LINK TẢI LUẬN VĂN MIỄN PHÍ CHO AE KET-NOI
TÓM TẮT ĐỒ ÁN
THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY TUỐT VÀ BẤM COS DÂY ĐIỆN
Ngày nay, nhu cầu chế tạo máy móc phục vụ trong nhà máy, xí nghiệp ngày càng nhiều. Để một cái máy hoạt động được gồm hai phần cơ bản là điện và cơ khí. Để kết nối hai phần đó lại thì cần dây điện đã được bấm cos.
Tuy nhiên, việc phải sử dụng kìm tuốt và kìm bấm đối với một nhân công gây mất thời gian, cũng như chưa thực sự đảm bảo về chất lượng của sợi dây sau khi bấm cos. Vì vậy trên thế giới và cả Việt Nam cũng đã ra đời một số máy phục vụ cho nhu cầu cắt, tuốt dây và dập cos. Nhưng với những máy kết hợp tuốt và dập cos lại có giá đắt đỏ. Không phù hợp với những doanh nghiệp nhỏ.
Chính vì vậy, nhóm đã hướng đến một chiếc máy nhỏ, có giá thành hợp lý nhằm đáp ứng nhu cầu trong ngành công nghiệp chế tạo. Và để làm được điều đó, nhóm đã chọn đề tài “Thiết kế, chế tạo máy tuốt và bấm cos dây điện”
Nội dung chính của đồ án tốt nghiệp:
+ Tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của các máy tuốt và máy dập cos trên thị
trường
+ Lên ý tưởng, thiết kế máy với phần mềm vẽ 3D + Chế tạo, gia công máy
+ Thử nghiệm tuốt và dập cos
+ Đánh giá chất lượng sản phẩm
+ Kết luận và kiến nghị
v
ASBTRACT
DESIGN AND FABRICATION OF A WIRE STRIPPING AND CRIMPING MACHINE
Nowadays, the demand for manufacturing machines for factories and enterprises is increasing. To operate, a machine consists of two basic parts: electrical and mechanical. To connect these two parts, crimped wires are required.
However, using wire strippers and crimpers for a worker is time-consuming and does not guarantee the quality of the wire after crimping. In the world and Vietnam, there have been machines developed to meet the needs of cutting, stripping and crimping wires. However, machines that combine stripping and crimping are expensive and not suitable for small businesses.
Therefore, my team has focused on a small machine with a reasonable price to meet the needs of the manufacturing industry. To achieve this, the group chose the topic "Design and fabrication of a wire stripping and crimping machine".
Main contents of the graduation project:
+ Study the working principle of wire strippers and crimping machines on the market
+ Brainstorming and designing machines with 3D drawing software + Manufacturing and machining
+ Wire stripping and crimping test
+ Product quality assessment
+ Conclusion and recommendation
vi
MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ............................................................................................... i
LỜI CAM KẾT..............................................................................................................................iii LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................................ iv TÓM TẮT ĐỒ ÁN ..........................................................................................................................v MỤC LỤC .................................................................................................................................... vii DANH MỤC BẢNG BIỂU .........................................................................................................xiii DANH MỤC HÌNH VẼ ................................................................................................................xv DANH MỤC SƠ ĐỒ .................................................................................................................xviii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................................. xix CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU .............................................................................................................1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài ........................................................................................................1 1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ..............................................................................................1 1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ............................................................................................ 2 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu........................................................................................2
1.4.1. Đối tượng nghiên cứu .................................................................................................... 2
1.4.2. Phạm vi nghiên cứu ........................................................................................................2 1.5. Phương pháp nghiên cứu......................................................................................................3 1.5.1. Phương pháp nghiên cứu luận ....................................................................................... 3 1.5.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn ................................................................................ 3 1.6. Kết cấu của đồ án tốt nghiệp ................................................................................................ 3 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI .................................................................. 1 2.1. Tổng quan về máy tuốt và dập đầu cos. ............................................................................... 1 2.2. Phương pháp tuốt dây. .......................................................................................................... 1
vii
2.2.1. Phương pháp thủ công. .................................................................................................. 1 2.2.2. Phương pháp dùng kìm cắt. ........................................................................................... 5 2.2.3. Phương pháp dùng kìm chuyên dụng. ........................................................................... 6 2.2.4. Phương pháp tuốt dây bằng máy....................................................................................7
2.3. Phương pháp dập đầu cos.....................................................................................................8 2.3.1. Phương pháp sử dụng kìm bấm. .................................................................................... 8 2.3.2. Phương pháp sửa dụng máy. .......................................................................................... 9
2.4. Một số loại máy tuốt và dập đầu cos. .................................................................................10 2.4.1. Máy tuốt dập đầu cos tự động EW-5085. .................................................................... 10 2.5. Các nghiên cứu khoa học trong và ngoài nước..................................................................11 2.5.1. Nghiên cứu trong nước ................................................................................................ 11 2.5.2. Nghiên cứu ngoài nước................................................................................................12 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT.............................................................................................14 3.1. Những loại dây điện được sử dụng phổ biến hiện nay: ..................................................... 14 3.1.1. Dây đơn cứng ............................................................................................................... 14 3.1.2. Dây đơn mềm ............................................................................................................... 14 3.1.3. Dây đôi mềm ................................................................................................................ 15 3.1.4. Dây xoắn mềm ............................................................................................................. 15 3.1.5. Dây cáp điện .................................................................................................................16 3.1.6. Dây cáp điện bọc giáp .................................................................................................. 17 3.2. Những loại đầu cos phổ biến hiện nay...............................................................................17 3.2.1. Đầu cos SC...................................................................................................................18 3.2.2. Đầu cos tròn ................................................................................................................. 19 3.2.3. Đầu cos chữ Y (cos chỉa) ............................................................................................. 19
viii
3.2.4. Đầu cos pin ...................................................................................................................20 3.2.5. Đầu cos ghim ................................................................................................................20 3.2.6. Đầu cos nối thẳng .........................................................................................................21
3.3. Phân loại đầu cos điện theo vật liệu...................................................................................21 3.3.1. Đầu cos cách nhiệt ....................................................................................................... 21 3.3.2. Đầu cos không cách nhiệt ............................................................................................ 22 3.3.3. Đầu cos đồng ................................................................................................................23 3.3.4. Đầu cos nhôm ...............................................................................................................23 3.3.5. Đầu cos đồng nhôm ..................................................................................................... 24
3.4. Các cơ cấu thông dụng. ...................................................................................................... 24 3.4.1. Cơ cấu cơ khí ............................................................................................................... 24 3.4.2. Cơ cấu điều khiển. ........................................................................................................26
3.5. Lí thuyết về độ bền, kiểm nghiệm bền...............................................................................28 3.5.1. Một số dạng tải trọng. .................................................................................................. 28 3.5.2. Độ bền tĩnh và độ dẻo của vật liệu. ............................................................................. 28 3.5.3. Ứng suất cho phép và hệ số an toàn ............................................................................ 29
CHƯƠNG 4: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY...........................................................................30 4.1. Nguồn gốc về dây điện và ứng dụng đời sống ...................................................................30 4.1.1. Nguồn gốc về dây điện ................................................................................................ 30 4.1.2. Ứng dụng đời sống .......................................................................................................30 4.2. Yêu cầu và thông số thiết kế của đề tài .............................................................................. 30 4.2.1. Yêu cầu.........................................................................................................................30 4.2.2. Thông số đầu vào ......................................................................................................... 31 4.3. Nguyên lý hoạt động chung của máy tuốt và bấm cos dây điện ....................................... 31
ix
