- Trang Trang Trang Trang
4.1.4. Khoan mạch in, lắp linh kiện, hàn linh kiện và kiểm tra
Sau khi phần đồng thừa của board mạch đã bịăn mịn hết ta lấy mạch in ra khỏi dung dịch thuốc rửa, rửa lại mạch với nước sạch, lau khơ.
- TrangTrang 94TrangTrang 949494 -
Sau đĩ dùng xăng lau sạch phần mực in bảo vệđường mạch để đường mạch in bằng đồng hiện ra. Dùng nhựa thơng pha lỗng với xăng tráng một lớp mỏng lên mạch in nhằm giúp bảo vệ mạch và mối hàn được đẹp hơn.
Hình 4.10:Mạch in sau khi được lau sạch và tráng nhựa thơng.
Đợi lớp nhựa thơng này khơ ta tiến hành khoan mạch, lắp kinh kiện vào hàn, kiểm tra lại lần cuối trước khi cho mạch chạy. Nguyên tắc kiểm tra mạch trước khi mạch hoạt đơng như sau: dùng đồng hồ vạn năng(VOM) đo kiểm lại các đường dây cho chập hoặc đứt khơng, đặc biệt là những chỗđường mạch nhỏ, sát nhau hoặc đi xuyên qua chân linh kiện khác. Tiếp đến là đo xem nguồn (Vcc) và mass (0V) cĩ chập nhau khơng. Điều này khá quan trọng vì nĩ là khả năng gây ra cháy nổ cho mạch cao nhất. Sau khi xong các cơng đoạn trên ta khoan hãy gắn các IC chính của mạch vào mà hãy cấp nguồn vào trước, đo lại thử các mức điện áp ra tương ứng: 24V, 12V, 9V, 5V….đã chính xác chưa. Nếu tất cả các điều kiện trên thõa mãn, ta ngắt nguồn cung cấp và gắn các IC chính của mạch vào va kiểm tra xem mạch cĩ hoạt động giống như ý đồ của người thiết kế khơng. Nếu khơng thì tùy vào từng lỗi xuất hiện mà ta cĩ cách sữa chữa phù hợp.
Trong các cơng đoạn trên nhĩm chọn cơng đoạn khoan mạch in để dùng cánh tay robot RV-2AJ khoan tự động nhằm củng cố hơn nữa về kỹ năng lập trình điều khiển cánh tay robot cơng nghiệp, phần nữa các mạch tạo ra cĩ thể giúp cho các em khĩa sau đặc biết là các lớp trung cấp mới nhập học cĩ thể cĩ được một board mạch nhỏ gọn để thực hành ngay khi chưa cĩ đủ dụng cụ để làm mạch in. Và đây cũng là một hướng để mở rộng ứng dụng cho cánh tay robot để các bạn
- TrangTrangTrangTrang 95959595 -
tốt nghiệp đợt sau hoặc các khĩa sau cĩ thể hồn thiện và phát triển cao hơn như cắt, gọt vật thể, vẽ hình dạng bất kỳ từ một file trên máy tính..v..v…
a). Khoan mạch bằng tay
Khi làm mạch in bằng tay, thường chọn loại động cơ DC thường, nguồn cung cấp từ 12VDC-24VDC, đã được gắn thêm một đầu kẹp mũi khoan sẵn để lắp mũi khoan vào. Khi khoan tay ta giữ khoan và nhấn cơng tắc để khoan quay rồi cho mũi khoan vào từng lỗ chân linh kiện để khoan.
Hình 4.11:Động cơ DC thường dùng để khoan mạch.
Ngồi loại khoan tay nhỏ gọn thường dùng như trên người ta cũng cĩ thể dùng khoan bàn để khoan mạch, độ chính xác cao hơn nhưng giá thành khá cao, cơng kềnh nhưng vẫn điều khiển bằng tay nên hình thức này khơng phổ biến lắm mà nĩ chủ yếu dùng để gia cơng cơ khí.
- TrangTrang 96TrangTrang 969696 -
b). Khoan mạch tựđộng dùng cánh tay robot RV-2AJ
Bước 1: Chọn động cơ để khoan mạch và nguồn cung cấp cho khoan
Với loại động cơ DC dùng khi khoan bằng tay, nĩ rung và lắc rất mạnh nên khi khoan bằng tay, tay chúng ta điều chỉnh một phần để chống lại sự rung lắc đĩ, nếu khoan khơng vững tay cũng rất dễ dẫn tới sai lệch lỗ khoan. Vì thế khi dùng để cánh tay robot khoan tựđộng thì động cơ này là khơng phù hợp. Do dĩ nhĩm đã chọn một loại động cơ chuyên dụng được gắn đầu kẹp mũi khoan rất đồng tâm, động cơ nhỏ gọn được bọc trong một khối vỏ rất vững chắc, khi khoan chạy rất êm và khơng rung lắc.
Hình 4.13:Một loại động cơ khoan mạch chuyên dụng.
Đi kèm với khoan là một Adapter, cung cấp nguồn 12VDC để cung cấp cho khoan họat động.
