Tài liệu Tính toán, thiết kế hệ thống cấp phôi tự động

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. PHAN HOÀNG LONG LỜI CẢM ƠN Được là sinh viên, được học tập, rèn luyện ở trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh, là một ngôi trường nổi tiếng hàng đầu Việt Nam, trường đại học kỹ thuật có truyền thống lâu đời nhất ở các tỉnh phía Nam, đồng thời là trường đại học trẻ trung năng động trong tư duy và hành động là một vinh dự mà em vô cùng tự hào. Quãng thời gian ở đây được các Thầy các Cô truyền đạt kiến thức, sẽ là hành trang quý báu để em tự tin bước vào đời. Em sẽ không thể quên mái trường thân yêu, với biết bao kỉ niệm, buồn vui của quãng đời sinh viên. Và bây giờ, khi mà em sắp phải rời ngôi trường Bách Khoa của mình để lập nghiệp, em xin gửi lời tri ân đến quý Thầy, quý Cô. Đầu tiên em xin chân thành cảm ơn toàn thể quý Thầy Cô của trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh, đặc biệt là các quý Thầy Cô của khoa Cơ Khí. Trong thời gian theo học tại trường em đã được quý Thầy Cô tận tình dạy dỗ, truyền đạt cho em những kiến thức quý báu, những kinh nghiệm tận tâm, mà đó chính là hành trang để chúng em tự tin bước vào đời. Em cảm ơn người thầy kính mến, giảng viên Th.S Phan Hoàng Long đã hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Trong quá trình làm luận văn, thầy đã giúp đỡ chúng em tìm tài liệu, giới thiệu nơi khảo khát thực tế, thầy đã tận tình hướng dẫn, chỉ ra sai sót và gợi những hướng đi mới, giúp chúng em hoàn thành tốt đề tài này. Bên cạnh những kiến thức đã được các Thầy Cô giảng dạy ở trường, những kinh nghiệm thực tế ở công ty An Hạ là những kiến thức quý báu giúp em hiểu biết them và cũng cố lại vốn kiến thức mà em đã được học tại trường. Xin gửi lời chúc sức khỏe và thành công đến tất cả các quý Thầy Cô! Tp, Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2019 SVTH Lưu Trường Giang i LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. PHAN HOÀNG LONG TÓM TẮT LUẬN VĂN  Đề tài: “TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG”  Yêu cầu của đề tài:  Cấp phôi tự động  Năng suất từ 15 giây cho 1 khay (44 sản phẩm)  Máy thiết kế phải gọn nhẹ chắc chắn  Máy phải đáp ứng được các điều kiện an toàn cho người vận hành máy  Mục tiêu:  Tìm hiểu tổng quan về đề tài  Phân tích phương án cấp phôi tự động và chọn phương án tối ưu  Tính toán, thiết kế phễu rung  Thiết kế hệ thống cấp phôi tự động  Thiết kế băng tải  Thiết kế hệ thống điều khiển tự động hóa ii LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. PHAN HOÀNG LONG MỤC LỤC CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN ....................................................................................... 1 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ: ............................................................................................... 1 1.2 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI: .............................. 3 1.3 MỤC TIÊU VÀ ĐỐI TƯỢNG THIẾT KẾ: .................................................... 3 1.3.1 Mục tiêu: .................................................................................................. 3 1.3.2 Đối tượng thiết kế: ................................................................................... 4 1.3.3 Đặc điểm cấp phôi hiện tại: ...................................................................... 6 1.3.4 Yêu cầu hệ thống cấp phôi tự động: ......................................................... 6 1.3.5 Sơ đồ hệ thống cấp phôi nguyên liệu tự động: .......................................... 7 1.4 NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI VÀ PHẠM VI THIẾT KẾ: .................................. 8 1.5 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ: ......................................................................... 