(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế máy nhấn thủy lực

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY NHẤN THỦY LỰC Người hướng dẫn: PGS.TS TRẦN XUÂN TÙY Sinh viên thực hiện: LÊ ĐÌNH HỢP Đà Nẵng, 2019 CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Độc lập - Tự - Hạnh phúc TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: LÊ ĐÌNH HỢP Lớp: 14C1VA Khoa: Cơ khí Tên đề tài đồ án: Số thẻ sinh viên: 101140227 Ngành: Cơ khí chế tạo máy Máy nhấn thủy lực Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: - Thép gia cơng CT3 có chảy = 24 KG/mm2 ; b = 36 KG/mm2 - Thép gia cơng JIS có chảy = 37 KG/mm2 ; b = 42 KG/mm2 - Bề dày phôi thép tối đa 6mm C C Nội dung phần thuyết minh tính tốn: - Giới thiệu sản phẩm quy trình sản xuất - Tính tốn hệ thống thủy lực phần tử hệ thống ( xi lanh, bơm, - R L T DU đường ống, loại van cần thiết, bể dầu, ) Tính tốn số cấu máy ( sức bền thân dao trê n, dao dưới, thiết kế sơ đồ mạch điều khiển hệ thống) Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): - Bản vẽ phương án - Bản vẽ sơ đồ động - Bản vẽ toàn máy Bản vẽ mặt cắt Bản vẽ trục đồng - Bản vẽ thân bên Bản vẽ thân Bản vẽ mạch điều khiển Họ tên người hướng dẫn: PGS.TS Trần Xuân Tùy Ngày giao nhiệm vụ đồ án: …… /……./201… Ngày hoàn thành đồ án: …… /……./201… Trưởng Bộ môn …………………… Đà Nẵng, ngày tháng năm 201 Người hướng dẫn TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tên đề tài : THIẾT KẾ MÁY NHẤN THỦY LỰC Họ tên SV : Lê Đình Hợp Mã SV : 101140227 Lớp : 14C1VA GV hướng dẫn GV duyệt : PGS.TS Trần Xuân Tùy : ThS Nguyễn Đắc Lực Nội dung làm bao gồm vấn đề sau: Nhu cầu thực tế đề tài Xuất phát từ nhu cầu thực tế cần thay trụ, cột đèn chiếu sáng bê tông C C truyền thống trụ chiếu sáng thép hình bát giác hình trụ R L T Cơng nghệ sản phẩm trụ thép phục vụ cho cơng trình ngày nhiều số lượng yêu cầu cao chất lượng thẩm mỹ hàng ngoại nhập có DU mặt nhiều nơi nước nên sở sản xuất tất yếu phải cải tiến công nghệ đưa sản phẩm nhằm thỏa mãn nhu cầu thị trường để cạnh tranh Trên sở nhu cầu thị trường để cạnh tranh việc sản xuất loại trụ thép công nghệ quan trọng Sản phẩm trụ đèn chiếu sáng công cộng bế n cảng đường giao thơng có nhu cầu lớn chủ yếu phục vụ chiếu sáng cho cơng trình giao thơng loại trụ bát giác có phần thân dài 6m , phần đế đúc gang , phần cổ trụ Phần thân trụ chế tạo từ phôi ban đầu thép có chiều dày 6mm , chiều dài 6m Từ phơi ban đầu qua dập định hình để tạo thành hình bát giác sau hàn giáp mối Phạm vi nghiên cứu đề tài tốt nghiệp: Trong đề tài nhóm chúng tơi thiết kế cấu cho máy, tìm hiều phương pháp bố trí, tính toán, chọn phận cho tối ưu - Tính tốn thiết kế hệ động học cho máy - Tính tốn thống thủy lực phần tử hệ thống Nội dung đề tài thực : - Số trang thuyết minh: 69 - Số vẽ: 8A0 Kết đạt được: ➢ Phần lý thuyết tìm hiểu: - Tổng quan robot hái dâu tây tự động, tính thiết thực cấp thiết đề tài - Các sản phẩm robot hái dâu giới - Giới thiệu số truyền, lựa chọn phương án thiết kế cấu dẫn động cho robot hái dâu tây - Thiết kế phận gá đặt robot - Giới thiệu thành phần module chức điều khiển động ➢ Đã lựa chọn thiết kế phần: - Lựa chọn đưa phương án tối ưu C C - Lựa chọn cấu truyền động cho robot R L T - Chọn loại động sử dụng - Bộ truyền vít me, đai ốc truyền đai cho cấu trượt qua lại tay gắp, truyền xích cho cấu truyền động DU - Nghiên cứu mạch điều khiển để hoạt động hiệu nông trường ➢ Mơ hình robot hái dâu tự động ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TT Họ tên sinh viên Số thẻ SV Lớp Ngành Nguyễn Đăng Hùng 101130203 13CDT2 CƠ ĐIỆN TỬ Vũ Minh Tân 101130213 13CDT2 CƠ ĐIỆN TỬ Tên đề tài: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO ROBOT HÁI DÂU TỰ ĐỘNG Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: Nội dung phần thuyết minh tính tốn: a Phần chung: TT Họ tên sinh viên Nội dung Nguyễn Đăng Hùng - Tìm hiểu số loại robot hái dâu thực tế lựa chọn hệ thống phù hợp để thiết kế Vũ Minh Tân - Đưa nguyên lí, lựa chọn phương án phù hợp để thiết kế - Thi công robot thực tế b Phần riêng TT Họ tên sinh viên Nội dung Nguyễn Đăng Hùng Tìm hiểu code điều khiển, hoàn thành thuyết minh Vũ Minh Tân Tính tốn sức bền cho trục máy C C R L T Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): a Phần chung: DU TT Họ tên sinh viên Nguyễn Đăng Hùng Vũ Minh Tân - Nội dung Bản vẽ tổng thể 1A0 b Phần riêng: TT Họ tên sinh viên Vũ Minh Tân Nguyễn Đăng Hùng Nội dung - Bản vẽ sơ đồ động 1A0 - Bản vẽ chi tiết 1A0 - Bản vẽ sơ đồ mạch điện 1A0 - Bản vẽ lưu đồ thuật toán 1A0 Họ tên người hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh Ngày giao nhiệm vụ đồ án: Ngày hoàn thành đồ án: 01 /02 /2018 01 /06 /2018 Đà Nẵng, ngày Trưởng Bộ môn Cơ điện tử tháng Người hướng dẫn năm2018 T.S Đặng Phước Vinh C C DU R L T LỜI CÁM ƠN Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy khoa Cơ khí mơn Cơ điện tử trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng tận tụy dạy dỗ, truyền đạt cho chúng em kiến thức quý báu năm học vừa qua để chúng em có kiến thức hồn thành đề tài Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Đặng Phước Vinh tận tình hướng dẫn, bảo chúng em suốt thời gian học tập thực đề tài Xin chân thành cảm ơn bạn tập thể lớp 13CDT tham gia đóng góp ý kiến suốt q trình thực để nhóm hồn thành tốt đề tài Mặc dù hướng dẫn nhiệt tình thầy Đặng Phước Vinh, cơng nghệ cịn hạn chế, kinh nghiệm thiết kế chưa trau dồi nhiều, tài liệu phục vụ C C cho công việc thiết kế cịn q nên khơng tránh khỏi bỡ ngỡ Sau R L T thời gian tháng làm đề tài nổ lực thân hướng dẫn thầy Đặng Phước Vinh, thầy cô giáo giúp đỡ bạn sinh viên khác khoa chúng em hoàn thành xong đồ án thời gian quy định DU Một lần cho phép chúng em gửi đến q thầy bạn lịng biết ơn sâu Đà Nẵng, ngày tháng năm 2018 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đăng Hùng i Vũ Minh Tân CAM ĐOAN Kính gửi: - Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng - Khoa Cơ Khí Chúng em xin cam đoan nội dung đồ án chép đồ án hay cơng trình có trước Mọi giúp đỡ cho việc thực đồ án cảm ơn, thơng tin trích dẫn đồ án ghi nguồn gốc rõ ràng phép công bố Sinh viên thực hiện: R L T C C Nguyễn Đăng Hùng DU ii Vũ Minh Tân MỤC LỤC Tóm tắt Nhiệm vụ đồ án Lời cảm ơn i Lời cam đoan liêm học thuật ii Mục lục iii Danh mục hình vẽ v Danh mục bảng vi Lời nói đầu Chương : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI .1 1.1 Tính cấp thiết đề tài C C 1.1.1 Đặt vấn đề 1.1.2 Mục đích nghiên cứu R L T 1.2 Ý tưởng thiết kế robot