CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN Chương 4. Thiết kế phần mềm Trong chương này sẽ trình bày về yêu cầu thiết kế phần mềm, giới thiệu về các phần mềm điều khiển và giải thích các thông số cài đặt chuyên biệt cho Servo. Mô tả hệ thống và giải thuật điều khiển, trình bày lưu đồ giải thuật.
Đồng thời trình bày chi các lệnh sử dụng điều khiển trong chương trình PLC. Kết quả thực nghiệm Trong chương này sẽ trình bày đánh giá những kết quả đạt được trong quá trình thử nghiệm. Kết luận và hướng phát triển Trong chương này, nhóm sẽ đánh giá các kết quả đạt được và phân tích những hạn chế còn tồn tại trong đề tài. Đồng thời, đưa ra kết luận tổng quát và đề xuất những hướng phát triển tiềm năng cho tương lai.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 3 KHÓA 2020 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHƯƠNG 2. Tổng quan về các loại máy bắt vít phổ biến trên thị trường 2. Máy bắt vít cầm tay tự động (Handheld Automatic Screwdrivers) Hình 2.
Máy bắt vít cầm tay tự động cấp vít Đặc điểm - Máy cầm tay nhỏ gọn, nhẹ và dễ sử dụng. - Tích hợp hệ thống cấp vít tự động, giảm thiểu thời gian lấy vít bằng tay. - Thường có khả năng điều chỉnh moment xoắn, phù hợp với nhiều loại vít và vật liệu khác nhau. Máy cầm tay được tích hợp hệ thống cấp vít tự động giúp con người sử dụng linh hoạt, dễ sử dụng, chi phí thấp.
Ứng dụng - Phù hợp cho lắp ráp sản phẩm nhỏ và linh hoạt như đồ điện tử, đồ gia dụng và đồ chơi. - Với thiết kế nhỏ gọn nên được dùng trong các môi trường làm việc cần di chuyển nhiều và yêu cầu độ linh hoạt cao. Máy bắt vít đa trục (Multi – Spindle Screwdrivers) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 4 KHÓA 2020 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hình 2.
Máy bắt vít đa trục tự động Đặc điểm - Có nhiều đầu bắt vít hoạt động đồng thời. - Tăng năng suất và hiệu quả lắp ráp bằng cách vặn nhiều vít cùng một lúc. - Thường cố định và cần không gian lắp đặt lớn hơn. Máy có nhiều đầu bắt vít hoạt động đồng thời giúp tăng năng suất, hiệu quả cao, đồng nhất.
Ứng dụng - Sản xuất hàng loạt trong các ngành công nghiệp ô tô, điện tử và máy móc. - Thích hợp cho các dây chuyền lắp ráp yêu cầu vặn nhiều vít cùng lúc để tiết kiệm thời gian. Máy bắt vít tự động trên bàn (Desktop Automatic Screwdrivers) Hình 2. Máy bắt vít tự động trên bàn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 5 KHÓA 2020 CHƯƠNG 2.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT Đặc điểm - Thiết kế nhỏ gọn, đặt trên bàn làm việc, dễ cài đặt và vận hành. - Có hệ thống cấp vít tự động và điều khiển điện tử. - Thường có khả năng lập trình để điều chỉnh tốc độ và mô-men xoắn. Giúp tiết kiệm không gian, dễ cài đặt sử dụng và đa năng.
Ứng dụng - Nhà máy sản xuất nhỏ và vừa, nơi yêu cầu lắp ráp chi tiết nhỏ và đa dạng. - Các công đoạn kiểm tra chất lượng và lắp ráp cuối cùng trong quy trình sản xuất. Máy bắt vít tích hợp hệ thống quang học (Vision – Guided Screwdrivers) Hình 2. Máy bắt vít tích hợp hệ thống quang học Đặc điểm - Tích hợp camera hoặc cảm biến quang học để định vị chính xác vị trí vít.