9 CHƯƠNG 2 : PHÂN TÍCH PHƯƠNG ÁN CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU ............................................................................................. 10 2.1 TÌM HIỂU VÀ PHÂN TÍCH CẤU TẠO CỦA CHI TIẾT: ........................... 10 2.1.1 Đặc điểm chi tiết nhôm: ......................................................................... 10 2.1.2 Đặc điểm khay chứa phôi: ...................................................................... 12 2.2 PHÂN LOẠI PHÔI RỜI: .............................................................................. 13 2.3 CẤU TẠO CHUNG CỦA HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG CẤP PHÔI: .................. 14 2.4 ĐỊNH HƯỚNG PHÔI: ................................................................................. 14 2.5 ĐỀ RA PHƯƠNG ÁN: ................................................................................. 15 2.5.1 Phễu cấp phôi kiểu giá nâng: .................................................................. 16 2.5.2 Phễu cấp phôi định hướng bằng vấu hoặc móc: ...................................... 18 2.5.3 Phễu cấp phôi định hướng bằng khe và rãnh: ......................................... 18 2.5.4 Phễu cấp phôi định hướng bằng ống quay: ............................................. 20 2.5.5 Phễu cấp phôi kiểu ống hai nửa: ............................................................. 21 2.5.6 Phễu cấp phôi kiểu đĩa quay: .................................................................. 22 2.5.7 Phễu cấp phôi rung động: ....................................................................... 23 2.5.8 Lựa chọn phương án cấp phôi: ............................................................... 25 iii LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 2.6 GIỚI THIỆU PHỄU RUNG CÓ MÁNG XOẮN VÍT: .................................. 27 2.6.1 2.7 GVHD: ThS. PHAN HOÀNG LONG Phân loại phễu tròn: ............................................................................... 27 NGUYÊN LÝ VẬN CHUYỂN PHÔI TRÊN MÁNG XOẮN VÍT: .............. 31 CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ CHO HỆ THỐNG CẤP PHÔI ......................................................................................................................... 36 3.1 THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ CỦA MÁY: ...................................................... 36 3.1.1 Sơ đồ khối của máy: ............................................................................... 36 3.1.2 Sơ đồ nguyên lý của máy: ...................................................................... 37 3.1.3 Nguyên lý hoạt động của máy: ............................................................... 37 3.2 BÀN MÁY: .................................................................................................. 38 3.3 TÍNH TOÁN PHỄU: .................................................................................... 39 3.3.1 Chọn vật liệu chế tạo phễu: .................................................................... 39 3.3.2 Các thông số hình học của phễu: ............................................................ 39 3.4 ĐỊNH HƯỚNG PHÔI TRÊN MÁNG XOẮN: ............................................. 43 3.4.1 Giới thiệu về vấn đề định hướng phôi rời: .............................................. 43 3.4.2 Thiết kế cơ cấu định hướng phôi nguyên liệu trên máng xoắn: ............... 44 3.5 MÁNG DẪN PHÔI: ..................................................................................... 46 3.6 MÔ HÌNH 3D PHỄU RUNG:....................................................................... 50 3.7 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ BĂNG TẢI: ......................................................... 51 3.7.1 Giới thiệu chung: ................................................................................... 51 3.7.2 Phân loại băng tải: .................................................................................. 52 3.7.3 Băng tải cụm định hướng: ...................................................................... 53 3.7.4 Băng tải cụm xếp phôi:........................................................................... 56 3.7.5 Băng tải cụm làm phẳng: ........................................................................ 61 CHƯƠNG 4 : ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH TỰ ĐỘNG HÓA ................................... 66 4.1 GIỚI THIỆU CÁC LOẠI PLC HỌ FX CỦA MITSUBISHI: ....................... 66 4.1.1 FX0S PLC: ............................................................................................ 66 4.1.2 FX0/FX0N PLC: ......................................Error! Bookmark not defined. 4.2 MÔ TẢ ĐIỀU KHIỂN PHỄU RUNG:.......................................................... 70 4.3 MÔ TẢ ĐIỀU KHIỂN CỤM XẾP PHÔI: .................................................... 71 4.4 MÔ TẢ ĐIỀU KHIỂN CỤM LÀM PHẲNG: ............................................... 72 4.5 CÁC BƯỚC THỰC HIỆN: .......................................................................... 73 iv LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. PHAN HOÀNG LONG 4.6 SỐ NGÕ VÀO VÀ NGÕ RA CỦA PLC: ..................................................... 73 4.7 LỰA CHỌN PCL ĐIỀU KHIỂN: ................................................................. 74 4.8 CHƯƠNG TRÌNH PLC ĐIỀU KHIỂN VIẾT BẰNG GX-TRANING: ........ 75 CHƯƠNG 5 : KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ ..................................................................... 77 5.1 TÓM TẮT VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ĐỀ TÀI: ......................................... 77 5.2 ĐỀ NGHỊ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI: ................................................ 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 79 v LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. PHAN HOÀNG LONG DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Kích thước phôi nhôm .................................................................................. 4 Hình 1.2: Kích thước khay chứa phôi........................................................................... 4 Hình 1.3: Phôi nhôm tại nhà máy ................................................................................. 5 Hình 1.4: Khay chứa thủ công của nhà máy ................................................................. 5 Hình 2.1: Hình ảnh 3d của chi tiết nhôm .................................................................... 10 Hình 2.2: Thông số của chi tiết nhôm ........................................................................ 11 Hình 2.3: Tính toán thông số của phôi bằng SolidWorks ........................................... 11 Hình 2.4: Hình 3d của khay chứa cho hệ thống cấp phôi tự động ............................... 12 Hình 2.5: Tính toán thông số của khay chứa bằng SolidWorks .................................. 12 Hình 2.6: Phễu cấp phôi kiểu giá nâng [1]................................................................ 16 Hình 2.7: Định hướng bằng vấu và móc [1] ............................................................. 18 Hình 2.8: Phễu cấp phôi định hướng bằng khe và rãnh [1] ....................................... 19 Hình 2.9: Phễu cấp phôi định hướng bằng ống quay [1] ........................................... 20 Hình 2.10: Phễu cấp phôi kiểu ống hai nửa [1]......................................................... 21 Hình 2.11: Phễu cấp phôi kiểu đĩa quay [1].............................................................. 22 Hình 2.12: Phễu cấp phôi rung động [1]................................................................... 23 Hình 2.13: Cơ cấu cấp phôi rung động ....................................................................... 27 Hình 2.14: Phễu tròn hình trụ [1] ............................................................................. 28 Hình 2.15: Phễu tròn hình côn [1] ............................................................................ 29 Hình 2.16: Phễu tổ hợp [1] ....................................................................................... 29 Hình 2.17: Sơ đồ di chuyển phôi trên mặt phẳng nằm ngang [1] .............................. 31 Hình 2.18: Sơ đồ di chuyển phôi trên mặt phẳng nằm nghiêng [1] ........................... 33 Hình 2.19: Cấu tạo phễu rung [1] ............................................................................. 34 vi LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. PHAN HOÀNG LONG Hình 3.1: Sơ đồ khối phần cơ khí của máy ................................................................. 36 Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lý của máy ........................................................................... 37 Hình 3.3: Biên dạng thép hộp vuông và chân đế ........................................................ 38 Hình 3.4: Kích thước phôi nhôm ................................................................................ 39 Hình 3.5: Cánh xoắn vít ............................................................................................. 41 Hình 3.7: Lưu đồ di chuyển và các trạng thái của phôi ............................................... 44 Hình 3.8: Cơ cấu định hướng phôi trên máng xoắn .................................................... 44 Hình 3.9: Sơ đồ lưu chuyển phôi nguyên liệu trong phễu rung ................................... 45 Hình 3.10: Cấu tạo máng dẫn phôi [1] ..................................................................... 47 Hình 3.11: Phôi di chuyển trên máng dẫn nhờ trọng lượng [1] ................................. 48 Hình 3.12: Cấu tạo máng dẫn phôi sử dụng trong đề tài ............................................. 48 Hình 3.13: Mô hình phễu rung cấp phôi ..................................................................... 50 Hình 3.14: Cấu tạo chung của băng tải ....................................................................... 51 Hình 3.15: Mô hình băng tải cho hệ thống cấp phôi ................................................... 56 Hình 3.16: Mô hình băng tải cho hệ thống cấp phôi ................................................... 61 Hình 3.17: Mô hình băng tải cho hệ thống cấp phôi ................................................... 65 Hình 4.1: Mô tả yêu cầu điều khiển Cụm cấp phôi ..................................................... 70 Hình 4.2: Mô tả yêu cầu điều khiển Cụm xếp khay .................................................... 71 Hình 4.3: Mô tả yêu cầu điều khiển Cụm làm phẳng .................................................. 72 Hình 4.4: Sơ đồ khối điều khiển hệ thống .................................................................. 73 Hình 4.5: Chương trình điều khiển PLC của máy ....................................................... 76 vii CHƯƠNG 1 GVHD: ThS. PHAN HOÀNG LONG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ: Hiện nay, các hệ thống sản xuất trong các ngành công nghiệp nói chung như: sản xuất phân bón, vật liệu xây dựng, thực phẩm…vv. Các quá trình sản xuất các sản phẩm trên máy cắt kim loại, các máy gia công bằng áp lực như: cán, uốn, dập, đột…vv, các quá trình công nghệ lắp ráp sản phẩm cơ khí hay kiểm tra, đều phát triển theo xu hướng tự động hóa ngày càng cao. Để đảm bảo được quá trình sản xuất ổn định thì nhất thiết phải có quá trình cung cấp phôi chính xác về vị trí trong không gian theo đúng nhịp (cấp đúng lúc) và liên tục theo chu trình hoạt động của máy một cách tin cậy. Vì thế quá trình cấp phôi là một trong những yêu cầu cần thiết phải được nghiên cứu và giải quyết trong các hệ thống sản xuất tự động nhằm mục đích nâng cao năng suất lao động, sử dụng và khai thác các máy móc, thiết bị một cách có hiệu quả nhất và nâng cao chất lượng sản phẩm. Trong thực tế hiện nay của các ngành sản xuất nói chung, người ta đang sử dụng rộng rãi các hệ thống cấp phôi bằng cơ khí, phối hợp cơ khí- điện, cơ khí – khí nén. Với sự phát triển mạnh mẽ của lĩnh vực điều khiển tự động và robot đã cho phép đưa vào các tay máy, người máy làm việc theo chương trình và dễ dàng thay đổi được chương trình một cách linh hoạt thích ứng với kiểu phôi liệu khác nhau khi cần thay đổi các sản phẩm. Đây là một trong những tính chất rất quan trọng mà nhờ nó có thể áp dụng công nghệ tiên tiến vào trong quá trình sản xuất hàng loạt. Có thể thấy rằng, việc nghiên cứu hệ thống cấp phôi tự động có tính bao quát, bao hàm nhiều lĩnh vực và liên quan đến nhiều ngành công nghiệp khác nhau. 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. SVTH: LƯU TRƯỜNG GIANG MSSV: 1510836 Trang 1 CHƯƠNG 1 GVHD: ThS. PHAN HOÀNG LONG Đặc biệt, công việc điều khiển dây chuyền rất đơn giản, dễ dàng, thuận tiện cho người sử dụng và có thể dễ dàng thay đổi chương trình điều khiển hoạt động của dây chuyền để chế tạo các chi tiết máy, các sản phẩm khác theo yêu cầu thực tế của thị trường. Quy trình hoạt động của hệ thống là một chu trình liên tục khép kín, từ nguyên công cấp phôi cho đến nguyên công đóng gói sản phẩm đưa vào kho dự trữ hay đưa ra thị trường đều được tự động hóa. Với Việt Nam là một quốc gia có nền công nghiệp đang phát triển, đang cố gắng học hỏi, tiếp cận, kế thừa các công nghệ cao của thế giới. Hiện tại, ở nước ta các máy gia công chính xác như NC, CNC…đang dần dần được các công ty, các trung tâm gia công đưa vào để thay thế các máy gia công truyền thống. Do điều kiện kinh tế, cơ sở vật chất, trình độ con người còn thấp nên các dây chuyền sản xuất tự động công nghệ cao, các dây chuyền gia công tích hợp chưa được sử dụng rộng rãi. Vì vậy chúng còn tương đối mới mẻ, xa lạ đối với sinh viên, cán bộ kỹ thuật tại các trung tâm gia công, các công ty chế tạo. Do vậy việc tính toán, thiết kế và từng bước chế tạo mô hình cấp phôi tự là rất cần thiết. Cấp phôi tự động hiện nay có rất nhiều phương pháp khác nhau được sử dụng, nhưng cấp phôi tự động bằng phương pháp rung động là một phương pháp phổ biến, áp dụng cho nhiều lĩnh vực sản xuất khác nhau và mang lại hiệu quả cao. Trong dây chuyền sản xuất cơ khí nói chung, phôi rời chiếm số lượng lớn nhất và cũng đa dạng nhất, các chi tiết dạng rời, nhỏ và có hình dạng đơn giản như: bulông, đai ốc, chốt trụ, côn, bánh răng loại nhỏ, bạc trụ, các loại trục nhỏ có bậc hoặc trơn…vv, các chi tiết này thường có số lượng rất nhiều. Mặt khác các chi tiết tiêu chuẩn đó có khối lượng gia công không nhiều. Tỷ lệ thời gian cấp phôi và thời gian cơ bản cao. Vì vậy thiết kế chế tạo hệ thống cấp phôi loại này một cách hoàn chỉnh sẽ tăng năng suất đáng kể. Được sự hướng dẫn tận tình của thầy ThS. Phan Hoàng Long, trong khóa luận này đề tài của em là “Tính toán thiết kế hệ thống cấp phôi tự động” , là một khâu trong dây chuyền sản xuất đạn. SVTH: LƯU TRƯỜNG GIANG MSSV: 1510836 Trang 2 CHƯƠNG 1 GVHD: ThS. PHAN HOÀNG LONG 1.2 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI: Tính toán, thiết kế ra một hệ thống cấp phôi tự động là đề tài rất cần thiết đối với đội ngũ cán bộ kĩ thuật, đặc biệt là đối với chuyên ngành chế tạo máy. Chế tạo được một hệ thống cấp phôi tự động mang lại rất nhiều lợi ích. Đặc biệt là về mặt kinh tế vì giá thành rẻ hơn rất nhiều so với thiết bị ngoại nhập nhưng vẫn đáp ứng