daigai

Well-Known Member
LINK TẢI LUẬN VĂN MIỄN PHÍ CHO AE KET-NOI
Đồ án Thiết kế và chế tạo máy khắc laser
TÓM TẮT ĐỒ ÁN
THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT KHẮC LASER
Máy cắt khắc laser hoạt động dựa theo nguyên lý hai trục, có tốc độ di chuyển nhanh, chính xác,cơ cấu đơn giản, cứng, vững. Cơ cấu hai trục của máy, làm di chuyển đầu laser trong không gian hai chiều. Trong đó, mỗi trục được điều khiển di chuyển tịnh tiến theo bộ truyền và động cơ. Động cơ được sử dụng là động cơ bước nên vị trí của máy có độ chính xác cao. Trong đó, động cơ bước được gắn trên trục x, để truyền động cơ cấu thông qua cơ cấu truyền đai răng và puly. Động cơ truyền động của trục, sẽ truyền động quay cho thanh truyền động bằng một khớp nối nối trục. Puly sẽ được gắn cố định trên thanh truyền, để khi động cơ truyền động quay puly sẽ quay theo một góc bằng góc quay của động cơ. Để chắc chắn và
cơ cấu hoạt động tốt hơn, thì ở mỗi đầu thanh truyền có một cơ cấu puly đai răng hoạt động cùng lúc nhau, giúp tránh bị lệch trục cơ cấu trục y. Cơ cấu chuyển động trên trục y, tương tự như trục x, cơ cấu truyền động của trục y cũng là cơ cấu puly đai răng. Nhưng sự khác biệt là puly được gắn trực tiếp lên trục động cơ, thay vì gắn trung gian qua thanh truyền như trục x. Đầu laser được gắn chặt trên con trượt của trục y. Bản vẽ thiết kế được xử lý bằng phần mềm Inkscape, ta được một file Gcode, từ file Gcode này thông qua phần mềm điều khiển mà hai trục x,y chuyển động đưa đầu laser cắt/khắc theo biên dạng của bản vẽ thiết kế.
SVTH: Huỳnh Trọng Nghĩa 3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Ts. Nguyễn Văn Nhanh
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................1 TÓM TẮT ĐỒ ÁN ................................................................................................3 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ..................................................................................10
1.1 Tính cấp thiết của đề tài..............................................................................10 1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.....................................................10 1.3 Mục tiêu nghiên cứu đề tài..........................................................................10 1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...............................................................10
1.4.1 Đối tượng nghiên cứu ...........................................................................10
1.4.2 Phạm vi nghiên cứu ..............................................................................11 1.5 Phương pháp nghiên cứu.............................................................................11 1.5.1 Cách thức nghiên cứu ...........................................................................11 1.5.2 Phương tiện nghiên cứu ........................................................................11 1.6 Kết cấu của đồ án tốt nghiệp .......................................................................11 CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI ........................................13 2.1 Sơ lược về sự phát triển tia laser .................................................................13 2.1.1 Laser.....................................................................................................13 2.1.2 Tính chất của laser................................................................................13 2.1.3 Ứng dụng của laser ...............................................................................14 2.2 Tình hình nghiên cứu..................................................................................15 2.2.1 Ngoài nước...........................................................................................15 2.2.2 Trong nước...........................................................................................16 2.3 Hướng nghiên cứu ......................................................................................17 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT .....................................................................18 3.1 Phần cơ khí .................................................................................................18 3.1.1 Động cơ bước .......................................................................................18 3.1.2 Bộ truyền đai ........................................................................................22 3.2 Phần điện....................................................................................................26 Mạch driver laser: .........................................................................................29 CHƯƠNG 4: PHƯƠNG HƯỚNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP ....................................31
SVTH: Huỳnh Trọng Nghĩa 4

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ts. Nguyễn Văn Nhanh
4.1 Những yêu cầu cơ bản của đề tài.................................................................31 4.2 Cơ sở chọn phương án thiết kế....................................................................31 4.3 Phần cơ khí .................................................................................................31 4.4 Phần điện....................................................................................................35 4.5 Lựa chọn giải pháp .....................................................................................36
Phần cơ khí ...................................................................................................36
Phần điện ......................................................................................................38 4.6 Trình tự công việc tiến hành .......................................................................39 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY CẮT KHẮC LASER...................40 5.1 Tính toán tốc độ quay của động cơ..............................................................40 5.2 Tính toán thiết kế bộ truyền đai răng...........................................................41 5.3 Thiết kế cơ khí............................................................................................43 Mô hình tổng thể ...........................................................................................43 Cơ cấu truyền động trục y .............................................................................45 Cơ cấu gá bộ laser .........................................................................................45 Gá động cơ trục x ..........................................................................................46 Gá động cơ trục y ..........................................................................................46 Hướng chuyển động tịnh tiến các trục ...........................................................46 Chương 6: CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM ..........................................................47 6.1 Hệ thống điều khiển của máy ......................................................................47 6.2 Các bộ phận và cấu trúc cơ khí ...................................................................48 6.3 Các bộ phận và cấu trúc hệ thống mạch điện điều khiển .............................48 6.4 Lập trình điều khiển....................................................................................49 6.5 Qúa trình thực nghiệm ................................................................................52 6.6 Sản phẩm thực tế ........................................................................................52 Chương 7: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN...........................................54 7.1 Kết luận ......................................................................................................54 7.2 Phần làm được ............................................................................................54 7.3 Phần chưa làm được và những hạn chế .......................................................55 7.4 Kiến nghị và hướng phát triển.....................................................................55 TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................56
SVTH: Huỳnh Trọng Nghĩa 5

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ts. Nguyễn Văn Nhanh
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1: Minh họa tia laser............................................................................................. 13
Hình 2: Ứng dụng laser trong cơ khí ............................................................................. 14 Hình 3: Ứng dụng laser trong y học .............................................................................. 14 Hình 4: Ứng dụng laser trong giải trí............................................................................. 15 Hình 5: Phân bố các ứng dụng chính của laser .............................................................. 15 Hình 6: Máy khắc laser công nghiệp ............................................................................. 16 Hình 7: Máy cắt khắc laser mini.................................................................................... 16 Hình 8: Động cơ bước trong thực tế..............................................................................19 Hình 9: Động cơ biến từ trở .......................................................................................... 19 Hình 10: Động cơ đơn cực ............................................................................................ 20 Hình 11: Động cơ hai cực ............................................................................................. 20 Hình 12: Động cơ nhiều pha ......................................................................................... 20 Hình13:Các bộphậncấuthànhnênđộngcơbước......................................................21 Hình 14: Mạch điều khiển............................................................................................. 26 Hình 15: Driver A4988 ................................................................................................. 28 Hình 16: Mạch nguyên lý driver laser ........................................................................... 29 Hình 17: Adapter .......................................................................................................... 30 Hình 18: Chân đế cao su ............................................................................................... 37 Hình 19: Tấm nhôm...................................................................................................... 38 Hình 20: Mô hình máy cắt khắc laser ............................................................................ 43 Hình 21: Truyền động theo trục x ................................................................................. 44
Hình 22: Truyền động theo trục y ................................................................................. 45 SVTH: Huỳnh Trọng Nghĩa 6

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ts. Nguyễn Văn Nhanh
Hình 23: Cơ cấu gá bộ laser .......................................................................................... 45 Hình 24: Hướng chuyển động của các trục .................................................................... 46 Hình 25: Các bộ phận cơ khí chính của máy ................................................................. 48 Hình 26: Giao diện phần mềm điều khiển bằng Tiếng Việt ........................................... 51 Hình 27: Giao diện chỉnh sửa thông số máy .................................................................. 51 Hình 28: Hình ảnh thực tế của máy ............................................................................... 52 Hình 29: Hình ảnh khi máy đang hoạt động .................................................................. 53
SVTH: Huỳnh Trọng Nghĩa 7

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ts. Nguyễn Văn Nhanh
DANH MỤC SƠ ĐỒ, BẢNG BIỂU
Bảng 1: Ưu điểm và nhược điểm của các loại động cơ ............................ 31
Bảng 2: Ưu điểm và nhược điểm của các bộ truyền................................. 32 Bảng 3: Ưu điểm và nhược điểm của đồ gá ............................................ 34
Bảng 4: Ưu điểm và nhược điểm của các loại vật liệu ............................ 34 Bảng 5: Ưu điểm và nhược điểm của cơ cấu di chuyển .......................... 35
Bảng 6: Ưu điểm và nhược điểm của PIC, ARM, ARDUINO ............... 35 Bảng 7: Thông số động cơ bước KH56KM2- 912[5] ............................. 40 Bảng 8: Step của một số động cơ bước thông dụng[12].......................... 41 Bảng 9: Các thông số bộ truyền đai răng gờ hình thang[6] ..................... 42 Sơ đồ 1: Hệ thống điều khiển của máy .................................................. 47 Sơ đồ 2: Lưu đồ điều khiển hệ thống ...................................................... 49 Sơ đồ 3: Lưu đồ giải thuật nội suy ......................................................... 50
SVTH: Huỳnh Trọng Nghĩa 8

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Ts. Nguyễn Văn Nhanh
CNC
COM
SCARA LASER
Radiation
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Computerized Numerical Control Communication
Selective Compliance Assembly Robot Arm Light Amplification by Stimulated Emission of
SVTH: Huỳnh Trọng Nghĩa 9

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ts. Nguyễn Văn Nhanh
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Ngày nay, công nghiệp hóa, hiện đại hóa ngày càng phát triển, nước ta đang cố gắng hướng tới năm 2020 cơ bản trở thành nước công nghiệp hóa. Việc ứng dụng công nghệ mới vào sản xuất ngày càng trở nên phổ biến và đóng một vai trò rất quan trọng. Các máy móc thiết bị làm việc nhanh, hiệu quả và chính xác để thay thế con người nhằm tăng năng suất và hiệu quả công việc.
Nhận thấy tầm quan trọng này, nhóm đã tiến hành nghiên cứu chế tạo, tính toán và thiết kế máy cắt khắc laser, nhằm đáp ứng nhu cầu cho người sử dụng.
1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Về mặt khoa học, máy cắt khắc laser đã giải quyết được vấn đề vẽ tranh, cắt các biên dạng phức tạp trên các vật liệu khác nhau, có kích cỡ bất kỳ.
Máy cắt khắc laser cần thiết cho nhu cầu cắt khắc các loại, việc đáp ứng nhanh, chính xác thực hiện trong thời gian ngắn.
hiện theo các mục tiêu sau:
 Thiết kế và chế tạo cơ khí cho máy, theo cơ cấu 2 trục.
 Xây dựng chương trình điều khiển máy cắt khắc theo bản vẽ thiết
kế.
 Máy có thể thao tác trên nhiều vật liệu khác nhau như: mica, gỗ,vải,...
1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
1.4.1 Đối tượng nghiên cứu
 Các cơ cấu liên quan đến máy cắt khắc laser.
 Các loại máy cắt khắc laser đã có trên thị trường.
 Cách thức hoạt động của máy.
Chương 7: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 7.1 Kết luận
Sau 2 tháng thực hiện khẩn trương, được sự hướng dẫn tận tình của thầy TS.Nguyễn Văn Nhanh và các thầy trong bộ môn, em đã hoàn thành đề tài “ Thiết kế và chế tạo máy cắt khắc laser mini”. Trong quá trình thực hiện nhóm đã có những kinh nghiệm cho riêng mình về việc thiết kế phần cơ khí cũng như phần điện đặc biệt là phần lập trình, đòi hỏi phải hiểu biết driver động cơ bước, biết được ngôn ngữ lập trình từ đó mới hiểu rõ mình đang làm gì. Do thời gian nghiên cứu, chế tạo eo hẹp, nên nhóm chưa thể hoàn thiện đề tài một cách tốt nhất. Đề tài chỉ có thể đưa vào trong nhà trường, phòng thí nghiệm để phục vụ cho giảng viên, sinh viên.
Từ việc thiết kế, chế tạo và tiến hành thử nghiệm khi hoàn thành nhằm nhận xét và đánh giá kết quả đạt được thì nhóm đã rút ra được những vần đề chính như sau.
7.2 Phần làm được
Cơ cấu máy được thiết kế và chế tạo một cách gọn gàng, di chuyển linh hoạt. Dễ dàng chỉnh sửa khi cần thiết đảm bảo cho máy hoạt động tốt. Và hoạt động của các chi tiết trên máy được thiết kế đúng như bản vẽ, như yều cầu đặt ra là chuyển động theo 2 trục x, y và có phạm vi hoạt động đúng với phạm vi mục tiêu đặt ra ban đầu.
Các chi tiết con lăn, đai răng... được thiết kế đúng với chuẩn có sẵn trên thị trường
Các thiết bị và các mạch điện được lắp ráp hoạt động đúng như sơ đồ và nguyên lý hoạt động được nêu ra ở những phần trước.
Công việc điều khiển của máy cũng hoạt động ổn định và theo chu trình làm việc của máy. Việc điều khiển cũng trở nên dễ dàng hơn khi có giao diện điều khiển của máy thông qua phần mềm lập trình bằng tiếng việt đơn giản.
Link Download bản DOC
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:



Xem thêm

Thiết kế, chế tạo mô hình máy khắc laser ứng dụng công nghệ CNC

 

Các chủ đề có liên quan khác

Top