(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế và chế tạo máy hàn tự động

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY HÀN TỰ ÐỘNG GVHD: ThS TƯỞNG PHƯỚC THỌ SVTH: PHẠM VĂN THIỆN MSSV: 12146182 TRẦN XUÂN NHIÊN MSSV: 12146130 SKL004779 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH  KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY HÀN TỰ ĐỘNG Giảng viên hƣớng dẫn: ThS TƢỞNG PHƢỚC THỌ Sinh viên thực hiện: MSSV: Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Khoá: Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH  BỘ MƠN CƠ ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY HÀN TỰ ĐỘNG Giảng viên hƣớng dẫn: ThS TƢỞNG PHƢỚC THỌ Sinh viên thực hiện: MSSV: Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Khố: Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2016 Bộ môn điện tử NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hƣớng dẫn: ThS.Tƣởng Phƣớc Thọ Sinh viên thực hiện:Phạm Văn Thiện Trần Xuân Nhiên Tên đề tài: “Thiết kế chế tạo máy hàn tự động” 2.Các số liệu, tài liệu ban đầu: …………….……… ……….…………………………………………………………… …………….……… ……….…………………………………………………………… Nội dung đồ án: …………….……… ……….…………………………………………………………… …………….……… ……….…………………………………………………………… …………….……… ……….…………………………………………………………… Các sản phẩm dự kiến …………….……… ……….…………………………………………………………… …………….……… ……….…………………………………………………………… Ngày giao đồ án: Ngày nộp đồ án:  Đƣợc phép bảo vệ ………………………………………… (GVHD ký, ghi rõ họ tên) i LỜI CAM KẾT - Tên đề tài: Thiết kế chế tạo máy hàn tự động - GVHD:ThS Tƣởng Phƣớc Thọ - Họ tên sinh viên: Địa chỉ: Số điện thoại : Email: - Họ tên sinh viên : Trần Xuân Nhiên Địa : Số điện thoại : Email : - Ngày nộp khoá luận tốt nghiệp (ĐATN): - Lời cam kết: “ Chúng xin cam đoan Đồ Án Tốt Nghiệp cơng trình chúng tơi nghiên cứu thực Không chép từ viết công bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm” Tp Hồ Chí Minh, ngày 19 tháng 07 năm 2016 Người cam kết ii LỜI CẢM ƠN Xin chân thành cảm ơn: Ban giám hiệu, quý Thầy Cô trƣờng đặc biệt quý thầy cô khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP.HCM, tận tình dẫn, truyền đạt kiến thức nhƣ tạo điều kiện thuận lợi cho ngƣời thực đề tài suốt trình học tập vừa qua! Thầy ThS Tƣởng Phƣớc Thọ giảng viên hƣớng dẫn, tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ nhƣ tạo điều kiện thuận lợi để nhóm hồn thành đề tài! Các bạn sinh viên tập thể lớp Cơ Điện Tử 121462, phịng thí nghiệm mở “OPEN LAB” có giúp đỡ thiết thực, cung cấp tài liệu liên quan, thiết bị máy móc hỗ trợ gia công nhƣ động viên trình thực đề tài! Và xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình ngƣời thân hỗ trợ tất điều kiện để đề tài đƣợc hoàn thành! TP.HCM, ngày 19 tháng 07 năm 2016 Nhóm thực Phạm Văn Thiện Trần Xuân Nhiên iii TÓM TẮT ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MƠ HÌNH MÁY HÀN TỰ ĐỘNG Đề tài tập trung khảo sát nhu cầu thị trƣờng, sau vào thiết kế chế tạo mơ hình thực đƣợc quỹ đạo ghi-đông xe đạp Không thực quỹ đạo quỹ đạo khác đƣợc chạy với tốc độ phù hợp với thực tế để có đạt đƣợc u cầu Mơ hình sử dụng mạch vi điều khiển driver có tính phổ biến cao để điều khiển động DC có encorder hồi tiếp, việc thực quỹ đạo chƣa lƣu đƣợc giá trị quỹ đạo tắt nguồn hệ thống nhƣng thành công chạy đƣợc