hái dâu tự động .2 Chương : TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ CƠ KHÍ .7 DU 2.1 Lựa chọn phương án tính tốn thiết kế robot 2.1.1 Lựa chọn phương án thiết kế cấu bánh xe di chuyển 2.1.2 Lựa chọn phương án thiết kế cấu chấp hành 11 2.2 Tính tốn truyền chọn động 13 2.2.1 Tính tốn cụm bánh xe 13 2.2.2 Tính tốn thông số truyền cấu chấp hành 17 Chương : THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CHO ROBOT 23 3.1 Sơ đồ hệ thống điện 23 3.1.1 Sơ đồ mạch điện điều khiển 23 3.1.2 Sơ đồ kết nối hệ thống xử lý tín hiệu camera 24 3.2 Giới thiệu số phần tử hệ thống 25 3.2.1 Giới thiệu Arduino Mega 2560 25 3.2.2 Một số phần tử khác mạch điện 27 Chương : ỨNG DỤNG XỬ LÝ ẢNH 32 4.1 Tổng quan xử lý ảnh 32 4.1.1 Giới thiệu xử lý ảnh 32 4.1.2 Các công đoạn xử lý ảnh 32 4.1.3 Một số khái niệm xử lý ảnh 34 4.2 Ứng dụng xử lý ảnh vào đề tài 36 iii 4.3 Quá trình xử lý ảnh đề tài 41 4.3.1 Lưu đồ thuật toán 41 4.3.2 Lưu đồ thuật toán xử lý ảnh 43 Chương : ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT QUẢ 46 5.1 Đánh giá đề tài 46 5.2 Kết luận 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 PHỤ LỤC PHỤ LỤC C C R L T DU iv PHỤ LỤC ➢ Code chương trình Matlab function varargout = giaodienmoi3(varargin) % GIAODIENMOI3 MATLAB code for giaodienmoi3.fig % GIAODIENMOI3, by itself, creates a new GIAODIENMOI3 or raises the existing % % singleton* % % H = GIAODIENMOI3 returns the handle to a new GIAODIENMOI3 or the handle to the existing singleton* % % % GIAODIENMOI3('CALLBACK',hObject,eventData,handles, ) calls the local function named CALLBACK in GIAODIENMOI3.M with the given input arguments C C % R L T % % GIAODIENMOI3('Property','Value', ) creates a new GIAODIENMOI3 or raises the existing singleton* Starting from the left, property value pairs are % applied to the GUI before giaodienmoi3_OpeningFcn gets called An % % % % unrecognized property name or invalid value makes property application close All inputs are passed to giaodienmoi3_OpeningFcn via varargin % instance to run (singleton)" DU *See GUI Options on GUIDE's Tools menu Choose "GUI allows only one % % See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES % Edit the above text to modify the response to help giaodienmoi3 % Last Modified by GUIDE v2.5 10-May-2018 17:17:40 % Begin initialization code - DO NOT EDIT gui_Singleton = 1; gui_State = struct('gui_Name', mfilename, 'gui_Singleton', gui_Singleton, 'gui_OpeningFcn', @giaodienmoi3_OpeningFcn, 'gui_OutputFcn', @giaodienmoi3_OutputFcn, 'gui_LayoutFcn', [] , 'gui_Callback', []); Phụ lục if nargin && ischar(varargin{1}) gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1}); end if nargout [varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); else gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); end % End initialization code - DO NOT EDIT % - Executes just before giaodienmoi3 is made visible function giaodienmoi3_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin) % This function has no output args, see OutputFcn % hObject handle to figure C C R L T % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % varargin command line arguments to giaodienmoi3 (see VARARGIN) DU % Choose default command line output for