Tài liệu Thiết kế và thi công máy lắp ráp tự động head base whiper push-pull

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN -------- BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÁY LẮP RÁP HEAD BASE WH-PP BÙI NGỌC ĐỨC HOÀNG VĂN TỚI BIÊN HÒA, THÁNG 12/2012 TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN -------- BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÁY LẮP RÁP HEAD BASE WH-PP Sinh viên thực hiện: BÙI NGỌC ĐỨC HOÀNG VĂN TỚI Giáo viên hướng dẫn: Th.s PHẠM VĂN TOẢN BIÊN HÒA, THÁNG 12/2012 hương 1. Đặt vấn đề ............................................................................................... 4 hương 2. Tổng quan về công ty TNHH Plus Việt Nam.......................................5 2.1 Giới thiệu về công ty công nghiệp Plus Việt Nam ............................................ 6 2.2 Giới thiệu về các sản phẩm chính của công ty .................................................. 6 2.2.1 Các loại sản phẩm băng dán ....................................................................... 6 2.2.2 Các loại sản phẩm bìa đựng hồ sơ, giấy tờ ................................................. 6 2.2.3 Các loại sản phẩm bấm kim và kim bấm .................................................... 7 2.2.4 Các loại sản phẩm băng xóa ....................................................................... 7 2.2.5 Giới thiệu về sản phẩm WHIPER PUSH-PULL ........................................ 8 2.2.6 Cấu tạo bên trong của sản phẩm ................................................................. 8 2.3 Lý do chọn đề tài ............................................................................................... 8 2.3.1 Thành phần cấu tạo của chi tiết Head Base Push-Pull ............................... 8 2.3.2 Sơ đồ khối các công đoạn lắp ráp bằng tay của công nhân ........................ 9 2.3.3 Lý do chọn đề tài ...................................................................................... 10 2.3.4 Yêu cầu và hướng giải quyết của đề tài .................................................... 10 2.3.4.1 Yêu cầu đặt ra của công ty ................................................................. 10 2.3.4.2 Hướng giải quyết của đề tài .............................................................. 11 hương 3. ơ sở lý thuyết ...................................................................................... 12 3.1 Khái quát về cơ sở lý thuyết ............................................................................ 12 3.1.1 Ưu điểm của khí nén ................................................................................. 12 3.1.2 Nhược điểm của khí nén ........................................................................... 12 3.1.3 Các phần tử trong hệ thống điều khiển bằng điện - khí nén ..................... 13 3.1.4 Van đảo chiều ........................................................................................... 16 3.2 Giới thiệu tổng quan về biến tần ..................................................................... 17 3.3 Giới thiệu tổng quan về PLC ........................................................................... 20 hương 4. Thiết kế và thi công ..............................................................................23 4.1 Thiết kế cơ khí ................................................................................................. 23 4.1.1 Xác định nguyên lý cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy lắp ráp Head Base Push-Pull ................................................................................................... 23 4.1.2 Nguyên lý hoạt động của máy .................................................................. 26 4.2 Nguyên lý cấu tạo của máy ............................................................................. 27 4.2.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của phễu rung .......................................... 