đa điểm Tuy nhiên, quỹ đạo đạt đƣợc chƣa đƣợc thật xác, để đạt đƣợc độ xác cần có xác khí điều khiển thơng minh giải thuật iv ABSTRACT  Implementing survey the demand of market then compare the advantages of creating a machine to help people at work Study and research welding technology in order to apply to practical machine This model requires the accuracy of mechanism and algorithm control to get the precise orbit Identify the ways to control trajectory, since build a standard formula for any orbit you want Design and construction of model  Mechanical parts  Power electronics  Control software. v MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i LỜI CAM KẾT ii LỜI CẢM ƠN .iii ABSTRACT v DANH MỤC HÌNH ẢNH viii DANH MỤC BẢNG BIỂU x CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 1.3 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 1.4 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tƣợng nghiên cứu 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu 1.6 Kết cấu đồ án tốt nghiệp CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 Đặc điểm đối tƣợng thực đồ án 2.2 Khái niệm hàn phƣơng pháp hàn 2.3 Lựa chọn phƣơng pháp hàn MIG 2.4 Các dạng chuyển động mỏ hàn CHƢƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 12 3.1 Phần khí 12 3.2 Phần điều khiển 12 3.2.1 Lý thuyết điều khiển động DC servo 12 3.2.2 Giới thiệu động DC Servo 15 3.2.3 Vi điều khiển ứng dụng hệ thống 18 3.2.4 Mạch driver MSD 22 CHƢƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG PHẦN CƠ KHÍ 27 4.1 Ý tƣởng thiết kế 27 vi 4.2 Yêu cầu thiết kế 4.3 Cơ khí 4.3.1 Khung máy 4.3.2 Đế gá 4.2.3 Hai vit-me 4.2.4 Bộ vit-me đứn 4.2.5 Đồ gá chi tiết 4.2.6 Tay nâng 4.2.7 Nối trục 4.2.8.Gá động trục z 4.2.9 Động trục z 4.2.10 Động trục n 4.2.11 Động xoay 4.3 Kết đạt đƣợc sau hoàn thiện phần khí CHƢƠNG 5: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG PHẦN ĐIỀU KHIỂN 5.1 Mạch nguồn cho hệ thống 5.2 Mạch driver MSD – Thông số động 5.3 Sơ đồ kết nối hệ thống điều khiển 5.4 Sơ đồ vận hành mơ hình 5.4.1 Điều khiển vị t 5.4.2 Điều khiển vận 5.5 Bài toán quỹ đạo 5.5.1 Quỹ đạo chuyể 5.5.2 Quỹ đạo hàn 5.5.3 Quỹ đạo hàn 5.6 Giao diện điều khiển CHƢƠNG 6: KẾT QUẢ VÀ THỰC NGHIỆM CHƢƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 7.1 Kết đạt đƣợc 7.2 Hạn chế đề tài 7.3 Hƣớng phát triển TÀI LIỆU THAM KHẢO 85 //******************* ********************* ********************* ****8 //BẤM TĂNG GIẢM KHÔNG ĐẾM, ĐỂ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ if(demmanual==1) { if(demlcd==0) { lcd.clear(); //Xuat lcd khong bi nhieu lcd.setCursor(4, 0); lcd.print("CHAY MANUAL "); demlcd=1; } if(doctang==HIGH) { xung1(); digitalWrite(dir1,LOW); } if(docgiam==HIGH) { xung1(); digitalWrite(dir1,HIGH); } //=================== ===================== ======BẮT ĐẦU BẤM SET if(demset==1) { //=================== = DIEM SỐ LẦN MODIFY NHỎ HƠN MANCOUNT if(demmodify==0) //Nhan modify lan { if(doctang==HIGH) { xung1(); mancount1++; digitalWrite(dir1,LOW); } if(docgiam==HIGH) { xung1(); mancount1 ; digitalWrite(dir1,HIGH); } lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("P1:"); lcd.setCursor(4, 1); double a=((2*(double)mancount 1)/192); lcd.print(a); lcd.setCursor(10, 1); lcd.print("cm"); lcd.setCursor(11, 