(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế và chế tạo hệ thống cắt laser tự động theo băng chuyền

2019 Phụ lục 04 Huỳnh Bá Công TÊN ĐỀ TÀI THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẮT LASER THEO BĂNG CHUYỀN ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: CƠ ĐIỆN TỬ C C R L THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ T U THỐNG CẮT D LASER THEO ĐỀ TÀI: BĂNG CHUYỀN Người hướng dẫn: TS ĐẶNG PHƯỚC VINH Sinh viên thực hiện: HUỲNH BÁ CÔNG Số thẻ sinh viên: 101140177 Lớp: 14CDT2 Đà Nẵng, 12/2019 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: CƠ ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI: C C THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ R L THỐNG CẮT LASER THEO T U BĂNG CHUYỀN D Người hướng dẫn: TS ĐẶNG PHƯỚC VINH Sinh viên thực hiện: HUỲNH BÁ CÔNG Số thẻ sinh viên: 101140177 Lớp: 14CDT2 Đà Nẵng, 12/2019 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẮT LASER THEO BĂNG CHUYỀN TÓM TẮT Tên đề tài: Thiết kế chế tạo hệ thống cắt laser tự động theo băng chuyền Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Số thẻ SV:101140177 Lớp: 14CDT2 Đề tài nói máy cắt laser tự động theo cấu hình máy CNC Do sở vật chất khả có hạn, đề tài dừng mức độ khắc sản phẩm gỗ, cắt giấy, kim loại cực mỏng với đầu laser cơng suất 2.5W Mục đích: Cắt sản phẩm tự động với số lượng yêu cầu Đối tượng cắt: Giấy, gỗ, sắt Phương pháp: Cắt laser công nghệ CNC Sai số cho phép: 10% C C Nội dung chương thuyết minh gồm chương: R L T Chương 1: Tổng quan hệ thống cắt laser tự động theo băng chuyền Nội dung chương nói lý tác giả chọn đề tài này, vấn đề đặt mục tiêu, mục đích thực nghiên cứu, sở lý luận Theo cịn giới thiệu sơ lược U D khái niệm lý thuyết laser, CNC mà tác giả áp dụng vào đề tài nghiên cứu Cuối giới thiệu sơ lược đề tài, khối hình thành, cách hoạt động đưa hình mơ hình thiết kế, nội dung thể gồm mục: 1.1 Giới thiệu đề tài 1.2 Giới thiệu công nghệ cắt laser 1.3 Khái niệm máy CNC 1.4 Tổng quan hệ thống máy cắt laser theo băng chuyền Chương 2: Thiết kế tính tốn, chọn phương án vật liệu xây dựng khí Chương thể sơ đồ, cấu tạo hệ thống Trình bày phương pháp, phương án khí mà tác giả chọn, vật liệu, cách tính tốn áp dụng vào đề tài Chọn động cơ, thiết kế khung cấu có đồ án, trục X, Y vận hành, băng chuyền…gồm mục: 2.1 Sơ đồ tổng thể hệ thống Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẮT LASER THEO BĂNG CHUYỀN 2.2 Giới thiệu phần mềm thiết kế 2.3 Băng chuyền 2.4 Trục X, Y máy cắt laser 2.5 Laser Chương 3: Thiết kế xấy dựng hệ thống điều khiển Mở đầu chương giới thiệu phần mềm sử dụng, linh kiện điện tử có mơ hình Trình bày cách điều khiển, vận hành hệ thống, cách làm việc với điều khiển máy tính Lưu đồ thuật tốn lập trình 3.1 Giới thiệu phần mềm sử dụng 3.2 Các linh kiện điện tử có mạch 3.3 Sơ đồ nối dây mạch C C Chương 4: Kết luận định hướng đề tài Chương kết luận đưa kết mà đề tài đạt được, hạn chế đề R L T tài định hướng phát triển tương lai 4.1 Những kết đạt 4.2 Hạn chế U D 4.3 Hướng phát triển Tài liệu tham khảo Là phần trình bày đưa tài liệu, trang mạng mà tác giả tham khảo suốt trình thực đề tài Phụ lục Những nội dung phụ thêm để người đọc rõ đồ án Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẮT LASER THEO BĂNG CHUYỀN ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA CƠ KHÍ NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Huỳnh Bá Công Số thẻ sinh viên: 101140177 Lớp: 14CDT2 Ngành: Cơ điện tử Khoa: Cơ khí Tên đề tài đồ án: Thiết kế