- TrangTrangTrangTrang 97979797 -
Hình 4.14: Adapter cung cấp nguồn cho khoan hoạt động.
Ngồi ra cịn cĩ các đầu kẹp mũi khoan cĩ kích thước khác nhau để cĩ thể kẹp được các loại mũi khoan cĩ kích thước khác nhau.
Bước 2: Chọn đầu kẹp và mũi khoan phù hợp với chân linh kiện
Hình 4.15:Đầu kẹp mũi khoan.
Một số loại mũi khoan thường dùng:
- TrangTrang 98TrangTrang 989898 -
Để khoan mạch ta thường dùng các loại mũi khoan cĩ kích thước sau: mũi khoan các loại chân IC bình thường 0.6mm; khoan chân tụ, chân diode nhỏ 0.8mm; khoan các loại diode cầu(5A, 10A), chân các IC nguồn, IRF…1mm; các lỗ bắt vit mạch 3mm…..Trong đồ án này nhĩm lựa chọn mũi khoan cĩ kích thước 0.8mm để khoan.
Bước 3: Gắn động cơ khoan mạch vào cánh tay robot
Với yêu cầu động cơ khi gắn vào cánh tay phải cứng vững, khơng xê dịch, khơng rung lắc khi khoan, đồng thời khơng làm hư hại cánh tay robot nhĩm đã cải tiến lại hình dáng của động cơ để đáp ứng được các yêu cầu trên. Vì hình dáng của động cơ cĩ hình dạng cơn ở hai đầu nên khơng thể gá vào mặt phẳng được. Do đĩ nhĩm đã cắt bỏ phần đuơi của vỏ bọc động cơ, giữ lại phần đầu và cũng là phần quan trọng nhất. Sau đĩ dùng một phơi nhựa tiện một lỗđồng tâm cĩ đường kính bằng đường kích lớn nhất của phần vỏ cịn lại của động cơ. Lỗ cĩ chiều sâu bằng với chiều dài của phần vỏđộng cơ. Sau đĩ lắp động cơ vào, vì vỏ động cơ cĩ dạng hình cơn nên phân cịn trống được dán kín bằng keo AB, đồng thời tạo nên mối gắn kết động cơ với phần vỏ mới tạo rất cứng.
Hình 4.17:Phần vỏ của động cơ đã được “độ” lại.
Phần cịn lại của phơi nhựa phay thành những mặt phẳng để cĩ thể dễ dàng gắn kết vào cánh tay robot, sau đĩ dùng hai vịng siết và băng keo đệm vào, siết chặt động cơ với cánh tay.
- TrangTrang 99TrangTrang 999999 -
Hình 4.18:Động cơ khoan sau khi gắn vào cánh tay robot.
Cánh tay khi gắn động cơ vào trơng khá giống với hình dáng của một máy khoan mạch in chuyên dụng:
Hình 4.19:Một máy khoan mạch chuyên dụng.
Bước 4: Cố định mạch in
Sau cơng đoạn chế tạo mạch in xong, tiến hành cố định mạch in lên tấm sàn làm việc của cánh tay robot và tiến hành khoan. Để cĩ thể cố định mạch khi khoan khơng sai lệch ta dựa vào 4 lỗ định vị trên mạch. Sau đĩ trên tấm sàn,
- TrangTrangTrangTrang 100100100100 -
dùng 4 vít rỗng bên trong, một đầu vặn chặt cốđịnh lên tấm sàn, một đầu đặt các lỗ định vị của mạch in lên, dùng vit cĩ ren vặn chặt lại để đảm bảo mạch khơng bị sai lệch khi khoan.
Hình 4.20: Mạch in được cố định trên tấm sàn.
Bước 5: Viết chương trình trên máy tính và nạp xuống bộ điều khiển
Dùng phần mềm RT ToolBox2 English đi kèm theo của nhà sản xuất để viết chương trình điều khiển cánh tay robot khoan mạch in (Phụ Lục 4).
Hình 4.21:Chương trình điều khiển cánh tay khoan mạch in được nạp vào bộ
điều khiển.
Cáp nạp Tên chương trình
- TrangTrangTrangTrang 101101101101 -
Bước 6: Lắp mũi khoan, thiết lập tốc độ chạy và chọn chương trình để khoan mạch in
Vì trên bộ điều khiển chứa khá nhiều chương trình khác nhau của người sử dụng nên ta phải lựa chọn đúng chương trình khoan mạch in bằng cách nhấn nút Change Disp trên bộ điều khiển để màn hình hiển thị đến phần tên chương trình và dùng nút UP/DOWN để chọn đúng chương trình khoan mạch. Làm tương tự để thiết lập tốc độ cho cánh tay hoạt động, ở đây ta thiết lập tốc độ hoạt động là 10%. Sau đĩ lắp mũi khoan đã chọn vào đầu kẹp của động cơ và nhấn nút Servo ON, START để bắt đầu chương trình khoan mạch.
Hình 4.22: Thiết lập tốc độ hoạt động cho cánh tay robot.
- TrangTrang 102TrangTrang 102102102 -