Giáo trình tự động hóa quá trình sản xuất

Chia sẻ: print_12

Quá trình biến đổi vật chất bao gồm 2 giai đoạn: Quá trình chính (chuyển động chính): trực tiếp làm thay đổi tính chất cơ lý hóa, hình học ban đầu của phôi. Quá trình phụ ( chuyển động phụ): Không làm thay đổi trạng thái, tính chất của đối tượng nhưng cần thiết cho quá trình chính thực hiện

Bạn đang xem 20 trang mẫu tài liệu này, vui lòng download file gốc để xem toàn bộ.

Nội dung Text: Giáo trình tự động hóa quá trình sản xuất

TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

TỰ ĐỘNG HÓA
QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

NỘI DUNG MÔN HỌC :
Chương 1 :Khái quát hệ thống tự động hóa quá trình s ản xu ất.
Chương 2 : Các thiết bị cơ bản của hệ thống tự động
Chương 3 : Điều khiển tự động
Chương 4 : Hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS).
Chương 5 : Hệ thống sản xuất tích hợp CIM.
Chương 6 : Cấp phôi – cấp liệu tự động .
Chương 7 : Tự động hóa các quá trình công ngh ệ .
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

Các bài tập và bài thi phải thực hiện:
-1 báo cáo về tự động hóa QTSX 20%
-1 bài kiểm tra cuối kỳ 70%
- Chuyên cần 10%
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

TÀI LIỆU HỌC TẬP :
[1] TRẦN VĂN ĐỊCH, Hệ thống gia công linh hoạt
FMS & CIM. Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, 2001.
[2] HỒ VIẾT BÌNH , Tự động hóa sản xuất. Nhà xuất
bản Khoa học kỹ thuật, 2009.
[3] NGUYỄN PHẠM THỤC ANH , Hệ thống sản xuất tự
động hoá tích hợp máy tính . Nhà xuất bản Khoa học
kỹ thuật, 2006.
[4] PHAN QUỐC PHÔ,NGUYỄN ĐỨC CHIẾN, Giáo trình
cảm biến . Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, 2006.
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

Tài liệu tham khảo
[1] Mikell Groover Automation, Production Systems
and Computer Intergrated Manufacturing. Prentice-
Hall.Editions,1990.
[2] Geoffrey Boothroyd Assembly Automation And
Product Design.
[3] Beno Benhabib , Manufacturing : design,
production, automation and integration, 2003 , Marcel
Dekker .
[4] Richart L.Shell, Ernet L.Hall , Handbook Industrial
Automation, 2000 , Marcel Dekker .
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

Đề tiểu luận : Dự trên kiến thức tự động hóa
quá trình sản xuất, trình bày về tự động hóa
cho các loại nhà máy hay dây chuyền sản
xuất :
1. Tự động hóa trong nhà máy sản xuất xi măng .

2. Tự động hóa trong nhà máy sản xuất thép .

3. Tự động hóa trong nhà máy sản xuất gạch ceramic

4. Tự động hóa trong nhà máy mạ kẽm mạ màu

5. Tự động hóa trong nhà máy cơ khí FMS
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

Đề tiểu luận : Dự trên kiến thức tự động hóa
quá trình sản xuất, trình bày về tự động hóa
cho các loại nhà máy hay dây chuyền sản
xuất :
6. Tự động hóa trong nhà máy sản xuất ô tô.

7. Tự động hóa trong nhà máy sản xuất nhựa .

8. Tự động hóa trong nhà máy sản xuất khác

Các em tự chọn đề tài và đăng ký nhóm tiểu lu ận từ 5-10
người để làm bài .
Nộp trước khi thi kết thúc học ký .
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

I. Khái quát về tự động hóa quá trình sản xuất
NỘI DUNG CHƯƠNG 1 :

1.Lịch sử phát triển của tự động hóa QT sản xuất
2.Khái niệm và định nghĩa
-Cơ khí hóa
-Tự động hóa
-Cơ khí hóa hoặc tự động hóa một phần
-Cơ khí hóa hoặc tự động hóa toàn phần
Mức cơ khí hóa và tự động hóa
3.Tiêu chuẩn kinh tế - kỹ thuật của tự động hóa
4. Nhiệm vụ tự động hóa quá trình sản xuất
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

I. Khái quát về tự động hóa quá trình sản xuất

5. Các giai đoạn phát triển của tự động hóa
-Tự động hóa cứng
-Tự động hóa theo chương trình
- Tự động hóa linh hoạt.
6.Nguyên tắc ứng dụng tự động hóa quá trình sản xuất
-Nguyên tắc có mục đích và kết quả cụ thể
-Nguyên tắc toàn diện
-Nguyên tắc có nhu cầu
-Nguyên tắc hợp điều kiện
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

I. Khái quát về tự động hóa quá trình sản xuất

7. Đặc điểm của quá trình tự động hóa sản xuất
-Dấu hiệu liên tục của quá trình công nghệ
- Nguyên công là thành phần của quá trình công
nghệ
- Tính đa phương án của quá trình công ngh ệ
8. Nguyên tắc thiết kế quá trình công nghệ tự động
hóa
-Nguyên tắc của sự hoàn thiện
-Nguyên tắc ít nguyên công
-Nguyên tắc ít lao động
-Nguyên tắc không điều chỉnh
-Nguyên tắc về tính tối ưu.
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

I.1.Lịch sử phát triển của tự động hóa QT sản xuất
Mặc dù TĐHQTSX là đặc trưng của khoa học kỹ thu ật
hiện đại, nhưng các thông tin về các cơ cấu tự động đã
tồn tại từ xa xưa.
• Các máy tự động cơ hoc đã đươc sử dung ơ Ai Cập cổ
và Hy Lap khi thực hiện các màn muá rối đe lôi kéo nhưng
ngươi theo đạo. Trong thơi Trung cổ ngươi ta đã biết đ ến
cac máy tự động cơ khí thực hiện chức năng ngươi gac
cổng cua Albert. Mot đặc điểm chung cua cac may tự động
kể trên la chúng không co ảnh hửơng gì tơi các quá trình
sản xuất cua xã hội thơi đó .
Máy tự động đầu tiên được sử dụng trong công nghiệp
do một thợ cơ khí người Nga, Ông Ponxzunop chế tạo
năm 1765. Nhơ nó mà mức nươc trong nồi hơi đươc giư
cố định không phu thuộc vao lương tiêu hao hơi n ươc.
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

I. Khái quát về tự động hóa quá trình sản xuất
Năm 1712, ông Nartop, thợ cơ khí người Nga đã chế t ạo
ra máy tiện chép hình để tiện các chi tiết định hình, việc
chép hình theo mẫu được thực hiện tự động.
Năm 1873 Spender đã chế tạo được máy tiện tự động có
ổ cấp phôi, trục phân phối mang cam đĩa, cam thùng.
• Năm 1887 Xtoleoôp đã chế tạo ra phần tử cảm quang đầu
tiên.
Đầu thế kỷ 20 các thành tựu đạt được trong TĐH đã cho
phép chế tạo nhiều máy tự động nhiều trục chính, máy t ổ
hợp, dây truyền tự động...
Nhờ các thành tựu từ CNTT và các ngành khác mà
ngành TĐHQTSX đang có những bước phát triển nhanh
chóng.
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

I.2. Các khái niệm cơ bản
2.1.Cơ khí hóa:
Quá trình biến đổi vật chất bao gồm 2 giai đoạn:
Quá trình chính (chuyển động chính): trực tiếp làm thay
đổi tính chất cơ lý hóa, hình học ban đầu của phôi.
Quá trình phụ ( chuyển động phụ): Không làm thay đổi
trạng thái, tính chất của đối tượng nhưng cần thiết cho
quá trình chính thực hiện.
•Định nghĩa cơ khí hóa:
Cơ khí hóa là quá trình thay
thế tác động cơ bắp của con
người khi thực hiện các quá
trình công nghệ chính hoặc
các chuyển động chính của
máy. Hình 1.2-chu kỳ gia công trên máy tiện.
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

I.2. Các khái niệm cơ bản
•Nhiệm vụ của người điều khiển:
-Nghiên cứu các thông tin ban đầu về nhiệm vụ, đặc điểm
của quá trình điều khiển.
-Thu thập, lưu trữ thông tin về quá trình công ngh ệ yêu c ầu.
-So sánh sự không tương thích giữa thông số cho tr ước và
-thông số thực của quá trình.
-Phân tích, biến đổi thông tin đã có để đưa ra lệnh điều
khiển.
- Tác động đến cơ cấu điều khiển.
Như vậy cơ khí hóa không thay thế đươc con ngươi trong
cac chức năng điều khiển, theo dõi diễn biến cua quá
trình cũng như thực hiện một loat cac chuyển động phu
trơ khác.
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

2.2.Tự động hóa quá trình sản xuất:
•Tự động hóa quá trình sản xuất là ứng dụng năng lượng
của máy móc để thực hiện và điều khiển sản xuất mà không
có sự tham gia trực tiếp của con người.
VD : Máy tiện có chương trình làm việc theo chương trình
tự động hoàn toàn.
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

2.2.Tự động hóa quá trình sản xuất:
TĐHQTSX được chia thành 2 mức:
•TĐH từng phần :
Là tự động hóa chỉ một số nguyên công riêng biệt c ủa
quá trình, các nguyên công còn lại vẫn thực hiện trên các
máy vạn năng và bán tự động thông thường.
•TĐH toàn phần :
Tự động hóa toàn bộ quá trình gia công, kiểm tra, lắp
•ráp.
TĐHQTSX chia thành 3 giai đoạn:
Máy tự động.
Đường dây tự động.

• Xưởng tự động
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

2.2.Tự động hóa quá trình sản xuất:
Sơ đồ cấu trúc máy tự động
Máy tự động (phôi thanh)


Cơ cấu Cơ cấu Cơ cấu
sinh lực truyền lực chấp hành



Cơ cấu Cơ cấu Cơ cấu
công tác chạy không điều khiển




Bàn Cơ Cơ Cơ Cơ Cơ
dao cấu cấu cấu cấu cấu
dọc cấp kẹp phâ định siêu
phôi phôi n vị việt
độ
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

2.2.Tự động hóa quá trình sản xuất:
Sơ đồ cấu trúc đường dây tự động
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

2.2.Tự động hóa quá trình sản xuất:
Sơ đồ cấu trúc xưởng tự động
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

3.Vai trò và ý nghĩa của TĐHQTSX:
Cho phép giảm giá thành, nâng cao năng suất lao động.
Cải thiện điều kiện sản xuất, đảm bảo ổn định năng su ất,
chất lượng sản phẩm.
Cho phép đáp ứng cường độ cao trong sản xuất hiện đại.
Cho phép thực hiện chuyên môn hóa, hoán đổi sản xu ất
(tính lắp lẫn).
4.Các nguyên tắc ứng dụng TĐHQTSX:
• Nguyên tắc có mục đích và kết quả cụ thể:
 Nguyên tắc toàn diện:
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

4.Các nguyên tắc ứng dụng TĐHQTSX:
Nguyên tắc có nhu cầu.
• Nguyên tắc hợp điều kiện.
1. Nguyên tắc có mục đích và kết quả cụ thể:
Ưu tiên hàng đầu cho thông số về năng suất và chất
lượng của quá trình gia công.

2. Nguyên tắc toàn diện:
Tất cả các thành phần quan trọng của Quá trình sản xu ất
(đối tượng, công nghê, thiết bị chính-phụ, hệ thống điều
khiển..) phải được xem xét và giải quyết triệt để.
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

4.Các nguyên tắc ứng dụng TĐHQTSX:

Để tuân thủ nguyên tắc Nguyên tắc toàn diện: cần:
•TĐH phải được thực hiện trên tất cả các công đoạn.
•Nâng cao chất lượng TĐH bằng cách hiện đại hóa, thay
thế các tổ hợp trang thiết bị tự động.
•Giảm chi phí gia công tổng cộng trên nguyên tắc giảm
chi phí lao động sống.
•Thiết lập các tổ hợp thiết bị tự động được điều khiển t ập
trung.
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT


Đặc tính của quá trình sản xuất
-Chủng loại
-Chất lượng, Năng suất, hiệu quả, …
Năng suất: Q=
∑q
∑t tT
1. Mức độ chu kỳ của tự động hóa Kc =
tc
tT
2. Mức độ gia công của tự động hóa Kc =
ttc tT
3. Mức độ vận hành của tự động hóa Kc =
tV
tT Thời gian gia công tự động, tc thời gian chu kỳ, ttc Thời gian chu kỳ từng chiếc
tV thời gian vận hành của 1 quý/tháng/năm
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

Các mối quan hệ trong sản xuất
Các thông số cần lưu ý:
- Phôi và vật liệu, thời gian gia công, độ chính xác kích th ước, Dung c ụ c ắt,
thứ tự gia công, chế độ cắt, …
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

Hệ thống điều khiển tự động
A. Khái niệm và phân loại
Hệ thống điều khiển tự động: làm việc lặp lại theo một chương trình
Có 3 loại:
1. Hệ thống điều khiển liên tục: Tín hiệu liên tục
2. Hệ thống điều khiển xung: Tín hiệu xung
3. Hệ thống điều khiển tổ hợp
Chia có 2 nhóm:
1. Chương trình không theo số
2. Theo chương trình số
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

Hệ thống điều khiển không theo
chương trình số
Hệ thống điều khiển hành trình.
 Dùng cử chặn để giới hạn hành trình và chuyển sang hành
trình khác
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

Hệ thống điều khiển không theo
chương trình số (tt)
Hệ thống điều khiển bằng cam
 Có loại dùng tay đòn, loại không
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

Hệ thống điều khiển không theo
chương trình số (tt)
Thiết kế cam tuân theo trình tự sau:
1. Chọn loại cơ cấu
2. Quy luật chuyển động
3. Kích thước cơ bản
4. Tính profile của cam
5. Kích thước cơ cấu dựa trên điều kiện bền.
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

Hệ thống điều khiển không theo
chương trình số (tt)
Góc áp lực:




1 − µ1µ2
Góc áp lực tối ưu: θ ao = arctg
K 0 ( µ1 + µ2 )


Góc nâng của cam θ quyết định profile của cam
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

Hệ thống điều khiển không theo
chương trình số (tt)
Hệ thống điều khiển bằng chép hình.


Hệ thống chép hình trực tiếp Hê thống chép hình gián tiếp
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

Hệ thống điều khiển chương trình số
-Hệ thống điều khiển số là hành trình được điều khiển theo số
-Linh hoạt
-Thay đổi đơn giản
-Điều khiển
-Lập trình
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

Hệ thống điều khiển chương trình số
(tt)
Có các loại:


-Điều khiển NC (Numerical control)


-Điều khiển CNC


-Điều khiển DNC


-Điều khiển thích nghi
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT



CƠ CẤU TIẾP LIỆU
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT



Một thí dụ về cấp phôi

File film:
- UBL 452 feeder caps machine, alimentatore orientatore
tappi
- Small Product Packaging Feeder
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

Khái niệm
Cơ cấu cấp phôi tự động cho máy
Các yêu cầu của bộ phận cấp phôi:
-Đơn giản, an toàn
-Cấp phôi chính xác
-Cấp và tháo phôi chính xác
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT


Cấp phôi từng chiếc
Các ảnh hưởng tới cấp phôi từng chiếc
-Hình dạng, Kích thước, khối lượng, thời gian …

Phôi được phân thành 3 nhóm chính:
1. Sản xuất hàng khối và phôi có kích thước
nhỏ  có thể định hướng tự động
2. Sản xuất hàng khối có kích thước lớn 
Định hướng bằng tay có sự trợ giúp
3. Sản xuất hàng khối nhưng phôi kích thước
rất to  thiết bị hỗ trợ và đưa từng chiếc.
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT


Cấu trúc của một cơ cấu tiếp liệu

Gồm các thành phần chính


1. Cơ cấu vận chuyển


2. Định hướng phôi


3. Ổ chứa


4. Cơ cấu đưa phôi lắp trên máy
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

Cơ cấu định hướng phôi dạng phễu
-Nhiệm vụ:
-Cấu tạo: Phễu chứa, tay tóm, cơ cấu định hướng, Cơ cấu gạt phôi
thừa, máng chứa …
-Yêu cầu: Chứa đủ, ma sát,
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

Cơ cấu định hướng phôi dạng phễu (tt)
Nhóm 1: Chung tích và chọn phôi.
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

Cơ cấu định hướng phôi dạng phễu (tt)
Nhóm 2: Tích và chọn phôi riêng
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

Cơ cấu định hướng phôi dạng phễu (tt)
Một số lưu ý về dạng phễu:




Phễu kết hợp tay bắt phôi Phễu kết hợp rung lắc
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

Các dạng phễu có khả năng định hướng phôi




Tùy thuộc tỉ lệ l/d lớn hay nhỏ
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT


Các cơ cấu bắt phôi
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT


Để tóm các phôi có dạng trụ đặc
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT


Cơ cấu định hướng phôi
Nhiệm vụ: Xếp đặt, ổn định khi di chuyển, đảm bảo
năng suất, an toàn cho phôi….
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT


Cơ cấu định hướng phôi (tt)
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT


Cơ cấu định hướng phôi (tt)
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT


Cơ cấu định hướng phôi (tt)
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT


Cách lấy vật hình trụ từ phễu

-Muốn gì?
-Muốn như vậy thì làm thế
nào
-Giải pháp ra sao
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT


Một số cách để lấy phôi thừa
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT


Một số hình ảnh gây kẹt phôi
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

Một số cách dẫn phôi đặc biệt

Máng ngăn cách
các chi tiết
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT


Một số cách lấy từng phôi (dạng ổ tích)

-Muốn gì
-Đã ai làm điều này chưa, làm như thế nào
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT



Phương pháp sáng tạo (Dự phòng)
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

Cơ cấu tháo phôi
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT
Đề thi vào lớp 10 môn Toán |  Đáp án đề thi tốt nghiệp |  Đề thi Đại học |  Đề thi thử đại học môn Hóa |  Mẫu đơn xin việc |  Bài tiểu luận mẫu |  Ôn thi cao học 2014 |  Nghiên cứu khoa học |  Lập kế hoạch kinh doanh |  Bảng cân đối kế toán |  Đề thi chứng chỉ Tin học |  Tư tưởng Hồ Chí Minh |  Đề thi chứng chỉ Tiếng anh
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản