Sơ đồ mạch điện quét laser.
Hình 2.47 Sơ đồ mạch điều khiển động cơ laser và bàn máy
- Các linh kiện
1) Nguồn điện DC PIN (9V) 2) Công tắt K1, K2, K3, K4 3) Đèn sợi tóc Đ1, Đ2 (18V-0,05A) 4) Đèn LED Đ3 (5V-0,05A) 5) Tụ điện có phân cực C1 (220µF), C2 (10µF) 6) Diode D1 (1A) 7) IC 7805 (5VDC-1A) 8) Laser (5V)
9) Động cơ DC giảm tốc M1, M2 (12V-0,25A)
- Giải thích
+Mạch điện hình 2.47 bao gồm 2 mạch điện: mạch ổn áp 5VDC dùng IC 7805 để cấp nguồn cho laser và mạch điều khiển động cơ M1,M2.
+K1 là công tắc nguồn của toàn bộ mạch điện. K1 đóng, mạch ổn áp 5VDC kín (nguồn điện được cấp cho laser); K1 mở, toàn bộ mạch hở.
+K2 là công tắc thay đổi tốc độ quay của động cơ DC bằng cách thay đổi điện áp.
K2 ở vị trí 2 sử dụng điện áp 9V, động cơ quay chậm. K2 ở vị trí 1 sử dụng điện áp 18V, động cơ quay nhanh.
+K3 là công tắc thay đổi chiều quay của động cơ DC bằng cách thay đổi chiều dòng điện cấp cho động cơ. K3 ở vị trí 1, dòng điện sẽ đi qua M1 hoặc M2 theo chiều từ chân dương (+) đến âm (–) (động cơ quay theo chiều thuận) ; K3 ở vị trí 3, dòng điện sẽ đi qua M1 hoặc M2 theo chiều từ chân dương (–) đến âm (+) (động cơ quay theo chiều ngược); K3 ở vị trí 2, mạch điều khiển động cơ hở.
+K4 là công tắc lựa chọn động cơ làm việc. K4 ở vị trí 1, chỉ làm việc với động cơ M1; K4 ở vị trí 3, chỉ làm việc với động cơ M2; K4 ở vị trí 2, mạch điều khiển động cơ hở.
+Đ1 là đèn báo cho động cơ M1. +Đ2 là đèn báo cho động cơ M2.
+Đ3 là đèn báo trạng thái công tắc nguồn K1
+ Diode D1 có tác dụng bảo vệ: chỉ cho dòng điện đi theo một chiều (chiều vào chân VI), đảm bảo cho chân VI và chân dương (+) của tụ C1 luôn nối với cực dương của nguồn khi hoạt động. Trường hợp nối nhầm cực (chân VI và chân dương (+) của tụ nối với cực âm của nguồn) thì D1 sẽ không cho dòng điện chạy qua, mạch không hoạt động.
+Hai tụ C1 và C2 có tác dụng tích điện và phóng điện khi sụt áp góp phần ổn định điện áp.
