Thông tin tài liệu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ÐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO CO CẤU TRUYỀN ÐỘNG CHO VỊNG CẢM ỨNG CỦA MÁY TƠI CAO TẦN GVHD: ThS NGUYỄN VĂN SƠN SVTH: PHAN MINH HOÀNG MSSV: 12144174 NGUYỄN ÐỨC TÀI HÀ KIẾN TÍN VU TIẾN ÐẮC SKL004503 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2016 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ̀̀ ́ KHOA ĐAO TAỌ CHÂT LƯƠNGG̣ CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG CHO VỊNG CẢM ỨNG CỦA MÁY TƠI CAO TẦN SVTH: Khố: Nganh: ̀̀ GVHD: Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2016 CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2016 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên Sinh viên: Phan Minh Hoàng MSSV: 12144174 Nguyễn Đức Tài MSSV: 12144185 Hà Kiến Tín MSSV: 12144161 Vũ Tiến Đắc MSSV: 12144022 Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Cơ Khí Lớp: 12144CLC Giáo viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Văn Sơn Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo cấu truyền động cho vòng cảm ứng máy cao tần Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Khung máy - Bộ truyền động trục vít - Bộ phận kẹp gá trục Nội dung thực đề tài: Phan Minh Hồng Tìm hiểu chọn loại động Nguyễn Đức Tài Chọn hệ thống điều khiển phù hợp với loại động Hà Kiến Tín -Thiết lập hình để điều khiển động Vũ Tiến Đắc Lắp thiết bị an toàn cho hệ thống Phần chung Thiết kế lại khung máy Làm lại phận kẹp trục Lập trình PLC Thiết kế, lập trình HMI Chạy thử kiểm tra điều khiển Sản phẩm: i - Máy cao tần chạy điều khiển Trục tăng độ cứng Trưởng ngành Giáo viên hướng dẫn ii CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* ̀́ PHIÊU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên Sinh viên: Phan Minh Hoàng MSSV: 12144174 Nguyễn Đức Tài MSSV: 12144185 Hà Kiến Tín MSSV: 12144161 Vũ Tiến Đắc MSSV: 12144022 Ngành: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Cơ Khí Lớp: 12144CLC Đề tài: Thiết kế, chế tạo cấu truyền động cho vòng cảm ứng máy cao tần Họ tên Giáo viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Văn Sơn NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm:……………….(Bằng chữ: ) tháng năm 2016 Tp Hồ Chí Minh, ngày Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) iii CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* ̀́ PHIÊU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên Sinh viên: Phan Minh Hoàng MSSV: 12144174 Nguyễn Đức Tài MSSV: 12144185 Hà Kiến Tín MSSV: 12144161 Vũ Tiến Đắc MSSV: 12144022 Ngành: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Cơ Khí Đề tài: Thiết kế, chế tạo cấu truyền động cho vòng cảm ứng máy cao tần Họ tên giáo viên phản biện: TS Phạm Huy Tuân NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm:……………….(Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2016 Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) iv LỜI CẢM ƠN Để hồn thành chương trình đại học báo cáo đồ án tốt nghiệp này, nhóm nhận hướng dẫn, giúp đỡ góp ý nhiệt tình q thầy trường Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp Hồ Chí Minh Trước hết, nhóm xin chân thành cảm ơn đến quý thầy mơn Cơng Nghệ Kỹ Thuật Cơ Khí, khoa Đào Tạo Chất Lượng Cao, trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM thầy cô tận tình dạy bảo cho nhóm suốt thời gian học tập rèn luyện trường Nhóm xin gửi lời cám ơn sâu sắc đến thầy ThS Nguyễn Văn Sơn hướng dẫn, chıı̉bảo vàtaọ moịđiều kiêṇ thuâṇ lơịcho nhóm quátrınh làm đồ án tốt ̀̀ nghiệp Mặc dù nhóm có nhiều cố gắng hồn thiện đồ án, nhiên khơng thể tránh khỏi thiếu sót, nhóm mong nhận đóng góp quý báu quý thầy cô: TS Phạm Huy Tuân, ThS Nguyễn Văn Sơn, ThS Trần Minh Thế Uyên, TS Phạm Sơn Minh, anh Lê Ngọc Minh quý thầy cô Khoa Đào Tạo Chất Lượng Cao Cuối cùng, nhóm xin chân thành cảm ơn q thầy tạo điều kiện để chúng em hồn thành tốt đồ án tốt nghiệp “Thiết kế, chế tạo cấu truyền động cho vịng cảm ứng máy tơi cao tần” Nhóm sinh viên thực hiện: Phan Minh Hồng Nguyễn Đức Tài Hà Kiến Tín Vũ Tiến Đắc v TĨM TẮT Mục tiêu nhóm ứng dụng cơng nghệ tự động hóa vào máy tơi cao tần, thay việc sử dụng sức người máy móc đồng thời nâng cao xuất chất lượng sản phẩm Cả nhóm phân chia tìm hiểu động cơ, điều khiển phận hiển thị điều khiển phù hợp Nhóm thống chọn mua thiết bị sau: Động bước MD5-HF14 Bộ điều khiển PLC s7-200 siemens Màn hình cảm ứng Delta Các thiết bị an tồn Sau mua xong nhóm thiết kế, lắp ráp lên khung máy, thiết lập điều khiển hình hiển thị Một số vấn đề có vài phận khung máy khơng cần thiết làm cản trở q trình lắp ráp nên nhóm chỉnh sủa lại khung Hệ thống kẹp sản phẩm chưa an tồn xác nên phải gia cơng miếng kẹp khác Thiết kế thêm hệ thống làm nguội thiết bị an toàn Việc lắp ráp, thiết kế hồn tất nhóm thử động cơ, cho động chạy nhanh chậm, thiết lập chiều dài sản phẩm để động di chuyển xác Thử nghiệm thành cơng nhóm bắt đầu tơi thử trục xem sản phẩm điều chỉnh lại thiết bị phù hơp Nhóm sinh viên thực hiện: Phan Minh Hoàng Nguyễn Đức Tài Hà Kiến Tín Vũ Tiến Đắc vi ABTRACT The main objective of the group is the application of automation technologies in High Frequency Induction Heating machine, replacing the use of human labor by machines while improving productivity and product quality The party split learn about motors, controllers and display control unit accordingly Group has agreed to purchase the following equipment MD5-HF14 stepper motor Siemens S7-200 PLC controller Delta touchscreen The safety equipment After the purchase is complete the design team, assembly into the chassis, set the controller and display Some of the problem is there are few parts of the chassis are unnecessary and impede the process of assembly should transcribe chassis group Clamping System product safety not exactly a piece of processing up to another clip Design additional cooling system and safety devices The assembly, design complete motor test group, the motor runs fast or slow, set the length of the engine to move correctly Successfully tested my group began testing the product axial view and adjust the devices more suitable vii MỤC