4.4. Phân tích và lựa chọn các phương án thiết kế máy ............................................................31 4.4.1. Phân tích tổng máy .......................................................................................................31 4.4.2. Phân tích cụm tuốt dây .................................................................................................32 4.4.3. Phân tích cụm dập cos ..................................................................................................35
4.5. Cơ cấu của máy tuốt và bấm cos dây điện sau khi chọn phương án thiết kế....................37 4.6. Nguyên lý hoạt động của máy tuốt và bấm cos dây điện .................................................. 37 4.6.1. Quy trình tuốt dây điện ................................................................................................ 38 4.6.2. Quy trình dập đầu cos dây điện ................................................................................... 39 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CƠ KHÍ ........................................................................40 5.1. Yêu cầu thiết kế .................................................................................................................. 40 5.2. Thiết kế cụm cắt ................................................................................................................. 40 5.3. Thiết kế thanh ray – trượt vuông........................................................................................42 5.4. Tính toán tuổi thọ thanh dẫn hướng ................................................................................... 43 5.5. Thiết kế cụm dập ................................................................................................................ 44 5.5.1. Tính toán lực nén cần thiết ...........................................................................................44 5.5.2. Tính toán thời gian dập ................................................................................................ 45 5.5.3. Tính toán đai ốc ............................................................................................................46 5.6. Kiểm nghiệm của khung máy .............................................................................................48 5.6.1. Kiểm nghiệm bền ......................................................................................................... 48 5.6.2. Kiểm nghiệm chuyển vị...............................................................................................49 CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM ............................................................................. 51 6.1. Chế tạo hộp đế .................................................................................................................... 51 6.1.1. Chế tạo khung máy dưới..............................................................................................51 6.1.2. Chế tạo tấm che............................................................................................................51
x
6.1.3. Chế tạo đế hộp ..............................................................................................................52 6.2. Chế tạo khung máy trên ......................................................................................................52 6.3. Chế tạo cụm cắt .................................................................................................................. 53
6.3.1. Chế tạo bệ gắn dao 1....................................................................................................53 6.3.2. Chế tạo bệ gắn dao 2....................................................................................................54 6.3.3. Chế tạo tay quay...........................................................................................................55
6.4. Chế tạo cụm dập. ................................................................................................................ 55 6.4.1. Chế tạo giá đỡ đế dập...................................................................................................55 6.4.2. Chế tạo đế dập..............................................................................................................55 6.4.3. Chế tạo dao dập............................................................................................................56 6.4.4. Chế tạo thân dập. ..........................................................................................................57 6.4.5. Chế tạo nắp đỡ xi lanh. ................................................................................................ 57
6.5. Thiết kế hệ thống điều khiển .............................................................................................. 57 6.5.1. Các thiết bị điện ........................................................................................................... 58 6.5.2. Hệ thống điều khiển ..................................................................................................... 64
6.6. Mô hình hoàn thiện của máy. ............................................................................................. 68 6.7. Thử nghiệm và đánh giá ..................................................................................................... 69 6.7.1. Thực nghiệm máy tuốt và dập cos dây điện. ............................................................... 69 6.7.2. Đánh giá và kết luận thực nghiệm. .............................................................................. 73 6.8. Các biện pháp an toàn và bảo dưỡng máy ......................................................................... 73 6.9. Đánh giá sản phẩm ............................................................................................................. 73 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................................................... 75 I/ Kết luận .................................................................................................................................. 75 II/ Kiến nghị hướng phát triển. ..................................................................................................75
xi
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................................ 76 PHỤ LỤC......................................................................................................................................78
xii
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật........................................................................................................ 7
Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật máy dập đầu cos bán tự động FOUNG-E FE-5TS....................... 9 Bảng 2.3: Thông số kỹ thuật máy tuốt dập đầu cos tự động EW-5085.......................................10 Bảng 2.4: Thông số kỹ thuật máy tuốt dập đầu cos tự động DK-R2.......................................... 11 Bảng 2.5: Thông số kỹ thuật máy CrimpCenter 64SP.................................................................13 Bảng 4.1: Phân tích phương án thiết kế máy............................................................................... 26 Bảng 4.2: Phân tích phương án cấp dây điện...............................................................................27 Bảng 4.3: Phân tích loại dao tuốt dây điện.................................................................................. 28 Bảng 4.4: Phân tích loại dao tuốt dây điện.................................................................................. 29 Bảng 4.5: Phân tích phương án dập cos....................................................................................... 31 Bảng 4.6: Phân tích xi lanh...........................................................................................................31 Bảng 4.7: Các bộ phận chính của máy.........................................................................................32 Bảng 5.1: Thông số kĩ thuật thanh dẫn hướng............................................................................. 36 Bảng 5.2: Hệ số tải trọng ............................................................................................................38 Bảng 5.3: Giới hạn bền các mác thép...........................................................................................43 Bảng 6.1: Bảng tra dung sai kích thước gia công cắt laser..........................................................45 Bảng 6.2: Bảng tra dung sai kích thước gia công phay............................................................... 47 Bảng 6.3: Thông số kỹ thuật nguồn tổ ong 24V.......................................................................... 52 Bảng 6.4: Thông số kỹ thuật mạch giảm áp.................................................................................53 Bảng 6.5: Thông số kỹ thuật Board PLC FX3U-14MT ..............................................................54 Bảng 6.6: Thông số kỹ thuật MCB.............................................................................................. 54 Bảng 6.7: Thông số kỹ thuật Relay trung gian............................................................................ 55 Bảng 6.8: Thông số kỹ thuật công tắc xoay ................................................................................ 55 Bảng 6.9: Thông số kỹ thuật Driver............................................................................................. 56 Bảng 6.10: Thông số kỹ thuật động cơ bước. ............................................................................. 56 Bảng 6.11: Thông số kỹ thuật xi lanh điện.................................................................................. 57 Bảng 6.12: Thông số kỹ thuật cảm biến.......................................................................................57 Bảng 6.13: Thông số kỹ thuật đèn báo.........................................................................................58 Bảng 6.14: Bảng tín hiệu đầu ra của Board PLC.........................................................................59 Bảng 6.15: Bảng tín hiệu đầu vào của Board PLC...................................................................... 59
xiii
Bảng 6.16: Các thông số cơ bản của máy.................................................................................... 63 Bảng 6.17: Thực nghiệm tuốt dây................................................................................................ 64 Bảng 6.18: Sản phẩm....................................................................................................................66
xiv
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Sợi dây đồng đơn, nhiều sợi đồng................................................................................2 Hình 1.2: Các loại đầu cos............................................................................................................2 Hình 2.1: Dùng dao tuốt dây điện................................................................................................ 5 Hình 2.2: Một số loại kìm.............................................................................................................6 Hình 2.3: Kìm tuốt dây điện đa năng........................................................................................... 6 Hình 2.4: Máy cắt và tuốt đầu dây điện nhiều lõi........................................................................7 Hình 2.5: Kìm bấm cos cơ............................................................................................................8 Hình 2.6: Kìm bấm cos thủy lực.................................................................................................. 9 Hình 2.7: Máy dập đầu cos dây điện bán tự động FOUNG-E FE-5TS.......................................9 Hình 2.8: Máy tuốt dập đầu cos tự động EW-5085..................................................................... 10 Hình 2.9: Máy tuốt dập đầu cos tự động DK-R2......................................................................... 11 Hình 2.10: Máy CrimpCenter 64 SP............................................................................................ 13 Hình 3.1: Dây điện đơn cứng....................................................................................................... 14 Hình 3.2: Dây điện đơn mềm....................................................................................................... 15 Hình 3.3: Dây điện đôi mềm........................................................................................................ 15 Hình 3.4: Dây điện xoắn mềm......................................................................................................16 Hình 3.5: Dây cáp điện................................................................................................................. 16 Hình 3.6: Dây cáp điện bọc giáp.................................................................................................. 17 Hình 3.7: Các loại cos phổ biến................................................................................................... 18 Hình 3.8: Đầu cos SC................................................................................................................... 19 Hình 3.9: Đầu cos tròn..................................................................................................................19 Hình 3.10: Đầu cos chữ Y............................................................................................................ 20 Hình 3.11: Đầu cos pin.................................................................................................................20 Hình 3.12: Đầu cos ghim..............................................................................................................21 Hình 3.13: Đầu cos nối thẳng.......................................................................................................21 Hình 3.14: Đầu cos cách nhiệt......................................................................................................22 Hình 3.15: Đầu cos không cách nhiệt.......................................................................................... 22 Hình 3.16: Đầu cos đồng.............................................................................................................. 23 Hình 3.17: Đầu cos nhôm.............................................................................................................23 Hình 3.18: Đầu cos đồng nhôm....................................................................................................24
xv
Hình 3.19: Thanh ray con trượt....................................................................................................25 Hình 3.20: Xy lanh điện............................................................................................................... 25 Hình 3.21: Động cơ bước............................................................................................................. 26 Hình 3.22: Board điều khiển có thể lập trình (PLC)....................................................................27 Hình 3.23: Một số loại cảm biến thông dụng...............................................................................27 Hình 3.25: Phân loại tải trọng...................................................................................................... 28 Hình 4.1: Cây gutta percha...........................................................................................................25 Hình 4.2: Mô hình máy 3D...........................................................................................................32 Hình 4.3: Lưu đồ khối quy trình tuốt, bấm cos............................................................................33 Hình 5.1: Góc quay của tay quay động cơ................................................................................... 34 Hình 5.2: Các thông số cơ bản của dao cắt.................................................................................. 35 Hình 5.3: Vị trí đặt dao cắt........................................................................................................... 36 Hình 5.4: Hệ số nhiệt độ...............................................................................................................37 Hình 5.5: Chương trình PLC với chức năng hẹn giờ xi lanh.......................................................40 Hình 5.6: Tiêu chuẩn độ bền bu lông........................................................................................... 40 Hình 5.7: Sơ đồ phân tích cân bằng ngoại lực và nội lực trên chốt trạng thái tải trọng tĩnh ..... 41 Hình 5.8: Biểu đồ nội lực của chốt trạng thái tải trọng tĩnh........................................................ 41 Hình 5.9: Sơ đồ phân tích cân bằng ngoại lực và nội lực trên chốt trạng thái tải trọng động.... 42 Hình 5.10: Biểu đồ nội lực của chốt trạng thái tải trọng động.................................................... 42 Hình 5.11: Mô phỏng ứng suất bền khung máy...........................................................................43 Hình 5.12: Mô phỏng chuyển vị khung máy............................................................................... 44 Hình 6.1: Khung máy dưới...........................................................................................................45 Hình 6.2: Tấm che........................................................................................................................ 46 Hình 6.3: Đế hộp...........................................................................................................................46 Hình 6.4: Khung máy trên............................................................................................................ 47 Hình 6.5: Bệ gắn dao 1................................................................................................................. 48 Hình 6.6: Bệ gắn dao 2................................................................................................................. 48 Hình 6.7: Tay quay....................................................................................................................... 49 Hình 6.8: Giá đỡ đế dập................................................................................................................49 Hình 6.9: Đế dập...........................................................................................................................50 Hình 6.10: Dao dập.......................................................................................................................50 Hình 6.11: Thân dập..................................................................................................................... 51
xvi
Hình 6.12: Nắp đỡ xi lanh............................................................................................................ 51 Hình 6.13: Nguồn tổ ong 24V...................................................................................................... 52 Hình 6.14: Mạch giảm áp DC LM2596 3A................................................................................. 53 Hình 6.15: Board PLC FX3U-14MT-6AD-2DA ........................................................................ 54 Hình 6.16: MCB Chint NXB-63 16A 6KA 2P............................................................................. 54 Hình 6.17: Relay trung gian 14 chân............................................................................................55 Hình 6.18: Công tắc xoay 2 vị trí................................................................................................. 55 Hình 6.19: Driver TB6600........................................................................................................... 56 Hình 6.20: Động cơ bước size 42.................................................................................................56 Hình 6.21: Xi lanh điện................................................................................................................ 57 Hình 6.22: Cảm biến E18-D80NK...............................................................................................57 Hình 6.23: Đèn báo tín hiệu......................................................................................................... 58 Hình 6.24: Sơ đồ bước xi lanh điện............................................................................................. 61 Hình 6.25: Hệ thống điều khiển thực tế. ..................................................................................... 62 Hình 6.26: Mô hình 3D của máy..................................................................................................62 Hình 6.27: Mô hình thực tế của máy sau khi hoàn thiện............................................................. 63 Hình 6.28: Một số ứng dụng với sản phẩm do máy bấm cos...................................................... 68
xvii
DANH MỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 2.1: Phương pháp tuốt dây thủ công.................................................................................. 5
Sơ đồ 2.2: Phương pháp tuốt dây bằng máy................................................................................ 7 Sơ đồ 2.3: Phương pháp bấm cos bằng kìm.................................................................................8 Sơ đồ 4.1: Sơ đồ khối quy trình tuốt, dập chung......................................................................... 26 Sơ đồ 4.2: Sơ đồ động cụm tuốt................................................................................................... 38 Sơ đồ 4.2: Sơ đồ động cụm dập....................................................................................................39 Sơ đồ 6.1: Sơ đồ hệ thống điều khiển.......................................................................................... 58 Sơ đồ 6.2: Sơ đồ đấu nối Input vào bộ Board PLC..................................................................... 59 Sơ đồ 6.3: Sơ đồ đấu nối Output vào bộ Board PLC...................................................................60 Sơ đồ 6.4: Sơ đồ đấu nối động cơ bước....................................................................................... 60 Sơ đồ 6.5: Sơ đồ đấu nối xi lanh điện.......................................................................................... 61
xviii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt
Ý nghĩa của từ
PVC
Polyvinyl Clorua
PLC
Programmable Logic Controller
3D
3-Dimension
CB
Circuit Breaker
CNC
Computer Numerical Control
xix
CHƯƠNG 1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
- Ngày nay, công nghệ đã trở thành một yếu tố không thể thiếu trong quá trình sản xuất và gia công các máy móc, thiết bị. Mà để kết nối giữa những máy móc cơ khí và phần mềm hay linh kiện, đều phải sử dụng đến dây điện để kết nối. Nhu cầu sử dụng dây điện không chỉ nằm trong phạm vi công nghiệp mà còn đến hộ gia đình. Điều này đặt ra yêu cầu cao về hiệu suất chất lượng trong quá trình xử lý dây điện.
- Trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp và dân dụng, các doanh nghiệp luôn đòi hỏi những công việc nhẹ nhàng cần có một năng suất cao và chi phí thấp, nhằm đem lại hiệu quả kinh tế. Trong sản xuất và lắp ráp máy phải sử dụng những sợi dây điện đã được bấm cos sẵn để nối điện cho máy. Những sợi dây điện này trước đây sẽ phải có người tuốt và bấm cos, nhưng sẽ có trường hợp xảy ra người tuốt dây thừa quá nhiều phần đồng và phải cắt bỏ, gây hao phí và làm mất thời gian. Từ đó máy tuốt và bấm cos sinh ra nhằm đáp ứng độ chính xác và tiết kiệm thời gian.