Công tắc điều khiển Thiết bị làm việc Đèn báo làm việc Vị trí hoặc trạng thái K1 K2 K3 K4 M1 M2 Laser Đ1 Đ2 Đ3 Đóng 2 1 1 Quay chậm chiều thuận Dừng Sáng Sáng yếu Tắt Sáng Đóng 2 3 1 Quay chậm chiều ngược Dừng Sáng Sáng yếu Tắt Sáng Đóng 2 1 3 Dừng Quay chậm chiều thuận Sáng Tắt Sáng yếu Sáng Đóng 2 3 3 Dừng Quay chậm chiều ngược Sáng Tắt Sáng yếu sáng Đóng 1 1 1 Quay nhanh chiều thuận Dừng Sáng Sáng mạnh Tắt Sáng Đóng 1 3 1 Quay nhanh chiều ngược Dừng Sáng Sáng mạnh Tắt Sáng Đóng 1 1 3 Dừng Quay nhanh chiều thuận Sáng Tắt Sáng mạnh sáng Đóng 1 3 3 Dừng Quay nhanh chiều ngược Sáng Tắt Sáng mạnh sáng Đóng 2 or 1 1 2 Dừng Dừng Sáng Tắt Tắt Sáng Đóng 2 1 Đóng 2 2 Mở Bất kỳ vị trí nào Dừng Dừng Tắt Tắt Tắt Tắt Bảng 2.48 Bảng nguyên lý làm việc
CHƢƠNG 3 CHẾ TẠO THIẾT BỊ 3.1 Phần cơ khí
3.1.1 Trụ chính
Trụ chính là ống thép đường kính Ø25 dài 550mm, được vát 2 đầu. Chọn mua loại thép ống có đường kính đúng yêu cầu rồi cắt cho đạt kích thước, rồi vát hai đầu trên máy tiện. Sau khi gia công xong xong, dùng sơn đen quét lên trên bề mặt để chống gỉ và tăng tính thẩm mỹ.
Hình 3.1 Trụ chính đã chế tạo xong.
3.1.2 Chân đế
Chân đế bao gồm ống tròn đường kính Ø27 có vát mép 1 đầu và 3 chân làm bằng thép mỏng dày 2mm. Chọn loại ống thép có đường kính phù hợp rồi cắt cho đạt kích thước chiều dài, sau đó vát mép bên trong ống cho 1 đầu để dễ lắp ráp. Các chân được hàn vào ống và để tăng độ cứng vững nên gia cố thêm 3 lá thép mỏng có chiều dày 2mm xung quanh.
Dùng mũi khoan Ø10 để khoan 2 lỗ lắp bulong. Sau đó hàn 2 đai ốc M8 tại vị trí hai lỗ này. Hàn các tai vào hai bu lông M8 để dễ vặn. Sau khi hàn xong, dùng sơn đen phủ lên trên bề mặt toàn bộ chân đế.
Hình 3.2 Chân đế đã chế tạo.
3.1.3 Tấm đỡ camera
Cắt hơn ½ đường kính ống Ø27 sau đó mài bavia. Dùng 2 tấm thép mỏng, bề dày 3mm, vát mép 2 đầu, hàn vào ống sau khi đã cắt, dùng mũi khoan Ø8 khoan 2 lỗ trên 2 tấm thép phía trước.
Tấm thép phía sau cách làm giống như tấm trên, khoan 2 lỗ Ø8, hàn 2 bulong vào vị trí 2 lỗ. Cắt tấm thép , hàn tấm thép với 2 đầu bulong. Trên tấm thép khoan lỗ Ø5 để lắp webcam, sau đó tiến hành phủ sơn đen.
Hình 3.3 Tấm đỡ camera đã chế tạo.
3.1.4 Tấm đỡ giữ động cơ phía trên
Chọn thép ống đường kính Ø27, cắt hơn ½ đường kính ống, đồng thời cắt thêm 2 tấm thép mỏng bề dày 3mm, vát mép 2 đầu, hàn vào 2 cạnh của ống thép. Sau đó khoan 2 lỗ Ø8 để lắp bulong.
Hình 3.4 Tấm đỡ giữ động cơ phía trên đã chế tạo.
3.1.5 Tấm giữ mặt bên động cơ
Tấm thép cắt theo biên dạng nắp bảo vệ bánh vít, khoan 3 lỗ Ø6 để lắp 3 bulong. Tấm phía sau làm tương tự như tấm phía trước, 2 tấm thép hàn theo chữ L, mặt trước tấm thép, khoan 2 lỗ Ø8 để hàn bulong. Sau đó phủ sơn đen.
Hình 3.5 Tấm giữ mặt bên động cơ đã chế tạo.