- Hệ thống điều khiển thông minh giúp nhận biết và điều chỉnh vị trí tự động. - Đảm bảo độ chính xác cao và giảm thiểu lỗi lắp ráp. Hệ thống tích hợp quang học giúp máy có độ chính xác cao, tự động hóa thông minh và chất lượng đồng nhất. Ứng dụng - Lắp ráp các sản phẩm yêu cầu độ chính xác cao như thiết bị điện tử, y tế và quang học.
- Sử dụng trong các ngành công nghiệp đòi hỏi quy trình sản xuất tinh vi và chính xác. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 6 KHÓA 2020 CHƯƠNG 2. Máy bắt vít tự động trên dây chuyền sản xuất (Inline Screwdriving Systems) Hình 2. Máy bắt vít tự động trên dây chuyền sản xuất Đặc điểm - Tích hợp trực tiếp vào dây chuyền sản xuất tự động.
- Hoạt động liên tục và đồng bộ với các quy trình sản xuất khác. - Thường không cần sự can thiệp của con người, hoàn toàn tự động. Hệ thống nhiều dây chuyền sản xuất tích hợp hoàn hảo, hiệu suất cao và giảm chi phí lao động. Ứng dụng - Sản xuất hàng loạt trong các ngành công nghiệp lớn như ô tô, điện tử, và sản xuất hàng tiêu dùng.
- Phù hợp cho các quy trình sản xuất liên tục và tự động hóa cao. Máy bắt vít cánh tay robot (Robotic Screwdriving Systems) Hình 2. Máy bắt vít cánh tay robot ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 7 KHÓA 2020 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Đặc điểm - Sử dụng cánh tay robot để định vị và bắt vít.
- Có khả năng hoạt động trong không gian hạn chế và thực hiện các nhiệm vụ phức tạp. - Dễ dàng lập trình và điều chỉnh để phù hợp với nhiều loại sản phẩm và quy trình sản xuất. Tính linh hoạt cao, có thể hoạt động trong không gian hạn chế. Ứng dụng - Dây chuyền sản xuất phức tạp, yêu cầu độ chính xác cao và tính linh hoạt.
- Sử dụng trong các ngành công nghiệp ô tô, điện tử, và sản xuất thiết bị y tế. Máy bắt vít tự động trên bàn Trong phần nghiên cứu này, chúng em tập trung vào việc nghiên cứu và thiết kế một hệ thống bắt vít tự động trên bàn. Nên ở phần này chỉ tập trung trình bày, phân tích đặc điểm, nguyên lý loại máy này. Các kiểu máy bắt vít tự động trên bàn phổ biến a.
Máy bắt vít tự động 1 trục Z Hình 2.Máy bắt vít tự động 1 trục Z – 1 trục Y Ưu điểm - Thiết kế đơn giản, dễ vận hành. - Phù hợp cho các ứng dụng lắp ráp các sản phẩm có cấu trúc đơn giản. Nhược điểm - Hạn chế trong việc xử lý sản phẩm phức tạp hoặc đa dạng. - Tốc độ lắp vít thường không cao.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 8 KHÓA 2020 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hình 2. Máy bắt vít tự động 1 trục Z – 2 trục Y Ưu điểm - Linh hoạt hơn trong việc xử lý các sản phẩm đa dạng và phức tạp. - Tăng tốc độ lắp vít và hiệu suất sản xuất.
Nhược điểm - Yêu cầu diện tích làm việc lớn hơn. - Chi phí thường cao hơn so với máy 1 trục Z 1 trục Y. Máy bắt vít tự động 1 trục Z – 2 trục Y tự động cấp vít Ưu điểm - Khả năng tự động cấp vít sau khi bắt xong, giảm thời gian chờ lấy vít. - Linh hoạt trong việc xử lý sản phẩm và tăng tốc độ sản xuất.
Nhược điểm - Yêu cầu diện tích làm việc lớn hơn và đòi hỏi vận hành kỹ thuật cao hơn. - Chi phí đầu tư ban đầu có thể cao hơn do tính năng tự động cấp vít. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 9 KHÓA 2020 CHƯƠNG 2. Máy bắt vít tự động 2 trục Z Hình 2.