chế tạo hệ thống cắt laser tự động theo băng chuyền Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: Dựa vào số liệu thực tế đạc được: Kích thước bàn máy laser: 30x30cm; C C Kích thước băng tải: 60x20cm; Đầu laser: 2,5W; R L T Nguồn 220V – 12V; Nội dung phần thuyết minh tính tốn: U D Chương 1: Tổng quan hệ thống cắt laser tự động theo băng chuyền Chương 2: Thiết kế tính tốn, chọn phương án vật liệu xây dựng hệ thống khí Chương 3: Thiết kế xây dựng hệ thống điều khiển Chương 4: Kết luận hướng phát triển đề tài Các vẽ, đồ thị (ghi rõ loại kích thước vẽ): Bản vẽ sơ đồ động: A0 Bản vẽ sơ đồ mạch: A0 Bản vẽ lưu đồ thuật toán: A0 Bản vẽ tổng thể: A0 Bản vẽ lắp: A0 Bản vẽ chi tiết: A0 Họ tên người hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 26/08/2019 Ngày hoàn thành đồ án: 15/12/2019 Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẮT LASER THEO BĂNG CHUYỀN Đà Nẵng, ngày 26 tháng năm 2019 Trưởng Bộ môn …………………… Người hướng dẫn TS Đặng Phước Vinh C C R L T U D Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẮT LASER THEO BĂNG CHUYỀN LỜI NÓI ĐẦU Ngày với ứng dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến, giới ngày thay đổi, văn minh đại Cùng với q trình “Cơng nghiệp hóa- Hiện đại hóa” đất nước, hệ thống dây chuyền sản xuất tự động có suất chất lượng sản phẩm ngày cao, công nhân ngày dễ dàng thực cơng đoạn sản xuất hơn, quản lí dễ dàng việc kiểm soát đánh giá sản phẩm Tuy nhiên việc tiếp cận hệ thống dây chuyền hạn chế nước ta, chủ yếu phải nhập từ nước ngồi Với mục tiêu đóng góp phần nhỏ vào nghành cơng nghiệp đất nước, sở kiến thức học khí, điện tử, điều khiển tự động em định thực để tài: “Thiết kế chế tạo hệ thống cắt laser tự động theo băng chuyền” Đề C C tài giúp em tìm hiểu thêm thiết bị điện tử, dây chuyền công nghệ, lập R L T trình… kinh nghiệm thực tế có ích cho cơng việc sau bọn em Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn bảo nhiệt tình thầy TS ĐẶNG PHƯỚC VINH giúp đỡ nhiều trình tiềm hiểu thiết kế hoàn thành đề U D tài đồ án Cùng với cố gắng nỗ lực em hoàn thành xong đồ án mình, nhiên thời gian ngắn thực đề tài cộng với kiến thức nhiều hạn chế, nên tập đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót, nhóm thực mong đóng góp ý kiến thầy cô bạn sinh viên Đà Nẵng, ngày 03 tháng 12 năm 2019 Sinh viên thực Huỳnh Bá Công Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh v THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẮT LASER THEO BĂNG CHUYỀN C C R L T U D Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh vi THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẮT LASER THEO BĂNG CHUYỀN LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa sử dụng để bảo vệ học vị Mọi giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc rõ ràng phép công bố Sinh viên thực Huỳnh Bá Công C C R L T U D Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh vii THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẮT LASER THEO BĂNG CHUYỀN C C R L T U D Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh viii THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẮT LASER THEO BĂNG CHUYỀN Hình 3.2: Phần mềm Arduino 3.2 C C Các linh kiện điện tử có mạch R L T 3.2.1 Arduino UNO R3 Trong đồ án lần xử dụng dòng Arduino UNO R3(thế hệ thứ 3) U D Hình 3.3: Arduino UNO R3 Một vài thông số Arduino UNO R3 Bảng 3.1: Thông số UNO R3 Vi điều khiển ATmega328 họ 8bit Điện áp hoạt động 5V DC (chỉ cấp qua cổng USB) Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh 47 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẮT LASER THEO BĂNG CHUYỀN Tần số hoạt động 16 MHz Dòng tiêu thụ khoảng 30mA Điện áp vào khuyên dùng 7-12V DC Điện áp vào giới hạn 6-20V DC Số chân Digital I/O 14 (6 chân hardware PWM) Số chân Analog (độ phân giải 10bit) Dòng tối đa chân I/O 30 mA Dòng tối đa (5V) 500 mA Dòng tối đa (3.3V) 50 mA 32 KB (ATmega328) với 0.5KB dùng Bộ nhớ flash bootloader SRAM KB (ATmega328) EEPROM KB (ATmega328) C C R L T Vi điều khiển U D Hình 3.4: Vi điều khiển ATmega328 board Arduino Arduino UNO sử dụng vi điều khiển họ 8bit AVR ATmega8, ATmega168, ATmega328 Bộ não xử lí tác vụ đơn giản điều khiển đèn LED nhấp nháy, xử lí tín hiệu cho xe điều khiển từ xa, làm trạm đo nhiệt độ - độ ẩm hiển thị lên hình LCD… hay ứng dụng khác Các chân lượng Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh 48 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẮT LASER THEO BĂNG CHUYỀN - GND (Ground): cực âm nguồn điện cấp cho Arduino UNO Khi bạn dùng thiết bị sử dụng nguồn điện riêng biệt chân phải nối với - 5V: cấp điện áp 5V đầu Dòng tối đa cho phép chân 500mA - 3.3V: cấp điện áp 3.3V đầu Dòng tối đa cho phép chân 50mA - Vin (Voltage Input): để cấp nguồn cho Arduino UNO, bạn nối cực dương nguồn với chân cực âm nguồn với chân GND - IOREF: điện áp hoạt động vi điều khiển Arduino UNO đo chân Và dĩ nhiên ln 5V Mặc dù bạn khơng lấy nguồn 5V từ chân để sử dụng chức khơng phải cấp nguồn - RESET: việc nhấn nút Reset board để reset vi điều khiển tương đương với việc chân RESET nối với GND qua điện trở 10KΩ C C Bộ nhớ R L T Vi điều khiển Atmega328 tiêu chuẩn cung cấp cho người dùng: - 32KB nhớ Flash: đoạn lệnh bạn lập trình lưu trữ nhớ U D Flash vi điều khiển Thường có khoảng vài KB số dùng cho bootloader đừng lo, bạn cần 20KB nhớ đâu - 2KB cho SRAM (Static Random Access Memory): giá trị biến bạn khai báo lập trình lưu Bạn khai báo nhiều biến cần nhiều nhớ RAM Tuy vậy, thực nhớ RAM lại trở thành thứ mà bạn phải bận tâm Khi điện, liệu SRAM bị - 1KB cho EEPROM (Electrically Eraseble Programmable Read Only Memory): giống ổ cứng mini – nơi bạn đọc ghi liệu vào mà khơng phải lo bị cúp điện giống liệu SRAM Các cổng vào/ra Arduino UNO có 14 chân digital dùng để đọc xuất tín hiệu Chúng có mức điện áp 0V 5V với dòng vào/ra tối đa chân 40mA Ở chân có điện trở pull-up từ cài đặt vi điều khiển ATmega328 (mặc định điện trở khơng kết nối) Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh 49 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẮT LASER THEO BĂNG CHUYỀN Một số chân digital có chức đặc biệt sau: - chân Serial: (RX) (TX): dùng để gửi (transmit – TX) nhận (receive – RX) liệu TTL Serial Arduino Uno giao tiếp với thiết bị khác thông qua chân Kết nối bluetooth thường thấy nói nơm na kết nối Serial khơng dây Nếu không cần giao tiếp Serial, bạn không nên sử dụng chân không cần thiết - Chân PWM (~): 3, 5, 6, 9, 10, 11: cho phép bạn xuất xung PWM với độ phân giải 8bit (giá trị từ → 28-1 tương ứng với 0V → 5V) hàm analogWrite() Nói cách đơn giản, bạn điều chỉnh điện áp chân từ mức 0V đến 5V thay cố định mức 0V 5V chân khác - Chân giao tiếp SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK) Ngoài chức C C thơng thường, chân cịn dùng để truyền phát liệu giao thức R L T SPI với thiết bị khác - LED 13: Arduino UNO có đèn led màu cam (kí hiệu chữ L) Khi bấm nút Reset, bạn thấy đèn nhấp nháy để báo hiệu Nó nối với chân số 13 U D Khi chân người dùng sử dụng, LED sáng Arduino UNO có chân