Luận văn thạc sĩ: Thiết kế, chế tạo đồ gá và kiểm tra, tự động phân loại theo nhóm chi tiết trụ trơn

Chia sẻ: Sdfas Vfdtg | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

119
lượt xem 24
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Thiết kế, chế tạo đồ gá và kiểm tra, tự động phân loại theo nhóm chi tiết trụ trơn nhằm thiết kế bộ phận định hướng chi tiết sau khi phân loại để đóng gió.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn thạc sĩ: Thiết kế, chế tạo đồ gá và kiểm tra, tự động phân loại theo nhóm chi tiết trụ trơn

1 2 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Công trình ñư c hoàn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG Đ I H C ĐÀ N NG --- --- Ngư i hư ng d n khoa h c: TS PH M ĐĂNG PHƯ C LÊ MINH SƠN Ph n bi n 1: TS. ĐINH MINH DI M THI T K , CH T O Đ GÁ VÀ KI M TRA, T Đ NG PHÂN LO I THEO NHÓM Ph n bi n 2: PGS.TS. TĂNG HUY CHI TI T TR TRƠN Chuyên ngành: Công ngh ch t o máy Mã s : 60.52.04 Lu n văn s ñư c b o v trư c H i ñ ng ch m lu n văn t t nghi p Th c sĩ K thu t h p t i Đ i h c Đà N ng vào ngày 27 tháng 08 năm 2011. TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Có th tìm hi u lu n văn t i: - Trung tâm Thông tin - H c li u, Đ i h c Đà N ng. - Trung tâm H c li u, Đ i h c Đà N ng. Đà N ng - Năm 2011
1 2 M Đ U 3. Đ i tư ng và ph m vi nghiên c u 1. Tính c p thi t c a ñ tài Nghiên c u ñ gá ki m tra, c p phôi t ñ ng cho chi ti t tr trơn Trong lĩnh v c ch t o máy, d ng s n xu t hàng lo t, ñ ñ m có ñ chính xác 0.01mm. b o ñ chính xác cao c a các m i l p ghép c n ph i gia công các chi Ph m vi nghiên c u: ti t chính xác. Như v y, ñòi h i qui trình công ngh ph c t p, thư ng - Nghiên c u lý thuy t k thu t ño và ki m tra t ñ ng trong ch m t nhi u th i gian và giá thành s n ph m cao. Vì v y, b ng phương t o máy. pháp l p ch n, cho phép m r ng trư ng dung sai c a các chi ti t l p, - Nghiên c u cơ s lý thuy t ñ gá và c p phôi t ñ ng trong lĩnh sau khi gia công ti n hành phân lo i theo t ng nhóm, các chi ti t v c cơ khí. trong nhóm tương ng ñư c l p v i nhau theo ch ñ l p l n hoàn - Xây d ng nguyên lý, mô hình và thi t k cơ khí các cơ c u c p toàn mà v n ñ m b o ñư c ñ chính xác m i l p theo yêu c u. Tuy phôi, ño ki m và phân lo i, phân nhóm chi ti t. nhiên, phương pháp này m t nhi u công s c ñ ño ki m, phân lo i. - Thi t k ñi u khi n các cơ c u công tác. Xu t phát t th c tr ng s n xu t nư c ta là ph n l n còn s - L p trình thông qua máy tính giám sát ki m tra, phân lo i chi d ng phương pháp ño ki m th công, m c ñ t ñ ng hóa chưa cao ti t. nên thư ng t n nhi u th i gian, vi c ño ki m có th thi u chính xác - Ch t o, l p ráp, ki m tra và v n hành. do các y u t ch quan. K th a nh ng công trình nghiên c u ñi 4. Phương