thiết kế dây chuyền tự đông lắp ráp bút bi ( TL 034 ), chương 2

Chia sẻ: Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

150
lượt xem 48
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

tự động hoá: Là dùng năng lượng phi sinh vật ( cơ, điện, điện tử …) để thực hiện một phần hay toàn bộ quá trình công nghệ mà ít nhiều không cần sự can thiệp của con người. Tự động hoá là một quá trình liên quan tới việc áp dụng các hệ thống cơ khí, điện tử, máy tính để hoạt động, điều khiển sản xuất. Công nghệ này bao gồm: Những công cụ máy móc tự động. Máy móc lắp ráp tự động. Người Máy công nghiệp. Hệ thống vận chuyển và điều...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: thiết kế dây chuyền tự đông lắp ráp bút bi ( TL 034 ), chương 2

Chương 2: Khaùi nieäm veà töï ñoäng hoaù saûn xuaát 1.2.1 Ñònh nghóa töï ñoäng hoaù: Laø duøng naêng löôïng phi sinh vaät ( cô, ñieän, ñieän töû …) ñeå thöïc hieän moät phaàn hay toaøn boä quaù trình coâng ngheä maø ít nhieàu khoâng caàn söï can thieäp cuûa con ngöôøi. Töï ñoäng hoaù laø moät quaù trình lieân quan tôùi vieäc aùp duïng caùc heä thoáng cô khí, ñieän töû, maùy tính ñeå hoaït ñoäng, ñieàu khieån saûn xuaát. Coâng ngheä naøy bao goàm:  Nhöõng coâng cuï maùy moùc töï ñoäng.  Maùy moùc laép raùp töï ñoäng.  Ngöôøi Maùy coâng nghieäp.  Heä thoáng vaän chuyeån vaø ñieàu khieån vaät lieäu töï ñoäng.  Ñieàu khieån coù hoài tieáp vaø ñieàu khieån quaù trình baèng maùy tính.  Heä thoáng maùy tính cho vieäc thaûo keá hoaïch, thu nhaäp döõ lieäu vaø ra quyeát ñònh ñeå hoã trôï caùc hoaït ñoäng saûn xuaát. 1.2.2 Caùc hình thöùc töï ñoäng hoaù - Töï ñoäng hoaù cöùng:
Laø moät heä thoáng trong ñoù moät chuoãi caùc hoaït ñoäng (xöû lyù hay laép raùp ) coá ñònh treân moät caáu hình thieát bò. Caùc nguyeân coâng trong daây chuyeàn naøy thöôøng ñôn giaûn. Chính söï hôïp nhaát vaø phoái hôïp caùc nguyeân coâng nhö vaäy vaøo moät thieát bò laøm cho heä thoáng trôû neân phöùc taïp. Nhöõng ñaëc tröng chính cuûa töï ñoäng hoaù cöùng laø:  Ñaàu tö ban ñaàu cao cho nhöõng thieát bò thieát keá theo ñôn ñaët haøng.  Naêng suaát maùy cao.  Töông ñoái khoâng linh hoaït trong vieäc thích nghi vôùi caùc thay ñoåi saûn phaåm. - Töï ñoäng hoaù laäp trình: Thieát bò saûn xuaát ñöôïc thieát keá vôùi khaû naêng coù theå thay ñoåi trình töï caùc nguyeân coâng ñeå thích öùng vôùi nhöõng caáu hình saûn phaåm khaùc nhau. Chuoãi caùc hoaït ñoäng coù theå ñieàu khieån bôûi moät chöông trình, töùc laø moät taäp leänh ñöôïc maõ hoaù ñeå heä thoáng coù theå ñoïc vaø dieãn dòch chuùng. Nhöõng chöông trình môùi coù theå ñöôïc chuaån bò vaø nhaäp vaøo thieát bò ñeå taïo ra saûn phaåm môùi. Moät vaøi ñaëc tröng cuûa töï ñoäng hoaù laäp trình laø: + Ñaàu tö cao cho nhöõng thieát bò coù muïc ñích toång quaùt + Naêng suaát töông ñoái thaáp so vôùi töï ñoäng hoaù cöùng.
+ Söï linh hoaït khi coù söï thay ñoåi trong caáu hình saûn phaåm. + Thích hôïp nhaát laø cho saûn xuaát haøng loaït. Töï ñoäng hoaù linh hoaït laø söï môû roäng cuûa töï ñoäng hoaù laäp trình ñöôïc. Khaùi nieäm cuûa töï ñoäng hoaù linh hoaït ñaõ ñöôïc phaùt trieån trong khoaûng 25 ñeán 30 naêm vöøa qua. Vaø nhöõng nguyeân lyù vaãn coøn ñang phaùt trieån. - Töï ñoäng hoaù linh hoaït: Laø heä thoáng töï ñoäng hoaù coù khaû naêng saûn xuaát raát nhieàu saûn phaåm ( hay boä phaän ) khaùc nhau maø haàu nhö khoâng maát thôøi gian cho vieäc chuyeån ñoåi töø saûn phaåm naøy sang saûn phaåm khaùc. Khoâng maát thôøi gian cho saûn xuaát cho vieäc laäp trình laïi vaø thay theá caùc caøi ñaët vaät lyù ( coâng cuï ñoà gaù, maùy moùc ). Haäu quaû laø heä thoáng coù theå leân keá hoaïch keát hôïp saûn xuaát nhieàu loaïi saûn xuaát khaùc nhau thay vì theo töøng loaïi rieâng bieät. Ñaëc tröng cuûa töï ñoäng hoaù linh hoaït coù theå toùm taét nhö sau: + Ñaàu tö cao cho thieát bò. + Saûn xuaát lieân tuïc nhöõng saûn phaåm hoãn hôïp khaùc nhau. + Toác ñoä saûn xuaát trung bình. + Tính linh hoaït khi saûn phaåm thay ñoåi thieát keá. 1.2 Söï phaùt trieån cuûa töï ñoäng hoaù Töï ñoäng hoaù theo tieáng Hy Laïp coù nghóa laø: “ Töï chuyeån ñoäng “ ÔÛ ñaây chuùng ta hieåu thuaät ngöõ töï ñoäng hoaù laø thöïc hieän quaù trình saûn xuaát maø trong ñoù taát caû caùc taùc ñoäng caàn thieát ñeå
thöïc hieän noù, keå caû vieäc ñieàu khieån quaù trình ñöôïc tieán haønh khoâng coù söï tham gia cuûa con ngöôøi. Hieän nay töï ñoäng hoaù ñöôïc aùp duïng roäng raõi trong nhieàu ngaønh kinh teá quoác daân, vì theá maø ngöôøi ta goïi theá kyõ 20 naøy laø theá kyõ cuûa töï hoaù vaø ñieàu khieån töï ñoäng. Nhöng neáu raø theo lòch söû phaùt trieån thì chuùng ta thaáy noù coù nguoàn goùc töø thôøi coå xöa.  Vaøo theá kyõ thöù nhaát sau coâng nguyeân. Heron ôû Ai Caäp ñaõ laøm nhöõng maøn muùa roái vôùi nhieàu loaïi con roái töï ñoäng.  Ñeán theá kyõ 17-18 nhieàu loaïi ñoà chôi töï ñoäng vaø ñoàng hoà töï ñoäng ñaõ xuaát hieän.  Sau ñoù ñeán theá kyû 18 ñaàu theá kyû 19 trong giai ñoaïn caùch maïng coâng nghieäp ôû chaâu aâu töï ñoäng hoaù môùi xaâm nhaäp vaøo thöïc teá saûn xuaát.  Naêm 1765 xuaát hieän boä ñieàu chænh töï ñoäng möùc nöôùc trong noài hôi cuûa Pondunoùp  Naêm 784 boä ñieàu chænh toác ñoä trong noài hôi cuûa Johnoaùt ñaõ xuaát hieän.  Giai ñoaïn phaùt trieån naøy cuûa töï ñoäng hoaù ñaõ ñoùng vai troø quan troïng trong khoa hoïc kyõ thuaät, thuùc ñaåy vieäc töï ñoäng hoaù quaù trình saûn xuaát trong cheá taïo maùy. Trong quaù trình lao ñoäng con ngöôøi ñaõ baét ñaàu caûi tieán coâng cuï thoâ sô thaønh nhöõng maùy ñôn giaûn chaúng haïn maùy tieän goã ñaëc tröng. Daàn daàn ngöôøi ta tieán haønh cô khí hoaù, thay löïc ñaëc tröng baèng ñoäng cô, thay tay ngöôøi caàm dao tieän baèng baøn
dao chaïy theo soáng tröôït cuûa maùy. Tieáp tuïc boå sung caùc boä phaän cô khí hoaù khaùc, theâm vaø caûi tieán daàn caùc cô caáu ñieàu khieån, caøng ngaøy maùy caøng thay ñoåi vaø caøng tieán boä vaø trôû thaønh maùy baùn töï ñoäng, roài töï ñoäng.  Naêm 1712 thôï cô khí ngöôøi Nga NARTOP ñaõ thieát keá maùy tieän cheùp hình ñeå tieän caùc chi tieát ñònh hình. Vieäc cheùp hình theo maãu ñöôïc tieán haønh töï ñoäng, chuyeån ñoäng doïc cuûa baøn dao laø do baùnh raêng – thanh raêng thöïc hieän. Vaø ñeán naêm 1798 Henry Nandsley ôû nöôùc Anh môùi duøng vít – Ñai oùc ñeå dòch baøn maùy.  Naêm 1873 Spender ñaõ cheá taïo maùy tieän töï ñoäng coù oå caáp phoâi vaø truïc phaân phoái vôùi cam ñóa vaø cam thuøng.  Ñeán naêm 1880 thì nhieàu haõng treân theá giôùi nhö: Pittler, ludwig, lowe( ñöùc ), RSA( Anh ) … Ñaõ cheá taïo maùy tieän töï ñoäng Rôvonve duøng phoâi theùp thanh. Sau ñoù xuaát hieän maùy tieän töï ñoäng tieân doïc ñònh hình.  Vaøo ñaàu theá kæ 20 baét ñaàu coù maùy töï ñoäng nhieàu truïc chính, maùy töï ñoäng toå hôïp vaø ñöôøng daây töï ñoäng. Ngaøy nay nhieàu nöôùc tieân tieán treân theá giôùi ñaõ coù nhieàu ñöôøng daây töï ñoäng phaân xöôûng töï ñoäng vaø caû nhaø maùy töï ñoäng gia coâng caùc saûn phaåm haøng loaït lôùn, haøng khoái nhö voøng bi, pittong, choát aéc … Ñeå aùp duïng töï ñoäng hoaù vaøo ñieàu kieän saûn xuaát haøng loaït nhoû vaø saûn xuaát ñôn chieác khi maø soá löôïng chi tieát trong loaït ít
maø chuûng loaïi laïi nhieàu, ngöôøi ta ñaõ duøng maùy ñieàu khieån theo chöông trình soá. Maùy naøy cho pheùp ñieàu chænh maùy nhanh khi chuyeån sang gia coâng loaït chi tieát khaùc. Böôùc phaùt trieån tieáp theo laø söï xuaát hieän cuûa trung taâm gia coâng maø ñaëc ñieåm cuûa noù laø coù oå tröõ duïng cuï ñeå thay theá theo trình töï gia coâng. Nhöõng naêm gaàn ñaây treân theá giôùi ñaëc bieät laø caùc nöôùc tö baûn coù khuynh höôùng maïnh heä thoáng saûn xuaát linh hoaït. Öu ñieåm noåi baät cuûa noù laø heä soá söû duïng thieát bò cao ( 85%), naêng suaát cao vaø tính linh hoaït raát cao. Noù ñöôïc aùp duïng roäng raõi trong caùc ngaønh coâng nghieäp maùy coâng cuï, maùy oâ toâ, maùy keùo vaø coâng nghieäp haøng khoâng… Trong heä thoáng saûn xuaát linh hoaït coù theå aùp duïng töï ñoäng hoaù toaøn boä quaù trình saûn xuaát töø coâng ñoaïn thieát keá töï ñoäng chi tieát, thieát keá töï ñoäng qui trình coâng ngheä, thieát keá töï ñoäng chöông trình gia coâng, töï ñoäng ñieàu khieån quaù trình saûn xuaát, töï ñoäng kieåm tra chaát löôïng saûn phaåm …Ñaây laø hình thöùc töï ñoäng hoaù tieán boä nhaát ñöa laïi hieäu quaû kinh teá raát lôùn. Sau khi ñaõ tìm hieåu noù moät caùch kyõ löôõng keát hôïp ñeå thieát keá saûn phaåm cho raép raùp ñoù cuõng laø vaán ñeà cuõng quan troïng vì tröôùc khi thieát keá moät daây chuyeàn saûn xuaát naøo ñoù ngöôøi thieát keá phaûi naém roõ saûn phaåm vaø caùc thuoäc tính cuûa noù, öu ñieåm nhö theá naøo, keát caáu ra laøm sao ñeå vieäc töï ñoäng hoaù saûn phaåm ñöôïc deã daøng. Do ñoù ta ñi xem xeùt vaán ñeà thieát keá saûn phaåm cho raép raùp töï ñoäng. 1.4 Thieát keá saûn phaåm cho laép raùp töï ñoäng.
Laép raùp laø noái hai hoaëc nhieàu boä phaän vôùi nhau ñeå taïo neân moät ñoái töôïng môùi. Ñoái töôïng môùi naøy goïi laø cuïm laép raùp, ñôn vò laép raùp hay moät teân naøo ñoù töông töï 1.4.1 Tìm hieåu veà quaù trình laép raùp saûn phaåm Moät trong nhöõng trôû ngaïi trong laép raùp töï ñoäng laø ñaõ coù nhieàu phöông phaùp laép raùp truyeàn thoáng moâ taû ôû treân ñöôïc phaùt trieån khi maø con ngöôøi laø phöông tieän duy nhaát ñeå laép raùp moät saûn phaåm. Nhieàu phöông phaùp keïp chaët cô khí thöôøng duøng trong coâng nghieäp ngaøy nay yeâu caàu phaøi coù nhöõng khaû naêng caûm nhaän vaø hoaït ñoäng nhö con ngöôøi. Ví duï, chuùng ta haõy xem xeùt vieäc söû duïng moät ñinh vít, moät voøng ñeäm vaø moät ñai oác ñeå sieát chaët hai mieáng kim loaïi treân phaàn laép raùp voû maùy. Thao taùc kieåu naøy thöôøng ñöôïc laøm baèng tay trong moät teá baøo laép raùp hoaëc daây chuyeàn laép raùp. Vieäc laép caùc phaàn töû treân vaø vieäc vaën baèng tay coù theå deã daøng thöïc hieän baèng tay, vì con ngöôøi laø moät caùi maùy cöïc kyø kheùo leùo vaø thoâng minh. Tuy nhieân neáu vieäc naøy maø töï ñoäng hoaù thì thaät khoâng ñôn giaûn chuùt naøo. Caùi khoù nhaát laø cho ñinh oác vaøo loã gheùp hai phaàn töû, maø ñoâi khi caùc loã treân moãi phaàn töû chöa chaéc ñaõ truøng nhau. Khi laép baèng tay ngöôøi laép coù theå troâng thaáy ñöôïc vaø canh laïi vò trí cho khôùp, coøn khi laép baèng maùy thì vieäc naøy khoâng theå laøm ñöôïc. Khoù khaên nöõa laø sau khi laép ñöôïc ñinh vít vaøo loã roài thì phaûi laép voøng ñeäm vaø ñai oác.
Ngöôøi thôï moät tay giöõ ñinh oác, moät tay giöõ con taùn xoay nheï cho con taùn aên khôùp vôùi ñinh oác. Coøn ñoái vôùi maùy töï ñoäng thì vieäc naøy raát khoù thöïc hieän. Vieäc vaën chaët ren laø vieäc cuoái cuøng thì maùy coù theå laøm vieäc khoâng khoù khaên gì. Chính vì nhöõng khoù khaên treân khaâu laép raùp caùc moái laép ren laø khoù töï ñoäng hoaù nhaát. Khaâu naøy thöôøng phaûi duøng ñeán con ngöôøi ñeå laép sô boä tröôùc sau ñoù maùy seõ thöïc hieän vieäc keïp chaët. Giaù cao cuûa lao ñoäng chaân tay daãn ñeán phaûi vieäc tìm kieám caùc coâng ngheä thích hôïp vaø thieát keá caùc thieát bò töï ñoäng laép raùp hoaøn haûo. Sau ñaây laø nhöõng chæ daãn vaø nhöõng nguyeân taéc coù theå öùng duïng trong thieát keá saûn phaåm ñeå vieäc laép raùp töï ñoäng thöïc hieän deã daøng. 1.4.2 Nguyeân taéc öùng duïng trong thieát keá saûn phaåm  Giaûm soá löôïng khaâu laép raùp: Nguyeân taéc naøy coù theå trieån khai trong quaù trình thieát keá baèng caùch keát hôïp nhieàu chöùc naêng trong cuøng moät chi tieát naøo ñoù maø tröôùc ñaây phaûi do nhieàu chi tieát gheùp laïi. Vieäc söû duïng caùc chi tieát töø chaát deõo laø moät ví duï veà nguyeân taéc naøy. Nhöõng hình daïng khaù phöùc taïp cuûa moät mieáng Plastic coù theå thay theá cho moät vaøi chi tieát kim loaïi, maëc duø vaät lieäu Plastic coù theå ñaét hôn nhöng thôøi gian tieát kieäm ñöôïc trong quaù trình laép raùp ñaõ chöùngminh noù coù theå thay theá ñöôïc trong nhieàu tröôøng hôïp  Söû duïng keát caáu toå hôïp:
Trong laép raùp töï ñoäng, söï gia taêng soá löôïng cuûa nhöõng böôùc laép raùp rieâng leû ñöa ñeán keát quaû laø gia taêng thôøi gian ngöøng maùy trong heä thoáng. Reley cho raèng moät thieát keá saûn phaåm phaûi coù tính toå hôïp, moãi toå hôïp chæ goàm côõ 11, 12 chi tieát ñöôïc laép vôùi nhau treân moät heä thoáng laép raùp ñôn. Töông töï, caùc cuïm laép phaûi ñöôïc boá trí chi tieát xung quanh cô sôû ñeå laép nhöõng chi tieát khaùc vaøo.  Giaûm moái gheùp ren caàn thieát. Thay vì söû duïng nhöõng ñinh vít vaø voøng ñeäm, ñai oác rieâng leû, vaø nhöõng moái gheùp töông töï, thieát keá nhöõng cô caáu keïp chaët ngay treân chi tieát, vaø khoâng chæ keïp töøng caùi moät maø ñoàng thôøi nhieàu caùi.  Giaûm söï caàn thieát phaûi xöû lyù ñoàng thôøi nhieàu linh kieän Thöïc teá söû duïng caùc maùy laép raùp töï ñoäng cho thaáy laø phaân chia caùc nguyeân coâng taïi nhieàu vò trí khaùc nhau thì toát hôn laø laép chung taïi moät choã.  Haïn cheá soá phöông laép raùp caàn thieát Nguyeân lyù ñôn giaûn naøy coù nghóa laø soá phöông laép linh kieän môùi phaûi giaûm tôùi möùc toái thieåu. Neáu taát caû nhöõng linh kieän maø ñöôïc laép raùp theo phöông thaúng ñöùng töø treân xuoáng thì tuyeät vôøi nhaát. Ñöông nhieân vieäc naøy chæ coù theå giaûi quyeát khi thieát keá saûn phaåm.
 Ñoøi hoûi linh kieän coù chaát löôïng toát. Chaát löông cao cuûa heä thoáng laêp raùp töï ñoäng ñoøi hoûi nhöõng linh kieän laép raùp taïi moãi vò trí phaûi coù chaát löông toát. Nhöõng linh kieän coù chaát löông keùm laø nguyeân nhaân gaâyra aùch taéc trong cô caáu naïp phoâi daãn ñeán vieäc maùy ngöøng hoaït ñoäng trong heä thoáng töï ñoäng .  Söû duïng caùc cuïm caáp phoâi. Ñaây laø moät thuaät ngöõ ñeå goïi nhöõng thieát bò coù khaû naêng ñònh ví chi tieát, taùch phoâi vaø naïp phoâi vaøo vò trí laép raùp. Moät trong nhöõng chi phí chuû yeáu khi phaùt trieån caùc heä thoáng laép raùp töï ñoäng laø maát thôøi gian cho vieäc thieát keá caùc cuïm caáp phoâi töï ñoäng. Ngöôøi thieát keá saûn phaåm chòu traùch nhieäm ñaûm hình daùng hình hoïc vaø nhöõng phaàn töû cuûa caùc phaàn töû laép raùp ñeå vieäc laép raùp ñöôïc deã daøng hôn. Daây chuyeàn laép raùp theo ñöôøng thaúng goàm moät loaït nhöõng vò trí töï ñoäng ñöôïc ñaët doïc theo heä thoáng vaän chuyeån theo ñöôøng thaúng. Ñoù laø moät bieán theå töï ñoäng hoaù cuûa nhöõng daây chuyeàn laép raùp baèng tay. Heä thoáng vaän chuyeån giaùn ñoaïn, khoâng ñoàng boä. Nhaän xeùt do ñoù nhu caàu töï ñoäng hoaù laø raát lôùn. Noù goùp phaàn naêng cao naâng suaát, giaûm taûi coâng vieäc cho ngöôøi coâng nhaân.