analog (A0 → A5) cung cấp độ phân giải tín hiệu 10bit (0 → 210-1) để đọc giá trị điện áp khoảng 0V → 5V Với chân AREF board, bạn để đưa vào điện áp tham chiếu sử dụng chân analog Tức bạn cấp điện áp 2.5V vào chân bạn dùng chân analog để đo điện áp khoảng từ 0V → 2.5V với độ phân giải 10bit Đặc biệt, Arduino UNO có chân A4 (SDA) A5 (SCL) hỗ trợ giao tiếp I2C/TWI với thiết bị khác Lập trình cho Arduino Các thiết bị dựa tảng Arduino lập trình ngơn riêng Ngơn ngữ dựa ngơn ngữ Wiring viết cho phần cứng nói chung Và Wiring lại biến thể C/C++ Một số người gọi Wiring, số khác gọi C hay C/C++ Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh 50 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẮT LASER THEO BĂNG CHUYỀN Để lập trình gửi lệnh nhận tín hiệu từ mạch Arduino, nhóm phát triển dự án cấp đến cho người dùng môi trường lập trình Arduino gọi Arduino IDE (Intergrated Development Environment) hình 3.2.2 Driver động bước A4988 A4988 trình điều khiển vi bước để điều khiển động bước lưỡng cực có dịch tích hợp để vận hành dễ dàng Điều có nghĩa điều khiển động bước với chân từ điều khiển chân để điều khiển hướng quay chân để điều khiển bước C C R L T Hình 3.5: A4988 – Trình điều khiển bước U D Driver cung cấp năm độ phân giải bc khỏc nhau: bc , ẵ bc, ẳ bc, 1/8 bước 1/16 bước Ngồi ra, có biến trở để điều chỉnh đầu tại, tắt nhiệt độ cao bảo vệ dòng điện chéo Nguồn vào từ đến 5,5 V dòng điện tối đa pha 2A làm mát bổ sung tốt dòng điện liên tục 1A pha mà không cần tản nhiệt làm mát Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh 51 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẮT LASER THEO BĂNG CHUYỀN Hình 3.6: Thông số kỹ thuật – A4988 Chân Driver A4988 Hai chân nút bên phải để cấp nguồn cho trình điều khiển, chân VDD Ground mà cần kết nối chúng với nguồn điện từ đến 5,5 V trường hợp điều khiển, Arduino Board cung cấp V Bốn chân sau để kết nối động C C Các chân 1A 1B kết nối với cuộn dây động chân 2A 2B R L T với cuộn dây khác động Để cung cấp lượng cho động cơ, ta sử dụng chân tiếp theo, Ground VMOT mà ta cần kết nối chúng với Nguồn cung cấp từ đến 35 V cần sử dụng tụ tách rời với 47 PhaF để bảo vệ board điều khiển khỏi xung điện áp U D Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh 52 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẮT LASER THEO BĂNG CHUYỀN C C R L T Hình 3.7: Sơ đồ nối dây – A4988 U D Hai chân tiếp theo, Step Direction chân mà thực sử dụng để điều khiển chuyển động động Chân Direction điều khiển hướng quay động ta cần kết nối với chân kỹ thuật số vi điều khiển Với chân Step, điều khiển mirosteps động với xung gửi tới chân này, động di chuyển bước Vì vậy, điều có nghĩa khơng cần chương trình phức tạp, board chuyển pha, dịng điều khiển tần số, v.v., trình dịch tích hợp Driver A4988 đảm nhiệm thứ Tiếp theo chân SLEEP mức logic thấp đặt board chế độ nghỉ để giảm thiểu mức tiêu thụ điện động không sử dụng Tiếp theo, chân RESET đặt trình dịch sang trạng thái Home xác định trước Trạng thái Home Vị trí Microstep Home nhìn thấy từ Board liệu A4988 Vì vậy, vị trí ban đầu từ nơi động khởi động chúng khác tùy thuộc vào độ phân giải microstep Nếu trạng thái đầu vào chân mức logic thấp, tất đầu vào STEP bị bỏ qua Chân Reset chân nổi, Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh 53 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẮT LASER THEO BĂNG CHUYỀN khơng có ý định điều khiển chương trình mình, cần kết nối với chân SLEEP để đưa lên mức cao bật board Hình 3.8: Chân