27 4.1.2 Cụm lắp ráp Roll Shaft ............................................................................. 28 4.1.2 Cụm lắp ráp Head ..................................................................................... 33 4.1.2 Cụm dập Head Base.................................................................................. 39 4.3 Thiết kế phần điều khiển ................................................................................. 43 4.3.1 Lựa chọn phương án và thiết bị điều khiển .............................................. 43 4.3.2 Sơ đồ mạch động lực ................................................................................ 44 4.3.3 Sơ đồ kết nối plc FX 1N – 60MR ............................................................. 45 4.3.3.1 Sơ đồ kết nối thiết bị ngõ vào ............................................................ 45 4.3.3.2 Sơ đồ kết nối thiết bị ngõ ra ............................................................... 45 hương 5. ế n và kiến nghị ...........................................................................46 5.1 Hiệu quả của máy ............................................................................................ 46 5.2 Kiến nghị ......................................................................................................... 47 Danh mục tài liệu tham khảo ............................................................................. 49 nh h nh nh Hình 2.1: Tổng quan công ty Plus Việt Nam ............... Error! Bookmark not defined. Hình 2.2: Sản phẩm băng dán .....................................................................................6 Hình 2.3: Sản phẩm bìa đựng hồ sơ, giấy tờ ............................................................... 6 Hình 2.4: Sản phẩm bấm kim và kim bấm..................................................................7 Hình 2.5: Sản phẩm băng xóa .....................................................................................7 Hình 2.6: Sản phẩm WHIPER PUSH-PULL ............................................................. 8 Hình 2.7: Các thành cấu tạo của sản phẩm WHIPER PUSH-PULL .......................... 8 Hình 2.8: Các thành phần cấu tạo của chi tiết Head Base Push-Pull. ......................... 8 Hình 2.9: Sơ đồ lắp ráp chi tiết Head Base Push-Pull bằng tay ..................................9 Hình 2.10: Công nhân đang tham gia sản xuất ........................................................... 9 Hình 2.11: Sơ đồ lắp rắp của máy Head base push-pull ...........................................11 Hình 3.1: Xilanh tác dụng kép ..................................................................................14 Hình 3.2: Xilanh giảm chấn ...................................................................................... 15 Hình 3.3: Nguyên lý hoạt động của van đảo chiều ...................................................16 Hình 3.4: Kí hiệu van và cách gọi tên .......................................................................16 Hình 3.5: Nguyên lý hoạt động biến tần ...................................................................17 Hình 3.6: Màn hình điều khiển chính của biến tần ..................................................19 Hình 3.7: Kết nối biến tần IE5 của LS ......................................................................19 Hình 3.8: Một số hình ảnh của PLC ..........................................................................21 Hình 4.1: Tổng quan máy lắp ráp Head Base Push-Pull ...........................................23 Hình 4.2: Cụm lắp ráp roller shaft ............................................................................24 Hình 4.3: Cụm lắp ráp head left head right ............................................................... 24 Hình 4.4: Cụm lắp ráp head base ..............................................................................25 Hình 4.5: Phễu rung tự động ..................................................................................... 27 Hình 4.6: Hình ảnh phễu rung trong thực tế ............................................................. 28 Hình 4.7: Cơ cấu trục xoay ....................................................................................... 29 Hình 4.8: Cơ cấu cần gạt ........................................................................................... 29 Hình 4.9: Cụm cơ cấu lắp rắp roller shaft .................................................................29 Hình 4.10: Kích thước của chi tiết roller và shaft ..................................................... 30 Hình 4.11: Ray dẫn roller .......................................................................................... 30 Hình 4.12: Ray dẫn shaft ........................................................................................... 30 Hình 4.13: Đồ gá trung gian ...................................................................................... 31 Hình 4.14: Đồ gá ray roller và shaft ..........................................................................31 Hình 4.15: Cụm gá thanh ray roller và shaft ............................................................. 31 Hình 4.16: Chi tiết chứa roller shaft..........................................................................32 Hình 4.17: Cụm chứa và đẩy roller shaft ..................................................................32 Hình 4.18: Cụm lắp ráp roller shaft thực tế .............................................................. 33 Hình 4.19: Một số cơ cấu ép ..................................................................................... 34 Hình 4.20: Cơ cấu lắp Head ...................................................................................... 34 Hình 4.21: Cụm cấp head right và head left. ............................................................ 35 Hình 4.22: Cụm ép head right, head left ...................................................................35 Hình 4.23: Xylanh dập head left ...............................................................................37 Hình 4.24: Xylanh dập head left ...............................................................................37 Hình 4.25: Khuôn chứa head right, head left ............................................................ 38 Hình 4.26: Cụm lắp ráp head thực tế ........................................................................38 Hình 4.27: Cụm dập head base .................................................................................39 Hình 4.28: Cụm cấp head .......................................................................................... 40 Hình 4.29: Thanh dẫn head ....................................................................................... 40 Hình 4.30: Cụm cấp base .......................................................................................... 41 Hình 4.31: Cơ cấu đẩy base ...................................................................................... 41 Hình 4.32: Cơ cấu lấy sản phẩm ...............................................................................42 Hình 4.33: Sơ đồ kết nối với các thiết bị ngoại vi .................................................... 44 Hình 4.34: Sơ đồ mạch động lực máy lắp ráp “Head Base Push-Pull” .................... 44 Hình 4.35: Sơ đồ kết nối các thiết bị ngõ vào ........................................................... 45 Hình 4.36: Sơ đồ kết nói các thiết bị ngõ ra.............................................................. 45 nh ng Bảng 2.1: Thông số biến tần IE5 ..............................................................................20 Bảng 5.1: Bảng tính hiệu quả của máy lắp ráp “Head WH-PP” ............................... 