Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
1 thiết kế và gia công phần cơ khí và mạch điện

1 thiết kế và gia công phần cơ khí và mạch điện

Tải bản đầy đủ - 0trang

Luận văn tốt nghiệp



Phần I: Khảo sát động học máy phay CNC mini TSV2013-33



Hai ốc lục giác dùng định vị cảm biến có khả năng tinh chỉnh, các mặt được lắp vào

nhau nhờ vít, giữa bệ và cảm biến được lắp khích với nhau dùng ốc lục giác (Hình

3.2)

3.1.1.2 Vật liệu gia công bệ đỡ cảm biến - PP (Polypropylen)

Ảnh minh họa xem Hình 3.3.

 Đặc tính :

Tính bền cơ học cao (bền xé và bền kéo đứt), khá cứng vững, không mềm dẻo như

nhựa PE (Polyethylene), không bị kéo giãn dài do đó được chế tạo thành sợi. Đặc

biệt khả năng bị xé rách dễ dàng khi có một vết cắt hoặc một vết thủng nhỏ.

Độ bóng bề mặt cao cho khả năng in ấn cao, nét in rõ.

Có tính chất chống thấm O2, hơi nước, dầu mỡ và các khí khác.

 Cơng dụng:

Làm tấm lót trong văn phòng phẩm như: bìa trình ký, file hồ sơ, bìa sổ sách, lót

vali,túi sách, cặp táp …

Sử dụng làm miếng lót trong các kiện hàng dùng làm thớt đế cắt trong cơng nghiệp

như cắt xốp …



Hình 3.3 Nhựa tấm PP - Polypropylen



 Thực nghiệm:

Vật liệu này đã được nhóm robocon CT-Hunter (đại học Cần Thơ 2014) sử dụng cho

robot tự động, thực tế cho thấy khả năng chịu lực cao (Hình 3.4).



34



GVHD: TS. Võ Minh Trí



Luận văn tốt nghiệp



Phần I: Khảo sát động học máy phay CNC mini TSV2013-33



Hình 3.4 Ứng dụng của nhựa PP được gia công bằng CNC



3.1.1.3 Phương pháp và thiết bị gia công

Bảng 3.1 So sánh các giải pháp gia cơng chi tiết



Giải pháp gia cơng

Th khống thợ phay



Dùng CNC phay



Độ chính xác



Khá



Tốt



Chi phí



Đắt



Thấp



Khá lâu



Nhanh



Thời gian



Với sự thuận lợi sẵn có từ máy phay CNC mini của đề tài TSV2013-33 (Bảng 3.1), có

thể gia cơng ngay chi tiết bệ đỡ cảm biến - Chọn giải pháp dùng máy CNC TSV201333.

Chuyển đổi bản vẽ thiết kế từ phần mềm Autodesk Inventor sang phần mềm thiết kế

gia công Mastercam (Hình 3.5).



Hình 3.5 Bảng vẽ chi tiết trên phần mềm Mastercam

35



GVHD: TS. Võ Minh Trí



Luận văn tốt nghiệp



Phần I: Khảo sát động học máy phay CNC mini TSV2013-33



Sau quá trình cài đặt các thông số như chọn dao, tốc độ trục chính, bước tiến … Phần

mềm Mastercam sẽ tạo ra G-Code, G-Code này được nạp vào chương trình Mach3 để

điều khiển trên máy phay CNC mini TSV2013-33 gia công chi tiết (Hình 3.6).



Hình 3.6 Gia cơng và lắp ráp chi tiết



3.1.2 Thiết kế và gia công mạch chuyển đổi điện áp xung

Vì lý do ở cảm biến vị trí (rotary encoder E50S8-1000-3-T-24) có điện áp ở các ngõ ra

A,B và Z là 12-24V, tuy nhiên điện áp ngõ vào counter của PCI-6229 chỉ là 5V. Do đó,

để kết nối được cần phải có một mạch chuyển đổi giữa xung có mức điện áp 12-24V

sang xung còn lại mức điện áp chuẩn là 5V cho PCI-6229.

3.1.2.1 Mạch nguyên lý

Nguyên lý cơ bản của mạch là sử dụng transitor C1815 ở chế độ đóng ngắt (Hình 3.7).

Đầu ra 12-24V A và B của cảm biến vị trí là Totem pole (Xem lại mục 2.3.2.2 phần

Rotary encoder) nên ngõ ra có điện trở kéo lên, tín hiệu được đưa qua điện trở hạn

dòng trước khi đưa vào cực Base của transitor. Khi đó transitor được kích đóng mở tạo

ra xung 5V (Xung này được cấp cho ngõ vào counter PCI-6229).



36



GVHD: TS. Võ Minh Trí



Luận văn tốt nghiệp



Phần I: Khảo sát động học máy phay CNC mini TSV2013-33



Hình 3.7 Sơ đồ nguyên lý mạch chuyển đổi điện áp xung



3.1.2.2 Gia công mạch trên máy phay CNC TSV2013-33

Từ mạch nguyên lý chuyển sang thiết kế layout, sau đó dùng phần mềm CopperCAM

chuyển đổi từ layout sang G-Code. Mach3 sẽ đọc G-Code này và tiến hành gia cơng

mạch (Hình 3.8).



37



GVHD: TS. Võ Minh Trí



Luận văn tốt nghiệp



Phần I: Khảo sát động học máy phay CNC mini TSV2013-33



Hình 3.8 Gia cơng mạch in trên máy CNC TSV2013-33



3.2 PHẦN MỀM

3.2.1 Thiết lập phần cứng thu nhận dữ liệu của National Instruments

Bước 1: Mở chương trình NIMax (Hình 3.9).



Hình 3.9 Cửa sổ NIMax



Bước 2: Kiểm tra nhận Driver PCI-6229

Nhấp vào mục Sevices and Interfaces, chọn tiếp vào NI-DAQmx Devices xem đã

nhận PCI-6229 chưa (Thao tác này được thực hiện sau khi phần cứng đã được thiết

lập và cấp nguồn) (Hình 3.10).



Hình 3.10 Kiểm tra Driver PCI-6229



Bước 3: Thiết lập SC-2345

Nhấp phải chuột vào Devices and Interfaces, sau đó chọn Create New, để thiết lập cho

SC-2345 (Hình 3.11).



38



GVHD: TS. Võ Minh Trí



Luận văn tốt nghiệp



Phần I: Khảo sát động học máy phay CNC mini TSV2013-33



Hình 3.11 Thiết lập SC-2345



Chọn SC-2345 từ hộp thoại xuất hiện (Hình 3.12).



Hình 3.12 Hộp thoại tạo SC-2345



Tiếp theo chọn loại SSC Carrier Type là Black Carrier, Rear Connector; Cabled

Device là PCI-6229; Power J21 là SCC-PWR02 (Hình 3.13).



Hình 3.13 Thiết lập SSC

39



GVHD: TS. Võ Minh Trí



Luận văn tốt nghiệp



Phần I: Khảo sát động học máy phay CNC mini TSV2013-33



3.2.2 Mach3 điều khiển máy CNC

Từ phần mềm Mach3 để thiết lập các giá trị thông số hoạt động của máy CNC

TSV2013-33, lần lượt vào các mục sau:

 Để thiết lập giá trị tần số hoạt động của Mach3 vào mục Config => Ports and Pins

=> Kernel Speed = 45000Hz (Hình 3.14).



Hình 3.14 Thiết lập giá trị tần số hoạt động tối đa của Mach3



 Để thiết lập các giá trị gia tốc, vận tốc trên Mach3 vào mục Config => Motor tuning

(Hình 3.15).



Hình 3.15 Thiết lập gia tốc và vận tốc phát động trên Mach3



40



GVHD: TS. Võ Minh Trí



Luận văn tốt nghiệp



Phần I: Khảo sát động học máy phay CNC mini TSV2013-33



3.2.3 Chương trình thu dữ liệu dùng LabVIEW

Tại cửa sổ Block Diagram, tạo khối DAQ Assistant, chọn Acquire Signals => Counter

Input => Position => Linear như Hình 3.16.



Hình 3.16 Tạo khối thu nhận tín hiệu di chuyển DAQ Assistant



Trong khối này (Hình 3.17), thiết lập các giá trị như sau:

Units: Meters

Distance/pulse: 10 m (10 micro mét)

Ta đã biết giá trị số xung trên mm của máy CNC TSV2013-33 là 1000 xung/mm, từ

đó ta có:

Decoding Type: X4

Dựa vào phần cơ sở lý thuyết ở mục 2.3.3 về cảm biến vị trí góc xoay, biết được rằng

cảm biến vị trí Rotary encoder của Autonics dùng trong đề tài này có độ phân giải là

1000 xung trên vòng. Nếu hoạt động với chế độ X4 thì độ phân giải sẽ là 4000 xung

trên vòng. Từ đó ta tìm ra được độ chính xác của thiết bị đo sẽ là:

Signal Connections: Hướng dẫn kết nối giữa ngõ ra encoder với SC-2345. Ngõ ra

kênh A nối với chân PFI3 và ngõ ra kênh B nối với chân PFI11 (Tham khảo mục

2.3.2.3).

Sau khi thiết lập xong, để kiểm tra lại hệ thống đo ta nhấn vào RUN, thay đổi vị trị

bằng cách xoay cảm biến. Xem giá trị thay đổi tại Measured Value(s).



41



GVHD: TS. Võ Minh Trí



Luận văn tốt nghiệp



Phần I: Khảo sát động học máy phay CNC mini TSV2013-33



Hình 3.17 Thiết lập khối DAQ



 Chương trình LabVIEW được lập trình để đọc tín hiệu vị trí di chuyển bàn máy

CNC theo trục Y được gửi về từ cảm biến, sau đó lưu tệp chứa dữ liệu này dưới

dạng .lvm (Hình 3.18). Sơ đổ khối chương trình ở Hình 3.19.



Hình 3.18 Giao diện chương trình LabVIEW



42



GVHD: TS. Võ Minh Trí



Luận văn tốt nghiệp



Phần I: Khảo sát động học máy phay CNC mini TSV2013-33



Hình 3.19 Sơ đồ khối chương trình LabVIEW



3.2.4 Chương trình xử lý số liệu dùng Matlab

Dùng Matlab có thể mở các tệp dữ liệu được LabVIEW lưu lại dưới dạng .lvm. Viết

các M-file đọc dữ liệu, lọc dữ liệu và vẽ lại các biểu đồ dưới dạng chi tiết và tổng

quát.

Khi thu về dữ liệu thì thời gian mà dữ liệu bắt đầu có sự thay đổi ở các lần thí nghiệm

là khác nhau. Để khắc phục hiện tượng này trong xử lý số liệu cần phải đồng bộ hóa

các nhóm dữ liệu (sao cho khoảng thời gian từ lúc lấy dữ liệu cho đến khi bắt đầu có

sự thay đổi của dữ liệu là 0 - Hình 3.20), đề tài dùng Matlab với giải thuật sau để giải

quyết vấn đề (Hình 3.21).



Hình 3.20 Giải pháp xử lý số liệu



43



GVHD: TS. Võ Minh Trí



Luận văn tốt nghiệp



Phần I: Khảo sát động học máy phay CNC mini TSV2013-33



Hình 3.21 Lưu đồ giải thuật xử lý số liệu trong Matlab



44



GVHD: TS. Võ Minh Trí



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

1 thiết kế và gia công phần cơ khí và mạch điện

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×