3); lcd.print("Diem 1"); } //=================== ============= DIEM if(demmodify==1) //Nhan modify lan { if(doctang==HIGH) { xung1(); mancount2++; digitalWrite(dir1,LOW); } if(docgiam==HIGH) { xung1(); mancount2 ; digitalWrite(dir1,HIGH); } if(docgoc==HIGH) { y1++ ; delay(200); } if(doclcd==HIGH) { v1++ ; delay(200); } lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("P2:"); lcd.setCursor(4, 1); double a1=((2*(double)mancou n t2)/192); lcd.print(a1); lcd.setCursor(10, 1); lcd.print("cm"); lcd.setCursor(0, 2); int x1 = (1000*y1)/40; lcd.print(y1); lcd.setCursor(5, 2); lcd.print("do"); lcd.setCursor(0, 3); lcd.print(v1); lcd.setCursor(5, 3); lcd.print("do"); lcd.setCursor(11, 3); lcd.print("Diem 2"); } //================= == ================ DIEM if(demmodify==2) //Nhan modify lan { if(doctang==HIGH) { xung1(); mancount3++; digitalWrite(dir1,LOW); } if(docgiam==HIGH) { xung1(); mancount3 ; digitalWrite(dir1,HIGH); } if(docgoc==HIGH) { y2++ ; delay(200); } if(doclcd==HIGH) { v2++ ; delay(200); } lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("P3:"); lcd.setCursor(4, 1); double a2=((2*(double)mancoun t3)/192); lcd.print(a2); lcd.setCursor(10, 1); lcd.print("cm"); lcd.setCursor(0, 2); int x2 = (1000*y2)/40; lcd.print(y2); lcd.setCursor(5, 2); lcd.print("do"); lcd.setCursor(0, 3); lcd.print(v2); lcd.setCursor(5, 3); lcd.print("do"); lcd.setCursor(11, 3); lcd.print("Diem 3"); } //=================== ================= DIEM if(demmodify==3) //Nhan modify lan { if(doctang==HIGH) { xung1(); mancount4++; digitalWrite(dir1,LOW); } if(docgiam==HIGH) { xung1(); mancount4 ; digitalWrite(dir1,HIGH); } if(docgoc==HIGH) { y3++ ; delay(200); } if(doclcd==HIGH) { v3++ ; delay(200); } lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("P4:"); lcd.setCursor(4, 1); double a3=((2*(double)mancou n t4)/192); lcd.print(a3); lcd.setCursor(10, 1); lcd.print("cm"); lcd.setCursor(0, 2); int x3 = (1000*y3)/40; lcd.print(y3); lcd.setCursor(5, 2); lcd.print("do"); lcd.setCursor(0, 3); lcd.print(v3); lcd.setCursor(5, 3); lcd.print("do"); lcd.setCursor(11, 3); lcd.print("Diem 4"); } //=================== ================= DIEM if(demmodify==4) //Nhan modify lan { if(doctang==HIGH) { xung1(); mancount5++; digitalWrite(dir1,LOW); } if(docgiam==HIGH) { xung1(); mancount5 ; digitalWrite(dir1,HIGH); } if(docgoc==HIGH) { y4++ ; //Yn n= so diem -1 , vi du diem thi y4 delay(200); } if(doclcd==HIGH) { v4++ ; delay(200); } lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("P5:"); lcd.setCursor(4, 1); double a4=((2*(double)mancoun t5)/192); lcd.print(a4); lcd.setCursor(10, 1); lcd.print("cm"); lcd.setCursor(0, 2); int x4 = (1000*y4)/40; lcd.print(y4); lcd.setCursor(5, 2); lcd.print("do"); lcd.setCursor(0, 3); lcd.print(v4); lcd.setCursor(5, 3); lcd.print("do"); lcd.setCursor(11, 3); lcd.print("Diem 5"); } Cho tới điểm 20 //******************* ********************* ********************* ********** //=================== ========== RUNNING //******************* ********************* ******************** * ********** if(docchay == HIGH) { delay(1000); lcd.clear(); lcd.setCursor(4, 1); lcd.print("DANG CHAY"); //=================== =chay diem if(mancount1>0) { digitalWrite(dir1,LOW); for (int a=1; a