NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY KHOAN

Bài báo giới thiệu kết quả nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy khoan bo mạch điện tử tự động KB-07. Máy sử dụng truyền động vitmeđai ốc bi và kỹ thuật điều khiển tự động động cơ điện một chiều. Tín hiệu điều khiển các động cơ được truyền qua cổng song song LPT1 của máy tính. Thông số xác định tọa độ lỗ khoan lấy từ dữ liệu thiết kế mạch in trên phần mềm Orcad.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY KHOAN NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY KHOAN BO MẠCH ĐIỆN TỬ TỰ ĐỘNG KB-07 RESEARCHING, DESIGNING AND MAKING AN AUTO DRILL MACHINE FOR PRINTED CIRCUIT BOARD KB-07 TÓM TẮT Bài báo giới thiệu kết quả nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy khoan bo mạch điện tử tự động KB-07. Máy sử dụng truyền động vitme- đai ốc bi và kỹ thuật điều khiển tự động động cơ điện một chiều. Tín hiệu điều khiển các động cơ được truyền qua cổng song song LPT1 của máy tính. Thông số xác định tọa độ lỗ khoan lấy từ dữ liệu thiết kế mạch in trên phần mềm Orcad. ABSTRACT The paper presents results of research on designing and making an auto-drill machine for printed circuit boards. The machine has ball- screw transmissions and technique of auto controlling the direct current motors. The control signal is transmitted to motors via a parallel port (LPT1) of the personal computer. The co-ordinate data of drilling holes are inserted from the printed circuit board designed in Orcad software.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Những năm gần đây phong trào học tập và nghiên cứu lĩnh vực cơ điện tửđã trở nên phổ biến tại Việt Nam và hầu hết các thiết bị được điều khiển tự độngđều có sử dụng bo mạch điện tử, khiến nhu cầu gia công mạch in ngày càng lớn. Việc sử dụng các máy khoan cầm tay và máy khoan bàn thông thường đểkhoan các lỗ nhỏ trên bo mạch in thường thiếu chính xác và mất nhiều thời gian.Máy khoan bo mạch điện tử tự động với các ưu điểm về độ chính xác và năngsuất gia công sẽ giải quyết được các hạn chế nói trên của các máy khoan thôngthường.2. THIẾT KẾ KẾT CẦU VÀ HỆ ĐIỀUKHIỂN MÁY KHOAN KB-07 Máy khoan KB-07 có thân máy và bànmáy cấu tạo bằng thép tấm dày 0,2mm, đảmbảo độ cứng vững. Bàn máy có thể chuyển Hình 1. Bộ truyền Vitme-đai ốc biđộng tịnh tiến theo hai phương vuông góc với nhau. Để đạt được độ chính xác gia công, máy khoan KB-07 sử dụng các bộtruyền vit-đai ốc bi có độ chính xác truyền động cao. Ngoài ra các khớp nối giữađộng cơ dẫn động và bộ truyền động đều là các khớp nối cứng để tránh sai sốtruyền động. Các động cơ dẫn động của máy là các động cơ điện một chiều điện áp24V, công suất động cơ dẫn động các trục của bàn máy là 27W và động cơ dẫnđộng đầu khoan là 18W, công suất động cơ khoan là 18W. Các bộ truyền vit-đaiốc bi có đường kính 10mm. 2 1 1- Thân máy 2- Động cơ dẫn động trục Z 3- Vit- đai ốc bi & bàn trượt trục Z 3 4- Động cơ khoan 5- Bàn máy 6- Vit- đai ốc bi & bàn trượt trục Y 4 7- Động cơ dẫn động trục Y 8- Vit-đai ốc bi & bàn trượt trục X 9- Động cơ dẫn động trục X 5 10- Con lăn đỡ7 11- 6 máy Đế 10 8 9 11 Hình 2. Kết cấu máy khoan KB-07 Máy khoan được điều khiển tựđộng bằng chương trình viết bằngngôn ngữ lập trình Delphi. Tínhiệu điều khiển được truyền đếncác động cơ qua cổng song songLPT1 của máy tính. Phương phápnày có ưu điểm là tín hiệu đượctruyền song song nên việc nội suy Hình 3. Cổng song song LPT1thực hiện được dễ dàng, tươngthích TTL nên không cần modulechuyển đổi. Mạch xử lý được thiết kế để xử lý tín hiệu từ chương trình máy tính truyềntrực tiếp thông qua cổng song song nên có cấu trúc mạch đơn giản. Tín hiệu quakhối khuếch đại đến động cơ, các chân của cổng song song, được cách ly an toànthông qua bộ cách ly quang học PC817, để bảo vệ máy tính. Các TransistorC1815 được sử dụng ở ngõ ra của cổng LPT1 có tác dụng đưa tín hiệu điều khiển“chưa thật sự chuẩn” về tín hiệu chuẩn mà các IC logic có thể nhận biết được. u x,v Máy tính Các khối xử lý Động cơ DC Encoder Hình 4. Sơ đồ khối hệ thống điều khiển Mạch động lực sử dụng mạch kiểu cầu H, với transistor hiệu ứng trườngIRF 540 (Loại nghịch) và IRF9540 (Loại thuận) đây là transistor cho dòng tảilớn (đến 19A), điều khiển bằng điện áp không cần dòng kích. ...