Máy được sử dụng trong xưởng sản xuất dung nguồn điện 220V và dung chung hệ thống khí nén của xưởng hoặc nhà máy. Chu trình hoạt động điều khiển bằng PLC FX2C- 64MT
Hình 3.1 Kết cấu hoàn chỉnh của máy cấp phôi
Theo như các bước hoạt động của máy được trình bày ở chương 2, máy đòi hỏi phải sử dụng 1 động cơ có thể điều khiển được, có thể tính toán được lượng phôi được đẩy ra bởi cụm RULO. Có nhiều loại động cơ trên thị trường hiện có bao gồm : động cơ AC servor, DC servor, STEP…Qua khảo sát các chức năng và khả năng điều khiển của từng loại động cơ, do đó chúng em đã đưa ra quyết định là chọn loại
động cơ STEP vì tính năng của nó dễ điều khiển, dễ thao tác và tính toán được số vòng quay của động cơ.Sau đây là một số hình ảnh của một số loại động cơ:
Hình 3.2 Động cơ STEP
Hình 3.3 Động cơ AC servor
Hình 3.4 Động cơ DC servor
PLC, cấp nguồn cho 2 bộ hiển thị vận tốc trên tủ điều khiển, và chuyển đổi nguồn 220V thành nguồn DC cung cấp cho việc nhận phát tín hiệu điều khiển của PLC. Động cơ step được điều khiển tốc độ bằng PLC. PLC được chọn theo khảo sát và phân tích số cổng vào ra, sử dụng loại FX2C-64MT của hãng MITSUBISHI có 32 cổng tín hiệu vào và 32 cổng tín hiệu ra.
Để đưa phôi vào cụm Rulo dùng xi lanh CXSL10-10 để nâng và hạ cụm Rulo và dể dàng đưa phôi vào để cum rulo,xi lanh CDQ2A40F-15DMZ-M9NL kẹp và giử phôi, xi lanh CDRB1EW30-270S xoay gấp phôi để đưa vào máy may, sau đó xi lanh CQSB20-15DCM nâng cụm kẹp phôi lên để mặt dưới của kẹp cao hơn mặt bàn vừa đủ để máy may kẹp giử phôi, dùng xi lanh khí nén CDPXWM25-75 để thực hiện định vị phôi thực hiện thao tác định vị phôi đồ để vị trí phôi cần may nằm ngay mủi kim, xi lanh CXSM20-75 dùng để đẩy bộ kep phôi vào máy may.
Bảng 3.1: Bảng thông số các loại xi lanh SMC
Kí hiệu xi lanh Hành trình Sensor Chức năng Số lượng CDPXWM25-75 75 mm A54L Định vị phôi 1 CDQ2A40F-15DMZ- M9NL 90 0 M9NL Kẹp phôi 2
CDRB1EW30-270S 1800 A93L Xoay đỡ bộ
kẹp phôi 2 CQSB20-15DCM 15 mm A54L Nâng đỡ bộ kẹp 1 CXSM20-75 75 A54L Đẩy bộ kẹp 1 37
mm phôi CXSL10-10 10mm A54 L Điều chỉnh cụm rulo 1 37
5L2D đỡ phôi 2 SY5240- 5L2D Điều khiển kẹp phôi 1 3 SY5240- 5L2D Điều khiển định vị phôi 1 4 SY5240- 5L2D
Điều khiển 2 cửa
che 2 5 5 SY2240- 4L2D Điều khiển kẹp phôi 2 6 6 SY2240- 4L2D
Điều khiển quay
đầu kẹp phôi 2
7 AF40-04 Lọc điều chỉnh
áp 1
Các loại van điều khiển được lựa chọn từ tài liệu kỹ thuật của nhà sản xuất SMC và được liệt kê ở bảng 3.2 dựa trên tiêu chí đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật
Van SY5240-5L2D là van 5 cửa 2 vị trí, dùng solenoid tác động có chức năng điều khiển 4 xi lanh để định vị, đẩy bộ kẹp phôi,nâng bộ kẹp phôi và điều chỉnh cụm Rulo. Từ nguyên lí hoạt động của máy cấp phôi, vì tất cả các quá trình điều cần phải điều khiển nhanh nên ở đây nhóm sử dụng van 5\2 điện từ kép để điều khiển xi lanh hoạt động nhanh ngoài ra van còn điều khiển xi lanh định vị phôi nên cần yếu tố chính xác để không bị gảy kim khi đưa phôi vào,và cần sử dụng van để kich và giử lại tại vị trí đó niếu sử dụng van điện từ đơn
Khi không kích lo xo sẻ đưa van về vị trí giử. ở đây sử dụng tiết lưu để cho xi lanh hoạt động êm và có thể diều chỉnh tốc độ của xi lanh khi cần
Van SY2240-4L2D là van 4 cửa 2 vị trí có chức năng điều khiển xi lanh quay kẹp phôi và xi lanh quay đở bộ kẹp phôi vì xi lanh quay CDQ2A40F-15DMZ-M9NL cần kẹp chặt phôi va mở thả phôi nhanh đúng lúc nên sử dụng van 4\2 điện từ kép.
Van AF40-04 vừa lọc vừa điều chỉnh áp, điều chỉnh áp để các xi lanh không bị tác động mạnh khi cấp khí.
Từ phân tích chức năng của các loại xi lanh và các van điều khiển ở bảng 3.1,3.2, tiến hành xây dựng sơ đồ kết nối của hệ thống khí nén được trình bày ở hình 3.5, mô tả khái quát cách kết nối các loại van điều khiển với xi lanh
Sơ đồ kết nối xi lanh của máy:
Hình 3.5 Sơ đồ khí nén
và mạch điều khiển van, cuối cùng đưa ra sơ đồ giải thuật điều khiển để viết chương trình cho PLC.
PLC FX2C-60MT có 60 cổng vào và ra, trong đó có 37 cổng vào và 37 cổng ra. Theo như bảng 4.3, sử dụng 20 cổng vào và 20 cổng ra,
Một số mách ví dụ : CR0 WL PL P24A N24 EMG 1 BOX PB EMG 2
BOX CONTROL PB_POWER
CR0 POWER LAMP RELAY 0 CONTROL LAMP 01 02 03 Hình 3.6: Mạch khởi động 41
Hình 3.7: Mạch điều khiển STEP
Sau khi xây dựng sơ đồ kết nối PLC, tiếp tục xây dựng sơ đồ mạch điều khiển 2 động cơ và mạch điều khiển các van khí nén. Hình 4.8 mô tả sơ đồ điều khiển động cơ thông qua
PLC, hình 4.9 mô tả sơ đồ điều khiển các van khí nén và van cấp hơi cho quá trình nâng đẩy.
Hình 3.8: Sơ đồ giải thuật điều khiển
Hình 3.9 Điều khiển Step bằng lệnh xuất xung
Hình 3.10 Điều khiển động cơ
Hình 3.11 Set các cảm biến
Hình 3.12 Điều khiển động cơ bằng time
trình cho PLC điều khiển hoạt động của máy.
CHƯƠNG IV : TỔNG KẾT
4.1 Nhiệm vụ luận văn :
Luận văn đã hoàn thành được các nhiệm vụ sau:
- Phân tích, thiết kế kết cấu cơ khí: khảo sát, phân tích kết cấu máy, tìm hiểu hệ thống điện điều khiển, hệ thống khí nén; từ đó thiết kế kết cấu cơ khí, cải tiến kết cấu máy.
- Giải chuỗi kích thước, chọn phương pháp gia công lắp ráp: tiến hành xây dựng và giải chuỗi kích thước của cụm máy chính, từ đó đưa ra phương pháp gia công đạt yêu cầu dung sai của máy, tiến hành xây dựng đồ gá thực hiện gia công các chi tiết, cụm chi tiết theo phương pháp gia công đã xây dựng.
- Xây dựng sơ đồ điện – khí nén, giải thuật điều khiển: thiết lập sơ đồ cấp nguồn động lực, sơ đồ tác động khí nén; phân tích hoạt động của máy, xây dựng lưu đồ giải thuật điều khiển.
- Viết chương trình điều khiển hoạt động của máy.
Tuy nhiên, luận văn vẫn còn hạn chế do máy chưa hoàn thành lắp ráp nên chương trình điều khiển chưa được kiểm chứng.
4.2 Hướng phát triển của đề tài :
Ngoài ra hướng phát triển của máy sẽ càng được nâng cao và phát triển thêm trong quá trình tu sửa và nâng cấp.Vì nhiều lí do nên hoạt động của máy sẽ không đạt được công suất tối đa quá trình hoạt động sẽ dẫn ra nhiều lỗi, vì thế trong quá trình hoạt động chúng em sẽ tiến hành tìm hiểu và sữa chửa khắc phục những lỗi như vậy.
4.3 Hướng nâng cấp và cải tiến đề tài :
Trong điều kiện có thêm thời gian, chúng em nhận thấy rằng sẽ tìm hiểu và thiết kế thay thế bộ dao cắt vì hiện nay bộ dao còn quá cồng kềnh chiếm nhiều diện tích và công suất vẫn chưa đạt như yêu cầu ban đầu. Bởi vì thời gian gấp rút và thứ hai là do kinh tế nên phải sử dụng bộ dao có sẵn để vừa tiết kiệm thời gian để thiết kế cho việc khác vừa giảm chi phí trong sản xuất.
Sau đó là chỉnh sửa thiết kế trong cụm RULO để tính ổn định cao hơn vì như thiết kế ban đầu thì khi di chuyển cụm RULO sẽ hơi rung gây mất cân đối trong việc đẩy phôi ra ngoài khiến chiều dài của phôi bị sai lệch so với lúc cài đặt .
[3] Catalog van khí nén AR, AF [4] http://www.smcusa.com/smc.aspx