- Trước đây, việc tuốt và bấm cos đầu dây điện được thực hiện thủ công. Điều này không đem lại năng suất cao, tốn nguồn nhân lực, đồng thời việc tuốt dây không đồng nhất cũng ảnh hưởng đến việc bấm cos, có thể gây lãng phí dây điện. Vì vậy, nhóm chúng em đã đưa ra ý tưởng làm nên đề tài: “ Thiết kế, chế tạo máy tuốt và bấm cos dây điện” với mong muốn nhằm nâng cao năng suất lao động và chất lượng sản phẩm.
- Đây là một đề tài có tính thực tiễn cao, có thể áp dụng trực tiếp trong ngành công nghiệp vừa và nhỏ. Việc xử lý dây điện chỉ với vài thao tác không chỉ giúp tăng năng suất mà còn làm giảm rủi ro tai nạn lao động, việc đặt an toàn là ưu tiên hàng đầu trong quá trình thiết kế. Ngoài ra tính đa dạng của máy còn thể hiện được việc có thể ứng dụng với nhiều kích cỡ dây điện khác nhau. Cuối cùng, thông qua đề tài này, nhóm em có thể hiểu sâu hơn về quy trình thiết kế cũng như hoàn thiện ra một sản phẩm có thể đem thương mại, đồng thời vận dụng kiến thức đã được học trên ghế nhà trường để xây dựng nên một sản phẩm có ích đối với xã hội.
1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Việc thiết kế, chế tạo ra máy tuốt và bấm cos dây điện nhằm đưa ra giải pháp cho các doanh nghiệp sản xuất máy móc, xưởng gia công cơ khí xưởng điện vừa và nhỏ, cũng như những doanh nghiệp khác giúp tiết kiệm thời gian, chi phí phát sinh không đáng có với việc tạo ra những sợi dây điện bấm đầu cos sẵn.
1
CHƯƠNG 1
- Đồng thời, đề tài giúp sinh viên củng cố kiến thức đã học, tìm hiểu thêm những kiến thức mới, áp dụng vào hoàn cảnh thực tế. Ngoài ra, kết quả của đề tài này cũng là tài liệu phục vụ cho những đề tài khác giúp cải tiến đề tài hiện hữu.
1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Thiết kế và chế tạo máy tuốt và bấm cos dây điện có thể tuốt sợi dây có tiết diện từ 0.25 mm2 đến 0.75 mm2.
- Máy vận hành ổn định, đảm bảo an toàn lao động.
- Có thể dập được đầu cos khác nhau, chất lượng sản phẩm tốt. - Máy dễ dàng trong việc vận hành.
1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1.4.1. Đối tượng nghiên cứu
- Sợi dây điện - Đầu cos
- Những dòng máy tuốt và máy bấm đầu cos khác có sẵn trên thị trường
1.4.2. Phạm vi nghiên cứu
- Máy tuốt và bấm đầu cos dây điện với kích thước tổng thể của máy 300 x 200 x 525
(mm).
- Sợi dây điện đơn, mềm, nhiều sợi đồng có tiết diện lõi từ 0.25 mm2 đến 0.75 mm2.
Hình 1.1: Sợi dây đồng đơn, nhiều sợi đồng
- Đầu cos tròn, cos chữ Y, cos pin.
Hình 1.2: Các loại đầu cos
2
CHƯƠNG 1
1.5. Phương pháp nghiên cứu
1.5.1. Phương pháp nghiên cứu luận
- Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết.
- Phương pháp mô hình hóa.
1.5.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
- Phương pháp nghiên cứu sản phẩm thực tiễn.
- Phương pháp thực nghiệm. 1.6. Kết cấu của đồ án tốt nghiệp
Đồ án tốt nghiệp gồm 6 chương, trong đó: Chương 1: Giới thiệu
Chương 2: Tổng quan nghiên cứu đề tài Chương 3: Cơ sở lý thuyết
Chương 4: Phương án thiết kế máy Chương 5: Tính toán, thiết kế cơ khí Chương 6: Chế tạo và thử nghiệm Kết luận và kiến nghị
3
CHƯƠNG 2
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
2.1. Tổng quan về máy tuốt và dập đầu cos.
- Máy tuốt và dập cos dây điện là thiết bị chuyên dụng được sử dụng để bóc lớp vỏ dây điện bên ngoài sau đó dập đầu cos cho dây điện. Máy được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp điện, điện tử, xây dựng,...
- Thị trường máy tuốt và dập cos dây điện hiện nay đang ngày càng phát triển mạnh mẽ. Các sản phẩm máy tuốt và dập cos dây điện được sản xuất bởi nhiều thương hiệu khác nhau, từ các thương hiệu trong nước đến các thương hiệu nhập khẩu.
- Máy tuốt và dập cos dây điện được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau phù thuộc vào nhu cầu của doanh nghiệp, khách hàng bao gồm:
+ Theo loại động cơ: Máy tuốt và dập cos dây điện có động cơ điện, máy tuốt và dập cos dây điện có động cơ khí nén.
+ Theo mức độ tự động hóa: Máy tuốt và dập cos dây điện bán tự động, máy tuốt và dập cos dây điện tự động.
+ Theo kích thước và công suất: Máy tuốt và dập cos dây điện có kích thước và công suất khác nhau, phù hợp với từng nhu cầu sử công cụ thể.
- Máy tuốt và dập cos dây điện có nhiều chức năng ưu việt, giúp nâng cao hiệu quả và năng suất lao động, bao gồm:
+ Thời gian thực hiện nhanh chóng: Máy tuốt và dập cos dây điện có thể thực hiện công việc tuốt vỏ và dập đầu cos nhanh chóng, chính xác, giúp tiết kiệm thời gian và công sức.
+ Độ chính xác cao: Máy tuốt và dập cos dây điện có thể tước vỏ và dập đầu cos với độ chính xác cao, đảm bảo chất lượng mối nối.
+ An toàn trong sử dụng: Máy tuốt và dập cos dây điện được thiết kế với các chức năng an toàn, giúp bảo vệ người sử dụng.
2.2. Phương pháp tuốt dây. 2.2.1. Phương pháp thủ công.
2.2.1.1. Sử dụng dao cắt
- Là phương pháp đơn giản phù hợp với nhiều đối tượng đặc biệt là những hộ gia đình vì những ưu điểm mà nó mang lại. Đây là phương pháp sử dụng dao để lấy đi phần vỏ dây điện phía bên ngoài.
4
CHƯƠNG 5
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CƠ KHÍ 5.1. Yêu cầu thiết kế
- Kết cấu máy có sự hài hòa, kích thước máy nhỏ gọn với không gian của người sử dụng.
- Sự bố trí của các đơn vị lắp phải hợp lý, dễ dàng tháo lắp điều chỉnh và bảo dưỡng khi cần thiết thông qua việc tính toán các cơ cấu.
- Lựa chọn vật liệu một cách hợp lý những vẫn đảm bảo tiết kiệm chi phí, khối lượng không quá nặng.
- Thiết kế mô phỏng mô hình 3D để có thể kiểm nghiệm lại và có cái nhìn trực quan hơn.
5.2. Thiết kế cụm cắt
5.2.1. Tính toán góc quay động cơ
CHƯƠNG 2
Sơ đồ 2.1: Phương pháp tuốt dây thủ công
- Ưu điểm:
+ Đơn giản, gọn gàng, không yêu cầu công cụ phức tạp.
+ Ứng dụng cắt được nhiều loại dây với kích thước khác nhau.
- Nhược điểm:
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:
TÓM TẮT ĐỒ ÁN
THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY TUỐT VÀ BẤM COS DÂY ĐIỆN
Ngày nay, nhu cầu chế tạo máy móc phục vụ trong nhà máy, xí nghiệp ngày càng nhiều. Để một cái máy hoạt động được gồm hai phần cơ bản là điện và cơ khí. Để kết nối hai phần đó lại thì cần dây điện đã được bấm cos.
Tuy nhiên, việc phải sử dụng kìm tuốt và kìm bấm đối với một nhân công gây mất thời gian, cũng như chưa thực sự đảm bảo về chất lượng của sợi dây sau khi bấm cos. Vì vậy trên thế giới và cả Việt Nam cũng đã ra đời một số máy phục vụ cho nhu cầu cắt, tuốt dây và dập cos. Nhưng với những máy kết hợp tuốt và dập cos lại có giá đắt đỏ. Không phù hợp với những doanh nghiệp nhỏ.
Chính vì vậy, nhóm đã hướng đến một chiếc máy nhỏ, có giá thành hợp lý nhằm đáp ứng nhu cầu trong ngành công nghiệp chế tạo. Và để làm được điều đó, nhóm đã chọn đề tài “Thiết kế, chế tạo máy tuốt và bấm cos dây điện”
Nội dung chính của đồ án tốt nghiệp:
+ Tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của các máy tuốt và máy dập cos trên thị
trường
+ Lên ý tưởng, thiết kế máy với phần mềm vẽ 3D + Chế tạo, gia công máy
+ Thử nghiệm tuốt và dập cos
+ Đánh giá chất lượng sản phẩm
+ Kết luận và kiến nghị
v
ASBTRACT
DESIGN AND FABRICATION OF A WIRE STRIPPING AND CRIMPING MACHINE
Nowadays, the demand for manufacturing machines for factories and enterprises is increasing. To operate, a machine consists of two basic parts: electrical and mechanical. To connect these two parts, crimped wires are required.
However, using wire strippers and crimpers for a worker is time-consuming and does not guarantee the quality of the wire after crimping. In the world and Vietnam, there have been machines developed to meet the needs of cutting, stripping and crimping wires. However, machines that combine stripping and crimping are expensive and not suitable for small businesses.
Therefore, my team has focused on a small machine with a reasonable price to meet the needs of the manufacturing industry. To achieve this, the group chose the topic "Design and fabrication of a wire stripping and crimping machine".
Main contents of the graduation project:
+ Study the working principle of wire strippers and crimping machines on the market
+ Brainstorming and designing machines with 3D drawing software + Manufacturing and machining
+ Wire stripping and crimping test
+ Product quality assessment
+ Conclusion and recommendation
vi
MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ............................................................................................... i
LỜI CAM KẾT..............................................................................................................................iii LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................................ iv TÓM TẮT ĐỒ ÁN ..........................................................................................................................v MỤC LỤC .................................................................................................................................... vii DANH MỤC BẢNG BIỂU .........................................................................................................xiii DANH MỤC HÌNH VẼ ................................................................................................................xv DANH MỤC SƠ ĐỒ .................................................................................................................xviii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................................. xix CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU .............................................................................................................1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài ........................................................................................................1 1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ..............................................................................................1 1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ............................................................................................ 2 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu........................................................................................2
1.4.1. Đối tượng nghiên cứu .................................................................................................... 2
1.4.2. Phạm vi nghiên cứu ........................................................................................................2 1.5. Phương pháp nghiên cứu......................................................................................................3 1.5.1. Phương pháp nghiên cứu luận ....................................................................................... 3 1.5.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn ................................................................................ 3 1.6. Kết cấu của đồ án tốt nghiệp ................................................................................................ 3 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI .................................................................. 1 2.1. Tổng quan về máy tuốt và dập đầu cos. ............................................................................... 1 2.2. Phương pháp tuốt dây. .......................................................................................................... 1
vii
2.2.1. Phương pháp thủ công. .................................................................................................. 1 2.2.2. Phương pháp dùng kìm cắt. ........................................................................................... 5 2.2.3. Phương pháp dùng kìm chuyên dụng. ........................................................................... 6 2.2.4. Phương pháp tuốt dây bằng máy....................................................................................7
2.3. Phương pháp dập đầu cos.....................................................................................................8 2.3.1. Phương pháp sử dụng kìm bấm. .................................................................................... 8 2.3.2. Phương pháp sửa dụng máy. .......................................................................................... 9
2.4. Một số loại máy tuốt và dập đầu cos. .................................................................................10 2.4.1. Máy tuốt dập đầu cos tự động EW-5085. .................................................................... 10 2.5. Các nghiên cứu khoa học trong và ngoài nước..................................................................11 2.5.1. Nghiên cứu trong nước ................................................................................................ 11 2.5.2. Nghiên cứu ngoài nước................................................................................................12 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT.............................................................................................14 3.1. Những loại dây điện được sử dụng phổ biến hiện nay: ..................................................... 14 3.1.1. Dây đơn cứng ............................................................................................................... 14 3.1.2. Dây đơn mềm ............................................................................................................... 14 3.1.3. Dây đôi mềm ................................................................................................................ 15 3.1.4. Dây xoắn mềm ............................................................................................................. 15 3.1.5. Dây cáp điện .................................................................................................................16 3.1.6. Dây cáp điện bọc giáp .................................................................................................. 17 3.2. Những loại đầu cos phổ biến hiện nay...............................................................................17 3.2.1. Đầu cos SC...................................................................................................................18 3.2.2. Đầu cos tròn ................................................................................................................. 19 3.2.3. Đầu cos chữ Y (cos chỉa) ............................................................................................. 19
viii
3.2.4. Đầu cos pin ...................................................................................................................20 3.2.5. Đầu cos ghim ................................................................................................................20 3.2.6. Đầu cos nối thẳng .........................................................................................................21
3.3. Phân loại đầu cos điện theo vật liệu...................................................................................21 3.3.1. Đầu cos cách nhiệt ....................................................................................................... 21 3.3.2. Đầu cos không cách nhiệt ............................................................................................ 22 3.3.3. Đầu cos đồng ................................................................................................................23 3.3.4. Đầu cos nhôm ...............................................................................................................23 3.3.5. Đầu cos đồng nhôm ..................................................................................................... 24
3.4. Các cơ cấu thông dụng. ...................................................................................................... 24 3.4.1. Cơ cấu cơ khí ............................................................................................................... 24 3.4.2. Cơ cấu điều khiển. ........................................................................................................26
3.5. Lí thuyết về độ bền, kiểm nghiệm bền...............................................................................28 3.5.1. Một số dạng tải trọng. .................................................................................................. 28 3.5.2. Độ bền tĩnh và độ dẻo của vật liệu. ............................................................................. 28 3.5.3. Ứng suất cho phép và hệ số an toàn ............................................................................ 29
CHƯƠNG 4: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY...........................................................................30 4.1. Nguồn gốc về dây điện và ứng dụng đời sống ...................................................................30 4.1.1. Nguồn gốc về dây điện ................................................................................................ 30 4.1.2. Ứng dụng đời sống .......................................................................................................30 4.2. Yêu cầu và thông số thiết kế của đề tài .............................................................................. 30 4.2.1. Yêu cầu.........................................................................................................................30 4.2.2. Thông số đầu vào ......................................................................................................... 31 4.3. Nguyên lý hoạt động chung của máy tuốt và bấm cos dây điện ....................................... 31
ix
