: Máy gập lưới tự động sau chế tạo lắp đặt 48 Hình 4.22: Biểu đồ khảo nghiệm chiều dài lần gập 50 Hình 4.23: Biểu đồ khảo nghiệm độ cao bước gập sản phẩm .51 MỤC LỤC BẢNG Bảng 2.1: Mã đoạn dịch IC 74HC595 cho LED anot chung katot chung Bảng 4.1: Khảo nghiệm chọn góc gập cho dây inox 304 có đường kính 3mm 24 Bảng 4.2: Khảo nghiệm áp suất 29 Bảng 4.3: Khảo nghiệm thông số độ dài bước gập 49 Bảng 4.4: Số liệu khảo nghiệm độ cao bước gập sản phẩm 50 Chương MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Ngành công nghiệp chế tạo máy nước ta dần phát triển Ngành chế tạo băng tải lưới phát triển xu hướng Nguyên liệu làm băng tải lưới đa số phải nhập phôi lưới gia công sẵn để lắp đặt kéo theo giá thành sản phẩm tăng cao, không chủ động thời gian, ảnh hưởng đến tiến độ thực Một số công ty nhập hệ thống tạo phơi lưới từ nước ngồi Tuy nhiên, giá thành hệ thống máy cao dẫn tới giá phôi lưới gập cao Để khắc phục số hạn chế hạ giá thành sản phẩm nước, nâng cao tính cạnh tranh, đòi hỏi cần phải có thiết bị gập lưới phơi tự động sản xuất nước với giá thành phù hợp Nhóm tiến hành thực đề tài “Thiết kế, chế tạo, khảo nghiệm máy gập lưới tự động” 1.2 Mục tiêu đề tài Thiết bị có khả tự động vận hành theo thơng số cài đặt Hồn thành việc thiết kế, chế tạo điều khiển vận hành máy gập lưới tự động với đường kính phơi cho phép cắt uốn phôi với độ dài khác Thiết kế cấu đơn giản phù hợp với khả chế tạo xưởng khí Việt Nam Giảm giá thành, dễ vận hành hoàn toàn tự động 1.3 Ý nghĩa thực tiễn đề tài Thiết kế thiết bị có khả chế tạo với cơng nghệ nước, có giá thành hợp lý, góp phần giảm giá thành phơi đưa vào sản xuất Chương TỔNG QUAN 2.1 Sơ lược băng tải lưới Hình 2.1: Băng tải lưới Hệ thống băng tải lưới phận quan trọng dây chuyền sản xuất hệ thống lắp ráp, vận chuyển sản phẩm dễ dàng nhìn thấy nhà máy xí, tiêu biểu sở sản xuất nghành công nghiệp thực phẩm Băng tải lưới thường sản xuất dây thép, dây chuyền sản xuất thực phẩm dùng inox 304 Băng tải lưới sản phẩm sản xuất thủ công, dùng sức người chủ yếu Yêu cầu phôi dây thép lớn, nhằm tiết kiệm thời gian, chi phí q trình sản xuất Do nhu cầu thị trường mà số công ty thiết kế chế tạo máy gập, dệt lưới sắt tự động sử dụng động cơ, khí nén thủy lực duỗi cắt uốn nhiều đường kính phơi khác độ xác suất cao Máy dệt lưới B40 Hình 2.2: Máy dệt lưới B40 không dẫn nữa, rờ le KR1 không cấp điện, cặp tiếp KR1 chuyển sang trạng thái thường hở, cuộn hút khởi động từ khơng bị tác động, cặp tiếp điểm K1 khởi động từ trở trạng thái hở ban đầu khiến cho động cấp liệu dừng lại Vi điều khiển kích mức cao tiếp tục vào chân B transistor Q2, Q2 dẫn làm mạch kín Van Y1 kích Xy lanh A có cổng khí sau A1, cổng cấp khí Y1 kích Cổng cấp khí trước A2 nhận khí van Y1 khơng kích Thời điểm chân kích van 5/2 Y1 kích, A1 có khí đẩy xy lanh A Xy lanh A thực hành trình, cơng tắc hành trình lắp vào cuối hành trình xy lanh A có tín hiệu báo xy lanh A hết hành trình, vi điều khiển ngừng cấp tín hiệu mức cao cho chân B transistor Q2 Q2 ngừng dẫn, mạch bị ngắt, van Y1 khơng kích, dòng khí chuyển từ cấp cho cổng A1 sang cấp cho cổng A2 Lúc xy lanh A thực hành trình Tiếp tục chu trình vi điều khiển cấp tín hiệu mức cao cho transistor Q1, làm động hoạt động Khi đủ điều kiện dừng động vi điều khiển ngừng cấp tín hiệu mức cao cho Q1, động ngưng hoạt động Vi điều khiển cấp tín hiệu mức cao cho transistor Q3, mạch kín Van 5/2 Y2 kích, khí cấp cho cổng B1, xy lanh B Sau xy lanh B hồn tất hành trình, cơng tắc hành trình lắp vào cuối hành trình xy lanh B có tín hiệu báo xy lanh B hết hành trình, vi điều khiển ngừng kích mức cao cho Q3, Y2 khơng cấp tín hiệu, cổng khí B2 cấp xy lanh B Lúc bước gập hoàn thành Bước gập thứ hai tương tự bước gập 1, bắt đầu mở động cơ dừng động cơ xy lanh A ra/về bật động cơ dừng động cơ xy lanh B ra/về Số bước gập yêu cầu 2, sau xy lanh B lần gập thứ hai vi điều khiển xuất tín hiệu mức cao cho chân B transistor Q4, làm cho van Y3 kích Cổng cấp khí C1 cấp khí, xy lanh C thực hành trình Cơng tắc hành trình lắp vào cuối hành trình xy lanh C có tín hiệu báo xy lanh C hết hành trình tín hiệu từ vi điều khiển không cấp đến Q4 Lúc Y3 khơng kích, cổng C2 cấp khí, xy lanh C Hồn thành bước điều khiển tất cấu chấp hành máy gập lưới tự động theo chương trình vi điều khiển 4.2.5 Trạng thái hoạt động cấu chấp hành máy gập lưới tự động 36 Hình 4.13: Sơ đồ mạch cấu chấp hành máy gập lưới tự S động S Start S Động S1 S1 cấp liệu M Xy lanh A S2 S2 S Xy lanh B S3 Xy lanh C M+ M- M+ M- M+ M- M+ M- B- A+ A- B+ B- A+ A- B+ C+ C- Hình 4.14: Giản đồ trạng thái hoạt động cấu chấp hành máy gập lưới tự động M+ M-: Ký hiệu tín hiệu điều khiển cho phần tử nhớ M M+ có điện tác dụng vào cuộn kích rờ le KR1, tiếp điểm K1 cơng tắc tơ đóng, làm động M hoạt động, M- ngắt điện tác dụng vào cuộn kích rờ le KR1, tiếp điểm K1 cơng tắc tơ trở trạng thái ban đầu, làm động M ngừng hoạt động A+ A-: Ký hiệu tín hiệu điều khiển cho phần tử nhớ A A+ có điện tác dụng vào cuộn kích Y1 xy lanh A, làm xy lanh A duỗi ra, A- ngắt điện tác dụng vào cuộn kích Y1 xy lanh A B+ B-: Ký hiệu tín hiệu điều khiển cho phần tử nhớ B B+ có điện tác dụng vào cuộn kích Y2 xy lanh B, làm xy lanh B duỗi ra, B- ngắt điện tác dụng vào cuộn kích Y2 xy lanh B 37 C+ C-: Ký hiệu tín hiệu điều khiển cho phần tử nhớ C C+ có điện tác dụng vào cuộn kích Y3 xy lanh C, làm xy lanh C duỗi ra, C- ngắt điện tác dụng vào cuộn kích Y3 xy lanh C S: Ký hiệu tín hiệu cảm biến (encoder) S1, S2, S3: ký hiệu tín hiệu điều khiển lắp vào cuối hành trình xy lanh A, B, C Từ giản đồ trạng thái (Hình 4.14), xác định điều kiện cấu chấp hành Bước thực thứ nhất: Động M quay với tín hiệu điều khiển M+ M+= Start Bước thực thứ hai: Động M ngừng quay với tín hiệu điều khiển M- Xy lanh A với tín hiệu A+ M-= S A+=M- ^ B- ^ C- Bước thực thứ ba: Xy lanh A với tín hiệu A- Động M quay với tín hiệu điều khiển M+ A-=S1 M+=A- Bước thực thứ tư: Động M ngừng quay với tín hiệu điều khiển M- Xy lanh B với tín hiệu B+ M-= S B+=M- ^ A- Bước thực thứ năm: Xy lanh B với tín hiệu B- Động M quay với tín hiệu điều khiển M+ B-=S2 M+= B- Bước thực thứ sáu: Động M ngừng quay với tín hiệu điều khiển M- Xy lanh A với tín hiệu A+ M-= S A+=M- ^ B- 38 Bước thực thứ bảy: Xy lanh A với tín hiệu A- Động M quay với tín hiệu điều khiển M+ A-=S1 M+=A- Bước thực thứ tám: Động M ngừng quay với tín hiệu điều khiển M- Xy lanh B với tín hiệu B+ M-= S B+=M- ^ A- Bước thực thứ chín: Xy lanh B với tín hiệu B- Xy lanh C với tín hiệu C+ B-=S2 C+=B- Bước thực thứ mười: Xy lanh C với tín hiệu C- C-=S3 4.3 Sơ đồ điều khiển máy gập lưới tự động Hình 4.15: Sơ đồ nguyên lý điều khiển máy gập lưới tự động 39 Sơ đồ điều khiển máy gập lưới tự động thể (Hình 4.15) Trong trình tự việc điều khiển hệ thống bắt đầu kết thúc từ lúc mạch điều khiển (board mạch Arduino) nhận tín hiệu điều chỉnh biến số giá trị hệ thống, từ cụm tín hiệu điều khiển gồm nút nhấn Sau mạch điều khiển xử lý thơng tin từ biến giá trị điều chỉnh lúc đầu, đưa mệnh lệnh cho cấu chấp hành hoạt động (các xy lanh động cơ) Thời điểm cấu chấp hành thực mệnh lệnh từ mạch điều khiển, chương trình điều khiển cập nhật trạng thái cấu chấp hành, từ mạch điều khiển định trình tự giá trị cho mệnh lệnh cho phù hợp với tình trạng hệ thống 4.4 Giải thuật điều khiển máy gập lưới tự động 4.4.1 Giải thuật điều khiển máy gập lưới tự động Lưu đồ giải thuật máy gập lưới tự động thể (Hình 4.16) Bắt đầu nhập vào N1 L1 số bước gập độ dài cho bước gập mà ta mong muốn sản phẩm hoàn thành, hiển thị giá trị N L1 Tiếp tục so sánh độ dài bước gập có lớn độ dài bước gập mong muốn nhập từ trước không Nếu so sánh sai, L ≥ L1, tiến hành mở cho động quay, quay bước so sánh lại L ≥ L1 Nếu so sánh có nghĩa L ≥ L1, dừng động cho xy lanh A gập Xy lanh A cấp tín hiệu cơng tắc hành trình kích, xy lanh A Bước tiếp tục tiến hành so sánh L ≥ L1 hay không Nếu so sánh sai, L ≥ L 1, tiến hành mở cho động quay, quay bước so sánh lại L≥ L1 Trường hợp so sánh kết dừng động cho xy lanh B gập Khi cơng tắc hành trình có tín hiệu mức cao, cho xy lanh B Hoàn thành bước gập Chuyển sang so sánh số lượng bước gập có lớn số bước gập cài đặt khơng Nếu so sánh sai có nghĩa số bước gập N bé số lượng bước gập cài đặt N1, quay bước ban đầu thực lại chu trình từ bước hiển thị N1 L1 Nếu so sánh có nghĩa N ≥N 1, cho xy lanh C cắt Cho xy lanh C cơng tắc hành trình có tín hiệu Hồn thành chu trình tạo sản phẩm khơng muốn kết thúc quay lại bước hiển thị N L1, muốn kết thúc kết thúc chương trình 40 Bắt đầu Nhập N1, L1 Hiển thị N1 L1 N=N+1 Đọc Encoder N ≥ N1? L ≥ L1 ? Sai Mở động Sai Đúng Đúng Xy lanh C Dừng động Xy lanh A Sai Sai CTHT3=1 ? CTHT1=1 ? Đúng Đúng Xy lanh C Xy lanh A Sai Đọc Encoder L ≥ L1? Kết thúc? Sai Đúng Mở động Đúng TrongKết đó:thúc Dừng động Xy lanh B CTHT2=1 ? L1: Chiều dài bước gập N1: Số bước gập L: Chiều dài bước gập Sai N: Số bước gập Đúng CTHT: Công tắc hành trình Xy lanh B Hình 4.16: Giải thuật điều khiển máy gập lưới tự động 4.4.2 Giải thuật điều khiển hiển thị giá trị máy gập lưới tự động 41 Bắt đầu Tắt LED đoạn Mở LED hàng đơn vị bước gập Xuất mã số đoạn đơn vị bước gập Tắt LED hàng đơn vị chiều dài bước Mở LED hàng chục chiều dài bước Duy trì ms Xuất mã số đoạn chiều dài bước Tắt LED hàng đơn vị bước gập Duy trì ms Mở LED hàng chục bước gập Xuất mã số đoạn Duy trì ms Kết thúc? Sai Đúng Tắt LED hàng chục bước gập Mở LED hàng đơn vi chiều dài bước Xuất mã số đoạn Kết thúc Duy trì ms Hình 4.17: Giải thuật hiển thị giá trị LED đoạn Giải thuật hiển thị giá trị chiều dài số bước gập máy gập lưới tự động thể (Hình 4.17) Phương pháp điều khiển LED đoạn sử dụng đề tài 42 tương tự phương pháp quét nêu trên, cách xuất tín hiệu tắt mở LED nội dung số hiển thị LED theo cách thức khác Ban đầu tắt LED để chống lem IC 74HC595 (U6) xuất mã cho LED hàng đơn vị bước sáng (chỉ cho phép sáng LED hàng đơn vị bước) LED thể nội dung số đơn vị bước gập IC 74HC595 (U4) qui định mã đoạn, trì LED hàng đơn vị sáng thời gian khoảng ms IC U6 xuất mã tắt LED hàng đơn vị bước, cho LED hàng chục bước sáng, LED thể nội dung số hàng chục số lượng bước gập IC U4 qui định mã LED đoạn, trì LED hàng chục bước sáng mã đoạn giá trị số hàng chục ms Tiếp tục tắt LED hàng chục bước cho phép sáng LED hàng đơn vị chiều dài bước gập, LED thể nội Bắtvịđầu dung số hàng đơn chiều dài bước mà mã đoạn IC U4 qui định, trạng thái sáng mã đoạn xuất trì thời gian khoảng 4ms Tiếp theo tín hiệu từ IC U6 tắt LED hàng đơn vị chiều dài bước bật LED hàng chục Bật động kéomã phôi đơn vị chiều dài bước, đoạn truyền tới U4,phơi tín hiệu truyền BậtLED độngtừcơICkéo tới với trạng thái sáng LED trì 4ms Chương trình chạy quay lại từ đầu, Saicứ quét xuất mã kích LED đoạn, theo thứ tự cách liên tục Kết quảLlà≥4L1? LED đoạn hiển thị nội dung số 1Sai lúc L ≥ L1? Đúng Đúng Dừng động kéo phôi Dừng động kéo phơi Kích van Y1 (Xy lanh A ra) Kích van Y2 (Xy lanh B ra) Sai Sai CTHT1=1 ? CTHT2=1 ? Đúng Đúng 4.4.3 Giải thuật điều khiển xy lanh gập định hình máy gập lưới tự động Ngắt van Y2 Ngắt van Y1 (Xy lanh B về) (Xy lanh A về) 43 Kết thúc Trong đó: L1: Chiều dài bước gập N1: Số bước gập L: Chiều dài bước gập Y1, Y2: Cuộn kích van đảo chiều 5/2 CTHT: Cơng tắc hành trình Hình 4.18: Giải thuật điều khiển bước gập máy gập lưới tự động Lưu đồ giải thuật chu trình dập bước máy gập lưới tự động thể (Hình 4.18) Bắt đầu chu trình bật động quay độ dài bước gập chưa độ dài mong muốn tiếp tục quay, độ dài bước gập với độ dài 44 mong muốn dừng động Kích van Y1 cho xy lanh A gập phơi vào khn định hình, ngừng kích van Y1 cho xy lanh A khí cơng tắc hành trình cuối hành trình xy lanh A có tín hiệu Tiếp tục cho động quay, kiểm tra độ dài phôi kéo chưa độ dài bước dập cài đặt tiếp tục kéo phơi, đủ độ dài bước dập dừng động Kích van Y2 cho xy lanh B dập định hình phơi, xy lanh B gập xong cơng tắc hành trình kích, ngắt van Y2 xy lanh B hoàn thành bước gập 4.4.4 Giải thuật điều khiển công đoạn cắt phơi máy gập lưới tự động Bắt đầu Kích van Y3 (Xy lanh C ra) Sai CTHT3=1 ? Đúng Ngắt van Y3 (Xy lanh C về) Kết thúc Hình 4.19: Giải thuật điều khiển xy lanh cắt phơi máy gập lưới tự động Trong đó: Y3: Cuộn kích van đảo chiều khí nén 5/2 CTHT3: Cơng tắc hành trình Khi số bước gập đủ điều khiển xuất tín hiệu kích mở van nén khí Y3 Qua hệ thống phân phối khí van đảo chiều 5/2 hoạt động tác động cho xy lanh C cắt phơi Inox, tín hiệu trì đến cơng tắc hành trình chuyển từ mức thấp sang tín hiệu mức cao, lúc mạch điều khiển ngắt van Y3, xy lanh cắt 45 Hình máy gập lưới tự động thiết kế 3D Hình 4.20: Mơ hình máy gập lưới tự động đươc thiết kế 3D Mơ hình máy gập lưới tự động sau chế tạo lắp ráp Hình 4.21: Máy gập lưới tự động sau chế tạo lắp ráp 4.5 Khảo nghiệm máy gập lưới tự động Khảo nghiệm sơ thiết bị máy gập lưới tự động để đánh giá khả làm việc thiết bị Địa điểm: Xưởng điện tử CK6, Khoa Cơ Khí-Cơng Nghệ, trường Đại Học Nơng Lâm thành phố Hồ Chí Minh Tiến hành khảo nghiệm hai thơng số máy gồm: Số lượng bước gập sản phẩm Sự chênh lệch độ dài bước gập lần gập Khảo nghiệm thông số Độ dài bước gập Bước 1: Đặt máy phận cấp phôi mặt phẳng nằm ngang cân 46 Bước 2: Cấp nguồn cho máy, hiệu chỉnh thông số, số lượng bước gập sản phẩm, độ dài bước gập Bước 3: Sau hiệu chỉnh, ấn Start để tiến hành chạy máy, thu sản phẩm kiểm tra lại thông số sản phẩm Khảo nghiệm độ dài lần gập Bảng 4.3: Khảo nghiệm thông số độ dài bước gập Chiều dài Lần gập Lần Lần Lần Lần Lần Lần Lần Lần Lần Lần 10 Trung bình 40(mm ) 80(mm ) 120(mm ) 39,4 41,7 40,2 39,4 40,7 39,6 40,8 39,6 40,4 38,7 40,05 79,2 81,7 80,7 81,1 79,3 80,4 79,7 79,4 80,5 79,6 80,16 120,5 121,5 119,6 120,4 120,6 121,5 119,6 119,1 121,8 119,7 120,43 47 Biể u đồ khảo nghiệm chiều dài l ần gập 140 120 100 80 60 40 20 Lần Lần Lần Lần 40mm Lần Lần 80mm Lần Lần Lần Lần 10 120mm Hình 4.22: Biểu đồ khảo nghiệm chiều dài lần gập Kết luận: Từ số liệu thực nghiệm (Bảng 4.3) (Hình 4.22) cho thấy có sai lệch chiều dài bước gập so với độ dài cài đặt: Với độ dài 40mm sai lệch là: 40,05 ± 0,77 (mm) Với độ dài 80mm sai lệch là: 80,16 ± 0,72 (mm) Với độ dài 120mm sai lệch là: 120,43 ± 0,86 (mm) Bảng 4.4: Số liệu khảo nghiệm độ cao bước gập sản phẩm Cạnh Lần khảo nghiệm Chiều dài Chiều