được nhu cầu sản xuất. Điều đó cũng khẳng định được trình độ kĩ thuật công nghệ của chúng ta đang và sẽ theo kịp với thế giới. 1.3 MỤC TIÊU VÀ ĐỐI TƯỢNG THIẾT KẾ: 1.3.1 Mục tiêu: Hệ thống cấp phôi tự động trước hết phải nằm trong các hệ thống sản xuất mang tính tự động từng phần hay toàn phần và không thể có hệ thống sản xuất tự động mà không có quá trình cấp phôi tự động. Quá trình cấp phôi tự động cần phải đạt được những mục tiêu sau:  Nâng cao năng suất do giảm thời gian phụ  Chuyển các máy bán tự động trở thành tự động  Cải thiện được điều kiện làm việc cho công nhân: giải phóng cho con người trong các công việc nhàm chán, trong công việc nặng nhọc SVTH: LƯU TRƯỜNG GIANG MSSV: 1510836 Trang 3 CHƯƠNG 1 GVHD: ThS. PHAN HOÀNG LONG 1.3.2 Đối tượng thiết kế: Chi tiết nhôm là một chi tiết chứa thuốc súng được bố trí trong viên đạn dùng trong quân đội. Hiện tại quá trình cấp phôi được thực hiện bằng tay nên rất tốn thời gian trong dây chuyền sản xuất, để rút ngắn thời gian đồng thời giảm chi phí sản xuất, phía đối tác có nhu cầu cấp phôi tự động bằng máy. Hình 1.1: Kích thước phôi nhôm Hình 1.2: Kích thước khay chứa phôi SVTH: LƯU TRƯỜNG GIANG MSSV: 1510836 Trang 4 CHƯƠNG 1 GVHD: ThS. PHAN HOÀNG LONG Hình 1.3: Phôi nhôm tại nhà máy Hình 1.4: Khay chứa thủ công của nhà máy SVTH: LƯU TRƯỜNG GIANG MSSV: 1510836 Trang 5 CHƯƠNG 1 GVHD: ThS. PHAN HOÀNG LONG 1.3.3 Đặc điểm cấp phôi hiện tại: Sơ đồ cấp phôi: Phôi nhôm Công nhân thực hiện Máy thực hiện Công nhân thực hiện Gá đặt vào khay Làm phẳng Lấy sản phẩm ra Sản phẩm Năng suất gia công của dây chuyên hiện tại:  Thời gian làm phẳng của máy: 10 giây / 1 khay  Thời gian cấp phôi của công nhân: 40 giây 1 khay 50 lỗ  Thời gian làm việc 1 ca trong ngày: 8 giờ (28800 giây)  Hiệu suất tính năng suất làm việc : 80%  Sản lượng gia công trong 1 ca là: 460 khay / 1 công nhân.  Tỷ lệ phế phẩm là: 0.05%, trong tỷ lệ phế phẩm do thao tác của người vận hành máy 0.01%. 1.3.4 Yêu cầu hệ thống cấp phôi tự động: Năng suất gia công của dây chuyền cấp phôi tự động:  Thời gian cấp phôi và làm phẳng của hệ thống : 15 giây/1 khay  Thời gian việc 1 ca trong ngày: 8 giờ (28800 giây)  Hiệu suất tính năng suất gia công: 100%  Sản lượng gia công trong 1 ca là: 1920 khay/ 1 máy.  Sản lượng 1 công nhân / 1 ca: 1920 khay/ 1 người.  Tỷ lệ phế phẩm là: 0.04%, trong đó tỷ lệ phế phẩm do thao tác của người vận hành máy 0 %. Nhận xét: như vậy khi sử dụng hệ thống cấp phôi tự động năng suất của 1 người sẽ tăng lên 4 lần so với cách làm hiện tại. Tỷ lệ phế phẩm do thao tác sai của người vận hành máy là 0%. SVTH: LƯU TRƯỜNG GIANG MSSV: 1510836 Trang 6 CHƯƠNG 1 1.3.5 GVHD: ThS. PHAN HOÀNG LONG Sơ đồ hệ thống cấp phôi nguyên liệu tự động: Băng tải Công nhân thực hiện Đổ phôi vào máng Rung động của phễu Cụm định hướng phôi Công nhân thực hiện Nguồn cấp khí nén Ống dẫn phôi Cấp khay vào băng tải Cụm xếp phôi Làm phẳng Phôi nhôm Sản phẩm Với sơ đồ khối cấp phôi tự động như trên, thì quá trình cấp phôi được thực hiện tự động. Người công nhân chỉ có nhiệm vụ đổ phôi vào phễu rung và cấp khay chứa phôi cho băng tải . Đặc điểm của hệ thống cấp phôi tự động này:  Không phụ thuộc nhiều vào yếu tố con người  Tính ổn định cao  Năng suất tăng lên do 1 công nhân có thể vận hành nhiều máy  Giảm phế phẩm sau gia công do nguyên nhân gá đặt SVTH: LƯU TRƯỜNG GIANG MSSV: 1510836 Trang 7 CHƯƠNG 1 GVHD: ThS. PHAN HOÀNG LONG 1.4 NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI VÀ PHẠM VI THIẾT KẾ: Tổng quan về lĩnh vực cấp phôi tự động và các thành phần của hệ thống cấp phôi tự động. Tổng quan về lĩnh vực cấp phôi tự động bằng phương pháp rung. Thực trạng việc cấp phôi cho khay chứa ở nhà máy. Tính toán và thiết kế hệ thống cấp phôi tự động cho vào khay chứa. Trong sản xuất cơ khí phôi rời chiếm số lượng lớn. Các loại phôi rời có kích thước nhỏ, vừa này rất đa dạng và phong phú. Do vậy, giới hạn của đề tài chỉ tính toán, thiết kế hệ thống cấp phôi cho chi tiết dạng trụ trơn hoặc trụ bậc có l ≥ d và có khối lượng không lớn hơn 0,5 kg. Việc cấp phôi cho loại này có rất nhiều cách khác nhau, nhưng trong đề tài này em chỉ tập trung tính toán, thiết kế hệ thống cấp phôi tự động bằng phương pháp rung. Đề tài chỉ tính toán, thiết kế nguyên lý hoạt động của hệ thống mà chưa chế tạo mô hình.  Yêu cầu kỹ thuật đối với máy: - Yêu cầu sản phẩm: Điền đầy phôi nhôm vào khay cách khay 7mm. - Yêu cầu về máy: + Máy có thể gia công liên tục + Nguồn điện 220/380VAC + Thời gian cấp phôi vào khay: 15 giây/ 1 khay (44 sản phẩm) + Dễ tháo lắp vệ sinh máy + Các vị trí điều chỉnh phải dễ dàng + Máy có gắn đèn báo khi hoạt động + Máy thiết kế gọn gang chắc chắn SVTH: LƯU TRƯỜNG GIANG MSSV: 1510836 Trang 8 CHƯƠNG 1 GVHD: ThS. PHAN HOÀNG LONG 1.5 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ: Dựa vào thực tiễn và cơ sở lý luận của các thế hệ anh chị đi trước để làm nền tảng cho việc thiết kế để đưa ra hướng giải quyết đề tài. Tham khảo các công trình về phễu rung đã có để nắm được tình hình, thực trạng. Tham khảo tài liệu có liên quan đến việc tính toán, thiết kế hệ thố ng cấp phôi tự động sử dụng phễu rung kết hợp tay máy chuyên dùng. Tìm hiểu các nguyên lý cơ học áp dụng vào việc phân tích, tính toán khi thiết kế và điều kiển hệ thống. Tìm hiểu phần mềm mô phỏng nguyên lý hoạt động của hệ thống cấp phôi. SVTH: LƯU TRƯỜNG GIANG MSSV: 1510836 Trang 9 CHƯƠNG 2 GVHD: ThS. PHAN HOÀNG LONG CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH PHƯƠNG ÁN CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 2.1 TÌM HIỂU VÀ PHÂN TÍCH CẤU TẠO CỦA CHI TIẾT: 2.1.1 Đặc điểm chi tiết nhôm: Hình 2.1: Hình ảnh 3d của chi tiết nhôm Đặc điểm: chi tiết có hình trụ trơn thành mỏng, được làm bằng nhôm nên độ cứng thấp, độ bóng cao. SVTH: LƯU TRƯỜNG GIANG MSSV: 1510836 Trang 10 CHƯƠNG 2 GVHD: ThS. PHAN HOÀNG LONG Hình 2.2: Thông số của chi tiết nhôm Nhờ phần mềm SolidWorks ta tính được các thông số của chi tiết: Hình 2.3: Tính toán thông số của phôi bằng SolidWorks  Khối lượng: m= 0,69g  Thể tích chiếm chỗ của chi tiết: Vtp  1500mm3  Thể tích của chi tiết: Vct  256mm3  Đường kính lớn nhất của chi tiết: d= 7mm  Chiều dài chi tiết: l= 39mm SVTH: LƯU TRƯỜNG GIANG MSSV: 1510836 Trang 11 CHƯƠNG 2 GVHD: ThS. PHAN HOÀNG LONG 2.1.2 Đặc điểm khay chứa phôi: Hình 2.4: Hình 3d của khay chứa cho hệ thống cấp phôi tự động Đặc điểm: chi tiết có hình hộp chữ nhật, được làm bằng nhôm thuộc nhóm kim loại mền, độ bóng cao, có khả năng chống ăn mòn, có lớp chính giữa là vật liệu cao su mềm có chức năng giữ cố định phôi nhôm. Nhờ phần mềm SolidWorks ta tính được các thông số của chi tiết: Hình 2.5: Tính toán thông số của khay chứa bằng SolidWorks SVTH: LƯU TRƯỜNG GIANG MSSV: 1510836 Trang 12 CHƯƠNG 2 GVHD: ThS. PHAN HOÀNG LONG  Khối lượng: m= 0,88kg  Chiều dài chi tiết: d= 152mm  Chiều rộng chi tiết: r= 85,5mm 2.2 PHÂN LOẠI PHÔI RỜI: Phôi rời là loại phôi sử dụng phổ biến trong quá trình sản xuất hàng loạt và hàng khối, là loại phôi đa dạng về hình dáng, phong phú về chủng loại và kích thước. Vì vậy, việc phân loại phôi rời có ý nghĩa rất lớn trong lựa chọn các cơ cấu cấp phôi. Thông thường, phôi rời được phân loại theo hình dáng. Trong một số trường hợp dựa vào các tính chất khác của phôi để phân loại. Một số loại phôi rời mà chúng ta thường gặp trong thực tế sản xuất là:  Chi tiết hình trụ có chiều dài lớn hơn đường kính (L > D) có 2 dạng sau: - Dạng chi tiết có hai trục đối xứng vuông góc nhau. - Dạng chi tiết có 1 trục đối xứng.  Chi tiết hình trụ có chiều dài gần bằng đường kính (L≈D / (L=D ± 20%)) là chi tiết có hai trục đối xứng vuông góc. SVTH: LƯU TRƯỜNG GIANG MSSV: 1510836 Trang 13