intTypePromotion=1
ADSENSE

Tự động hóa việc cấp phôi và kiểm tra phân loại chi tiết hình trụ trơn

Chia sẻ: Năm Tháng Tĩnh Lặng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

73
lượt xem
4
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong chế tạo máy, ở dạng sản xuất hàng loạt, để đảm bảo độ chính xác cao của các mối lắp ghép cần phải gia công các chi tiết chính xác. Như vậy thường mất nhiều thời gian và giá thành sản phẩm cao. Bằng phương pháp lắp chọn, ta có thể mở rộng dung sai chế tạo các chi tiết lắp ráp để dễ chế tạo, sau đó phân loại chi tiết thành các nhóm tương ứng để lắp với nhau mà vẫn đảm bảo dung sai mối lắp. Tuy nhiên phương pháp này mất nhiều công sức để đo kiểm, phân loại. Thiết kế, chế tạo các thiết bị để tự động hoá công việc này nhằm tăng năng suất và độ chính xác kiểm tra là cần thiết.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Tự động hóa việc cấp phôi và kiểm tra phân loại chi tiết hình trụ trơn

Tạp chí Đại học Công nghiệp<br /> <br /> <br /> TỰ ĐỘNG HÓA VIỆC CẤP PHÔI VÀ KIỂM TRA PHÂN LOẠI<br /> CHI TIẾT HÌNH TRỤ TRƠN<br /> Lê Minh Sơn*<br /> Phạm Đăng Phước**<br /> TÓM TẮT<br /> Trong chế tạo máy, ở dạng sản xuất hàng loạt, để đảm bảo độ chính xác cao của các mối lắp<br /> ghép cần phải gia công các chi tiết chính xác. Như vậy thường mất nhiều thời gian và giá thành sản phẩm<br /> cao. Bằng phương pháp lắp chọn, ta có thể mở rộng dung sai chế tạo các chi tiết lắp ráp để dễ chế tạo,<br /> sau đó phân loại chi tiết thành các nhóm tương ứng để lắp với nhau mà vẫn đảm bảo dung sai mối lắp.<br /> Tuy nhiên phương pháp này mất nhiều công sức để đo kiểm, phân loại. Thiết kế, chế tạo các thiết bị để tự<br /> động hoá công việc này nhằm tăng năng suất và độ chính xác kiểm tra là cần thiết.<br /> AUTOMATING THE FEEDERS AND CLASSIFICATION TEST THE CYLINDER DETAILS<br /> SUMMARY<br /> In manufacturing, in the form of mass production, to ensure the accuracy of the fits, the<br /> details must be manufactured exactly. So often takes more time and higher production costs. With<br /> the method chosen asembly, we can expand tolerances of details to easy to make, then details are<br /> classified into corresponding groups to assemble together while still maintaining accuracy of the<br /> fits. However, this method takes more times to measure and classify. Design and manufacture of<br /> equipment to automate this task to increase productivity and accuracy testing is necessary.<br /> <br /> <br /> 1. Giới thiệu chung kiểm thủ công, mức độ tự động hóa chưa cao<br /> Hiện nay nhiều sản phẩm cơ khí được nên thường tốn nhiều thời gian, việc đo kiểm có<br /> sản xuất hàng loạt và được tiêu chuẩn hoá. Tuy thể thiếu chính xác do các yếu tố chủ quan. Với<br /> nhiên, trong một số trường hợp để chế tạo các sự hổ trợ đắc lực của lĩnh vực điện tử, các thiết<br /> chi tiết có độ chính xác cao theo yêu cầu của bị đo có độ chính xác ngày càng cao; viêc nâng<br /> cao độ chính xác đo và hoàn thiện phương pháp<br /> mối lắp là rất khó khăn. Vì vậy, để đơn giản hơn<br /> đo luôn là vấn đề mới mẻ. Với ý tưởng sử dụng<br /> trong chế tạo, người ta sử dụng phương pháp lắp<br /> chọn, cho phép mở rộng trường dung sai của các các dụng cụ đo là đồng hồ so điện tử chuyển đổi<br /> tín hiệu tương tự (Analog) sang tín hiệu số<br /> chi tiết lắp, sau khi gia công tiến hành phân loại<br /> (Digital), kết hợp mạch điều khiển chuyển đổi<br /> theo từng nhóm, các chi tiết trong nhóm tương<br /> các thông số đo thành các tín hiệu phản hồi điều<br /> ứng được lắp với nhau theo chế độ lắp lẫn hoàn<br /> khiển tự động cơ cấu chấp hành phân loại chi<br /> toàn mà vẫn đảm bảo được độ chính xác mối lắp<br /> tiết, nhằm nâng cao độ chính xác và tính tự<br /> theo yêu cầu.<br /> động trong kiểm tra phân loại các chi tiết cũng<br /> Xuất phát từ thực trạng sản xuất ở nước như quản lý các dữ liệu trong quá trình sản xuất.<br /> ta là phần lớn còn sử dụng phương pháp đo<br /> <br /> <br /> <br /> *<br /> GV. Trường Cao đẳng giao thông vận tải II<br /> **<br /> TS. Trường Đại học Phạm Văn Đồng<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 51<br /> Tự động hóa việc cấp phôi…<br /> <br /> <br /> 2. Thiết kế, chế tạo đồ gá tự động cấp đo, ta tiến hành phân chi tiết thành n nhóm, tùy<br /> phôi, kiểm tra và phân loại chi tiết hình trụ thuộc vào việc mở rộng dung sai khi chế tạo và<br /> 2.1 – Mô hình đồ gá tự động cấp phôi, độ chính xác lắp ghép. Ở đây, ta chia các chi tiết<br /> kiểm tra, phân loại chi tiết hình trụ. gia công thành 4 nhóm:<br /> Thông số kích thước của chi tiết kiểm tra - Nhóm 1: Φ19,96 ÷ Φ19,98 mm<br /> Chi tiết kiểm tra có hình dạng trụ trơn, - Nhóm 2: Φ19,99 ÷ Φ20,01 mm<br /> kích thước đường kính từ Φ19,96 ÷ Φ20,04 mm - Nhóm 3: Φ20.02 ÷ Φ20,04 mm<br /> (dung sai đã được mở rộng để dễ chế tạo), chiều - Nhóm 4: < Φ19,96 hay > Φ20,04<br /> dài l = 30 mm. Dựa vào giá trị kích thước được mm (nhóm không đạt)<br /> Nguyên lý làm việc của đồ gá:<br /> <br /> Nhóm 4<br /> Cơ cấu cấp phôi<br /> Băng tải phân nhóm<br /> <br /> <br /> tự động<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Bộ điều khiển<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Máy tính<br /> Nhóm 3<br /> <br /> Cơ cấu đo<br /> Nhóm 2<br /> <br /> <br /> Nhóm 1<br /> <br /> <br /> Hình 1: Sơ đồ khối đồ gá cấp phôi, kiểm tra và phân loại tự động.<br /> <br /> 102<br /> Maùng chöùa<br /> chi tieát truï<br /> troøn<br /> <br /> T/h ra<br /> T/h vaøo MAÙY TÍNH<br /> ÑIEÀU KHIEÅN<br /> Cô caáu choáng<br /> MAÏCH ÑIEÀU KHIEÅN<br /> keït chi tieát<br /> 312<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Maùng daãn<br /> höôùng chi tieát<br /> 409<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Cô caáu chaën<br /> Cô caáu ño chi tieát<br /> 74<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> -+<br /> Cô caáu daãn Ø20 0,03<br /> °<br /> 14°<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> ñoäng baêng taûi<br /> <br /> Boä xöû lyù tín hieäu ño<br /> 45 NGUOÀN<br /> ÑIEÄN<br /> MAÏCH ÑIEÀU KHIEÅN<br /> 8<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Cô caáu ñaåy chi tieát<br /> 435<br /> 500<br /> <br /> <br /> Hình 2. Sơ đồ kết cấu đồ gá.<br /> <br /> <br /> 52<br /> Tạp chí Đại học Công nghiệp<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Đồ gá kết hợp cơ cấu cấp phôi và cơ cấu kiểm sẽ tự động di chuyển nhờ trọng lượng bản thân<br /> tra, phân loại tự động. Các chi tiết hình trụ được và độ dốc của máng, được hỗ trợ bởi cơ cấu<br /> xếp trong máng chứa. Cơ cấu cấp phôi sẽ lần chống kẹt chi tiết. Chi tiết sau khi được đo, sẽ<br /> lượt cấp một phôi vào vị trí kiểm tra (định vị chuyển động đến băng tải; bộ điều khiển sẽ điều<br /> trên khối V). Cơ cấu đo sẽ kiểm tra kích thước khiển cơ cấu phân loại, đưa chi tiết trên băng tải<br /> đường kính chi tiết và gửi tín hiệu về máy tính. đến thùng chứa tùy thuộc vào kích thước chi tiết<br /> Thông số kích thước sẽ được hiện thị trên màn đo được nằm trong nhóm nào (Hình 3). Qui<br /> hình máy tính, lúc này bộ điều khiển sẽ phát tín trình đo được lặp lại đối với chi tiết tiếp sau.<br /> hiệu điều khiển, làm cơ cấu đẩy chi tiết đã đo Nếu chi tiết đo có kích thước không đạt yêu cầu<br /> vượt qua khối chữ V để vào băng tải đồng thời sẽ được di chuyển về cuối băng tải, rơi vào<br /> đẩy chi tiết tiếp sau vào khối chữ V để thực hiện nhóm thứ tư.<br /> việc kiểm tra tiếp theo. Các chi tiết trong máng<br /> <br /> <br /> Ñoäng cô ñieän<br /> Daây moät chieàu Giaù ñôõ<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Baêng taûiõ 40<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Cöõ chaën<br /> Tay gaït Choát xoay<br /> <br /> <br /> Hình 3: Cơ cấu phân nhóm chi tiết dựa vào kết quả đo.