46 1 PHẦN MỞ ĐẦU Sự phát triển của nhiều ngành khoa học, công nghệ đã góp phần thúc đẩy việc nghiên cứu tự động hóa và đã tạo được những bước phát triển vượt bậc, theo hướng nâng cao khả năng ứng dụng thực tế cũng như tìm ra những phương pháp nghiên cứu mới. Việc cho ra đời những hệ thống tự động hóa ứng dụng trong công nghiệp mang lại hiệu quả cao trong hầu hết các lĩnh vực của đời sống xã hội, kinh tế, kỹ thuật. Hiện nay, vấn đề sử dụng các thiết bị máy móc tự động thay thế sức lao động của con người rất phổ biến, đặc biệt trong lĩnh vực công nghiệp. Sự thay thế này đã giảm được phần nào những nguy hiểm mà con người có nguy cơ gặp khi thường xuyên phải tiếp xúc trực tiếp với những hóa chất độc hại, tai nạn… Trong quy trình sản xuất sản phẩm WHIPER PUSH-PULL của công ty TNHH Plus Việt Nam, cụ thể là công đoạn lắp ráp chi tiết Head Base Push-Pull đang tồn tại một số nhược điểm làm giảm chất lượng sản phẩm và chi phí sản xuất cao. Đây là một trong những vấn đề được quan tâm hàng đầu của phòng kỹ thuật (TD – Technology Development section), cũng như của công ty TNHH Plus Việt Nam nói chung. Nắm bắt được nhu cầu thực tiễn đó, nhóm nghiên cứu đã quyết định lựa chọn đề tài: TH V TH N M Y PR PT Đ N H T S PUSH-PULL” để nghiên cứu chế tạo đưa vào quy trình sản xuất. Đề tài nghiên cứu được thực hiện với sự giúp đỡ của ban lãnh đạo công ty TNHH Plus Việt Nam và ban lãnh đạo khoa Cơ điện trường Đại học Lạc Hồng. 2 hương 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong xã hội ngày nay, khi mà sự nghiệp hiện đại hóa là mục tiêu hàng đầu của mỗi quốc gia, sự vượt trội về công nghệ là điều mỗi nước đều theo đuổi nhằm đạt được sự ưu việt nhất trong quá trình sản xuất, nó không chỉ có ý nghĩa về mặt lợi nhuận mà còn có ý nghĩa khẳng định sự thành công trong thương trường khi áp dụng được những công nghệ tốt nhất. Việc tìm tòi nghiên cứu và tìm ra những thiết bị tốt nhất nhằm phục vụ sản xuất và đời sống chính là mục tiêu cố gắng không ngừng nghỉ của mỗi quốc gia và Việt Nam cũng không nằm ngoài dòng chảy chung đó của thế giới. Tại Việt Nam khi mà việc áp dụng khoa học công nghệ còn chưa cao và chưa được thực hiện trên quy mô lớn thì việc hiện đại hóa các quy trình sản xuất càng bức thiết hơn bao giờ hết. Thực tế hiện nay tại các doanh nghiệp chúng ta đang sử dụng hàng trăm lao động cho một khâu sản xuất, việc quản lý lao động trở nên phức tạp và sản phẩm làm ra còn tùy thuộc vào lao động như tình trạng sức khỏe, kinh nghiệm, tay nghề, thì những nước phát triển đã sản xuất ra số lượng sản phẩm đúng với số lượng ta đã làm được chỉ với những thiết bị máy móc và chỉ sử dụng một nhân công duy nhất để trông coi trong trường hợp máy móc bị lỗi. Việc tự động hóa trong sản xuất sẽ đưa ra những sản phẩm với chất lượng đúng như mong muốn và khoản chi phí rất nhỏ khi đem ra để so sánh với khoản chi phí mà chúng ta đang dùng để thuê một lượng lớn nhân công trong dài hạn. Chính sự khác biệt trong công nghệ đã mang những nước phát triển đến với một tầm cao vượt xa chúng ta. Điều đó không có nghĩa là chúng ta sẽ không đuổi kịp các nước tiên tiến mà sẽ là động lực thúc đẩy, là mục tiêu cho sự phấn đấu tìm tòi và phát triển khoa học kỹ thuật để sánh vai cùng các nước tiên tiến trên thế giới. Hiện nay, Việt Nam của chúng ta đang thực hiện rất nhiều chính sách nhằm thu hút đầu tư từ các doanh nghiệp nước ngoài và đã đạt được những kết quả khả quan. Các công ty có quy mô lớn được hình thành nhưng vẫn mắc phải những hạn chế do khoa học kỹ thuật chưa cao, máy móc thiết bị vẫn còn thô sơ nên không thể đáp ứng được những yêu cầu sản xuất, năng xuất lao động chỉ ở mức trung bình trong khi lợi nhuận lại giảm sút do 3 việc phải thuê mướn một lượng lớn nhân công, và công ty TNHH PLUS Việt Nam cũng không tránh khỏi thực trang đó. Tại công ty PLUS Việt Nam, tuy đã nhập về một số lượng lớn máy móc thiết bị nhằm phục vụ cho quá trình sản xuất, với mong muốn nâng cao năng suất lao động và tối