CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1. 2 Lý do chọn đề tài Hiện nay, phân loại sản phẩm là một công đoạn sử dụng rất nhiều trong thực tế sản xuất. Khi dùng sức người, công việc này đòi hỏi sự tập trung cao và có tính lặp lại nên người thao tác khó đảm bảo được độ chính xác trong công việc. Mặt khác, có những yêu cầu phân loại dựa trên các yêu cầu kĩ thuật rất nhỏ mà mắt thường khó thể nhận ra.
Điều này ảnh hưởng trực tiếp tới năng xuất và chất lượng sản phẩm. Vì vậy hệ thống tự động phân loại nhận dạng và phân loại sản phẩm ra đời đã dần đáp ứng được nhu cầu cấp bách này. Tự động hóa các quá trình sản xuất cho phép đáp ứng cường độ lao động sản xuất hiện đại. Với các loại sản phẩm có số lượng lớn (hàng tỉ cái trong một năm) như đinh, bóng đèn điện, khóa kéo v.thì không thể sử dụng các quá trình sản xuất thủ công để đáp ứng sản lượng yêu cầu với giá thành nhỏ nhất.
Lựa chọn những máy bán tự động sản xuất hàng loạt để trang bị thêm phần cấp phôi tự động, biến nó thành máy tự động. Tự động hóa các quá trình sản xuất cho phép thực hiện cạnh tranh và đáp ứng điều kiện sản xuất. Nhu cầu về sản phẩm sẽ quyết định mức độ áp dụng tự động hóa cần thiết trong quá trình sản xuất. Đối với sản phẩm phức tạp như tàu biển, giàn khoan dầu và các sản phẩm có kích cỡ, trọng lượng rất lớn khác, số lượng sẽ rất ít.
Thời gian chế tạo kéo dài từ vài tháng đến vài năm. Khối lượng lao động rất lớn. Việc chế tạo chúng trên các dây chuyền tự động cao cấp là không hiệu quả và không nên. Mặt khác các sản phẩm như bóng đèn điện, ôtô, các loại dụng cụ điện dân dụng thường có nhu cầu rất cao tiềm năng thị trường lớn, nhưng lại được rất nhiều hãng chế tạo.
Trong nhiều trường hợp, lợi nhuận riêng của một đơn vị sản phẩm là rất bé. Chỉ có sản xuất tập trung với số lượng lớn trên các dây chuyền tự động, năng suất cao mới có thể làm cho giá thành sản phẩm thấp, hiệu quả kinh tế cao. Sử dụng các quá trình sản xuất tự động hóa trình độ cao trong những trường hợp này là rất cần thiết. Chính yếu tố này là một tác nhân tốt kích thích quá trình cạnh tranh trong cơ chế kinh tế thị trường.
Cạnh tranh sẽ loại bỏ các nhà sản xuất chế tạo ra các sản phẩm chất lượng thấp, giá thành cao. Cạnh tranh bắt buộc các nhà sản xuất phải cải tiến công nghệ, áp dụng tự động hóa các quá trình sản xuất để tạo ra sản phẩm tốt hơn với giá rẻ hơn. Có rất nhiều ví dụ về các nhà sản xuất không có khả năng hoặc không muốn cải tiến công nghệ và áp dụng tự động hóa sản xuất nên dẫn đến thất bại trong thị trường. Với các vai trò trên, giải pháp tự động của hệ thống mang lại sự tiện lợi và tối ưu hóa diện tích sử dụng ứng dụng cho các tòa nhà lớn hay tại các trung tâm thương 10 mại lớn.
Nhờ chi phí sản xuất thấp, hiệu quả sử dụng cao, chất lượng tốt nên rất nhiều doanh nghiệp đã lựa chọn giải pháp thông minh này… 1.2 Yêu cầu công nghệ của mô hình - Khởi động modul: + Bấm giữ nút reset 3s để đưa hệ thống về chế độ sẵn sàng hoạt động tại thời điểm ban đầu. - Điều lệnh: + Nhấn Start để khởi động hệ thống, băng tải hoạt động đưa sản phẩm có gắn mã QR code tới vùng quét nhận diện mã. + Sản phẩm tới vùng quét mã, sau khi nhận diện được mã sản phẩm được băng tải tiếp tục di chuyển. + Sản phẩm tới vị trí phân loại, từ mã QR đã được quét, khi cảm biến nhận biết được có vật tới xi lanh nhận lệnh đẩy sản phẩm vào khay đã phân loại.
+ Quy trình hoạt động liên tục và tuần tự với 3 mã sản phẩm. + Nhấn Stop để dừng mọi hoạt động của hệ thống.2 Phân tích các phương án điều khiển 1.1 Ứng dụng PLC PLC ( Programmable Logic Controller ) là bộ điều khiển logic khả trình (lập trình được). Khởi thuỷ ban đầu PLC chỉ có chức năng điều khiển logic, tức là điều khiển on-off như các relay. PLC hiện đại như bây giờ có khả năng điều khiển PID và điều khiển mờ v.
PLC cho phép mở rộng thêm các module vào/ra nên có khả năng quản lý một hệ thống lớn trong nhà máy. Do vậy PLC ứng dụng để điều khiển một hệ thống sản xuất lớn (so với vi xử lý) và có đặc tính động học chậm (so với vi xử lý) như điều khiển mức nước, áp suất, lưu lượng, nhiệt độ, tốc độ băng tải…v. Đặc trưng của PLC hoạt động trong môi trường khắc nghiệt công nghiệp, yếu tố bền vững thích nghi, độ tin cậy cao, tỉ lệ hư hỏng rất thấp, thay thế và hiệu chỉnh chương trình dễ dàng, khả năng nâng cấp các thiết bị ngoại vi hay giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như: máy tính, nối mạng, các modul, truyền thông CC-Link. 2 Sơ đồ khối hệ thống HÌNH 1.
1Sơ đồ khối Khối nguồn: Là khối cơ bản nhất nó cung cấp nguồn nuôi cho toàn bộ linh kiện trong mạch tạo ra điện áp ổn định. Khối điều khiển: PLC điều khiển giám sát hoạt động của toàn bộ hệ thống. Khối cảm biến: Nhận và truyền dữ liệu về khối điều khiển để xử lí dữ liệu Khối chấp hành: Hệ thống truyền động bằng các phần tử khí nén, trục vít me nhận lệnh điều khiển từ PLC để thực hiện chu trình của hệ thống CHƯƠNG II: KHÁI QUÁT HỆ THỐNG CƠ KHÍ 12 2.1 Thiết kế mô hình trên phần mềm Inventor. Hiện nay trong lĩnh vực thiết kế các sản phẩm cơ khí ngoài phần mềm AutoCAD, người ta còn sử dụng phần mềm Inventor như một công cũ đắc lực.3 Giới thiệu phần mềm.
Autodesk Inventor được phát triển bởi công ty Autodesk USA. Inventor được sử dụng để thiết kế mô hình 3D, thiết kế các sản phẩm cơ khí.1Giao 1Giaodiện diệnphần phầnmềm mềmInventor Inventor Phần mềm có giao diện trực quan, thuận tiện cho người dùng trong quá trình sử dụng. Những tính năng nổi bật của phần mềm Inventor Xây dựng mô hình 3D của chi tiết một cách dễ dàng. Cho phép chuyển từ vẽ 2D sang mô hình 3D.
Mô phỏng một cách trực quan và sinh động các quá trình tháo lắp các chi tiết từ bản vẽ hoàn chỉnh. Autodesk Inventor có nhiều tính năng nổi bật nên được ứng dụng rộng rãi trong thi công thiết kế các chi tiết sản phẩm cơ khí, mô hình 3D, phân tích các chuyển động máy và hệ thống. Ứng dụng của Inventor Autodesk Inventor có nhiều tính năng nổi bật nên được ứng dụng rộng rãi trong thi công thiết kế các chi tiết sản phẩm cơ khí, mô hình 3D, phân tích các chuyển động máy. 2Ứng dụng của phần mềm Tính ứng dụng phần mềm Phần mềm Inventor tạo ra các nguyên mẫu và thử nghiệm ảo, hạn chế lỗi và lao động thủ công giúp cắt giảm chi phí sản xuất.
Nhằm tăng cao chu kỳ sản xuất, nhanh chóng đưa sản phẩm thật đến với thị trường. Khoảng cách giữa các thiết kế, phân tích kỹ thuật, sản xuất được rút ngắn khi ứng dụng Inventor. Autodesk Inventor được sử dụng chủ yếu trong: Xây dựng chi tiết, mô hình 3D Thiết kế chi tiết kim loại tấm Tính toán, thiết kế chi tiết máy Xây dựng hệ thống đường ống từ đơn giản đến phức tạp Mô phỏng động và động lực học cơ cấu Phân tích ứng suất và tối ưu hóa sản phẩm Thiết kế và làm khuôn sản phẩm Thiết kế khung giàn Xây dựng mô hình thiết kế điện, điện tử Lập trình gia công cơ khí Các thao tác cơ bản trên Inventor 14 Hình 2. 3Thao tác cơ bản trên Inventor Phần mềm Autodesk Inventor cung cấp môi trường sketch để thực các thao tác tạo và chỉnh sửa.
Trên thanh panel chứa các công cụ sketch, người dùng có thể điều khiển các ô và công cụ để tạo nên một bản vẽ. Các công cụ vẽ cơ bản trong phần mềm Inventor: Spline: dùng để vẽ đường thẳng, đường cong Circle: dùng để vẽ đường tròn Elip (ellipse): dùng để vẽ hình elip Arc: vẽ đường cung Rectangle: dùng để vẽ các hình vuông hoặc các hình chữ nhật Polygon: dùng để tạo nên những hình đa giác hay các điểm Fillet: dùng để tạo nên các đường bo tròn góc. Công cụ này còn được dùng mở rộng hay cắt cung Tính năng liên kết của Inventor đến các phần mềm CAD/CAM khác Phần mềm Inventor sử dụng các định dạng tập tin cụ thể cho các chi tiết (IPT), cụm (IAM), và bản vẽ (IDW hoặc DWG). Hỗ trợ tập tin được nhập hoặc xuất trong định dạng DWG.
Định dạng bản vẽ trên Web (DWF) được ưa thích của Autodesk 2D/3D có thể dùng kết nối và trao đổi dữ liệu với các phần mềm khác. Inventor có thể trao đổi dữ liệu với hầu hết các phần mềm được phát triển bởi Autodesk. Ngoài ra phần mềm Inventor có thể trao đổi dữ liệu với các ứng dụng như CATIA V5, UGS, SolidWorks, và ENGINEER / Pro. Inventor hỗ trợ nhập và xuất 15 trực tiếp của CATIA V5, Parasolid, Granite, UG-NX, SolidWorks, Pro / E, với các tập tin SAT, STEP, IGS.
Inventor cung cấp rất nhiều công cụ để đơn giản hoá, nhận biết và chuyển đổi sang thiết kế 3D cho những người dùng AutoCAD. Tất cả các gói phần mềm của Inventor đều hỗ trợ phiên bản mới nhất của AutoCAD Mechanical trong những trường hợp người dùng cần sử dụng công cụ thiết kế bản vẽ kỹ thuật với năng suất cao.2 Thiết kế cơ khí 2.1 Bản vẽ lắp tổng quát Nhằm thể hiện được 100% ý tưởng đã đề ra, chúng em lên ý tưởng và vẽ thiết kế lên một mô hình tổng quát, về kích thước và các vị trí đặt thiết bị sao cho phù hợp, đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và mang tính thẩm mỹ. 4Bản vẽ tổng thể mô hình - Bản vẽ được lên ý tưởng vẽ theo phương thức lắp ráp chi tiết, được sự đồng thuận ý kiến của các bạn trong nhóm cũng như tham khảo về phương án thiết kế từ thầy Trần Ngọc Thái chúng em đưa ra bản vẽ tổng thể mô hình mà chúng em sẽ chế tạo. 16 - Bản vẽ mô tả kích thước và cách bày trí linh kiện trên mô hình sao cho tương đương với mô hình thực tế.2 Bản vẽ chi tiết khung mô hình Hình 2.
5Bản vẽ chi tiết khung đế mô hình Vật liệu: Nhôm định hình.