4.4. Phân tích và lựa chọn các phương án thiết kế máy ............................................................31 4.4.1. Phân tích tổng máy .......................................................................................................31 4.4.2. Phân tích cụm tuốt dây .................................................................................................32 4.4.3. Phân tích cụm dập cos ..................................................................................................35
4.5. Cơ cấu của máy tuốt và bấm cos dây điện sau khi chọn phương án thiết kế....................37 4.6. Nguyên lý hoạt động của máy tuốt và bấm cos dây điện .................................................. 37 4.6.1. Quy trình tuốt dây điện ................................................................................................ 38 4.6.2. Quy trình dập đầu cos dây điện ................................................................................... 39 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CƠ KHÍ ........................................................................40 5.1. Yêu cầu thiết kế .................................................................................................................. 40 5.2. Thiết kế cụm cắt ................................................................................................................. 40 5.3. Thiết kế thanh ray – trượt vuông........................................................................................42 5.4. Tính toán tuổi thọ thanh dẫn hướng ................................................................................... 43 5.5. Thiết kế cụm dập ................................................................................................................ 44 5.5.1. Tính toán lực nén cần thiết ...........................................................................................44 5.5.2. Tính toán thời gian dập ................................................................................................ 45 5.5.3. Tính toán đai ốc ............................................................................................................46 5.6. Kiểm nghiệm của khung máy .............................................................................................48 5.6.1. Kiểm nghiệm bền ......................................................................................................... 48 5.6.2. Kiểm nghiệm chuyển vị...............................................................................................49 CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM ............................................................................. 51 6.1. Chế tạo hộp đế .................................................................................................................... 51 6.1.1. Chế tạo khung máy dưới..............................................................................................51 6.1.2. Chế tạo tấm che............................................................................................................51
x
6.1.3. Chế tạo đế hộp ..............................................................................................................52 6.2. Chế tạo khung máy trên ......................................................................................................52 6.3. Chế tạo cụm cắt .................................................................................................................. 53
6.3.1. Chế tạo bệ gắn dao 1....................................................................................................53 6.3.2. Chế tạo bệ gắn dao 2....................................................................................................54 6.3.3. Chế tạo tay quay...........................................................................................................55
6.4. Chế tạo cụm dập. ................................................................................................................ 55 6.4.1. Chế tạo giá đỡ đế dập...................................................................................................55 6.4.2. Chế tạo đế dập..............................................................................................................55 6.4.3. Chế tạo dao dập............................................................................................................56 6.4.4. Chế tạo thân dập. ..........................................................................................................57 6.4.5. Chế tạo nắp đỡ xi lanh. ................................................................................................ 57
6.5. Thiết kế hệ thống điều khiển .............................................................................................. 57 6.5.1. Các thiết bị điện ........................................................................................................... 58 6.5.2. Hệ thống điều khiển ..................................................................................................... 64
6.6. Mô hình hoàn thiện của máy. ............................................................................................. 68 6.7. Thử nghiệm và đánh giá ..................................................................................................... 69 6.7.1. Thực nghiệm máy tuốt và dập cos dây điện. ............................................................... 69 6.7.2. Đánh giá và kết luận thực nghiệm. .............................................................................. 73 6.8. Các biện pháp an toàn và bảo dưỡng máy ......................................................................... 73 6.9. Đánh giá sản phẩm ............................................................................................................. 73 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................................................... 75 I/ Kết luận .................................................................................................................................. 75 II/ Kiến nghị hướng phát triển. ..................................................................................................75
xi
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................................ 76 PHỤ LỤC......................................................................................................................................78
xii
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật........................................................................................................ 7
Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật máy dập đầu cos bán tự động FOUNG-E FE-5TS....................... 9 Bảng 2.3: Thông số kỹ thuật máy tuốt dập đầu cos tự động EW-5085.......................................10 Bảng 2.4: Thông số kỹ thuật máy tuốt dập đầu cos tự động DK-R2.......................................... 11 Bảng 2.5: Thông số kỹ thuật máy CrimpCenter 64SP.................................................................13 Bảng 4.1: Phân tích phương án thiết kế máy............................................................................... 26 Bảng 4.2: Phân tích phương án cấp dây điện...............................................................................27 Bảng 4.3: Phân tích loại dao tuốt dây điện.................................................................................. 28 Bảng 4.4: Phân tích loại dao tuốt dây điện.................................................................................. 29 Bảng 4.5: Phân tích phương án dập cos....................................................................................... 31 Bảng 4.6: Phân tích xi lanh...........................................................................................................31 Bảng 4.7: Các bộ phận chính của máy.........................................................................................32 Bảng 5.1: Thông số kĩ thuật thanh dẫn hướng............................................................................. 36 Bảng 5.2: Hệ số tải trọng ............................................................................................................38 Bảng 5.3: Giới hạn bền các mác thép...........................................................................................43 Bảng 6.1: Bảng tra dung sai kích thước gia công cắt laser..........................................................45 Bảng 6.2: Bảng tra dung sai kích thước gia công phay............................................................... 47 Bảng 6.3: Thông số kỹ thuật nguồn tổ ong 24V.......................................................................... 52 Bảng 6.4: Thông số kỹ thuật mạch giảm áp.................................................................................53 Bảng 6.5: Thông số kỹ thuật Board PLC FX3U-14MT ..............................................................54 Bảng 6.6: Thông số kỹ thuật MCB.............................................................................................. 54 Bảng 6.7: Thông số kỹ thuật Relay trung gian............................................................................ 55 Bảng 6.8: Thông số kỹ thuật công tắc xoay ................................................................................ 55 Bảng 6.9: Thông số kỹ thuật Driver............................................................................................. 56 Bảng 6.10: Thông số kỹ thuật động cơ bước. ............................................................................. 56 Bảng 6.11: Thông số kỹ thuật xi lanh điện.................................................................................. 57 Bảng 6.12: Thông số kỹ thuật cảm biến.......................................................................................57 Bảng 6.13: Thông số kỹ thuật đèn báo.........................................................................................58 Bảng 6.14: Bảng tín hiệu đầu ra của Board PLC.........................................................................59 Bảng 6.15: Bảng tín hiệu đầu vào của Board PLC...................................................................... 59
xiii
Bảng 6.16: Các thông số cơ bản của máy.................................................................................... 63 Bảng 6.17: Thực nghiệm tuốt dây................................................................................................ 64 Bảng 6.18: Sản phẩm....................................................................................................................66
xiv
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Sợi dây đồng đơn, nhiều sợi đồng................................................................................2 Hình 1.2: Các loại đầu cos............................................................................................................2 Hình 2.1: Dùng dao tuốt dây điện................................................................................................ 5 Hình 2.2: Một số loại kìm.............................................................................................................6 Hình 2.3: Kìm tuốt dây điện đa năng........................................................................................... 6 Hình 2.4: Máy cắt và tuốt đầu dây điện nhiều lõi........................................................................7 Hình 2.5: Kìm bấm cos cơ............................................................................................................8 Hình 2.6: Kìm bấm cos thủy lực.................................................................................................. 9 Hình 2.7: Máy dập đầu cos dây điện bán tự động FOUNG-E FE-5TS.......................................9 Hình 2.8: Máy tuốt dập đầu cos tự động EW-5085..................................................................... 10 Hình 2.9: Máy tuốt dập đầu cos tự động DK-R2......................................................................... 11 Hình 2.10: Máy CrimpCenter 64 SP............................................................................................ 13 Hình 3.1: Dây điện đơn cứng....................................................................................................... 14 Hình 3.2: Dây điện đơn mềm....................................................................................................... 15 Hình 3.3: Dây điện đôi mềm........................................................................................................ 15 Hình 3.4: Dây điện xoắn mềm......................................................................................................16 Hình 3.5: Dây cáp điện................................................................................................................. 16 Hình 3.6: Dây cáp điện bọc giáp.................................................................................................. 17 Hình 3.7: Các loại cos phổ biến................................................................................................... 18 Hình 3.8: Đầu cos SC................................................................................................................... 19 Hình 3.9: Đầu cos tròn..................................................................................................................19 Hình 3.10: Đầu cos chữ Y............................................................................................................ 20 Hình 3.11: Đầu cos pin.................................................................................................................20 Hình 3.12: Đầu cos ghim..............................................................................................................21 Hình 3.13: Đầu cos nối thẳng.......................................................................................................21 Hình 3.14: Đầu cos cách nhiệt......................................................................................................22 Hình 3.15: Đầu cos không cách nhiệt.......................................................................................... 22 Hình 3.16: Đầu cos đồng.............................................................................................................. 23 Hình 3.17: Đầu cos nhôm.............................................................................................................23 Hình 3.18: Đầu cos đồng nhôm....................................................................................................24
xv
Hình 3.19: Thanh ray con trượt....................................................................................................25 Hình 3.20: Xy lanh điện............................................................................................................... 25 Hình 3.21: Động cơ bước............................................................................................................. 26 Hình 3.22: Board điều khiển có thể lập trình (PLC)....................................................................27 Hình 3.23: Một số loại cảm biến thông dụng...............................................................................27 Hình 3.25: Phân loại tải trọng...................................................................................................... 28 Hình 4.1: Cây gutta percha...........................................................................................................25 Hình 4.2: Mô hình máy 3D...........................................................................................................32 Hình 4.3: Lưu đồ khối quy trình tuốt, bấm cos............................................................................33 Hình 5.1: Góc quay của tay quay động cơ................................................................................... 34 Hình 5.2: Các thông số cơ bản của dao cắt.................................................................................. 35 Hình 5.3: Vị trí đặt dao cắt........................................................................................................... 36 Hình 5.4: Hệ số nhiệt độ...............................................................................................................37 Hình 5.5: Chương trình PLC với chức năng hẹn giờ xi lanh.......................................................40 Hình 5.6: Tiêu chuẩn độ bền bu lông........................................................................................... 40 Hình 5.7: Sơ đồ phân tích cân bằng ngoại lực và nội lực trên chốt trạng thái tải trọng tĩnh ..... 41 Hình 5.8: Biểu đồ nội lực của chốt trạng thái tải trọng tĩnh........................................................ 41 Hình 5.9: Sơ đồ phân tích cân bằng ngoại lực và nội lực trên chốt trạng thái tải trọng động.... 42 Hình 5.10: Biểu đồ nội lực của chốt trạng thái tải trọng động.................................................... 42 Hình 5.11: Mô phỏng ứng suất bền khung máy...........................................................................43 Hình 5.12: Mô phỏng chuyển vị khung máy............................................................................... 44 Hình 6.1: Khung máy dưới...........................................................................................................45 Hình 6.2: Tấm che........................................................................................................................ 46 Hình 6.3: Đế hộp...........................................................................................................................46 Hình 6.4: Khung máy trên............................................................................................................ 47 Hình 6.5: Bệ gắn dao 1................................................................................................................. 48 Hình 6.6: Bệ gắn dao 2................................................................................................................. 48 Hình 6.7: Tay quay....................................................................................................................... 49 Hình 6.8: Giá đỡ đế dập................................................................................................................49 Hình 6.9: Đế dập...........................................................................................................................50 Hình 6.10: Dao dập.......................................................................................................................50 Hình 6.11: Thân dập..................................................................................................................... 51
xvi
Hình 6.12: Nắp đỡ xi lanh............................................................................................................ 51 Hình 6.13: Nguồn tổ ong 24V...................................................................................................... 52 Hình 6.14: Mạch giảm áp DC LM2596 3A................................................................................. 53 Hình 6.15: Board PLC FX3U-14MT-6AD-2DA ........................................................................ 54 Hình 6.16: MCB Chint NXB-63 16A 6KA 2P............................................................................. 54 Hình 6.17: Relay trung gian 14 chân............................................................................................55 Hình 6.18: Công tắc xoay 2 vị trí................................................................................................. 55 Hình 6.19: Driver TB6600........................................................................................................... 56 Hình 6.20: Động cơ bước size 42.................................................................................................56 Hình 6.21: Xi lanh điện................................................................................................................ 57 Hình 6.22: Cảm biến E18-D80NK...............................................................................................57 Hình 6.23: Đèn báo tín hiệu......................................................................................................... 58 Hình 6.24: Sơ đồ bước xi lanh điện............................................................................................. 61 Hình 6.25: Hệ thống điều khiển thực tế. ..................................................................................... 62 Hình 6.26: Mô hình 3D của máy..................................................................................................62 Hình 6.27: Mô hình thực tế của máy sau khi hoàn thiện............................................................. 63 Hình 6.28: Một số ứng dụng với sản phẩm do máy bấm cos...................................................... 68
xvii
DANH MỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 2.1: Phương pháp tuốt dây thủ công.................................................................................. 5
Sơ đồ 2.2: Phương pháp tuốt dây bằng máy................................................................................ 7 Sơ đồ 2.3: Phương pháp bấm cos bằng kìm.................................................................................8 Sơ đồ 4.1: Sơ đồ khối quy trình tuốt, dập chung......................................................................... 26 Sơ đồ 4.2: Sơ đồ động cụm tuốt................................................................................................... 38 Sơ đồ 4.2: Sơ đồ động cụm dập....................................................................................................39 Sơ đồ 6.1: Sơ đồ hệ thống điều khiển.......................................................................................... 58 Sơ đồ 6.2: Sơ đồ đấu nối Input vào bộ Board PLC..................................................................... 59 Sơ đồ 6.3: Sơ đồ đấu nối Output vào bộ Board PLC...................................................................60 Sơ đồ 6.4: Sơ đồ đấu nối động cơ bước....................................................................................... 60 Sơ đồ 6.5: Sơ đồ đấu nối xi lanh điện.......................................................................................... 61
xviii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt
Ý nghĩa của từ
PVC
Polyvinyl Clorua
PLC
Programmable Logic Controller
3D
3-Dimension
CB
Circuit Breaker
CNC
Computer Numerical Control
xix
CHƯƠNG 1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
- Ngày nay, công nghệ đã trở thành một yếu tố không thể thiếu trong quá trình sản xuất và gia công các máy móc, thiết bị. Mà để kết nối giữa những máy móc cơ khí và phần mềm hay linh kiện, đều phải sử dụng đến dây điện để kết nối. Nhu cầu sử dụng dây điện không chỉ nằm trong phạm vi công nghiệp mà còn đến hộ gia đình. Điều này đặt ra yêu cầu cao về hiệu suất chất lượng trong quá trình xử lý dây điện.
- Trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp và dân dụng, các doanh nghiệp luôn đòi hỏi những công việc nhẹ nhàng cần có một năng suất cao và chi phí thấp, nhằm đem lại hiệu quả kinh tế. Trong sản xuất và lắp ráp máy phải sử dụng những sợi dây điện đã được bấm cos sẵn để nối điện cho máy. Những sợi dây điện này trước đây sẽ phải có người tuốt và bấm cos, nhưng sẽ có trường hợp xảy ra người tuốt dây thừa quá nhiều phần đồng và phải cắt bỏ, gây hao phí và làm mất thời gian. Từ đó máy tuốt và bấm cos sinh ra nhằm đáp ứng độ chính xác và tiết kiệm thời gian.
- Trước đây, việc tuốt và bấm cos đầu dây điện được thực hiện thủ công. Điều này không đem lại năng suất cao, tốn nguồn nhân lực, đồng thời việc tuốt dây không đồng nhất cũng ảnh hưởng đến việc bấm cos, có thể gây lãng phí dây điện. Vì vậy, nhóm chúng em đã đưa ra ý tưởng làm nên đề tài: “ Thiết kế, chế tạo máy tuốt và bấm cos dây điện” với mong muốn nhằm nâng cao năng suất lao động và chất lượng sản phẩm.
- Đây là một đề tài có tính thực tiễn cao, có thể áp dụng trực tiếp trong ngành công nghiệp vừa và nhỏ. Việc xử lý dây điện chỉ với vài thao tác không chỉ giúp tăng năng suất mà còn làm giảm rủi ro tai nạn lao động, việc đặt an toàn là ưu tiên hàng đầu trong quá trình thiết kế. Ngoài ra tính đa dạng của máy còn thể hiện được việc có thể ứng dụng với nhiều kích cỡ dây điện khác nhau. Cuối cùng, thông qua đề tài này, nhóm em có thể hiểu sâu hơn về quy trình thiết kế cũng như hoàn thiện ra một sản phẩm có thể đem thương mại, đồng thời vận dụng kiến thức đã được học trên ghế nhà trường để xây dựng nên một sản phẩm có ích đối với xã hội.
1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Việc thiết kế, chế tạo ra máy tuốt và bấm cos dây điện nhằm đưa ra giải pháp cho các doanh nghiệp sản xuất máy móc, xưởng gia công cơ khí xưởng điện vừa và nhỏ, cũng như những doanh nghiệp khác giúp tiết kiệm thời gian, chi phí phát sinh không đáng có với việc tạo ra những sợi dây điện bấm đầu cos sẵn.
1
CHƯƠNG 1
- Đồng thời, đề tài giúp sinh viên củng cố kiến thức đã học, tìm hiểu thêm những kiến thức mới, áp dụng vào hoàn cảnh thực tế. Ngoài ra, kết quả của đề tài này cũng là tài liệu phục vụ cho những đề tài khác giúp cải tiến đề tài hiện hữu.
1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Thiết kế và chế tạo máy tuốt và bấm cos dây điện có thể tuốt sợi dây có tiết diện từ 0.25 mm2 đến 0.75 mm2.
- Máy vận hành ổn định, đảm bảo an toàn lao động.
- Có thể dập được đầu cos khác nhau, chất lượng sản phẩm tốt. - Máy dễ dàng trong việc vận hành.
1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1.4.1. Đối tượng nghiên cứu
- Sợi dây điện - Đầu cos
- Những dòng máy tuốt và máy bấm đầu cos khác có sẵn trên thị trường
1.4.2. Phạm vi nghiên cứu
- Máy tuốt và bấm đầu cos dây điện với kích thước tổng thể của máy 300 x 200 x 525
(mm).
- Sợi dây điện đơn, mềm, nhiều sợi đồng có tiết diện lõi từ 0.25 mm2 đến 0.75 mm2.
Hình 1.1: Sợi dây đồng đơn, nhiều sợi đồng
- Đầu cos tròn, cos chữ Y, cos pin.
Hình 1.2: Các loại đầu cos
2
CHƯƠNG 1
1.5. Phương pháp nghiên cứu
1.5.1. Phương pháp nghiên cứu luận
- Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết.
- Phương pháp mô hình hóa.
1.5.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
- Phương pháp nghiên cứu sản phẩm thực tiễn.
- Phương pháp thực nghiệm. 1.6. Kết cấu của đồ án tốt nghiệp
Đồ án tốt nghiệp gồm 6 chương, trong đó: Chương 1: Giới thiệu
Chương 2: Tổng quan nghiên cứu đề tài Chương 3: Cơ sở lý thuyết
Chương 4: Phương án thiết kế máy Chương 5: Tính toán, thiết kế cơ khí Chương 6: Chế tạo và thử nghiệm Kết luận và kiến nghị
3
CHƯƠNG 2
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
2.1. Tổng quan về máy tuốt và dập đầu cos.
- Máy tuốt và dập cos dây điện là thiết bị chuyên dụng được sử dụng để bóc lớp vỏ dây điện bên ngoài sau đó dập đầu cos cho dây điện. Máy được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp điện, điện tử, xây dựng,...
- Thị trường máy tuốt và dập cos dây điện hiện nay đang ngày càng phát triển mạnh mẽ. Các sản phẩm máy tuốt và dập cos dây điện được sản xuất bởi nhiều thương hiệu khác nhau, từ các thương hiệu trong nước đến các thương hiệu nhập khẩu.
- Máy tuốt và dập cos dây điện được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau phù thuộc vào nhu cầu của doanh nghiệp, khách hàng bao gồm:
+ Theo loại động cơ: Máy tuốt và dập cos dây điện có động cơ điện, máy tuốt và dập cos dây điện có động cơ khí nén.
+ Theo mức độ tự động hóa: Máy tuốt và dập cos dây điện bán tự động, máy tuốt và dập cos dây điện tự động.
+ Theo kích thước và công suất: Máy tuốt và dập cos dây điện có kích thước và công suất khác nhau, phù hợp với từng nhu cầu sử công cụ thể.
- Máy tuốt và dập cos dây điện có nhiều chức năng ưu việt, giúp nâng cao hiệu quả và năng suất lao động, bao gồm:
+ Thời gian thực hiện nhanh chóng: Máy tuốt và dập cos dây điện có thể thực hiện công việc tuốt vỏ và dập đầu cos nhanh chóng, chính xác, giúp tiết kiệm thời gian và công sức.
+ Độ chính xác cao: Máy tuốt và dập cos dây điện có thể tước vỏ và dập đầu cos với độ chính xác cao, đảm bảo chất lượng mối nối.
+ An toàn trong sử dụng: Máy tuốt và dập cos dây điện được thiết kế với các chức năng an toàn, giúp bảo vệ người sử dụng.
2.2. Phương pháp tuốt dây. 2.2.1. Phương pháp thủ công.
2.2.1.1. Sử dụng dao cắt
- Là phương pháp đơn giản phù hợp với nhiều đối tượng đặc biệt là những hộ gia đình vì những ưu điểm mà nó mang lại. Đây là phương pháp sử dụng dao để lấy đi phần vỏ dây điện phía bên ngoài.
4
CHƯƠNG 5
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CƠ KHÍ 5.1. Yêu cầu thiết kế
- Kết cấu máy có sự hài hòa, kích thước máy nhỏ gọn với không gian của người sử dụng.
- Sự bố trí của các đơn vị lắp phải hợp lý, dễ dàng tháo lắp điều chỉnh và bảo dưỡng khi cần thiết thông qua việc tính toán các cơ cấu.
- Lựa chọn vật liệu một cách hợp lý những vẫn đảm bảo tiết kiệm chi phí, khối lượng không quá nặng.
- Thiết kế mô phỏng mô hình 3D để có thể kiểm nghiệm lại và có cái nhìn trực quan hơn.
5.2. Thiết kế cụm cắt
5.2.1. Tính toán góc quay động cơ
CHƯƠNG 2
Sơ đồ 2.1: Phương pháp tuốt dây thủ công
- Ưu điểm:
+ Đơn giản, gọn gàng, không yêu cầu công cụ phức tạp.
+ Ứng dụng cắt được nhiều loại dây với kích thước khác nhau.
- Nhược điểm:
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:
You must be registered for see links