ưu hóa chất lượng sản phẩm, nhưng công ty vẫn còn nhiều quy trình cần số lượng lớn nhân công. Điều này đã gây ra những ảnh hưởng không tốt đến năng suất cũng như lợi nhuận của công ty khi mà chất lượng sản phẩm còn phụ thuộc quá nhiều vào lao động, quy trình sản xuất mang tính thủ công không đáp ứng được những yêu cầu ngày càng cao về chất lượng cũng như số lượng sản phẩm. Nắm bắt được những thực trạng bất lợi đó, ban lãnh đạo công ty đã cố gắng không ngừng nhằm nâng những quy trình từ sản xuất thủ công trở thành sản xuất tự động hoặc bán tự động, mong muốn tạo được những điều kiện tốt nhất để phục vụ cho sự phát triển của công ty. Nắm bắt được nhu cầu thiết yếu đó, ban lãnh đạo trường Đại Học Lạc Hồng đã liên kết cùng công ty Plus Việt Nam và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất để sinh viên tham gia nghiên cứu khoa học. Tiếp thu được nền tảng giáo dục của nhà trường và với thiện chí muốn cống hiến cho sự thành công của thương hiệu Plus Việt Nam trong tương lai, nhóm chúng tôi đã thực hiện nghiên cứu và chế tạo máy lắp ráp HEAD BASE WHIPER PUSHPULL theo tiêu chí chế tạo được máy đơn giản nhất với chi phí thấp nhất nhưng mang lại hiệu quả cao nhất. Đề tài “Thiết kế và thi công máy lắp ráp HEAD BASE WHIPER PUSH-PULL” hi vọng sẽ góp phần mang đến bước tiến mới cho công ty PLUS Việt Nam. Phương pháp nghiên cứu của đề tài Phương pháp quan sát thực tế: nhóm chúng tôi đã có thời gian tiếp cận với quy trình sản xuất trong công ty Plus Việt Nam từ đó tìm ra những công đoạn cần cải tiến về máy móc để nâng cao năng suất lao động. Kế thừa và phát huy những thành tựu về khoa học công nghệ tiên tiến và hiện đại, nhóm nghiên cứu đã đưa ra nhiều ý tưởng cũng như công nghệ phù hợp với giải pháp của đề tài. Từ đó lựa chọn giải pháp tốt nhất mang lại lợi nhuận cao nhất cho công ty để thực hiện việc thiết kế và thi công. 4 Ý nghĩa khoa học của đề tài Mang đến những bước tiến vượt trội trong việc áp dụng khoa học công nghệ hiện đại vào trong quy trình sản xuất, là nền tảng cơ sở để xây dựng những quy trình tự động hóa với những thiết bị máy móc tốt nhất trong tương lai. Bên cạnh đó nó còn thể hiện bản lĩnh cũng như tầm hiểu biết ngày càng được nâng cao của sinh viên khi có thể nắm bắt những kiến thức về khoa học kỹ thuật và vận dụng một cách sáng tạo, có hiệu quả vào thực tiễn cuộc sống. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Tự động hóa trong sản xuất hàng hóa và nâng cao năng suất lao động, cải thiện chất lượng sản phẩm, mang lại lợi nhuận trực tiếp cho công ty Plus Việt Nam. 5 hương 2 TỔN 2.1 QU N VỀ N TY TNHH P US V ỆT N M iới thiệu về công ty công nghiệp Plus Việt Nam Công ty TNHH Plus Việt Nam là một công ty chuyên sản xuất các mặt hàng văn phòng phẩm, hầu hết các loại sản phẩm về văn phòng phẩm của Plus được sản xuất tại nhà máy ở Việt Nam, sử dụng máy móc thiết bị, vật tư và công nghệ Nhật Bản để tạo ra những sản phẩm chất lượng cao. Những sản phẩm được sản xuất tại công ty TNHH Plus Việt Nam bao gồm: Bấm, Băng xóa, Băng dán, File và nhiều sản phẩm khác. Với nguồn nhân lực trên 2.000 người được đào tạo kĩ lưỡng cùng với việc áp dụng hệ thống quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn ISO 9001 : 2000, Plus Việt Nam có năng lực làm ra những sản phẩm có chất lượng cao, đáp ứng được yêu cầu của thị trường Nhật Bản cũng như trên toàn thế giới. Hình 2.1: Tổng quan công ty Plus Việt Nam Trụ sở chính: Số 03, đường 1A, khu công nghiệp Biên Hòa II, tỉnh Đồng Nai. Điện thoại: 0613836593 – Fax: 0613836462. Ngày thành lập: tháng 05 năm 1995. Tổng diện tích: 29,100 m2. Diện tích xây dựng: 16,500 m2. 