Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010
28
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH CẤP PHÔI VÀ GIA CÔNG
TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC
CONSTRUCTION OF MODEL EMPRYOS AND PROCESS AUTOMATICALLY
CONTROLED WITH PLC

SVTH: Lê Chánh Thông, Nguyễn Anh Tú, Phạm Quốc Vương
Lớp 05C1A, Khoa Cơ Khí, Trường Đại học Bách Khoa
GVHD: ThS. Trần Ngọc Hải
Khoa Cơ Khí, Trường Đại học Bách Khoa

TÓM TẮT
Hiện nay, dây chuyền cấp phôi tự động kết hợp với gia công tích hợp nhiều nguyên công
để chế tạo chi tiết máy được sử dụng ngày càng nhiều, đặc biệt là ở các nước có nền công nghiệp
phát triển tiên tiến và hiện đại. Hệ thống cấp phôi tự động và gia công tích hợp là một hệ thống
hiện đại, nó làm tăng độ chính xác cao cho chi tiết gia công và hoàn thiện sản phẩm một cách
nhanh nhất, và đảm bảo an toàn cho người vận hành. Báo cáo này đưa ra mô hình cấp phôi và gia
công tự động điều khiển bằng PLC S7 – 200.
ABSTRACT
Nowadays, the supply chain automatically empryos combining with the integrated multi -
operations processing to create machine parts is being used increasingly, especially in those
countries who have advanced and modern industry. The empryos automatically and processing
integrated system is a modem system, it increases the accuracy of parts processing and
accomplishes products in the fastest way, and keeps safe for operators. This report demonstrates
the model empryos and process automatically controled with PLC S7 – 200.
1. Đặt vấn đề:
Ngày nay, việc sử dụng các dây chuyền, hệ thống để chế tạo sản phẩm không còn là
điều mới mẻ đối với các quốc gia trên thế giới. Đối với các nước có nền công nghiệp phát
triển thì các hệ thống gia công này được đầu tư thiết kế, trang bị đầy đủ và vô cùng hiện
đại, có các kết cấu cơ khí rất chính xác, các robot trong dây chuyền hết sức linh hoạt. Và

±0.1
5
±0.2

Hình 1: Chi tiết gia công của mô hình.
Chi tiết gia công khá đơn giản dễ chế tạo. Phôi liệu ban đầu có dạng hình hộp chữ
nhật, được chế tạo chính xác theo kích thước đã cho. Với mô hình thì ta chọn vật liệu phôi
làm bằng nhựa đen, có độ cứng thấp, dễ phay, khoan và tarô, bề mặt gia công của chi tiết
phù hợp với yêu cầu kỹ thuật.
Chi tiết được tạo ra với các nguyên công sau:
Nguyên công 1: Phay 2 mặt bậc bằng 2 dao phay đĩa 3 mặt cắt đạt Rz 20.
Nguyên công 2: Khoan lỗ Ø6.5 ở tâm chi tiết.
Nguyên công 3: Tarô ren M8.
Sau 3 nguyên công cơ bản ta hoàn thành được chi tiết theo yêu cầu của bản vẽ.
Xuất phát từ chi tiết thực tế này nhóm sinh viên chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu và chế
tạo mô hình cấp phôi và gia công chi tiết tự động điều khiển bằng PLC S7 – 200.
2. Nội dung:
- Nghiên cứu chế tạo mô hình hệ thống cấp phôi và gia công tự động.
- Thiết kế chu trình hoạt động của hệ thống.
- Xây dựng thuật toán điều khiển và viết chương trình cho PLC S7 – 200.
Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010
30
2.1. Mô hình cấp phôi và gia công tự động của chúng tôi bao gồm:
+ Hệ thống cấp phôi : Đĩa mang phôi quay tròn, Tay máy
khí nén làm nhiệm vụ bắt lấy phôi ở đĩa mang phôi vận chuyển
sang bàn máy để chuẩn bị đi đến các vị trí gia công. Ở đây, phôi
được định vị và kẹp chặt trên bàn máy nhờ các pittông khí nén.
Pittông kẹp chặt sẽ tiến hành kẹp trong suốt quá trình gia công
chi tiết.
+ Cơ cấu phay: Hai dao phay đĩa 3 mặt cắt được gá cố

Sensor báo phôi ở bàn máy: I0.7
Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010
31
Sensor bàn vít me: I1.0
Sensor tại vị trí khoan: I1.1
Sensor tại vị trí taro: I1.2
Công tắc hành trình ở đầu khoan (dưới): I1.3
Công tắc hành trình ở đầu taro (dưới): I1.4
Nút Start 2 : I1.5
Xilanh lên xuống của tay kẹp: A
Xilanh qua lại (xilanh quay): B
Xilanh kẹp: C
Xilanh sữa định vị: D
Xilanh kẹp chặt: E
Xilanh khoan: F
Xilanh tarô: G
Xilanh đẩy sản phẩm: H
Động cơ bàn phôi: ĐA
Động cơ phay: ĐB
Động cơ vít me: ĐC
Động cơ Khoan: ĐD
Động cơ Tarô thuận: ĐET
Động cơ Tarô nghịch: ĐEN
Động cơ băng tải: ĐF. 2.3. Thiết kế chu trình hoạt động của hệ thống

Hình 3: Mô hình gia công tự động
0

t/8.2/1s
9.2
D, E
t/9.2/3s
10
ĐB, ĐC
I1.1
11
ĐC, F, ĐD, ĐB
I1.3, t/11/2s
12
F
t/12/5s
13
ĐC, ĐD
I1.2
14
ĐC, G, ĐET
t/15/5s
16
ĐE, E, H, ĐF
ĐC
t/16/3s
I1.0
17.1
ĐF
t/16/5s
18
ĐC
I0.2, I0.4

-
+
+
+
-
+
-
Hình 2: Grafcet của chương trình 1

Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010
32
3. Kết luận
+ Đã chế tạo thành công mô hình cấp phôi và gia công tự động, ứng dụng bộ khả
lập trình PLC S7 – 200 , CPU 226 để điều khiển.
+ Đề tài này có thể làm tài liệu phục vụ cho học tập và nghiên cứu của sinh viên
khoa Cơ khí. Đây là một mô hình tổng hợp toàn bộ các đồ án môn học của chuyên ngành
chế tạo máy.
+ Nghiên cứu ứng dụng điều khiển tự động không chỉ cho mô hình cấp phôi và gia
công tự động mà còn phát triển với nhiều máy và hệ thống điều khiển khác như hệ thống
đóng nắp chai, hệ thống sản xuất xi măng, hệ thống đóng gói, phân loại sản phẩm, hệ thống
robot sơn, hàn tự động trong sản xuất, ...
+ Mô hình nghiên cứu, mô phỏng lại chu trình làm việc của một dây chuyền sản
xuất tự động, mô hình hoạt động cho ta thấy được quy trình làm việc khép kín của các hệ
thống sản xuất hiện đại.
+ Hướng phát triển của đề tài này là có thể kết nối giao diện với máy tính để điều
khiển, nghiên cứu động lực học của hệ thống. Đề tài này có thể ứng dụng chế tạo thực tế,
phục vụ cho quá trình sản xuất.

TÀI LIỆU THAM KHẢO