dài cạnh A (mm) cạnh B (mm) Lần Lần Lần Lần Lần Lần Lần Lần Lần Lần 10 13,9 14 13,2 13,1 14,5 14,1 13,9 14,7 13,5 14,2 14,2 13,7 13,1 13,2 14,3 13,3 13,6 14,1 13,8 14,3 Trung bình 13,91 13,76 48 15 14.5 14 13.5 Chiều dài cạnh A (mm) Chiều dài cạnh B (mm) 13 12.5 12 n Lầ n Lầ n Lầ n Lầ n Lầ n Lầ n Lầ n Lầ 10 n Lầ Lầ n Hình 4.23: Biểu đồ khảo nghiệm độ cao bước gập sản phẩm Kết luận: Từ số liệu thực nghiệm có (Bảng 4.4) (Hình 2.23) cho thấy có sai lệch độ cao bước gập lần gập Sai lệch cạnh gập A: 13,91 ± 0,52 (mm) Sai lệch cạnh gập B: 13,76 ± 0,45 (mm) CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ KẾT LUẬN Sau trình nghiên cứu, thiết kế, chế tạo vận hành thiết bị máy gập lưới tự động, đề tài thực số kết quả: Đã hoàn tất việc thiết kế, chế tạo thử nghiệm mạch điều khiển tự động máy gập lưới tự động Thiết lập giải thuật điều khiển tự động cho máy gập lưới tự động Thiết bị có khả tự động vận hành theo thông số cài đặt Thiết kế cấu đơn giản phù hợp với khả chế tạo xưởng khí Việt Nam Làm chủ công nghệ điều khiển, vận hành máy gập lưới tự động Các thông số sản phẩm sau khảo nghiệm: 49 Sai lệch cạnh gập A: 13,91 ± 0,52 (mm) Sai lệch cạnh gập B: 13,76 ± 0,45 (mm) Chiều dài lần gập: Với độ dài 40mm sai lệch là: 40,05 ± 0,77 (mm) Với độ dài 80mm sai lệch là: 80,16 ± 0,72 (mm) Với độ dài 120mm sai lệch là: 120,43 ± 0,86 (mm) KIẾN NGHỊ Máy gập lưới tự động cần tiếp tục tiến hành khảo nghiệm đánh giá khả hoạt động thêm TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Nguyễn Ngọc Cẩn, Kỹ thuật điều khiển tự động, Nhà xuất Đại học Quốc gia Thành Phố Hồ Chí Minh, 2001 [2] Nguyễn Ngọc Điệp, Giáo trình Hệ Thống Khí Nén – Thủy Lực, Trường Đại Học Cơng Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh 2007 [3] GS.TS Nguyễn Trọng Hiệp Nguyễn Văn Lẫm, Thiết kế chi tiết máy, Nhà xuất Giáo dục 2003 [4] Nguyễn Minh Hương, Giáo trình khí cụ điện, Nhà xuất Hà Nội, 2007 [5] Trần Hữu Quế, Vẽ kỹ thuật khí, Nhà xuất giáo dục 2002 [6] Dương Minh Trí, Linh kiện điện tử, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, 2004 [7] ThS Đỗ Hữu Toàn, Sức bền vật liệu, Đại Học Nơng Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh, 1995 Tiếng nước [8] Theo Michael Margolis, Arduino Cookbook, in Mỹ, 2011 50 ... hành máy gập lưới tự động 36 4.2.5 Trạng thái hoạt động cấu chấp hành máy gập lưới tự động 38 4.3 Sơ đồ điều khiển máy gập lưới tự động 40 4.4 Giải thuật điều khiển máy gập lưới tự động. .. máy gập lưới tự động 45 Hình 4.19: Giải thuật điều khiển xy lanh cắt phôi máy gập lưới tự động 46 Hình 4.20: Máy gập lưới tự động thiết kế mơ 47 Hình 4.21: Máy gập lưới tự động sau chế. .. dây inox máy gập lưới tự động b) Hình cấu nắn thẳng dây inox máy gập lưới tự động sau chế tạo Hình 4.2: Cơ cấu nắn thẳng dây inox máy gập lưới tự động Cơ cấu nắn phôi máy gập lưới tự động thể