6 Tổng vốn đầu tư: US $ 6,680,000. Vốn pháp định: US $ 2,300,000. Lĩnh vực sản xuất kinh doanh: sản xuất văn phòng phẩm, file… Số nhân viên: 2.2 2,000 người. iới thiệu về các sản phẩm chính của công ty 2.2.1 ác loại sản phẩm băng dán Hình 2.2: Sản phẩm băng dán ông dụng: dùng để dán các hồ sơ, giấy tờ, bìa thư, tem … 2.2.2 ác loại sản phẩm bìa đựng hồ sơ, giấy tờ Hình 2.3: Sản phẩm bìa đựng hồ sơ, giấy tờ 7 ông dụng: dùng để đựng các công văn giấy tờ trong các công ty xí nghiệp, nhà trường, bệnh viện… và còn có công dụng sắp xếp cũng như tìm kiếm văn bản đơn giản, gọn gàng. 2.2.3 ác loại sản phẩm bấm kim và kim bấm Hình 2.4: Sản phẩm bấm kim và kim bấm ông dụng: dùng để bấm các giấy tờ, văn bản tách rời lại với nhau. 2.2.4 ác loại sản phẩm băng xóa Hình 2.5: Sản phẩm băng xóa ông dụng: dùng để tẩy xóa các lỗi sai trong văn bản, giấy tờ, công văn. 8 2.2.5 iới thiệu về sản phẩm WHIPER PUSH-PULL Hình 2.6: Sản phẩm WHIPER PUSH-PULL Sản phẩm này trong ngành sản xuất có tên gọi là “WHIPER PUSH-PULL”, ngoài ra trên thị trường sản phẩm có tên gọi phổ biến là “băng xóa”. Đây là một trong những sản phẩm thuộc mặt hàng văn phòng phẩm. Nó được sử dụng rộng rãi trong công sở, trường học… mà đối tượng hướng tới chủ yếu là học sinh, sinh viên. Đúng như tên gọi của nó, “băng xóa” dùng để che lấp những lỗi về chính tả và số liệu trong những văn bản thông thường mà nó được phép sử dụng. Sản phẩm này có ưu điểm hơn so với sản phẩm bút xóa nước là che lấp những phần văn bản không cần thiết hoặc có lỗi một cách tinh tế, không làm ảnh hưởng tới chất liệu giấy, không làm mất nhiều thời gian của người sử dụng. 2.3.6 ấu tạo cơ bản bên trong của sản phẩm Hình 2.7: Các thành cấu tạo của sản phẩm WHIPER PUSH-PULL 2.3 ý do chọn đề tài 2.3.1 ác thành phần cấu tạo của chi tiết Head Base Push-Pull Hình 2.8: Các thành phần cấu tạo của chi tiết Head Base Push-Pull. 9 2.3.2 Sơ đồ khối các công đoạn lắp ráp bằng tay của công nhân Hình 2.9: Sơ đồ lắp ráp chi tiết Head Base Push-Pull bằng tay Để cấu thành nên sản phẩm Whiper Push-Pull cần trải qua nhiều công đoạn, trong đó lắp ráp Head Base Push-Pull là công đoạn giữ vai trò cơ bản và rất quan trọng, đặc biệt chiếm một số lượng lớn nhân công tham gia sản xuất. Hình 2.10: Công nhân đang tham gia sản xuất 10 Công đoạn lắp ráp Head Base Push-Pull bằng phương pháp thủ công đang tồn tại một số nhược điểm cần phải giải quyết: thứ nhất, việc lắp ráp bằng tay có thể xảy ra nhiều sai sót làm giảm chất lượng sản phẩm do trong quá trình lắp ráp người công nhân không hoàn toàn tập trung, vấn đề sức khỏe không tốt nên làm mất lòng tin của người tiêu dùng vào thương hiệu; thứ hai, với số lượng đơn đặt hàng ngày càng tăng cao của sản phẩm Whiper Push-Pull thì việc sản xuất thủ công không thể đáp ứng được yêu cầu về thời gian; thứ ba, như nhóm nghiên cứu đã trình bày ở trên, với số lượng đơn đặt hàng đang tăng cao đồng nghĩa với việc phải cần đến một lượng lớn nhân công làm tăng chi phí sản xuất. Chính những khuyết điểm được phân tích trên đã khiến việc tự động hoá các qui trình đang là vấn đề mà công ty quan tâm hàng đầu nhằm nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. 2.3.3 ý do chọn đề tài Chi tiết Head Base Push-Pull là một chi tiết tương đối khó trong phần lắp ráp bởi có nhiều chi tiết nhỏ ráp lại với nhau, cần sự chính xác cao, công nhân phải tốn nhiều thời gian trong giai đoạn này. Mặt hàng WHIPER PUSH-PULL cũng là một trong những mặt hàng thế mạnh của công ty, với nhiều đơn hang từ khắp nơi trên thế giới mà nhiều nhất được suất sang Mỹ. Nhận ra được những yêu cầu đó, nhóm chúng tôi đã quyết định nghiên cứu và chế tạo “máy lắp ráp Head Base Push-Pull” để cải thiện những vấn đề đã nói ở trên về chi tiết Head Base Push-Pull. Mục đích của đề tài: Nghiên cứu và chế tạo “máy lắp ráp Head Base Push-Pull” để thay thế lao động thủ công bằng máy móc hiện đại và phục vụ tốt nhất cho quy trình sản xuất, tăng năng suất lao động cũng như chất lượng sản phẩm. 2.3.4 Yêu cầu và hướng giải quyết của đề tài 2.3.4.1 Yêu cầu đặt ra của công ty Sản phẩm sau khi cải tiến kĩ thuật phải đảm bảo:  Tỉ lệ sản phẩm làm ra bị lỗi cho phép là: 1/1000  Thời gian lắp ráp chi tiết giảm tối đa từ 16.5s xuống còn 6-7s/1 sản phẩm so với lắp ráp thủ công.  Giảm tối thiểu số lượng nhân công làm việc tại khâu lắp ráp chi tiết.  Chất lượng sản phẩm được đảm bảo. 11 Nắm bắt đựơc yêu cầu của công ty, nhóm đã đề xuất nhiều phương án thiết kế và thi công máy lắp ráp Head Base Push-Pull và chọn ra được giải pháp tốt nhất, nhằm nâng cao năng suất, tăng tính ổn định của sản phẩm, giảm chi phí nhân công… ban lãnh đạo công ty đã đồng ý và đánh giá cao phương án thiết kế của nhóm. 3.2.4.2 Hướng giải quyết của đề tài Quan sát và tìm hiểu thực tế việc lắp ráp Head Base Push-Pull bằng phương pháp thủ công, từ đó lên ý tưởng thiết kế một mô hình lắp ráp mang tính chất tự động có thể thay thế được số lượng nhân công hiện tại, đặc biệt có thể đáp ứng một cách tối đa yêu cầu về số lượng và chất lượng sản phẩm. Sau đó, nhóm đã thiết kế và mô phỏng nguyên lý làm việc của máy dựa trên phần mềm SolidWorks và cũng đã tạo một số mô hình để kiểm nghiệm tính sát thực của máy (dựa trên việc đảm bảo các thông số kĩ thuật như: số đo về lực, độ chính xác của sản phẩm…). Bản mô phỏng trên máy đã được ban lãnh đạo công ty kiểm nghiệm và cho phép nhóm thiết kế bản vẽ chính thức.  Sơ đồ lắp rắp của máy Head base push-pull Hình 2.11: Sơ đồ lắp rắp của máy Head base push-pull 12 hương 3 ơ Sơ ý Thuyết 3.1. hái quát về cơ sở lý thuyết 3.1.1. Ưu điểm của khí nén Không yêu cầu cao đặc tính kĩ thuật của nguồn năng lượng : 3-8 bar. Khả năng quá tải lớn của động cơ khí. Độ tin cậy cao ít trục trặc kĩ thuật. Tuổi thọ cao. Tính đồng nhất năng lượng giữa các cơ cấu chấp hành và các phần tử chức năng báo hiệu, kiểm tra, điều khiển nên làm việc trong môi trường dễ nổ và đảm bảo môi trường sạch vệ sinh. Có khả năng truyền tải năng lượng đi xa, bởi vì độ nhớt động học khí nén nhỏ và tổn thất áp suất trên đường dẫn ít. Do trọng lượng của các phần tử trong hệ thống điểu khiển bằng khí nén nhỏ, hơn nữa khả năng giãn nở của áp suất khí lớn, nên truyền động có thể đạt vận tốc cao. 3.1.2. Như c điểm của khí nén Thời gian đáp ứng chậm hơn so với điện tử. Khả năng lập trình kém vì cồng kềnh so với điện tử, chỉ điều khiển theo chương trình có sẵn. Khả năng điểu khiển phức tạp kém. Khả năng tích hợp hệ điều khiển phức tạp và cồng kềnh. Lực truyền trọng tải thấp. Dòng khí nén thoát ra đường dẫn gây tiếng ồn. Không điều khiển được quá trình trung gian giữa 2 ngưỡng. 13 3.1.3. ác phần tử trong hệ thống điều khiển bằng điện - khí nén  ơ cấu chấp hành Xilanh có nhiệm vụ biến đổi năng lượng thế năng hay động năng của lưu chất thành năng lượng cơ học - chuyển động thẳng hoặc chuyển động quay (góc quay <360 o). Thông thường xilanh được lắp cố định, píttông chuyển động. Một số trường hợp píttông có thể cố định, xilanh chuyển động. Píttông bắt đầu chuyển động khi lực tác động một trong hai phía của nó (lực áp suất, lò xo hoặc cơ khí ) lớn hơn tổng các lực cản có hướng ngược lại chiều chuyển động (lực ma sát, phụ tải, lò xo, thủy động, lực ì…). Xilanh được chia làm 2 loại: xilanh lực và xilanh quay. Trong xilanh lực, chuyển động tương đối giữa píttông và xilanh là chuyển động tịnh tiến. Trong xilanh quay chuyển động giữa píttông với xilanh là chuyển động quay. Góc quay thường nhỏ hơn 360o. ông thức tính lực đẩy của píttông [3] F = A.P g – Ff – Fs F[N] Lực tác dụng lên píttông . D[cm] Đường kính píttông . D 2 . A 4 Diện tích píttông . Pg [bar] Áp suất khí nén trong xilanh. Fs [N] Lực căn lò xo. Ff [N] Lực ma sát, phụ thuộc vảo chất lượng bề mặt giữa píttông và xilanh, vận tốc chuyển động píttông lên loại vòng đệm. Phân loại Xilanh tác động kép không có giảm chấn ở cuối hành trình. Xilanh tác động kép có giảm chấn ở cuối hành trình. Xilanh có vòng đệm nam châm từ. Xilanh tác động kép không có giảm chấn ở cuối hành trình Xilanh tác dụng kép được sử dụng trong trường hợp cần thực hiện hai chiều có điều khiển, trái với loại tác động đơn loại xilanh này ta muốn di chuyển theo chiều nào đó, ta