pháp nghiên c u trư c. V i ý tư ng s d ng các d ng c ño là ñ ng h so ñi n t Đ tài k t h p gi a nghiên c u lý thuy t và th c nghi m; l p trình chuy n ñ i tín hi u tương t (Analog) sang tín hi u s (Digital), k t ñi u khi n nh m t ñ ng hóa công ño n ño ki m, phân lo i trong quá h p m ch ñi u khi n chuy n ñ i các thông s ño thành các tín hi u trình s n xu t. ph n h i ñi u khi n t ñ ng cơ c u ch p hành phân lo i chi ti t, 5. Ý nghĩa khoa h c và th c ti n c a ñ tài nh m nâng cao ñ chính xác và tính t ñ ng trong ki m tra phân lo i - Ch t o ñ gá ki m tra, t ñ ng phân lo i theo nhóm chi ti t các chi ti t cũng như qu n lý các d li u trong quá trình s n xu t. Đ hình tr trơn, làm mô hình gi ng d y. tài: Thi t k , ch t o ñ gá và ki m tra, t ñ ng phân lo i theo - M r ng ng d ng cho các chi ti t khác. nhóm chi ti t tr trơn nh m tăng năng su t và ñ chính xác ki m tra. - K t h p máy tính qu n lý s li u ño ñư c ñ giám sát sai s gia 2. M c ñích nghiên c u công, t ñó ñi u ch nh qui trình gia công. Thi t k , ch t o ñ gá ki m tra t ñ ng phân lo i theo nhóm chi - Thi t k b ph n ñ nh hư ng chi ti t sau khi phân lo i ñ ñóng ti t d ng hình tr trơn dùng trong l p ch n giúp cho vi c giám sát và gói ho c chuy n ñ n dây chuy n l p ráp t ñ ng. phân nhóm kích thư c chi ti t nhanh và chính xác hơn.
3 4 6. C u trúc lu n văn 1.1.2. Ki m tra Ngoài ph n m ñ u và k t lu n, lu n văn g m 4 chương: Ki m tra là vi c xem xét ch t lư ng th c c a ñ i tư ng có n m Chương 1 T ng quan v ño lư ng, ki m tra và phương pháp l p trong gi i h n cho phép ñã ñư c qui ñ nh hay không. ch n trong ngành ch t o máy. Phân lo i. Chương 2 T ñ ng hoá quá trình c p phôi, ki m tra và phân lo i. - Căn c m c ñích s d ng c a y u t c n ki m tra: Chương 3 Thi t k , ch t o ñ gá t ñ ng ki m tra kích thư c + Ki m tra thu nh n. chi ti t hình tr trơn. + Ki m tra trong khi gia công. Chương 4 Thi t k mô ñun ñi u khi n t ñ ng. - Căn c vào ñ ph c t p c a thông s ño: + Ki m tra y u t . CHƯƠNG 1 + Ki m tra t ng h p. T NG QUAN V ĐO LƯ NG, KI M TRA VÀ PHƯƠNG 1.1.3. Các nguyên t c cơ b n trong ño ki m PHÁP L P CH N TRONG NGÀNH CH T O MÁY - Nguyên t c ABBE. 1.1. T ng quan v ño lư ng, ki m tra trong ch t o máy Khi kích thư c ño và kích thư c m u n m trên m t ñư ng th ng 1.1.1. Vai trò, v trí c a ño lư ng thì k t qu ño ñ t ñ chính xác cao nh t. Đo lư ng là vi c ñ nh lư ng ñ l n c a ñ i tư ng ño. Đó là L δ vi c thi t l p quan h gi a ñ i lư ng c n ño và ñ i lư ng có cùng ∆1 tính ch t v t lý ñư c qui ñ nh dùng làm ñơn v ño. S S Phân lo i: ∆α - D a vào quan h gi a ñ u ño và chi ti t ño: Kích thư c ño Kích thư c m u + Phương pháp ño ti p xúc. + Phương pháp ño không ti p xúc. L ∆α - D a vào quan h gi a giá tr ch th trên d ng c ño và giá tr c a ñ i lư ng ño: ∆2 + Phương pháp ño tuy t ñ i. Hình 1.1 Sơ ñ ño theo nguyên t c ABBE + Phương pháp ño so sánh. Sai s ño không theo nguyên t c ABBE: - D a vào quan h gi a ñ i lư ng c n ño và ñ i lư ng ñư c ño: (1-1) + Phương pháp ño tr c ti p. Sai s ño theo nguyên t c ABBE: + Phương pháp ño gián ti p. (1-2)