Máy bắt vít tự động 2 trục Z – 2 trục Y Ưu điểm - Linh hoạt trong việc xử lý sản phẩm và đa dạng sản phẩm. - Tăng tốc độ lắp vít và hiệu suất sản xuất với khả năng đồng thời làm việc trên nhiều trục. - Có thể điều chỉnh vị trí của sản phẩm theo nhiều hướng, cung cấp độ chính xác cao cho quy trình lắp ráp. Nhược điểm - Yêu cầu diện tích làm việc lớn hơn, phù hợp với những nhà máy hoặc dây chuyền sản xuất có không gian rộng.
- Cần kỹ thuật viên để vận hành và điều chỉnh máy, đặc biệt là khi cần thay đổi thiết lập sản xuất. Máy bắt vít tự động 2 trục Z – 2 trục Y tự động cấp vít ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 10 KHÓA 2020 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Ưu điểm - Khả năng tự động cấp vít sau khi bắt xong, giảm thời gian chờ lấy vít. - Linh hoạt trong việc xử lý sản phẩm và tăng tốc độ sản xuất với khả năng làm việc đa trục và tự động cấp vít.
- Cung cấp độ chính xác cao trong quy trình lắp ráp, đảm bảo sự nhất quán và đồng đều của sản phẩm. Nhược điểm - Yêu cầu diện tích làm việc lớn hơn và đòi hỏi vận hành kỹ thuật cao hơn, cần phải được giám sát kỹ lưỡng để đảm bảo hoạt động ổn định. - Chi phí đầu tư ban đầu có thể cao hơn do tính năng tự động cấp vít. Cấu tạo Máy bắt vít tự động để bàn thường có 6 thành phần cơ bản chính: khung máy bàn làm việc, hệ thống cấp vít, đầu bắt vít, động cơ và bộ truyền động, hệ thống điều khiển và hệ thống an toàn.
Cấu tạo chung của máy bắt vít tự động để bàn a. Khung máy bàn làm việc (Work Table Frame) - Khung máy (Frame): Cấu trúc chính của máy, giữ tất cả các thành phần cố định và đảm bảo sự ổn định toàn bộ hệ thống. - Bàn làm việc (Work Table): Bề mặt lắp đặt các thiết bị, cố định sản phẩm cần lắp ráp. Hệ thống cấp vít (Screw Feeder System) - Bộ cấp vít tự động để cung cấp vít liên tục cho đầu bắt vít.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 11 KHÓA 2020 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT - Hệ thống rung hoặc băng tải để vận chuyển vít từ kho chứa đến đầu bắt vít. Đầu bắt vít (Screwdriver Head) - Được gắn vào trục Z và có thể di chuyển lên xuống để bắt vít. - Bao gồm một động cơ hoặc mô-tơ nhỏ để điều khiển đầu bắt vít xoay và bắt vít vào sản phẩm.
Động cơ và bộ truyền động (Motors and Actuators) - Động cơ bước hoặc động cơ servo để điều khiển chuyển động của các trục (X, Y, Z). - Bộ truyền động tuyến tính hoặc trục vít me để điều khiển chuyển động lên xuống (trục Z), chuyển động dọc (trục Y) và chuyển động ngang (trục X). Hệ thống điều khiển (Control System) - PLC (Programmable Logic Controller): Điều khiển và giám sát toàn bộ hoạt động của máy. Có thể lập trình để thực hiện các tác vụ phức tạp.
- HMI (Human-Machine Interface): Giao diện người dùng, thường là màn hình cảm ứng, cho phép dễ dàng cài đặt, vận hành và giám sát hệ thống. - Thiết bị điều khiển (Control device): hệ thống các nút nhấn, công tắc được dùng để điều khiển hệ thống. Hệ thống an toàn (Safety System) - Các tấm chắn hoặc vỏ bọc để bảo vệ người vận hành khỏi các bộ phận chuyển động.