<br /> <br /> <br /> Về mặt kết cấu cấu của đồ gá, cần đảm bảo tương tự sang tín hiệu số (A/D), kết nối máy<br /> chống được sự rung động khi các động cơ hoạt tính.<br /> động ảnh hưởng đến độ chính xác đo. Đồ gá Các thông số kỹ thuật:<br /> thiết kế cách ly bộ phận đo với các bộ phận<br /> chuyển động khác đồng thời lập trình để đo ở - Hãng sản xuất: Mitutoyo, Nhật bản<br /> trạng thái tĩnh, tức là cho các bộ phận chuyển - Độ phân giải: 1% _ sai số: 0.01 mm<br /> động tạm dừng khi cơ cấu đo hoạt động.<br /> - Hành trình đo: ½ inch<br /> 2.2. Dụng cụ đo, bộ điều khiển và<br /> - Kiểu đầu đo: Bi cầu, đo kích thước thẳng<br /> chương trình máy tính<br /> - Kết nối với máy tính qua cổng USB.<br /> Kích thước đường kính của các chi tiết<br /> được đo tự động bằng đồng hồ so điện tử. Đây Các thông số đo được chuyển về máy<br /> là dụng cụ đo có khả năng hiển thị thông số kích tính, dữ liệu thu nhận được dùng để điều khiển<br /> thước đo lên màn hình LCD, chuyển tín hiệu đo các bộ phận khác nhau của đồ gá như cơ cấu cấp<br /> phôi, cơ cấu phân lọai ... Chương trình máy tính<br /> <br /> 53<br /> Tự động hóa việc cấp phôi…<br /> <br /> <br /> được thiết kế gồm các tùy chọn về số nhóm Giao diện gồm 4 nhóm lệnh sau:<br /> phân loại, giới hạn kích thước của các chi tiết - Lệnh cài đặt để thiết lập các thông số<br /> trong mỗi nhóm, lưu trử và xử lý các thông số điều khiển ban đầu và kết nối với mạch điều<br /> đo ... Bộ điều khiển dùng vi điều khiển khiển.<br /> PIC16f887, chuyển tín hiệu điều khiển đến các<br /> động cơ chấp hành (động cơ điện một chiều) để - Lệnh khởi động và dừng thiết bị.<br /> thực hiện quá trình cấp phôi và phân loại. - Lệnh thu thập thông số đo và số lượng<br /> Chương trình máy tính giúp cho việc chi tiết đo.<br /> điều khiển dễ dàng, linh hoạt hơn trong việc lựa - Lệnh vẽ đồ thị: Phần này cho phép xác<br /> chọn các phương án điều khiển khác nhau và có định qui luật (đường cong) phân bố kích thước<br /> thể giám sát được toàn bộ chu trình hoạt động. của loạt chi tiết gia công được kiểm tra.<br /> Chương trình được xây dựng trên ngôn<br /> ngữ lập trình C#.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 4: Giao diện máy tính điều khiển và giám sát quá trình kiểm tra phân loại.<br /> <br /> <br /> 3. Kết quả đạt được Mô hình đồ gá có thể được ứng dụng để<br /> chế tạo các thiết bị kiểm tra phân loại các chi<br /> Thiết bị đã hoạt động tốt; cơ cấu cấp<br /> tiết dạng trụ dùng trong bộ đôi lắp ghép có độ<br /> phôi tự động có đảm bảo tin cậy, cấp phôi theo<br /> chính xác cao như chốt ắc, bi trụ, ti bơm<br /> đúng chu kỳ đo. Kết quả đo chính xác đến<br /> (piston) ... nhằm tăng năng suất và độ chính xác<br /> 0,01mm; các chi tiết được phân nhóm đúng yêu<br /> kiểm tra khi sử dụng phương pháp lắp chọn.<br /> cầu. Năng suất kiểm tra, phân loại đạt 60 chi<br /> tiết/phút. Phần mềm cho phép thực hiện quá Mô hình còn được sử dụng như một học<br /> trình điều khiển đơn giản, quản lý và xử lý các cụ trực quan cho sinh viên ngành cơ khí và cơ<br /> số liệu đo; xây dựng được đường cong phân bố điện tử về cấp phôi và kiểm tra tự động.<br /> kích thước của loạt chi tiết gia công.<br /> <br /> 54<br /> Tạp chí Đại học Công nghiệp<br /> <br /> <br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> [1] Nguyễn Tăng Cường, Phan Quốc Thắng (2004),<br /> Cấu trúc và lập trình họ vi điều khiển 8051. NXB Khoa học và kỹ thuật.<br /> [2] Ngô Diên Tập (2004), Vi xử lý trong đo lường và điều khiển,<br /> NXB Khoa học và kỹ thuật.<br /> [3] Nguyễn Tế (1998), Cơ sở kỹ thuật đo trong chế tạo máy, NXB Đà Nẵng.<br /> [4] Nguyễn Tiến Thọ, Nguyễn Thị Xuân Bảy, Nguyễn Thị Cẩm Tú (2005), Kỹ<br /> thuật đo lường và kiểm tra trong chế tạo máy, NXB Khoa học và kỹ thuật.<br /> [5] http://www.mikroe.com/eng/products/view/285/book-pic-microcontrollers-<br /> programming-in-c/<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 55<br />
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2