Xi lanh:
Là bộ phận truyền động cho hệ thống in thơng qua lực khí nén. Hệ thống in được nâng lên hạ xuống bằng 2 xi lanh khí nén có hành trình là 200mm. Xi lanh được gá với băng chuyền và hệ thống in bằng các bass gá xi lanh.
3.3. Chọn thiết bị cơ khí
3.3.1.Bộ phận băng tải cấp liệu
Liệu đưa vào để in cần một thiết bị phù hợp để cấp, với tốc độ theo yêu cầu mà người dùng mong muốn có thể nhanh hoặc chậm và dễ dàng điều khiển. Với vấn đề đó ta có hai hướng giải quyết đó là sử dụng cánh tay robot để gắp liệu vào in hoặc sử dụng
35
băng chuyền đưa liệu vào. Tuy nhiên sử dụng cánh tay robot đòi hỏi sự phức tạp về từng chi tiết cũng như chi phí cao và tốc độ cấp liệu cũng giới hạn cho phép so với sử dụng băng tải.
Nếu sử dụng băng tải thì chuyển động cấp liệu sẽ nhanh hơn so với sử dụng cánh tay robot và khơng cần nguồn khí để sử dụng. Có khả năng điều chỉnh tốc độ cấp liệu một cách dễ dàng, thời gian sử dụng bền hơn chi tiết thay thế đơn giản.
Bộ phận băng tải cấp liệu trong đề tài có nhiệm vụ cấp liệu cho hệ thống in. Liệu cấp vào là chất liệu nhẹ không nặng lên khơng cần sử dụng băng tải có bộ khung q cứng cáp, cung như động cơ quá lớn. Phần lớn phụ thuộc vào kích thước dây đai băng chuyền phù hợp với liệu được cấp vào
3.3.2. Tính tốn xi lanh hệ thống in
Khn in mẫu cần có các bộ phận điều khiển ép khuôn in với bề mặt liệu và một phận có chức năng quét mực lên bề mặt để in. Tốc độ in cần nhanh với dễ điều khiền. Với vấn đề này ta có hai hướng giải quyết đó là sử dụng xi lanh khí nén hoặc là động cơ truyền động đẩy qua dây đai và puly. Với động cơ truyền động đẩy thì chuyển động điều khiển được thực hiện một cách chính xác, gần như được chấp hành ngay lập tức. Tuy nhiên nếu sử dụng động cơ truyền động đẩy thì sẽ gia tăng chi phí hơn xilanh khí nén, chém diện tích. Thiết kế phức tạp hơn.
Nếu sử dụng xilanh khí nén thì chuyển động điều khiển in sẽ chậm hơn sơ với động cơ truyền động đẩy, cần nguồn khí để sủ dụng. Tuy nhiên khi sử dụng xilanh khí nén sẽ tiết kiệm chi phí, có khả năng điều chỉnh được tốc độ ra và vào của xilanh một cách dễ dàng, sử dụng an toàn hơn so sử dụng với động cơ truyền động đẩy.
Hệ thống xi lanh trong đề tài có nhiệm vụ là bộ phận nâng hạ khung in điều khiển hướng chải mực và điều khiển dao chải. Thí nghiệm thực tế dùng khuôn để in thủ công cho ra kết quả là: cần có một lực để nâng được khn in cánh tay với dao quét lực này cũng khá lớn nếu chất liệu ta dùng để sự dụng là chất liệu nặng, một lực để quét mực là
36
cánh tay lực quét này cũng không phụ thuộc quá nhiều vào lực đẩy và lực điều khiển dao quét là ngón tay lực này cũng khá nhỏ.
Thí nghiệm như sau : treo một vật có độ nặng tang dần để xác định lực cần thiết có thể nâng bộ phận in
Kết quả thí nghiệm: khi treo các quả cân có trọng lượng từ 10 kg dến 12 kg vào 1 cạnh của tấm inox có trọng lượng 6kg thì chỉ nâng được 1 cạnh của tấm inox. Khi treo thêm 1 quả cân vào cạnh bên của tấm inox thì tấm inox được nâng lên một cách dễ dàng.
Từ đó suy ra lực nâng:
Fnâng = m.g = 10 x 9.81= 98,1 N
Do đó khi lựa chọn xilanh đẩy chúng em chỉ quan tâm đến phần xi lanh nâng hạ bộ phận in, cịn các bộ phận cịn lại khơng quá phụ thuộc vào lực sinh ra khi xilanh hoạt động mà chỉ cần quan tâm đến hành trình của xilanh và đường kính trục của xilanh.
Sau khi tham khảo thị trường thì chúng em đã chọn mua xilanh đơn cấp khí 2 đầu của hãng SMC với mã sản phẩm là AIRTAC MAL32.
Với thông số kỹ thuật: đường kính trong của xi lanh = 32mm , hành trỉnh của xilanh = 200 mm. Áp suất tối đa xi lanh chịu được là 1 Mpa. Đường kính trục đầu ra của xi lanh là 8mm.
Lực sinh ra khi xilanh tiến ra:
Ftiến = p.π.D2
8 =1.106.π . 0,032 2
8 =402 N. Trong đó:
Ftiến là lực đẩy xilanh.
p là áp suất tối đa của xilanh. D là đường kính của xi lanh. Lực sinh ra lớn hơn yêu cầu
37
Flùi = p.π.(D−d)
8 = 1.106.π . (0,032−0,008)
8 = 226.19 N Trong đó: d là đường kính trục xilanh.
Tuy nhiên trong thực tế khi thiết kế 1 xi lanh nằm về 1 bên để nâng hệ thống in thì lực mà xi lanh đẩy sẽ không đều theo đúng tâm mà bị lệnh sang 1 bên vì vậy chúng em thiết kế thêm 1 xi lanh nữa song song với nhau nâng đều 2 bên mới có thể đẩy được.
Hình 3. 29: Xi lanh nâng hạ khung in
38
Hình 3. 30:Xi lanh cho bộ phận điều khiển hướng quét
Xi lanh cho bộ phận dao quét
39
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ ĐIỆN VÀ ĐIỀU KHIỂN
4.1. Thiết kế điện
4.1.1. Sơ đồ thiết kế điện