CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT
3.3. Cơ cấu truyền động để di chuyển vật liệu và lấy sản phẩm
3.3.1. Lựa chọn cơ cấu truyền động để di chuyển vật liệu
Để thực hiện công đoạn di chuyển vật liệu và lấy sản phẩm, nhóm đã lựa chọn
cơ cấu truyền động đai.
Hình 3. 18:Mô phỏng cơ cấu kéo đai
Truyền động đai là truyền động bằng phương tiện kéo. Chúng truyền mômen xoắn và tốc độ giữa hai trục, và có thể có một khoảng cách lớn hơn so với bộ truyền bánh răng. Vì tất cả các dây làm bằng nhựa, cao su hoặc vải dệt, đặc tính của chúng khác biệt đáng kể với các bộ truyền bánh răng hoặc xích.
Ưu điểm:
- Việc truyền lực có tính đàn hồi
- Chạy êm và ít ổn, chịu sốc
- Khoảng cách trục có thể lớn
- Không cẩn thiết bôi trơn
- Phí tổn bảo dưỡng ít
Nhược điểm:
- Bị trượt qua sự giãn nở của dây đai
- Qua đó không có tỷ lệ truyền chính xác
- Nhiệt độ ứng dụng bị giới hạn
- Thêm tải trọng lên ổ trục do lực căng cần thiết của dây đai
3.3.2. Căng dây đai
Tất cả các dây đai phải được căng để có thể thực hiện việc truyền momen xoắn. Điều này được thực hiện bằng cách:
- Lắp ráp với lực căng ban đầu hoặc một con lăn căng đai ở khoảng cách trục nhất định.
- Đẩy hoặc quay động cơ khi khoảng cách trục bù có thể được tăng lên.
Nhóm sử dụng dây đai GT2 kết hợp ăn khớp với pulli 2mm 20 răng để thực hiện truyền động.
Hình 3. 19:Dây đai GT2 bề rộng 6mm
3.3.3. Chọn động cơ cho cơ cấu truyền đai
Động cơ bước (stepping motor ).
Ưu điểm :
- Khi dùng động cơ bước không cần mạch phản hồi cho cả vi điều khiển vị trí và vận tốc
- Thích hợp với các thiết bị điều khiển số. Với khả năng điều khiển số trực tiếp, động
cơ bước trở thành thông dụng trong các thiết bị cơ điện tử hiện đại.
- Thường được sử dụng trong các hệ thống máy CNC.
Nhược điểm :
- Phạm vi ứng dụng là ở vùng công suất nhỏ và trung bình.
- Hiệu suất động cơ bước thấp hơn các loại động cơ khác.
Động cơ một chiều (DC motor).
Ưu điểm :
- Momen xoắn lớn, giá thành rẻ. Nhược điểm:
- Đáp ứng chậm trong khi mạch điều khiển lại phức tạp.
- Phải có mạch phản hồi thì mới nâng cao độ chính xác.
Động cơ SERVO:
Ưu điểm:
- Momen xoắn lớn.
- Có 2 loại AC và DC.
- Tốc độ đáp ứng nhanh, độ chính xác cao.
Nhược điểm:
- Driver phức tạp, giá thành cao.
Kết luận: Ta chọn động cơ bước 56x56x64 24V DC làm động cơ dẫn động các trục tọa
độ với các thống số: - Điện áp làm việc: 24V.
- Loại động cơ: DC
Hình 3. 21:Step motor 56x56x64 24V-5A
3.3.4. Giới thiệu động cơ bước
- Khái niệm:
Động cơ bước là một loại động cơ điện có nguyên lý và ứng dụng khác biệt với
đa số động cơ điện thông thường. Chúng thực chất là một động cơ đồng bộ dùng để biến đổi các tính hiệu điều khiển dưới dạng các xung điện rời rạc kế tiếp nhau thành các chuyển động góc quay hoặc các chuyển động của roto có khả năng cố định roto vào các vị trí cần thiết.
- Cấu tạo:
Về cấu tạo, động cơ bước có thể được coi là tổng hợp của hai động cơ: Động cơ một chiều không tiếp xúc và động cơ đồng bộ giảm sóc công suất nhỏ.
- Hoạt động:
Động cơ bước không quay theo cơ chế thông thường, chúng quay theo từng bước nên có độ chính xác rất cao về mặt điều khiển học. Chúng làm việc nhờ các bộ chuyển mạch điện từ đưa các tín hiệu điều khiển vào stato theo thứ tự và một tần số nhất định. Tổng số góc quay của roto tương ứng với tần số chuyển mạch, cũng như
đổi.
- Ứng dụng:
Trong điều khiển chuyển động kỹ thuật số, động cơ bước là một cơ cấu chấp hành hữu hiệu bởi nó có thể thực hiện trung thành các lệnh đưa ra dưới dạng số. Động
cơ bước được ứng dụng nhiều trong các ngành Tự động hóa, chúng được ứng dụng trong các thiết bị cần điều khiển chính xác.
Ví dụ: Điều khiển robot, điều khiển các trục của máy CNC, điều khiển tiêu cự trong các hệ quang học, điều khiển các cơ cấu lái phương và chiều trong máy bay… Trong công nghệ máy tính, động cơ bước được sử dụng cho các loại ở đĩa cứng, ở đĩa mềm, máy in…
3.3.5. Lựa chọn cơ cấu hút vật liệu và lấy sản phẩm
Để thực hiện công đoạn giữ vật liệu vận chuyển từ các khay chứa đặt lên khay
để sắp xếp các lớp vật liệu trước khi đưa vào khuôn ép và giữ sản phẩm từ khuôn ép ra khay đựng sản phẩm, nhóm đã lựa chọn cơ cấu hút chân không kết hợp truyền động thanh răng bánh răng.
Hình 3. 22:Cơ cấu hút chân không Đối với cụm cơ cấu này, vì tải áp lên motor không lớn nên nhóm lựa chọn động
cơ có công suất nhỏ( khoảng 5kg) làm động cơ dẫn động: động cơ bước 35x35x34
24V DC.
Giác hút chân không được bố trí nằm trên thanh răng có thể di chuyển tịnh tiến theo trục dọc đảm bảo có thể hút được phôi và sản phẩm ở nhiều vị trí khác nhau. Đây
là cơ cấu vận dụng khí nén, khí được đưa vào giác hút thông qua van điện thông thường và van hút chân không.
Hình 3. 23:Van hút chân không
Van hút chân không có cấu tạo cơ bản gồm 1 đầu khí vào, 1 đầu hút và 1 đầu xả khí ra. Đầu hút nối trực tiếp với giác hút chân không, đầu vào nối với nguồn khí và đầu xả để nguyên.