trạng thái – A4988 C C chân (MS1, MS2 MS3) để chọn năm độ phân giải theo board Các chân có điện trở bên trong, ngắt kết nối, board R L T hoạt động chế độ bước đủ Cuối cùng, chân ENABLE sử dụng để bật tắt đầu FET Vì vậy, U D mức cao giữ cho đầu bị vô hiệu hóa 3.2.3 Cảm biến tiệm cận Chọn cảm biến E3F – DS30C4 Cảm biến vật cản hồng ngoại E3F-DS30C4 dùng ánh sáng hồng ngoại để xác định khoảng cách tới vật cản cho độ phản hồi nhanh nhiễu sử dụng mắt nhận phát tia hồng ngoại theo tần số riêng biệt Cảm biến chỉnh khoảng cách báo mong muốn thông qua biến trở, ngõ cảm biến dạng cực thu hở nên cần thêm trở treo lên nguồn chân output sử dụng Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh 54 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẮT LASER THEO BĂNG CHUYỀN C C Hình 3.9: Cảm biến tiệm cận E3F – DS30C4 R L T Thông số kỹ thuật - Nguồn điện cung cấp: ~ 36VDC - Khoảng cách phát hiện: ~ 30cm - Có thể điều chỉnh khoảng cách qua biến trở - Dịng kích ngõ ra: 300mA - Ngõ dạng NPN cực thu hở giúp tùy biến điện áp ngõ ra, trở treo lên áp U D tạo thành điện áp ngõ nhiêu - Chất liệu sản phẩm: nhựa - Có led hiển thị ngõ màu đỏ - Kích thước: 1.8cm (D) x 7.0cm (L) 3.2.4 Module điều khiển động L298N Là module điều khiển tốc động động dẫn ZS – RE81 cho băng tải Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh 55 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẮT LASER THEO BĂNG CHUYỀN Hình 3.10: Mạch L298N Thơng số kỹ thuật: C C - Driver: L298N tích hợp hai mạch cầu H - Điện áp điều khiển: +5 V ~ +12 V - Dòng tối đa cho cầu H là: 2A (=>2A cho motor) - Điện áp tín hiệu điều khiển: +5 V ~ +7 V - Dịng tín hiệu điều khiển: ~ 36mA (Arduino lên đến 40mA) - Cơng suất hao phí: 20W (khi nhiệt độ T = 75 ℃) - Nhiệt độ bảo quản: -25 ℃ ~ +130 ℃ R L T U D 3.2.5 Module điều khiển CNC Shield V3 Board Arduino CNC shield v3 board mở rộng Arduino UNO R3 dùng để điều khiển máy CNC mini Board có khay dùng để cắm mơ đun điều khiển động bước A4988, board điều khiển trục X, Y, Z thêm trục thứ tùy chọn máy CNC mini Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh 56 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẮT LASER THEO BĂNG CHUYỀN Hình 3.11: Mạch CNC Shield V3 Các tính bật: - Tương thích GRBL (mã nguồn mở chạy Arduino UNO R3 để điều khiển CNC mini C C - Hỗ trợ lên tới trục (trục X, Y, Z trục thứ tư tùy chọn) - Hỗ trợ tới Endstop cho trục - Tính điều khiển spindle, cơng suất laser - Tính điều khiển dung dịch làm mát máy hoạt động - Sử dụng mô đun điều khiển động bước, giúp tiết kiệm chi phí thay R L T U D thế, nâng cấp Thiết lập độ phân giải bước động jump đơn giản - Thiết kế nhỏ gọn, đầu nối tiêu chuẩn thông dụng - Điện áp nguồn cấp đa dạng từ 12V tới 36V 3.2.6 Cơng tắc hành trình Là thiết bị bảo vệ máy bàn máy trượt giới hạn cho phép, chạm cơng tắt hành trình mạch điện ngồi bị ngắt bàn máy dừng chuyển động, tránh va chạm vào chi tiết khác hệ thống Hình 3.12: Cơng tắt hành trình Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh 57 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẮT LASER THEO BĂNG CHUYỀN 3.3 Xác định sơ đồ nối dây Kết nối phần cứng (Arduino UNO R3 + CNC Shield +A4988) để điều khiển động trục X, Y Laser Nguồn 220V Động trục X Mạch điều khiển Công tắc C C Nguồn 12V R L T U D Động trục Y Mạch laser Cơng tắc hành trình trục Hình 3.13: Sơ đồ nối dây máy laser Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh 58 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẮT LASER THEO BĂNG CHUYỀN