LỤC Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp i Phiếu nhận xét giáo viên hướng dẫn iii Phiếu nhận xét giáo viên phản biện iv Lời cảm ơn v Tóm tắt vi Abtract vii Mục lục viii Danh mục bảng biểu xi Danh mục từ viết tắt xii Danh sách hình ảnh xiii CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 1.3 Kết dự kiến đạt 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.5 Cách nghiên cứu kết dự kiến đạt CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Cơ khí hóa 2.2 Tự động hóa chu kỳ gia công 2.3 Tự động hóa máy 2.4 Khoa học tự động hóa 2.5 Hệ thống thiết kế chế tạo có trợ giúp máy tính (cad - cam) 2.6 Giới thiệu máy cao tần 2.7 Tổng quan động 2.7.1 Động bước 2.7.2 Động servo 2.8 Tổng quan hệ thống điều khiển 10 viii Hình 3.25: Cách nối dây cho cổng COM Đầu DB9 đực cắm vào hình HMI Siemens cổng DB9 chân đực cắm vào PLC Siemens S7-200 Có thể mua cáp ngồi thị trường giá cao Hình 3.26: Cáp kết nối PLC - HMI 68 3.7 LẮP RÁP CÁC BỘ PHẬN VÀO KHUNG MÁY Lắp động bước Chọn vị trí lắp động Gắn puli vào trục động Thêm vòng đệm để vòng dây đai ăn khớp với puli Điều chỉnh khoảng cách để tăng sức căng cho dây đai Hình 3.27: Sơ đồ lắp động bước Hình 3.28: Lắp động vào máy tơi 69 Thiết kế, lắp đặt hình Chọn vị trí đặt hình Thiết kế vị trí nút nhấn phù hợp Bọc hình hộp nhơm Hình 3.29: Thiết kế hình ban đầu Hình 3.30: Thiết kế hộp nhơm bảo vệ mạch Chế tạo hệ thống làm nguội Tìm vị trí đặt ống nước thích hợp Láp van điều chỉnh lực phun Bọc kín xung quanh vịng phun làm nguội 70 Hình 3.31: Hệ thống làm nguội Hình 3.32: Lắp điều khiển 71 3.8 LẮP MẠCH ĐIỆN Phích cắm nối vào cơng tắc kết nối với contactor Từ contactor qua phân luồng để dễ nối dây Hình 3.29: Nối mạch điện PLC Cấp điện cho Adaptor 24V DC để chuyển đổi điện áp từ nguồn xoay chiều 220VAC thành nguồn chiều 24VD Hình 3.30: Nối mạch PLC 72 Adaptor cấp điện cho driver động bước PLC Adaptor cấp điện cho cực dương role kín Cực âm role nối với nút nhấn lên xuống cấp điện cho PLC Kết nối hình HMI với PLC qua dây cáp dây động bước với driver PLC Hình 3.31: Dây kết nối PLC HMI Hình 3.32: Mạch nối dây điều khiển 73 CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 4.1 VẬN HÀNH BỘ ĐIỀU KHIỂN Bước 1: Đo chiều dài trục cần tơi sau kẹp vào đồ gá Bước 2: Tại hình Home nhập Pulse/mm 126.3, Zero speed nhập giá trị tùy chọn cho thấy tốc độ di chuyển trục vít phù hợp Nếu trục khơng có bậc mặc định Number of steps Bước 3: Nhấn vào chế độ Jog Điều chỉnh trục vít lên xuống Y-, Y+ cho phù hợp với vị trí vịng dây điện trở Bấm Zero để đặt vị trí Home S Jog đặt giá trị khoảng 200 – 400 Bước 4: Nhấn Auto Nếu trục khơng có bậc L1 S1 nhập giá trị có nhiểu bậc hình nhập số bậc vào Number of steps giá trị L S tương ứng nhập giá trị Bước 5: Thiết lập xong bấm Star để chạy Stop để dừng lại Trường hợp muốn đoạn trục cách xác nhấn vào phím Goto Tại Destination nhập vị trí muốn tơi so với điểm Home đặt S Jog sau bấm Star trục vít di chuyển đến đứng vị trí Sau nhập chiều dài đoạn trục muốn tơi cộng với Destination nhập lúc 4.2 TƠI TRỤC Chuẩn bị phơi đường kính 30mm, dài 300mm Hình 