2. CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU - NGHIÊN CỨU - LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
2.3. Phương án thiết kế
2.3.1. Phương án thiết kế cho cơ cấu đổi đầu in:
Phương án 1: Dùng động cơ điều khiển cơ cấu khóa
Hình 2. 8 Hình ảnh minh họa cho cơ cấu Nguyên lý hoạt động:
- Khối di chuyển gắp khóa mang theo một động cơ có thể xoay chốt khóa.
- Khối đầu in được để riêng sẽ được khoét lỗ.
- Khối di chuyển đến đúng vị trí, tiến hành đâm khóa xuyên qua lỗ của khối đầu in rồi động cơ sẽ vặn một góc khóa cứng hai chi tiết.
Ưu điểm:
- Cơ cấu được khóa rất chắc chắn.
- Nguyên lý hoạt động đơn giản.
Nhược điểm:
- Cần động cơ để điều khiển cơ cấu khóa gắp này.
- Cụm đầu in trở nên nặng nề.
16
Phương án 2: Dùng cơ cấu hoàn bằng cơ, vít bi và kết hợp nam châm để khóa.
Hình 2. 9 Hình ảnh minh họa cho cơ cấu Nguyên lý:
- Nam châm được sử dụng để tăng định vị độ chắc chắn cho cơ cấu khóa.
- Có các linh kiện hoàn toàn băng cơ như thành chốt, hay vit bi để khóa chặt cơ cấu thay đầu in.
Ưu điểm:
- Cơ cấu hoàn toàn bằng cơ, tiết kiệm được động cơ.
- Không cồng kềnh nặng nề.
- Khóa tương đối chắc chắn.
Nhược điểm:
- Cần bố trí, thiết kế thông minh hợp lý để chi tiết có thể khóa chặt.
Căn cứ vào các tiêu chí:
- Cơ cấu đổi đầu linh hoạt.
- Khóa chắc chắn, không bị xê dịch.
- Cụm đầu in nhỏ gọn, không cồng kềnh nặng nề.
- Tiết kiệm được động cơ cho cơ cấu khác.
17
Lựa chọn phương án 2
2.3.2. Phương án thiết kế cho cơ cấu bàn xoay
Phương án 1: Dùng cụm bàn xoay giống robot Delta
Hình 2. 10 Hình ảnh minh họa cho cơ cấu Nguyên lý:
- Các động cơ được nối với các khớp có thể chuyển động lên xuống, qua đó bàn in có thể nghiêng, xoay được các góc mong muốn.
Ưu điểm:
- Hoạt động chính xác, mượt mà - Cơ cấu khá vững chắc.
Nhược điểm:
- Cần nhiều động cơ để điều khiển.
- Điều khiển và cân bàn khá phức tạp.
Phương án 2: Cụm xoay theo hai trục UV
18
Hình 2. 11 Hình ảnh minh họa cho cơ cấu Nguyên lý hoạt động:
- Động cơ được nối với bộ truyền đai và động cơ, qua đó có thể quay được các trục mong muốn.
Ưu điểm:
- Nguyên lý đơn giản.
- Chỉ cần 2 động cơ để mở rộng thêm 2 trục.
- Góc quay tương đối rộng.
- Cơ cấu tương đối chắc chắn.
Nhược điểm:
- Độ chính xác không cao.
- Cơ cấu có moment khá lớn khi quay cần phải được tính toán.
Dựa trên các tiêu chí:
- Bàn in chắc chắn, cứng vững.
- Cân bàn dễ dàng, hoạt động mượt mà.
- Cấu tạo đơn giản.
Chọn phương án 2
19 2.3.3. Phương án thiết kế cho bộ đẩy nhựa
Bảng 1. 2 Nguyên lý của bộ đẩy nhựa gian tiếp và trực tiếp Phương án 1: Bộ đẩy nhựa trực tiếp
Hình 2. 12 Hình ảnh minh họa Nguyên lý:
- Dùng động cơ để nối trực tiếp với khối đầu, thông qua cơ cấu lò xo, bánh răng, vòng bi để rút đẩy nhựa cho đầu in.
Ưu điểm:
- Sợi nhựa được đẩy gần với đầu in, nên chất lượng nung nóng tốt.
- Do bố trí ngay cạnh nên sẽ hiếm xảy ra trường hợp nhựa không bị đẩy vào bộ phận nung.
Nhược điểm:
- Đầu in trở nên nặng nề,
20 - Cần rất nhiều động cơ để điều khiển.
Phương án 2: Bộ đẩy nhựa gián tiếp
Hình 2. 13 Hình ảnh minh họa cho cơ cấu Nguyên lý:
- Các sợi nhựa được nối với cụm đẩy nhựa
- Có hai trục động cơ được điều khiển, khi đến sợi nhựa nào cần đẩy thì nó sẽ xoay đến vị trí đó, ép sợi nhựa rút ra hay đẩy về nhờ vào các ổ bi.
Ưu điểm:
- Chỉ cần tốn 2 động cơ để rút đẩy cho 6 sợi nhựa.
- Tránh tình trạng bị rối nhựa khi có quá nhiều nhựa nối vào các đầu in.
Nhược điểm;
- Bộ phận rút đẩy nằm cách xa đầu in ảnh hưởng phần nào đến việc đẩy nhựa vào bộ phần nung nóng.
Căn cứ vào các tiêu chí:
- Cần ít động cơ để rút đẩy.
- Đẩy nhựa trơn tru mượt mà.
- Làm cho cơ cấu đầu in trở nên gọn nhẹ
Lựa chọn phương án 2.