CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ CƠ KHÍ
3.1. Thiết kế và tính tốn các trục, động cơ
3.1.3. Các thiết kế cụm bơm keo PVC
a.Phiên bản 1
Hình 3.14: Cụm bơm keo PVC phiên bản 1
Ở phiên bản 1, dựa trên ý tưởng của bút bi, khi bi chạm vào mặt giấy tập thì sẽ tràn mực và kéo mực lăn trên giấy, vì vậy đầu bơm sẽ được thiết kế bằng nhôm và gia công CNC để thực hiện ý tưởng lăn bi trên mặt khuôn để đưa keo PVC vào khn,
nhưng kết quả khi thực nghiệm máy chạy cịn khá chậm và do gia công không đáp ứng được mục tiêu đề ra dẫn đến bị rò dung dịch.
b.Phiên bản 2
Bao gồm 1 cụm bơm hơi và 1 cụm bơm keo PVC, tất cả các chi tiết đều được gia cơng bằng máy phay CNC.
Hình 3.15: Cụm bơm hơiHình 3.16: Cụm bơm keo
Ở phiên bản 2 , từ những kinh nghiệm rút ra ở phiên bản 1 và ý tưởng đã được thực hiện ở những xưởng gia công mẫu nhựa PVC, cụm bơm được thiết kế hệ thống dùng ống bơm y tế, 1 ống sẽ chứa keo PVC và ống còn lại sẽ làm ống truyền khí nén để đẩy keo PVC ra cũng như có thể hút keo PVC lại để có thể giữ keo PVC lại trong ống 1 không bị tràn ra ngoài, kết quả là chạy ổn định nhưng do dùng bơm y tế nên q trình cấp khí và vận hành của trục Z khá chậm và nếu ta gia tăng số lượng màu bơm thì rất khó để động bộ code và phải điều khiển nhiều động cơ bước phức tạp.
c.Phiên bản 3
Nhìn chung, cả hai phiên bản đầu chỉ mới có thể bơm được keo với tốc độ chậm vì vậy chưa đáp ứng được yêu cầu về năng suất. Do đó trong phiên bản 3 này, đầu bơm keo chuyên dụng sẽ được tích hợp và cùng với tăng kích thước máy để tăng số đầu bơm. Đầu bơm keo chuyên dụng có khả năng di chuyển lên xuống và điều khiển bơm ngắt với tốc độ nhanh cùng với độ chính xác cao nên năng suất được cải thiện rõ rệt so với 2 phiên bản trước. Cụm bơm keo chuyên dụng bao gồm xy lanh, van và cơ cấu lên xuống.
Để gá cụm bơm keo chuyên dụng lên máy, các chi tiết đã được lên ý tưởng, tính tốn và thiết kế một cách phù hợp, đáp ứng được cái tiêu chí như độ chính xác cao ít sai số, thẩm mỹ, nhỏ gọn và tải trọng mà motor trục X phải gánh, tránh trường hợp quá tải dẫn đến truyền động chậm, khơng ổn định, bên cạnh đó là tuổi thọ của motor cũng sẽ bị giảm nhanh chóng. Sau đây là các thông số kỹ thuật của các thành phần.
Van SMT HF1002
Hình 3.18: Van SMT HF1002
Bảng 3.5: Thông số kỹ thuật của Van SMT HF1002
Loại tác động Tác động đơn (1 chiều)
Nguồn khí mở 3-7kgf/cm2
Chu kỳ hoạt động <600 lần/phút
Ngun liệu của van Nhơm 6061-T6
Thể tích nhỏ giọt tối thiểu 0.01ml
Khoảng độ nhớt hoạt động 1-1.000.000cps Áp suất nguyên liệu đầu vào <10kg
Kích thước đầu vào 10mm
Kích thước van Dài 89mm, đường kính thân 15mm
Hình 3.19: Xy lanh CJ(D)2B10 – 15SR
Bảng 3.6: Thông số kỹ thuật của Xy lanh CJ(D)2B10 – 15SR
Loại tác động Tác động đơn (1 chiều), trả về bằng lò xo
Nguồn cấp Khí
Áp suất thử nghiệm lý tưởng 1 MPa Áp suất họat động tối đa 0.7 MPa Áp suất hoạt động tối thiểu 0.15 MPa Vùng nhiệt độ hoạt động -10℃ đến 60℃
Tốc độ piston 50 đến 750 mm/s
Động năng giới hạn 0.035J