3.3.1. Nhiệm vụ băng tải:
Băng tải có nhiệm vụ tiếp nhận phôi và di chuyển phôi đến vị trí xác định để cấp phôi cho cánh tay Robot. Băng tải được chuyển động được nhờ vào động cơ hoạt động ở điện áp 24VDC thông qua bộ truyền bánh răng.
3.3.2.Vị trí đặt băng tải:
Theo nguyên lý hoạt động của băng tải, ta sẽ đặt băng tải ở vị trí thẳng hàng sovới cánh tay robot và nằm cách đều băng chuyền 2 và thùng đựng phi kim.
Muốn đặt băng tải một cách chính xác để robot có thể lấy sản phẩm một cách dễ dàng, thì băng tải phải nằm trong vùng trường công tác của robot.
Hình 3.4: Trường công tác của robot
Theo thực tế đo được ở mô hình, độ vươn xa lớn nhất tính từ tâm của robot là 35cm, và vì tay máy là cố định theo trục X nên băng chuyền phải được thiết kế nằm trong kho ảng cách này.
3.3.3 Các thông số động học chủ yếu - Chiều dài băng tải: L = 450mm
- Kích thước phôi : Phôi có dạng hình trụ tròn có đường kính a = 5cm; chiều cao h = 5cm
- Đường kính tang: D = 4(cm) = 0,04 (m) - Bề rộng băng: B = 120 mm
- Đường kính puli1: d1=50mm - Đường kính puli2: d2=20mm
Hành trình chuyển phôi S của băng tải được thể hiện trên sơ đồ:
SVTH: Trang Hình 3.5: Giản đồ thời gian chuyển phôi c ủa băng tải
Hành trình chuyển phôi S của băng tải là S = 270mm = 0,27 (m)
Băng tải chuyển động nhờ lực kéo của động cơ, tốc độ động cơ được thay đổi tùy theo mức điện áp cấp vào.Sau khi đo vận tốc băng tải ở nhiều cấp điện áp khác nhau thì để đảm bảo sự phối hợp chuyển động của băng tải và robot, ta chọn vận tốc dài của băng tải là 0,05m/s (3m/ph) tương ứng với mức điện áp 24VDC
Suy ra thời gian chuyển phôi là: t = 0,27/0,05 =5,4(s)
Từ thời gian tính được, ta suy ra thời gian để robot lấy phôi từ băng chuyền rồi phân loại và chuyển lên xe hàng sau đó quay lại băng chuyền phải lớn hơn 5,4(s).
Số vòng quay cần thiết của trục tang:
nt = D
v .
. 1000
= (1000 . 5,4) / (3,14 . 40) = 43 (vòng / phút)
Chọn động cơ điện cho băng tải: Do tải trọng khi làm việc của băng tải nhỏ và vận tốc dịch chuyển phôi nhỏ nên công suất dẫn động của băng tải là nhỏ. Vì vậy, ta chọn động cơ điện 1 chiều DC 24V có số vòng quay tiêu chuẩn là 1500vg/ph để dẫn động băng tải.
Ta có công thức tính tỷ số truyền chung:
ich =
t dc
n
n = 1500 / 43 = 34,8 lấy ich=35
Mặt khác: ich = iđ =35
Với: iđ : Tỷ số truyền của bộ truyền đai ich : Tỷ số truyền chung
Khối lượng phôi: chọn m = 0,02kg
Ta chọn thời gian robot sau khi nhả phôi ở băng chuyền trở về vị trí lấy phôi trên băng chuyền là 5s
Ta chọ n thời gian robot hút phôi từ băng chuyền và mang sản phẩm tới 1 băng chuyền là 8s.(thời gian phân loại không tính do trong lúc lấy sản phẩm lên, robot đồng thời làm nhiệm vụ phân loại)
Ta đã có: Thời gian hành trình chuyển phôi trên băng tải là 5,4 s
Suy ra thời gian của một chu trình ho ạt động của toàn hệ thống là:
18,4s/phôi
Suy ra 1 giờ robot chuyển được số phôi là 195(phôi)
Vậy: năng suất hoạt động của hệ thố ng là: Q=195.0,02= 3,9(kg/h) Lực kéo băng tải:
P = Wtải + Wkhông tải = K(q + 2qb + q‟c1 + q”c1)L.ω‟.cosβ + L.q.sinβ Trong đó:
β: Góc đặt băng tải.
q: Trọng lượng phân bố trên 1m dài của vật liệu.
q = v
Q . 36 ,
0 (Theo giáo trình thiết bị nâng chuyển – TS. Nguyễn Xuân Hùng) q = 3,9 / (0,36 . 0,05) = 216 (N/m)
qb: Trọng lượng phân bố trên 1m dài của vật liệu tấm băng.
Do băng tải có khối lượng nhỏ nên chọn: qb = 3(N)
q‟c1: Trọng lượng phần quay của con lăn phân bố trên 1m dài nhánh có tải.
q”c1: Trọng lượng phần quay của con lăn phân bố trên 1m nhánh không tải.
L: chiều dài băng tải.
ω‟ : hệ số cản chuyển động. Chọn ω‟= 0,5.
Wkt :Lực cản chuyển động trên nhánh không tải.
Wt : Lực cản chuyển động trên nhánh có tải.
Wc : Lực cản khi băng tải đi qua đoạn căng.
G‟c1,G”c1 : trọng lượng phần quay của con lăn trên nhánh có tải, không tải.
l‟c1,l”c1: Khoảng cách giữa 2 con lăn trên nhánh có tải, không tải.
Vì β = 0 (Do băng tải đặt ngang ); Bỏ qua ma sát của con lăn. Nên:
→ Wc = K.(q + 2qb).L.ω‟
Vậy lực kéo băng tải: P = Wc =
2 1 ,
1 .(216 + 2.3).0,42.0,5 = 25,6 (N)
Công suất cần thiết: Nct =
N
Trong đó:
Công suất băng tải: N = 1000
v .
P = 25,6 . 0,05 / 1000 = 1,28 ( W ).
Hiệu suất chung: η= η12.η 2 .η 3 Chọn hiệu suất η=0,75
Theo trang 27 - Thiết kế chi tiết máy - Nguyễn Tro ̣ng Hiê ̣p . Ta có:
η1 = 0,96: Hiệu suất bộ truyền đai η2 = 0,84: Hiệu suất trục vít.
η 3 = 1: Hiệu suất của khớp nối.
Suy ra:
SVTH: Trang Nct =
N= 1,28 / 0,75 = 1,706( W )
Vì vậy ta chọn động cơ điện một chiều có công suất N = 2 W
Do công suất truyền nhỏ, nên các bộ truyền chọn theo yêu cầu động học (có sẵn trong thực tế) mà không tính toán về mặt sức bền.
CHƯƠNG 4
LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN&CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN