tự động hóa trong quá trình sản xuất

Chia sẻ: Vu Manh Cuong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:32

Thêm vào BST

Báo xấu

1.800
lượt xem 678
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Những khái niệm cơ bản Yêu cầu: 1. Hiểu và phân biệt được các khái niệm + Cơ khí hoá quá trình sản xuất + Tự động hoá quá trình sản xuât + Tự động hoá từng phần + Tự động hoá hoàn toàn + Máy tự động 2. Phân tích được ưu nhược điểm của việc ứng dụng các thiết bị tự động trong sản xuất 3. Lý giải được nguyên nhân tăng năng suất lao động khi tự động hoá quá trình sản xuất 4. Ý nghĩa xã hội của, ưu điểm...

Chủ đề:

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

Lưu

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

Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Những khái niệm cơ bản Yêu cầu: 1. Hiểu và phân biệt được các khái niệm + Cơ khí hoá quá trình sản xuất + Tự động hoá quá trình sản xuât + Tự động hoá từng phần + Tự động hoá hoàn toàn + Máy tự động 2. Phân tích được ưu nhược điểm của việc ứng dụng các thiết bị tự động trong sản xuất 3. Lý giải được nguyên nhân tăng năng suất lao động khi tự động hoá quá trình sản xuất 4. Ý nghĩa xã hội của, ưu điểm của tự động hoá sản xuất. 1.2 Đặc tính cơ bản của quá trình sản xuât Yêu cầu: Hiểu được khái niệm và ý nghĩa của các đặc tính cơ bản của quá trình sản xuất, bao gồm - Chủng loại và số lượng sản phẩm - Chất lượng sản phẩm - Năng suất lao động - Tính linh hoạt - Mức độ tự động hoá - Hiệu quả của quá trình sản xuất. 1.3 Mối quan hệ giữa kích thước, thời gian và thông tin trong sản xuất tích hợp Yêu cầu: 1. Biết các yêu cầu để tổ chức và điều khiển được các dòng lưu thông trong sản xuất 2. Lý giải được tại sao kích thước, thời gian và thông tin lại liên quan với nhau
Chương 2: CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 2.1 Khái niệm về các hệ thống điều khiển tự động Yêu cầu: Hiểu được các khái niệm: - Hệ thống điều khiển tự động - Máy tự động, máy vạn năng - Hệ thống điều khiển - Các chức năng chung của hệ thống điều khiển tự động 2.2 Phân loại các hệ thống điều khiển tự động - Hệ thống điều khiển chương trình không theo số + Hệ thống điều khiển hành trình + Hệ thống điều khiển bằng Cam + Hệ thống điều khiển bằng dưỡng chép hình - Hệ thống điều khiển chương trình theo số + Hệ thống điều khiển NC + Hệ thống điều khiển CNC + Hệ thống điều khiển thích nghi Chương 3: CƠ CẤU TIẾP LIỆU 3.1 Những khái niệm cơ bản Yêu cầu: Nắm được các nội dung sau: 1. Khái niệm cơ cấu tiếp liệu cho máy? 2. Những yêu cầu chủ yếu đối với cơ cấu tiếp liệu phôi dời 3. Phân loại được phôi rời từng chiếc theo mức độ tự động hoá Bao gồm: + Nhóm 1: Phôi có khả năng định hướng tự động + Nhóm 2:Các loai phôi định hướng bằng tay + Nhóm 3: Các phôi có kích thước rất lớn 4. Cấu trúc chung của các cơ cấu tiếp liệu Bao gồm: + Cơ cấu vận chuyển + Cơ cấu định hướng phôi + Cơ cấu cấp phôi + Các cơ cấu khác được lắp trên máy
3.2 Cơ cấu định hướng phôi dạng phễu Yêu cầu: 1. Hình dung được cấu trúc chung của cơ cấu định hướng phôi dạng phễu 1. Máng 2. Cơ cấu gạt phôi thừa 3. Cơ cấu định hướng phôi 4. Phễu 5. Tay tóm dạng đĩa 6. Bộ truyền động Hình 3.1 Cơ cấp định hướng phôi dạng phễu 2. Hiểu được vai trò của hình dạng phễu trong định hướng phôi Định hướng bên trong phễu của phôi chịu ảnh hưởng của tỷ lệ giữa chiều dài l và đường kính phôi; vị trí của tâm độ cứng vững; số lượng phôi trong phễu và hình dạng của phần đáy phễu. Hình 3.2 Các hình dạng của phễu có khả năng định hướng phôi 3. Một số biện pháp phá vỡ chỗ vòm cuốn trong quá trình cấp phôi Bao gồm: + Dùng thành sắt chọc bằng tay + Dùng các thanh đảo cơ khí + Rung phễu + Dùng bộ ngắt + Dùng cơ cấu rung động + Chọn hình dạng phễu
Hình 3.3 Các phương pháp phá vỡ chỗ vòm cuốn 4. Cơ cấu định hướng phôi Quá trình định hướng phôi là cơ sở để thiết kế cơ cấu cấp phát tự động. Vì vậy lựa chọn phương án thiết kế và chế tạo cơ cấu định hướng phôi là một trong những nhiệm vụ quan trọng nhất của quá trình thiết kế chế tạo các cơ cấu cấp phôi tự động. Dưới đây giới thiệu một số phương pháp định hướng phôi được dùng rộng rãi trong sản xuất. Hình 3.4 Định hướng phôi bằng cách lồng phôi vào móc vào chốt 1. Móc 1. Phôi 2. Phễu quay 2. phễu 3. Phôi 3. Chốt chứa 4. Bộ di 4. Ống dẫn chuyển phôi 5. Móc Hình 3.5 Cơ cấu định hướng phôi móc 1 bước
1. Phôi (vòng đệm) 1. Phễu 2. Phễu 2. Máng chứa 3. Chốt chứa 3. Đĩa quay 4. Xẻng dao động 4. Móc Hoạt động gây va đập, nên dễ hý hỏng Dùng cấp phôi dạng nắp 1. Vòng quay 1. Phễu 2. Hốc chứa 2. Đĩa quay 3. Tấm chắn 3. Móc 4. Chốt chuyển 4. Máng chứa 5. Máng chứa Dùng cho phôi nhỏ, có l ≥ d Dùng cho phôi nhỏ, có l ≥ d Hình 3.6 Các cơ cấu định hướng phôi hai bước 1. dải quạt 1. đĩa quay 2. khe định hướng 2. đáy phễu 3. rãnh 4. tay gạt 5. lò xo Dùng để định hướng vòng đệm, bulông.. 1. Thành phễu 1. Phễu 2. Thành dẫn đường 2. Thanh đảo phôi 3. Máng chứa 3. Máng 4. Thanh đảo phôi 4. Cam Dùng để định hướng đai ốc Dùng để định hướng vòng đệm Hình 3.7 Định hướng phôi bằng rãnh
1. Đĩa quay 2. Túi định hình 3. Phôi 4. Phễu 5. Máng chứa Hình 3.7 Định hướng phôi bằng túi định hình Hình 3.8 Định hướng phôi bằng ống di động (a) Định hướng bằng ống quay (b) Định hướng bằng ống chuyển động tịnh tiến Hình 3.9 Định hướng phôi bằng ống xẻ và ống rung động
5. Các phương pháp tách phôi thừa Dưới đây giới thiệu một số phương pháp tách phôi thừa 1. Thanh gạt 2. Bộ ly hợp 3. Móc 1. Máng chứa 4. Máng chứa 2. Phôi 5. Phôi 6. Bánh cóc 1. Máng chứa 1. Máng chứa 2. Thùng chứa phôi dý 2. Tay gạt 3. Lỗ thoát phôi 3. Van trýợt 4. Đĩa cấp phôi 4. Cam Hình 3.10: Các phương pháp tách phôi thừa Video Clip
3.5 Cơ cấu cấp phôi dạng ổ tích Yêu cầu: 1. Nắm được khái niệm cơ cấu cấp phôi dạng ổ tích Cơ cấu cấp phôi dạng ổ tích là tổ hợp các cơ cấu chấp hành để thực hiện việc cấp phôi rời từng chiếc từ ổ tích tới vị trí gia công. Trong trường hợp này định hướng phôi và cấp phôi vào ổ tích được thực hiện bằng tay. 2. Nắm được khái niệm ổ tích và các phương pháp dịch chuyển phôi trong ổ tích Hình 3.11 Các loại ổ tích nhờ tác dụng của trọng lực để di chuyển Hình 3.12 Các loại ổ tích dạng ống, dạng phễu, dạng phễu rung động
Hình 3.13 Ổ tích sử dụng phương pháp dịch chuyển cưỡng bức 4. Hiểu được cơ cấu cấp phôi dạng ổ tích Kết cấu của cơ cáu tiếp liệu dạng ổ tích rất đa dạng, nó phụ thuộc vào kết cấu của máy, hình dạng và kích thước của chi tiết. Tuỳ thuộc vào dạng chuyển động của khâu tiếp liệu, cơ cấu tiếp liệu được chia làm nhóm chuyển động tịnh tiến khứ hồi, nhóm chuyển động dao động khứ hồi, chuyển động quay và chuyển động phức tạp. Hình 3.14 Các cơ cấu tiếp liệu dạng ổ tích
Hình 3.15 Các cơ cấu tiếp liệu dạng đĩa(a,b), dạng xích(c), dạng xoắn vit (d,e) 5. Hiểu được cơ cấu ngắt liệu cho ổ tích Cơ cấu ngắt liệu là cơ cấu điều chỉnh số lượng phôi được cấp từ ổ tích tới cơ cấu tiếp liệu. Tuỳ thuộc vào đặc tính của chuyển động, các cơ cấu ngắt liệu được chia làm 4 nhóm: chuyển động tịnh tiến khứ hồi, chuyển động dao động, chuyển động xoay và chuyển động phức tạp. Hình 3.16 Cơ cấu ngắt liệu dạng chuyển động khứ hồi
Hình 3.18 Cơ cấu ngắt liệu dạng tang trống, dạng cam và dạng xoắn vít 6. Hiểu được cơ cấu tháo phôi và một số cơ cấu tháo phôi điển hình. Cơ cấu tháo phôi được dùng để tháo các chi tiết đã gia công và chuyển tới máng tháo, tới thùng chứa và tới băng tải. Tháo phôi thường được thực hiện sau khi gia công xong chi tiết và thời gian tháo phôi là 1 phần của thời gian chu kỳ. Vì vậy, khi thiết kế cơ cấu thao phôi phải nghĩ cách giảm thời gian hoạt động của cơ cấu. Hình 3.19 Cơ cấu tháo phôi bằng Hình 3.20 Tháo phôi bằng thanh tay tóm máng gạt chặn và máng gạt Hình 3.21 Tháo phôi bằng thanh đẩy Hình 3.22 Tháo phôi bằng cơ cấu và máng dao động chuyên dụng
3.6 Cơ cấu cấp phôi rung động Yêu cầu: 1. Nắm được cấu trúc của cơ cấu cấp phôi rung động và một số nhóm phôi có thể dùng cơ cấu tiếp liệu bằng phễu rung có máng xoắn vít. V1 Hướng tác dụng của lực ly tâm V2 Hướng dịch chuyển của phôi Hình 3.23 Sơ đồ cơ cấu cấp phôi rung động Hình 3.24 Cơ cấu cấp phôi rung động Hình 3.25 Cơ cấu cấp phôi rung động có phếu phụ có nam châm điện 2. Các loại phễu tròn điển hình Hình 3.26 Các loại phễu tròn điển hình Phễu tròn là phần cơ bản của cơ cấu cấp phôi rung động. Kết cấu của phễu tròn có ảnh hưởng lớn đến khả năng làm việc của cơ cấu cáp phôi rung động
3. Hiểu được cách định hướng phôi trong phễu tròn Hình 3.27 Cơ cấu định hướng phôi trong phễu tròn
Chương 4: DÂY TRUYỀN TỰ ĐỘNG Yêu cầu: Nắm vững được các nội dung sau 1. Lịch sử phát triển của dây truyền tự động? 2. Thế nào dây truyền, đặc điểm của dây truyền Dây truyền là hệ thống các máy móc được lắp đặt cạnh nhau. hoạt động độc lập với nhau, còn chi tiết gia công được chuyển từ máy này sang máy khác để thực hiện tất cả các nguyên công. Máy của dây truyền về nguyên tắc thường là máy bán tự động, do đó việc cấp tháo phôi, vận chuyển phôi giữa các máy và kiểm tra chi tiết được thực hiện bằng tay. Hình 4.1 Mô hình một dây truyền sản xuất Đặc điểm: - Giá thành hạ - Năng suất cao - Chi phí về lao động còn nhiều 3. Thế nào là dây truyền tự động có liên kết cứng, đặc điểm của chúng - Liên kết vận chuyển cứng giữa các máy - Dây truyền tự động có kết cấu đơn giản - Giá thành hạ, chi phí lao động sống nhỏ hơn so với dây truyền - Chi phí thời gian ngoài chu kỳ vẫn còn nhiều - Năng suất vẫn chưa cao
4. Thế nào là dây truyền tự động có liên kết mềm, đặc điểm của chúng - Có ổ tích phôi giữa các máy - Kết cấu phức tạp, giá thành cao - Năng suất cao hơn so với dây truyền tự động có liên kết cứng 5. Thế nào là dây truyền tự động được chia làm nhiều công đoạn,, đặc điểm của chúng Là một hệ thống mà giữa các máy trong một công đoạn có liên kết vận chuyển tự động cứng, giữa các công đoạn có ổ tích trữ phôi (liên kết mềm) 6. Chủng loại chi tiết gia công trên dây truyền? 7. Yêu cầu đối với phôi gia công trên dây truyền tự động? 8. Định vị chi tiết gia công trên dây truyền tự động? 9. Lập qui trình công nghệ cho dây truyền tự động? 10. Vận hành dây truyền tự động? + Yêu cầu đối với người vận hành dây truyền + Cách bảo quản dự phòng và điều kiện làm việc bình thường cho dây truyền tự động + Những sai sót khi điều chỉnh dây truyền tự động + Những nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng gia công trên dây truyền tự động Video clip Dây truyền tự động hàn khung ô tô
Chương 5: ROBOT CÔNG NGHIỆP Yêu cầu: Hiểu và nắm bắt được các nội dung sau 1. Khái niệm về robot công nghiệp (RI) RI là một máy tự động linh hoạt thay thế từng phần hoặc toàn bộ các hoạt động cơ bắp và hoạt động trí tuệ của con người trong nhiều khả năng thích nghi khác nhau. Hình 5.1 Robot lắp ráp động cơ ô tô 2. Bậc tự do của Robot (Dof - Degree of Freedom) Là số khả năng chuyển động của một cơ cấu trong không gian n: Số khâu động Pi: Số khớp loại i (i = 1,2,3,4,5 là số bậc tự do bị hạn chế) Số bậc tự do của tay máy là không kể đến các chuyển động đóng mở của bàn kẹp
Hình 5.2 Tay máy có 4 bậc tự do Hình 5.3 Tay máy có 3 bậc tự do Hình 5.4 Tay máy có 5 bậc tự do Giữa mỗi bậc tự do có 1 khâu có chiều dài nhất định, đôi khi một khớp có nhiều bậc tự do trong cùng một vị trí Hình 5.5 Bậc tự do nếu tính theo công thức sẽ bằng 0
3. Hệ toạ độ (coordinate frames) Mỗi robot thường nhiều khâu (links) các khâu liên kết với nhau bằng khớp (joints) tạo thành một xích động học xuất phát từ khâu cơ bản (base) đứng yên. Hệ toạ độ gắn với khâu cơ bản gọi là hệ toạ đội cơ bản (hệ toạ độ chuẩn). Các hệ toạ độ trung gian khác gắn với khâu động gọi là hệ toạ suy rộng. Trong từng thời điểm hoạt động, các hệ toạ độ suy rộng xác định cấu hình của robot bằng các chuyển dịch dài hoặc chuyển dịch góc của các khớp tịnh tiến hoặc khớp xoay Hình 5.6 Các hệ toạ độ suy rộng của robot Hình 5.7 Qui tắc bàn tay phải Các hệ toạ độ gắn trên các khâu của robot phải được xác định tuân theo qui tắc bàn tay phải. 4. Trường công tác của robot (workspace or Range of Motion) Là toàn bộ thể tích được quét bởi khâu chấp hành cuối khi robot thực hiện tất cả các chuyển động có thể. Hình 5.8 Biểu diễn trường công tác của robot
5. Các thành phần chính của một robot công nghiệp Hình 5.9 Các thành phần chính của một robot công nghiệp 6. Kết cấu của tay máy Chuyển động cơ bản của các khâu - Tịnh tiến theo phương x, y, z trong không gian Descarde, thường ký hiệu chuyển động này là T (Translation) hoặc P (Prismatic) - Xoay quanh các trục x, y, z. Ký hiệu R (Rotation) Các thông số cần quan tâm trong thiết kế và sử dụng: - Tầm với (trường công tác) - Số bậc tự do - Độ cứng vững - Tải trọng vật nâng - Lực kẹp ..vv Các kết cấu thường gặp của tay máy Hình 5.10 Robot kiểu toạ độ Descarde
Hình 5.11 Robot kiểu toạ độ trụ Hình 5.12 Robot kiểu toạ độ cầu Hình 5.13 Robot kiểu toạ độ góc Hình 5.14 Robot kiểu toạ độ Scara (Selective Compliant Articulated Robot Arm)