5 6 ∆x = x - Q (1-3) - Nguyên t c xích kích thư c ng n nh t. Trong ñó: ∆x Sai s ño. Khi kích thư c ng n nh t thì k t qu ño ñ t ñ chính xác cao nh t. x Giá tr c n ño. Đi u này ñ ng nghĩa v i trang thi t b ño càng ñơn gi n, ít khâu kh p Q Giá tr th c c a ñ i lư ng ño trên d ng c ño. thì ñ chính xác ño càng cao. Như v y. sơ ñ ño càng ñơn gi n, càng ∆x càng bé thì ñ chính xác c a phương pháp ño càng cao. Vì ít thông s , m i quan h không ph c t p thì k t qu ño càng chính v y, ch t lư ng và ñ tin c y ñư c nâng cao. xác. 1.2.2. Phân lo i sai s - Theo cách th hi n b ng s : L1 + Sai s tuy t ñ i: ∆x = x - Q (1-4) L0 L2 + Sai s tương ñ i: ε = (1-5) Hình 1.2 Sơ ñ ño theo nguyên t c xích kích thư c ng n nh t - Theo nguyên nhân gây ra sai s : - Nguyên t c chu n th ng nh t. + Sai s phương pháp: sai s do phương pháp ño chưa chu n xác. Khi ki m tra, n u ch n chu n ki m tra trùng v i chu n thi t k và + Sai s thi t b ño: Sai s do ch t o, thao tác s d ng chưa ñúng chu n công ngh thì k t qu ki m tra ñ t ñ chính xác cao nh t. + Sai s ch quan: Sai s xu t phát t ngư i ki m tra. - Nguyên t c kinh t . + Sai s t bên ngoài: Nhi t ñ , áp su t.. Nguyên t c này ñ m b o ñ chính xác ño trong ñi u ki n giá - Theo qui lu t xu t hi n. thành khâu do th p nh t. Đi u này có liên quan ñ n: + Sai s ng u nhiên. + Giá thành thi t b ño, tu i b n thi t b do. + Sai s h th ng. + S lư ng s n ph m. 1.2.3. Phương pháp ño kích thư c th ng + Năng su t ño. - Phương pháp ño m t ti p ñi m_ Phương pháp ño to ñ . Là + Yêu c u trình ñ ngư i s d ng và s a ch a. phương pháp ño l y thông s ño qua ñ u ño ti p xúc v i b m t c n + Kh năng chuyên môn hoá, t ñ ng hoá khâu ño, ki m. ño t i m t ñi m ti p xúc. Kích tư c ño ñư c xác ñ nh t to ñ các + Kh năng l i d ng các thi t b ño ph thông, thi t b ño s n có ñi m ti p xúc khi ño. ho c các thi t b gá l p ño lư ng t trang b ñư c. - Phương pháp ño hai ti p ñi m. Là phương pháp ño ñư c th c 1.2. Sai s ño hi n d a trên vi c so sánh giá tr ño c a hai ti p ñi m trên m t ñư ng 1.2.1. Khái ni m v sai s ño th ng c a b m t c n ño. S sai khác gi a k t qu ño nh n ñư c t thông s hi n th trên ñ ng h ño v i giá tr tr th c ñư c g i là sai s ño. Theo [10] ta có:
7 8 Truïc ño 1.2.4. Đ chính xác c a phương pháp ño Maët ño Chi tieát ño Đ chính xác ph thu c vào sai s ñư c xác l p ban ñ u cho phép Khoaûng caùch ño ño. T ñó l a ch n d ng c ño v i sai s ño phù h p. Tuy nhiên, Maët chuaån d ng c ño dù có chính xác ñ n ñâu, mà phương pháp ño không ñúng Hình 1.3 Sơ ñ ño hai ti p ñi m có gia s l n cũng làm sai lêch k t qu ño. Đ gi m sai s ño, ta có th dùng ñi m tỳ ph ñ xác l p v trí 1.3. Phương pháp l p ch n dùng làm chu n ño b m t chi ti t. Phương pháp l p ch n cho phép m r ng trư ng dung sai ch t o Ñieåm tyø phuï Chuaån ño c a các chi ti t l p. Sau ñó, d a vào kích thư c c a chúng ñ ch n Tieáp ñieåm ño l p, sao cho ñ t ñư c yêu c u c a khâu khép kín. Tieáp ñieåm chuaån L p ch n có th ti n hành theo hai phương pháp: Chuaån tyø - Ch n l p t ng bư c. Hình 1.4 Sơ ñ ño hai ti p ñi m dùng chu n tỳ ph Theo phương pháp này, ñ u tiên ta ño kích thư c c a m t chi ti t - Phương pháp ño ba ti p ñi m. Là phương pháp ño ñư c th c r i căn c vào yêu c u c a m i l p ñ xác ñ nh kích thư c c a chi ti t hi n d a trên vi c so sánh giá tr ño c a ba ti p ñi m trên m t b m t c n l p v i nó. T ñây, ta ch n kích thư c l p phù h p v i kích ño, trong ñó hai ti p ñi m v a dùng làm chu n ño và làm chu n ñ nh thư c ñã xác ñ nh trên. v cho ñ u ño còn l i. - Ch n l p theo nhóm. A α h1 Trong quá trình l p ráp, ta ti n hành phân nhóm các chi ti t l p, 1 h2 sau ñ y th c hi n quá trình l p các chi ti t theo nhóm tương ng mà D 2 3 B C không làm thay ñ i thông s k thu t c a m i l p. Như v y trong R E t ng nhóm, vi c l p ráp ñư c th c hi n theo phương pháp l p l n Hình 1.5 Sơ ñ ño ba ti p ñi m hoàn toàn. ∆h 1 T s truy n ph c a sơ ñ ño: k= = ±1 (1-14) CHƯƠNG 2 ∆R sin α 2 T Đ NG HOÁ QUÁ TRÌNH C P PHÔI, KI M TRA 1 VÀ PHÂN LO I 1 2 3 2 3 2.1. T ñ ng hóa quá trình c p phôi Qui trình c p, v n chuy n, ki m tra, phân lo i và lưu gi phôi ph a b Hình 1.6 Sơ ñ các phương án ño ba ti p ñi m thu c vào qui mô s n xu t, m c ñ t ñ ng hóa và yêu c u v ñ Kích thư c chi ti t ño: Φ = Φ0 + 2 ∆h (1-15) chính xác c a quá trình gia công c th . Đ m b o k p th i và tin c y. k
9 10 Các d ng phôi thông d ng như: phôi thanh, phôi cu n, phôi d ng 2.1.2. Cơ c u c p phôi ki u rung ñ ng kh i r i. Cơ c u làm vi c d a trên rung ñ ng nh cơ c u gây rung gây ra. Rung ñ ng gây ra l c quán tính làm d ch chuy n chi ti t. Rung ñ ng ñư c th c hi n nh ñ u rung ñi n t , l ch tâm, khí nén ho c th y l c. Thông d ng nh t là ki u rung ñi n t , nó cho phép ñi u ch nh vô c p vi c c p phôi. Hình 2.6 (Máng ñ nh hư ng phôi trong các cơ c u c p Hình 2.1 Sơ ñ t ng quát h th ng c p phôi t ñ ng phôi ki u rung ñ ng). 2.1.1. Cơ c u c p phôi d ng ph u và lòng máng ( ch a) Cơ c u c p phôi d ng ph u và lòng máng thư ng dùng ñ ñ nh hư ng giai ño n ñ u khi phôi b t ñ u ñi vào vùng gia công. Hình 2.6 Ph u c p phôi ki u rung Hình 2.2 C p phôi b ng ph u ki u ng Hình 2.3 C p phôi b ng ph u ki u có ñĩa quay và rãnh trư t Hình 2.7 M t s ki u k t c u ñ nh hư ng phôi trên cánh xo n 2.2. T ng quan v phương pháp ki m tra t ñ ng Nguyên công ki m tra gi vai trò quan tr ng trong qui trình công ngh , chi m kho ng 25-50% th i gian c a c qui trình công ngh . Hình 2.4 C p phôi ki u lòng máng 2.2.1. Cơ s ch n phương án ño t ñ ng Vi c ch n phương án ño d a trên: - Đ c ñi m k t c u, các thông s kích thư c, hình h c c a chi ti t. - Kh i lư ng và s lư ng s n ph m. - Đ chính xác c a chi ti t và d ng c ño. Hình 2.5 C p phôi ki u ph u ch n 2.2.2. Các phương pháp ki m tra t ñ ng kích thư c ngoài
11 12 2.2.2.1. Phương pháp ki m tra tr c ti p 2.2.3.2. Cơ c u c p, ki m tra và phân lo i t ñ ng bi ñũa 7 5 8 4 2 6 l 1,2,13 chi ti t ki m tra l 3 calip 1 3 d d 4 thanh di chuy n d 2 5,6 công t c di chuy n 1 7 calip hình chêm. l a10 b c 8 calip ph ng 3 12 13 9 kh i V 4 14 13 9 15 12 d 10 thanh ki m tra 11 11 cánh tay ñòn 5 12 kéo ki m tra d e g Hình 2.9 Sơ ñ nguyên lý ki m tra kích thư c ngoài 2.2.2.2. Phương pháp ki m tra không ti p xúc 6 7 8 9 10 10 17 18 Hình 2.12 Sơ ñ c p phôi, ki m tra và phân lo i t ñ ng bi ñũa 6 14 15 3 45 78 11 d 19 20 21 22 23 d d d 2.3. Ch n phương án t ñ ng ño, ki m tra, c p chi ti t và phân 2 1 9 12 13 16 d lo i chi ti t theo nhóm Hình 2.10 Sơ ñ nguyên lý ki m tra không ti p xúc D a trên cơ s phân tích lý thuy t v phương pháp ño, ki m tra 1 m t tỳ 11 màng trong lĩnh v c cơ khí, ph m vi ng d ng c a d ng c ño là ñ ng h 2 , 21 chi ti t ki m tra 12 công t c 3 ngu n sáng 14 lõi so ñi n t , ñ c ñi m hình d ng k t c u, s lư ng và ñ chính xác c a 4 th u kính 15 cu n dây 5 khe h 17 vòng phát chi ti t ño, y u t kinh t . Tôi ch n phương án ño ti p xúc dùng ñ gá 6 t m ngăn 18 vòng nh n 7 v t kính 19 Ngu n phát sáng có rãnh ch V g m 2 m t ph ng t o v i nhau m t góc 1200 ñ nh v 8 t bào quang ñi n 20 Chùm tia chi u t i chi ti t 9,13,16 chi ti t ki m tra 22 Chùm tía sau khi qua chi ti t chi ti t ño, k t h p v i ñ ng h so ñi n t ño tr c ti p theo phương 10 ng d n khí nén 23 Nguu n thu pháp so sánh v i giá tr c a chi ti t chu n. 2.2.3. Gi i thi u m t s sơ ñ nguyên lý c p phôi và ki m tra t ñ ng - Đ c p chi ti t cho cơ c u ño, dùng ph u ch a chi ti t ki u t 2.2.3.1. Sơ ñ c p phôi, ki m tra các chi ti t hình tr ch y nh vào tr ng lư ng b n thân chi ti t và máng d n hư ng chi ti t ñ n cơ c u ño. Trên ph u, s d ng cơ c u ch ng k t chi ti t trong a 6 d 16 quá trình chi ti t di chuy n ñi xu ng t i v trí h p, t i c a ra máng 4 k 2 b d n hư ng s d ng cơ c u ch n và ñi u ch nh s lư ng chi ti t ñ n 5 4 E f 1 8 13 11 cơ c u ño. 15 B A 12 3 C 9 - Đ phân lo i chi ti t, dùng h th ng tay g t chuy n ñ ng quay 10 14 M quanh tr c c ñ nh m t góc xác ñ nh và ñư c d n ñ ng b ng ñ ng cơ Hình 2.11 Sơ ñ c p phôi, ki m tra các chi ti t hình tr ñi n m t chi u.
13 14 CHƯƠNG 3 3.2. Thi t k , ch t o các chi ti t chính trong mô hình THI T K CH T O Đ GÁ T Đ NG KI M TRA, PHÂN 3.2.1. Máng ch a chi ti t và d n hư ng chi ti t 102 LO I CHI TI T TR TRƠN 35 3.1. Mô hình ñ gá t ñ ng ki m tra, phân lo i chi ti t tr trơn 1.5 3.1.1. Thông s kích thư c c a chi ti t ño 1.5 ñây, ta chia thành 4 nhóm: 243 6.3 Ø20-+0.03 10 277 266 10 - Nhóm 1: Φ19,97 ÷ Φ19,99 mm 29 5 2-2 319 5 1.5 Tl 2:1 1.5 1-1 29 1.5 15 - Nhóm 2: Φ20.00 ÷ Φ20,01 mm Tl 2:1 1.5 35 - Nhóm 3: Φ20.02 ÷ Φ20,03 mm 35 74 204 2 ° 30 - Nhóm 4: < Φ19,97 1 Ø10 Ø4 29 2 30 14° 229 Hình 3.1 Chi ti t ño hay > Φ20,03 mm (nhóm không ñ t) 1 301 3.1.2. Sơ ñ nguyên lý làm vi c c a mô hình 102 Maùng chöùa Hình 3.4 Máng ch a chi ti t và d n hư ng chi ti t chi tieát truï troøn 3.2.2. Cơ c u ño T/h ra Coång laáy tín hieäu T/h vaøo MAÙY TÍNH ño ñeân boä xöû lyù ÑIEÀU KHIEÅN Cô caáu choáng Vít ñieàu MAÏCH ÑIEÀU KHIEÅN keït chi tieát chænh tinh 312 Ñoàng hoà so Maùng daãn ñieän töû Boä xö ûlyù höôùng chi tieát tín hieäu 409 Ñaàu ño Cô caáu chaën Chi tieát Caàn ño daïng bi caàu Cô caáu ño chi tieát truï troøn Caùp 74 4° Ñeá töø Cô caáu daãn + usb ° - Ø20 0,03 14° ñoäng baêng taûi Khoái V Boä xöû lyù tín hieäu ño 45 NGUOÀN ÑIEÄN MAÏCH ÑIEÀU KHIEÅN Ñeá chuaån Ñeá chuaån 8 Cô caáu ñaåy chi tieát Hình 3.8 Sơ ñ nguyên lý cơ c u ño 435 500 3.2.2.1. Đ ng h so ñi n t Hình 3.3 Sơ ñ nguyên lý mô hình Đây là thi t b có kh năng hi n th thông sô kích thư c ño lên màn hinh LCD, chuy n tín hi u ño tương t sang tín hi u s (A/D).
15 16 dùng ñ ñ nh v chi ti t tr tròn 3.2.2.2. Kh i V 120° 3.2.4. Cơ c u phân lo i chi ti t 4° 12 12.5 Ø12 12.5 Ñoäng cô ñieän Daây curoa Giaù ñôõ 6.3 moät chieàu 6.3 16 10 9 4 7 30 20 37 2Ø4 A 6 6 12 73 M6x10 24 Baêng taûiõ 6 40 6 44 12.5 36 Thaønh thuøng Tay gaït Choát xoay chöùa chi tieát A Hình 3.10 Kh i V Sl: 3 Sl: 3 3.2.2.3. Máy tính ñi u khi n Hình 3.14 Cơ c u phân lo i chi ti t Thông s ño t ñ ng h so ñi n t s qua b chuy n ñ i tín hi u 3.2.5. Cơ c u ch n chi ti t và ch ng k t chi ti t nh p vào máy tính qua c ng usb. Con laên choáng keït 3.2.2.4. Đ dùng làm m t chu n Chi tieát Chi tieát bò keït bò chaën 6.3 Ñoäng cô ñieän Ñoäng cô ñieän moät chieàu moät chieàu 5 12.5 5 5 R3 5 6 14° 74 6 70 ° 14° 2Ø6 36 6 5 R3 6 5 44 120 Hình 3.12 M t chu n Hình 3.15 Cơ c u ch n chi ti t Hình 3.16 Cơ c u ch ng k t chi ti t 3.2.3. Cơ c u di chuy n chi ti t Băng t i 3.2.6. Cơ c u ñ y chi ti t Chi tieát ño 2N M3 400 M1 380 Con laên 15° khía nhaùm M2 63° Tay gaït 30° 40 Truïc ñoäng cô ñieän 120° Ñoäng cô Goái ñôõ Baêng taûi ñieän 1 chieàu Hình 3.13 Băng t i Hình 3.17 Cơ c u ñ y chi ti t
17 18 CHƯƠNG 4 4.2. Các phương án ñi u khi n THI T K MÔ ĐUN ĐI U KHI N T Đ NG 4.2.1. Đi u khi n dùng PLC 4.1. Các yêu c u ñi u khi n PLC (programmable logic controller) B ñi u khi n kh l p trình, 4.1.1. Nguyên t c chung b ñi u khi n này nh g n tích h p d ñi u khi n, linh ho t thay ñ i M t h th ng ñi u khi n t ñ ng ñư c c u t o t ba mô ñun: Kh i chương trình b ng các l nh logic cơ b n. vào, kh i x lý và kh i ra. 4.2.2. Phương án ñi u khi n dùng vi m ch ñi u khi n IC(Integrated 4.1.2. Đ c ñi m và yêu c u Circuit) Đ gá ki m tra, phân lo i theo kích thư c ñư ng kính trung bình M ch IC có hai lo i: chi ti t tr trơn ho t ñ ng d a trên nguyên t c sau: - IC tuy n tính dùng tín hi u tương t analog x lý biên ñ và Các chi ti t t máng ch a ñư c c p vào máng d n hư ng nh hình d ng sóng c a tín hi u. chính tr ng lư ng b n thân chi ti t, Chi ti t s l n lư t ñư c cơ c u - IC s , dùng tín hi u mã nh phân, x lý tín hi u thông qua các ch n t i c a ra máng d n hư ng ñi u khi n ñóng m ñưa ñ n ti p xúc c ng lôgic. v i chi ti t ño t i v trí ño và ñư c phân lo i theo nhóm. Hình 4.2 4.2.3. Ch n phương án ñi u khi n Ta nh n th y IC ñi u khi n và b l p trình PLC ñ u có tính năng Đ NG H SO ĐI N T gi ng nhau. Nhưng v ch tiêu kinh t , phương án dùng IC có th làm mô hình ph c v h c t p, nghiên c u c u sinh viên, ñ ng th i có th k t n i mô ñun ñi u khi n và mô ñun cơ khí ñ tao ra mô hình t MÁY TÍNH ñ ng hóa. Và d a trên nh ng ch c năng c th c a mô hình c n ch t o, tôi ch n phương àn dùng vi ñi u khi n h PIC16f887. 4.3. Thi t k ñi u khi n M CH ĐI U KHI N 4.3.1. Gi i thi u PIC16f887 PIC là vi t t t c a “Programable Intelligent Computer”, có th t m d ch là “máy tính thông minh kh trình” do hãng Genenral CƠ C U BĂNG T I CƠ C U Đ Y CƠ C U CH N CH NG K T CƠ C U PHÂN Instrument ñ t tên cho vi ñi u khi n ñ u tiên c a h : PIC1650 ñư c CHI TI T CHI TI T LO I CHI TI T CHI TI T thi t k ñ dùng làm các thi t b ngo i vi cho vi ñi u khi n CP1600. Vi ñi u khi n này sau ñó ñư c nghiên c u phát tri n thêm và t ñó hình thành nên dòng vi ñi u khi n PIC ngày nay. Vi ñi u khi n Hình 4.2 Sơ ñ ñi u khi n
19 20 Pic16f887 là m t trong nh ng phiên b n m i do Microchip 4.3.1.2. Các ñ c tính n i b t c a thi t b ngo i vi trên chip technology ch t o. - Timer0: 8 bít c a b ñ nh th i, b ñ m v i h s t l trư c. - Timer1: 16 bít c a b ñ nh th i, b ñ m v i h s t l trư c, có kh năng tăng trong khi ch ñ Sleep qua xung ñ ng h ñư c cung c p bên ngoài. - Timer 2: 8 bít c a b ñ nh th i, b ñ m v i 8 bít c a h s t l trư c. - Có 2 ch ñ b t gi , so sánh, ñi u ch ñ r ng xung(PWM). - Ch ñ b t gi v i 16 bít, v i t c ñ 12.5 ns, ch ñ so sánh v i 16 bít, t c ñ gi i quy t c c ñ i là 200 ns, ch ñ ñi u ch ñ r ng xung v i 10 bít. - B chuy n ñ i tín hi u s sang tương t v i 10 bít. - C ng truy n thông n i ti p SSP v i SPI phương th c ch và I2C(ch /ph ). - B truy n nh n thông tin ñ ng b , d b (USART/SCL) có kh Hình 4.4 Sơ ñ kh i vi ñi u khi n 16f887 năng phát hi n 9 bít ñ a ch . 4.3.1.1. Đ c tính n i b t c a b vi x lí + C ng ph song song (PSP) v i 8 bít m r ng, v i RD, WR CS - S d ng công ngh tích h p cao RISC CPU. ñi u khi n. - Ngư i s d ng có th l p trình v i 35 câu l nh ñơn gi n. 4.3.1.3. T ch c b nh Pic16F887 - T t c các câu l nh th c hi n trong m t chu kì l nh ngo i tr a/. T ch c b nh chương trình FLASH và Stack nh . m t s câu l nh r nhánh th c hi n trong 2 chu kì l nh. b/. T ch c b nh d li u RAM. - T c ñ ho t ñ ng là: + Xung ñ ng h vào là DC- 20MHz. c/. B nh d li u EEPROM và b nh chương trình FLASH. + Chu kỳ l nh th c hi n trong 200ns. d/. C ng vào ra. - B nh chương trình Flash 8Kx14 words. e/. Các B Timer c a chip. - B nh Ram 368x8 bytes. B vi ñi u khi n PIC16F87X có 3 b Timer ñó là: Timer0, - B nh EFPROM 256x 8 bytes. Timer1, Timer2. - Kh năng ng t (lên t i 14 ngu n ng t trong và ng t ngoài). g/. B chuy n ñ i tương t sang s . h/. Các ng t c a PIC16F877.
21 22 4.3.2. Thi t k m ch ñi u khi n mô hình 4.3.3. Chương trình ñi u khi n PIC16f887 4.3.3.1. Sơ ñ thu t toán Hình 4.6 Sơ ñ m ch ñi u khi n dùng PIC16f887 Hình 4.7 Sơ ñ m ch in Hình 4.8 Sơ ñ thu t toán
23 24 4.3.3.2. Chương trình ñi u khi n K T LU N 4.3.4. Giao di n ñi u khi n mô hình 1. K T QU Đ TÀI Sau th i gian nghiên c u lý thuy t, thi t k và ch t o mô hình ñ gá t ñ ng ki m tra phân lo i theo nhóm chi ti t tr trơn. K t qu ñ t ñư c như sau: - Ch t o ñư c mô hình ñ gá có kh năng t ñ ng làm vi c v a ph c v cho gi ng d y, v a có kh năng ng d ng vào s n xu t. - Mô hình có kh năng t ñ ng phân nhóm chi ti t tr trơn thành 4, 3, 2 nhóm. - Thi t k ñư c giao di n d ñi u khi n, tính linh ho t cao, tr c quan. Hình 4.9 Giao di n ñi u khi n - Mô hình có kh năng t ñ ng x lý s li u ño, theo dõi s lư ng chi ti t ñư c ño và v ñư c ñ th hàm phân b kích thư c c a lo t chi ti t ki m tra, ph c v cho vi c ñi u khi n qui trình gia công. - Mô hình ñã k t h p ñư c ba v n ñ cơ b n: C p phôi t ñ ng, ño ki m t ñ ng và ñi u khi n t ñ ng thông qua b vi x lý, m ch ñi u khi n k t n i v i máy vi tính. Đây ñư c xem là xu hư ng phát Hình 4.10 Giao di n thi t l p thông s ñi u khi n và phân lo i nhóm tri n ngành cơ khí k t h p v i ñi n t _Cơ ñi n t . chi ti t 2. HƯ NG PHÁT TRI N Đ TÀI - M r ng ng d ng cho các chi ti t khác. - K t h p máy tính qu n lý s li u ño ñư c ñ giám sát sai s gia công, t ñó ñi u ch nh qui trình gia công. - Thi t k b ph n ñ nh hư ng chi ti t sau khi phân lo i ñ ñóng gói ho c chuy n ñ n dây chuy n l p ráp t ñ ng.