giaodienmoi3 handles.output = hObject; % Update handles structure guidata(hObject, handles); % UIWAIT makes giaodienmoi3 wait for user response (see UIRESUME) % uiwait(handles.figure1); global s; s = serial('COM11'); set(handles.pumPorts,'String',getAvailableComPort); % - Outputs from this function are returned to the command line function varargout = giaodienmoi3_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) % varargout cell array for returning output args (see VARARGOUT); % hObject handle to figure % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) Phụ lục % Get default command line output from handles structure varargout{1} = handles.output; % - Executes on button press in start % - Executes on button press in stop function stop_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to stop (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) clear all C C close; R L T % - Executes on button press in open function open_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to open (see GCBO) DU % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) global s; portList = get(handles.pumPorts,'String'); portIndex = get(handles.pumPorts,'Value'); port = portList(portIndex,:); port = char(port); s = serial(port); brList = get(handles.pumBaudRates,'String'); brIndex = get(handles.pumBaudRates,'Value'); br = str2num(char(brList(brIndex,:))); set(s,'BaudRate',br); fopen(s); set (handles.open,'Enable','off'); set (handles.close,'Enable','on'); set (handles.stop,'Enable','on'); Phụ lục set (handles.pumPorts,'Enable','off'); set (handles.pumBaudRates,'Enable','off'); % vid1 = videoinput('winvideo',1); vid2 = videoinput('winvideo',2); handles.axes1 = subplot(1,2,1); axes(handles.axes1); handleToImageInAxes1 = image(zeros(1200,900)); handles.axes3 = subplot(1,2,2); axes(handles.axes3); handleToImageInAxes2 = image(zeros(1200,900)); set(vid2, 'FramesPerTrigger', Inf); set(vid2, 'ReturnedColorspace', 'rgb') vid2.FrameGrabInterval = 5; %start(vid2) R L T set(vid1, 'FramesPerTrigger', Inf); set(vid1, 'ReturnedColorspace', 'rgb') vid1.FrameGrabInterval = 5; C C DU %start(vid1) preview(vid1, handleToImageInAxes1); preview(vid2, handleToImageInAxes2); while(1) data1 = getsnapshot(vid1); data2 = getsnapshot(vid2); diff_im1 = imsubtract(data1(:,:,1), rgb2gray(data1)); diff_im2 = imsubtract(data2(:,:,1), rgb2gray(data2)); diff_im1 = medfilt2(diff_im1, [3 3]); diff_im2 = medfilt2(diff_im2, [3 3]); diff_im1 = im2bw(diff_im1,0.18); diff_im2 = im2bw(diff_im2,0.18); diff_im1 = bwareaopen(diff_im1,300); diff_im2 = bwareaopen(diff_im2,300); bw1 = bwlabel(diff_im1, 8); bw2 = bwlabel(diff_im2, 8); stats1 = regionprops(bw1, 'BoundingBox', 'Centroid'); stats2 = regionprops(bw2, 'BoundingBox', 'Centroid'); imshow(data1) imshow(data2) Phụ lục hold on for object1 = 1:length(stats1) bb1 = stats1(object1).BoundingBox; bc1 = stats1(object1).Centroid; rectangle('Position',bb1,'EdgeColor','r','LineWidth',2) plot(bc1(1),bc1(2), '-m+') a1=text(bc1(1)+15,bc1(2), num2str(round(bc1(2))))); strcat('X: ', num2str(round(bc1(1))), ' Y: ', Y: ', set(a1, 'FontName', 'Arial', 'FontWeight', 'bold', 'FontSize', 12, 'Color', 'yellow'); if ((bc1(1)>75)&&(bc1(1)0)&&(bc1(2)400)&&(bc(1)350)&&(bc(2)