4.1: Thép C45 trước 74 Kẹp trục mở nước làm nguội bắt đầu gia nhiệt Trong sử dụng súng đo nhiệt độ để điều chỉnh nhiệt độ hợp lý để trục đạt kết theo yêu cầu sử dụng 75 4.3 KẾT QUẢ, KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ Nhiệt độ cao đo q trình tơi 871,8°∁ Với nhiệt độ trục tơi bị nung nóng chảy phần đầu tốc độ di chuyển trục vít chậm hệ thống làm nguội khơng phun tới trục Hình 4.2: Thép C45 sau Sau điều chỉnh tốc độ hệ thống làm nguội, nhiệt độ cao khoảng 700-760°∁ trục khơng cịn bị nung nóng chảy Nhiệt độ sau làm nguội khoảng 50 - 80°∁ 76 4.4 HÌNH ẢNH TỔNG QUAN MÁY TƠI CAO TẦN Hình 4.3: Máy tơi cao tần 77 CHƯƠNG V: KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN Các việc hoàn thành Chọn động bước Chọn hệ thống điều khiển PLC Màn hình điều khiển cảm ứng Delta Lắp máy bơm nước Sửa chữa bánh xe Hệ thống làm nguội Thiết kế máng nước Sơn lại máy Đảm bảo an toàn cho mạch điện Nhóm em thiết kế chế tạo thành cơng cấu truyền động cho vịng cảm ứng máy tơi cao tần Tuy nhiên có số nhược điểm ảnh hưởng đến hiệu suất, độ bền thẩm mĩ máy như: Hệ thống kẹp trục gia cơng chưa xác dẫn đến việc kẹp trục bị nghiêng đí qua vịng dây trục trục nóng lên giãn nở cọ vào vịng dây Hệ thống làm nguội thiếu thẩm mĩ phun không Xung quanh máy khơng bọc kín dẫn đến việc máy bơm làm tràn nước So với mục tiêu ban đầu đề nhóm hồn thành kế hoạch đặt Do lần đầu thực nên sai sót điều khơng tránh khỏi nhóm em rút nhiều kinh nghiệm trình làm việc Ngồi q trình thực nhóm em vận dụng kiến thức học để giải vấn đề củng cố lại kiến thức lần Nếu nghiên cứu tiếp nhóm em phát triển thiết kế máy nhỏ gọn, hệ thống làm nguội phun hơn, khả vận chuyển dễ dàng 78 5.2 KIẾN NGHỊ Để thiết kế hồn thiện, nhóm thực việc làm nhằm làm cho thiết kế có nhìn đẹp làm việc với hiệu cao Việc tạo lớp bọc bên cho máy tính thẩm mĩ tránh máy bơm hoạt động bắn nước ngồi Hình 5.1: Thiết kế vỏ bọc cho máy Tiếp theo thêm thích hộp đựng hình cảm ứng Hình 5.2: Thiết kế hộp đựng hình 79 Khối V kẹp trục không đảm bảo nên làm mẫu hệ thống làm nguội phun Hình 5.4: Khối V kẹp trục 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Giáo trình tập lệnh PLC siemens S7-200 - ThS Nguyễn Bá Hội Đại học Đà Nẵng, 2008 [2] Giáo trình an tồn điện - Quyền Huy Ánh, Đại học Quốc Gia Tp.HCM, 2007 [3] Giáo trình vật liệu đại cương - Trần Thế San, Đại học Quốc gia Tp HCM, 2013 Tiếng Anh [1] Tài liệu DELTA’s DOP-B Series Human Machine Interface, http://www.delta.com.tw/industrialautomation [2] S7-200 Programmable Controller System Manual, 6ES7298-8FA20-8BH0 81 ... 52 Hình 3.15: Màn hình (Home) 62 Hình 3.16: Màn hình điều khiển tay (Jog) 62 Hình 3.17: Màn hình chạy tự động 63 Hình 3.18: Màn hình điều khiển đến vị... Hình 2.11: Cấu tạo servo Hình 2.12: Các phần hệ thống điều khiển 10 Hình 2.13: Ứng dụng hệ thống điều khiển 10 Hình 2.14: Kết nối PLC với thiết bị điều khiển. .. Lắp điều khiển 71 Hình 3.29: Nối mạch điện PLC 72 Hình 3.30: Nối mạch PLC 72 Hình 3.31: Dây kết nối PLC HMI 73 Hình 3.32: Mạch nối dây điều khiển
Ngày đăng: 25/12/2021, 23:13
Xem thêm:
