Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
- Máy CMM 2D đã có chỉ đo được các biên dạng đường cong nằm trong mặt phẳng Oxy. Do đó để tiến hành đo và dựng lại được bề mặt vật thể trong không gian Oxyz thì ta cần phải bổ sung trục Oz. Xuất phát từ ý tưởng đó, chúng tôi đã thiết kế thêm phần cứng của máy là một bộ trượt trục Z, các loại đầu đo tiếp xúc, giá trung gian để lắp đặt đầu đo, một mô-tơ bước, 1 PLC để điều khiển bộ trượt, 1 bộ nguồn và tủ điện. Đồng thời viết thêm các phần mềm khác để xử lý số liệu đo được và quan trọng là xây dựng nên mặt cong 3D từ dữ liệu điểm thu được.
- Cấu hình tay đo 2 khâu nên máy hạn chế về không gian làm việc. Tổng số bậc tự do tối thiểu của thiết bị là 3 (2 chuyển động quay, 1 chuyển động tịnh tiến), kích thước không gian làm việc hiệu quả của máy là: Dài*Rộng*Cao = 150*100*100 (mm). Nếu bậc tự do càng lớn sẽ làm tăng khả năng quét cũng như không gian quét của thiết bị. Nhưng với mục tiêu nghiên cứu để giải mã và làm chủ được công nghệ chế tạo thì vấn đề trên có thể xem nhẹ.
Hình 2.6. Lắp ráp tổng thành máy CMM 3D
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
1) Tay máy 2 bậc tự do, chế tạo tư Nhôm.
2) Bàn máy, khung đỡ và chân máy, chế tạo từ thép và nhôm.
3) 2 rotary encoder loại 5000 xung/vòng, model: E40S6-5000-3-T-24, Autonics 4) 1 PLC Omron SYSMAC CP1L-M40. Thông số:
+ Ngõ I/O: 40, trong đó ngõ vào 24, ngõ ra 16 Relay. + Nguồn điện: 100-240 VAC, 50/60 Hz
+ Nguồn cung cấp ngoài: 24VDC
+ Ngôn ngữ lập trình: Khối chức năng Ladder Logic, Structure Text, Function Block and IL.
+ Dung lượng chương trình: 32 kWords.
+ Thời gian thực hiện lệnh: 0,55 µs (lệnh cơ bản); 4,1 µs (lệnh đặc biệt).
+ Cổng truyền thông USB và 2 cổng nối tiếp có thể lựa chọn bo mở rộng RS-232 hoặc RS-422/485.
5) 1 Cáp kết nối dữ liệu RS232 giữa PLC và máy tính.
6) 1 Phần mềm “CMM Machine” giao tiếp giữa PLC và máy tính. 7) 2 Đầu đo tiếp xúc, bán kính đầu đo R1.5 và R1.75 (mm).
8) 1 giá bắt đầu đo.
9) Bộ trược trục Z điều khiển bởi mô-tơ bước (hình 2.7). Tham số: + Vít-me bi, bước vít 4 mm
+ Đường kính trục vít-me Ø12 mm + Hành trình vít-me L = 200 mm
+ Mô-tơ bước loại 12VDC, 4 chân, bước 1,8o
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
10) 1 Drive điều khiển mô-tơ bước loại TB6560-3A (hình 2.8). Thông số: + Điện áp cung cấp từ 10-35 VDC, khuyến cáo nên dùng ở 24 VDC. + Dòng điện ra: ± 3A
+ Chế độ bước: Full step, Half step, 1/8/step, 1/16 step + Kích thước: 50mm*75mm*35mm
Hình 2.8. Drive Step Hình 2.9. Chi tiết cần số hóa
11) 1 PLC Mitsubishi FX1S-30MT-D (hình 2.10). Thông số: + Số ngõ vào số: 16
+ Số ngõ ra số: 14 Transistor
+ Nguồn điện: 100-240 VAC, 50/60 Hz + Nguồn cung cấp ngoài: 24VDC + Đồng hồ thời gian thực
+ Có thể mở rộng 10 đến 30 ngõ vào/ra + Truyền thông: RS232, RS485
12) Phần mềm tác giả tự viết từ Matlab “Sohoa3d_Matlab” để xây dựng mặt cong (hình 2.13) và Add-in viết từ Excel “Chen Toa Do Z” để chèn tọa độ Z và làm mịn biên dạng các đường sinh (hình 2.12).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
Hình 2.10. Hộp điều khiển trục Z
Hình 2.11. Gá đặt chi tiết cần đo lên thiết bị
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
Hình 2.13. Chương trình số hóa biên dạng vật thể