Chương 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 4.1 Những kết đạt Hệ thống nhìn chung hồn thành mục tiêu khắc laser mặt gỗ, tạo thành phẩm Cơ cấu vận hành ổn định vững chắc, giá thành rẻ đảm bảo chất lượng đầu ra, đưa thực tiễn Đáp ứng việc khắc họa, trang trí gỗ tự động Hồn thành mục tiêu đề nhiệm vụ đồ án Qua đề tài em bổ sung thêm kiến thức khí, lập trình, điều khiển… Để sau giúp ích cơng việc Cách tham khảo nghiên cứu tài liệu 4.2 C C Hạn chế R L T Hệ thống ngun sơ, yếu tố khí cịn chưa xác, tỉ lệ sai lệch cao khó vận hành thời gian dài Đề tài dừng mức cắt giấy khắc gỗ, công suất thấp U D Quy mơ nhỏ cịn đơn gian lập trình, cần phải can thiệp sửa chữa thường xuyên 4.3 Hướng phát triển Cơ cấu CNC có nhiều thực tế phổ biến nay, nhiều giới hạn chưa áp dụng dây chuyền nhiều, đề tài em ý tưởng giúp cơng nghiệp hóa gia công cắt laser nước ta Để phát triển sau này, em hướng đến băng tải phù hợp cơng suất đầu laser cắt kim loại vận hành băng chuyền Gia tăng phần khí hồn thiện hơn, tăng quy mơ kích thước mơ hình thực lên nhiều lần áp dụng vào công nghiệp gia công sản xuất Việt Nam Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh 59 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẮT LASER THEO BĂNG CHUYỀN TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS TS Trương Hữu Chí – TS Võ Thị Ry, “Cơ điện tử chế tạo máy”, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2007 [2] PGS TS Trương Hữu Chí – TS Võ Thị Ry, “Cơ điện tử hệ thống chế tạo máy”, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2005 [3] Bùi Lê Đôn, “Giáo trình nguyên lý máy”, Nhà xuất xây dựng, 2011 [4] PGS TS Nguyễn Văn Yến – TS Vũ Thị Hạnh, “Giáo trình sở thiết kế máy”, Nhà xuất xây dựng, 2015 [5] GS TS Trần Văn địch, “Công nghệ CNC”, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2009 [6] TS Nguyễn Văn Tiến, “Thiết lập vẽ đồ án chi tiết máy”, Nhà C C xuất khoa học kỹ thuật, 2005 [7] Lê Văn Doanh – Phạm Khắc Chương, “Kỹ thuật vi điều khiển”, Nhà xuất R L T khoa học kỹ thuật, 1998 [8] Nguyễn Phước Hải, “Giáo trình thiết kế khí Solidworks 2017”, Nhà xuất U D xây dựng, 2017 [9] ThS Nguyễn Độ, “Giáo trình vẽ kỹ thuật khí”, Đà Nẵng, 2012 [10] https://en.wikipedia.org/wiki/Laser_cutting (9/12/2019) [11] https://vietmachine.com.vn/dieu-khien-dong-co-buoc-voi-arduino-va-drivera4988.html (30/11/2019) [12] http://arduino.vn/bai-viet/893-cach-dung-module-dieu-khien-dong-col298n-cau-h-de-dieu-khien-dong-co-dc (30/11/2019) [13] https://en.wikipedia.org/wiki/G-code (5/12/2019) [14] http://arduino.vn/ (25/11/2019) Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh 60 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẮT LASER THEO BĂNG CHUYỀN PHỤ LỤC C C R L T U D Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh 61 ... 101140177 Lớp: 14CDT2 Đà Nẵng, 12/2019 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẮT LASER THEO BĂNG CHUYỀN TÓM TẮT Tên đề tài: Thiết kế chế tạo hệ thống cắt laser tự động theo băng chuyền Sinh viên thực hiện: Huỳnh... vii THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẮT LASER THEO BĂNG CHUYỀN C C R L T U D Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh viii THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẮT LASER THEO BĂNG CHUYỀN... xi THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẮT LASER THEO BĂNG CHUYỀN C C R L T U D Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh xii THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẮT LASER THEO BĂNG CHUYỀN