3.1.6 Thanh giữ động cơ
Cắt lá thép dày 2mm theo bán kính áp sát mặt động cơ vào bánh vít. Hàn 1 thanh thép vật liệu Inox có đường kính Ø6. Mặt sau đập dẹp, khoan lỗ Ø5 để lắp bulong. Sau khi hàn xong, đưa sát mặt tấm thép vào phần gần bánh vít, định vị rồi vạch dấu, khoan 2 lỗ Ø3.
3.1.7 Kiền giữ động cơ phía sau
Động cơ mang từ tính, nên không dùng vật liệu thép, chọn vật liệu Inox được uốn theo bán kính của động cơ, sau đó dùng mũi khoan Ø5 khoan thủng 2 mặt.
Hình 3.7 Kiền giữ động cơ phía sau đã chế tạo.
3.1.8 Khớp nối
Chọn vật liệu nhựa, gia công trên máy tiện, kích thước quy định trong bản vẽ, dùng mũi khoan Ø3 khoan 2 lỗ ở 2 bên, một đầu dùng để nối với trục vít me, đầu còn lại được nối với trục động cơ.
Hình 3.8 Khớp nối đã chế tạo.
3.1.9 Đồ gá laser
Chọn vật liệu nhựa, gia công trên máy tiện truyền thống, sau đó khoan tâm. Dùng mũi khoan Ø2.5, sau khi khoan taro mũi Ø3 để lắp vít cố định laser phía bên trong, đảm bảo laser bị trượt ra bên ngoài. Mặt đầu khoan lỗ Ø4 để lắp ống cầu chì.
Hình 3.9 Đồ gá laser đã chế tạo.
3.1.10 Bìa gỗ
Chọn tấm gỗ có bề dày 5mm, mài bóng, vát mép 5x45ᴼ ở mặt bên, khoan 8 lỗ Ø4 để lắp vít. Để khoan chính xác vị trí các lỗ, áp sát bản lề lá vào mặt bên sau khi đã vát mép. Sau đó vạch dấu và khoan. In giấy calip tiêu chuẩn trong thư viện David-Laser scanner 3.1.0, điều chỉnh 2 tấm bìa calip sao cho 2 mặt bên đối xứng nhau cố định dùng keo dán vào vị trí các góc của tấm bìa.
Hình 3.10 Mặt trước. Hình 3.11 Mặt sau.
3.1.11 Tấm đế
Cắt 4 tấm gỗ dày 10mm, vát mép 4 bên. Dùng đinh đóng thành khối hộp, định vị khoan lỗ Ø12 để lắp trục động cơ lên trên, khoan 2 lỗ Ø3 để giữ động cơ, để khoan chính xác, tốt nhất nên tháo vỏ động cơ ra ngoài, đặt vỏ động cơ cơ chứa 3 lỗ có ren phía dưới tấm đế rồi dùng tay cố định lại, lấy bút bi chấm 2 điểm trên vỏ động cơ đến khi nào 2 điểm đó xuất hiện phía dưới
tấm đế, lấy ra và khoan. Sau khi khoan xong, lắp động cơ lên, dùng vít M3 vặn xuống. Vặn vừa tay để tránh bị nứt lên bề mặt đế.
Dùng 2 thanh nhôm chữ U để lắp xuống mặt đế, khoan 6 lỗ Ø4.
Hình 3.12 Mặt trên tấm đế.
Hình 3.13 Mặt dưới tấm đế.
3.1.12 Khớp nối
Chọn mua ống đồng rỗng theo như thiết kế với đường kính Ø8, vát mép 2 đầu, dùng mũi khoan Ø3 để khoan 2 lỗ có kích thước xác định.
3.1.13 Bàn máy
Vật liệu nhựa, gia công trên máy tiện, kính thước quy định trong bản vẽ yêu cầu, khoan tâm. Khoan lỗ Ø3 để bắt vít M3 cố định bàn máy và khớp nối trục động cơ.
Hình 3.15 Bàn máy đã chế tạo.