CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU 1. Tính cấp thiết của đề tài Hiện nay, quá trình sản xuất các sản phẩm trên máy cắt kim loại, các máy gia công áp lực (cán, uốn, dập, đột .), các quá trình lắp ráp sản phẩm cơ khí hay kiểm tra,các hệ thống sản xuất trong ngành công nghiệp nói chung như : in ấn sản xuất phân bón hay vật liệu xây dựng đều phải theo xu hướng tự động hóa ngày càng cao. Để đảm bảo quá trình sản xuất được ổn định thì phải có quá trình cung cấp phôi thật chính xác về vị trí trong không gian theo đúng nhịp (cấp cùng lúc) và liên tục theo chu trình hoạt động một cách tin cậy. Vì thế trong quá trình cấp phôi là một trong những yêu cầu cần thiết cần phải được nghiên cứu và giải quyết trong các hệ thống sản xuất tự động nhằm mục đích nâng cao năng suất lao động, sử dụng và khai thác máy móc, một cách hiệu quả và nâng cao chất lượng sản phẩm.
Nghiên cứu hệ thống cấp phôi tự động là giải quyết từng giai đoạn một cách triệt để trong tổng thể toàn bộ hệ thống cấp phôi và phải được đặt trong từng điều kiện làm việc cụ thể của từng loại máy móc, thiết bị và công đoạn sản xuất.Trong quá trình nghiên cứu quá trình cấp phôi tự động thì mục tiêu chính cần đạt được là hệ thống cấp phôi cần phải hoạt động một cách ổn định và tin cậy, có nghĩa là cấp phôi một cách kịp thời, chính xác về trí trong không gian, đủ số lượng theo yêu cầu có tính đến lượng dự trữ và thu nhận sản phẩm sau khi sản xuất xong một cách an toàn và chính xác. Trong thực tế hiện nay của các ngành sản xuất nói chung, người ta đang sử dụng khá rộng rãi các cơ cấu cấp phôi cơ khí, hoặc phối hợp cơ khí – điện, cơ khí khí nén. Với sự phát triển mạnh mẽ của lĩnh vực điều khiển tự động và Robot đã cho phép đưa vào các tay máy, người máy làm việc theo chương trình và dễ dàng thay đổi được chương trình một cách linh hoạt thích ứng với các loại kiểu phôi liệu khác nhau khi cần thay đổi các sản phẩm. Đây là một trong những tính chất rất quan trọng mà nhờ nó có thể áp dụng công nghệ tiên tiến vào trong quá trình sản xuất hàng loạt nhỏ và loạt vừa mà vẫn mang lại hiệu quả kinh tế cao.
Trong ngành công nghệ in ấn, việc cấp phôi tự động đóng vai trò rất quan trọng, quyết định đến năng xuất của cả hệ thống. việc nghiên cứu hệ thống cấp phôi giấy tự động trong ngành in ấn không những đáp ứng được các yêu cầu trên mà còn giúp tăng năng suất cũng như hiệu quả sử dụng của hệ thống. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài. Quá trình cấp phôi tự động ý nghĩa trực tiếp vào sản xuất: - Nâng cao năng suất do giảm được thời gian phụ (là thời gian gá đặt phôi và tháo sản phẩm sau khi gia công).
- Đảm bảo được năng suất gia công theo tính toán vì nó đảm bảo được chu trình cấp phôi chính xác, không bị ảnh hưởng đến các yếu tố về khách quan như tình trạng tâm sinh lý và trạng thái sức khỏe của con người. - Đảm bảo độ chính xác gá đặt cao vì trước khi phôi đến vị trí để cấp cho máy công tác thì nó đã được định hướng chính xác trong không gian và đúng tọa độ theo yêu cầu, đồng thời tốc độ di chuyển đã được điều chỉnh để phù hợp với cơ cấu gá đặt. - Cải thiện được điều kiện làm việc cho công nhân: Giải phóng cho con người trong các công việc lao động phổ thông nhàm chán ( như lặp đi lặp lại một động tác có tính đơn giản); Trong các công việc nặng nhọc (như di chuyển cũng như gá đặt các phôi có kích thước lớn, khối lượng lớn); Các công việc có thể gây ra nguy hiểm cho sức khỏe của người công nhân như các phôi liệu có thể có các cạnh sắc, ví dụ như bavia, rìa mép của phôi dập, rèn, đúc…; Các công việc gây nên sự mệt 1 do an mõi cho công nhân như phải tập trung chú ý để tìm, chọn, phân loại và định hướng (nhất là các chi tiết có hình dạng gần giống nhau hoặc khó phân biệt về hướng. - Giúp giảm giá thành sản phẩn và tăng sức cạnh tranh với thì trường nước ngoài.
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là nghiên cứu máy cấp phôi liệu giấy nhằm tạo tiền đề cho việc xây dựng hệ thống cấp phôi hoàn chỉnh và giá cả phù hợp cho ngành in. Bên cạnh việc nghiên cứu là chế tạo và đổi mới so với những phương án đã có trên thị trường từ đó đưa ra đánh giá nhận xét một cách khách quan nhất về ưu nhược điểm của máy và tiến hành hoàn thiện một cách tốt nhất để đưa ra những sản phẩm phù hợp với yêu cầu sau: - Độ hoàn thiện cao. - Đảm bảo làm việc trong điều kiện thời tiết.
- Giá cả phù hợp và cạnh tranh với các máy trên thị trường. - Đơn giản hóa các cơ cấu nhưng vẫn đảm bảo tính linh hoạt trong sử dụng. - Kết cấu nhỏ gọn đảm bảo phù hợp với quy mô sản xuất lớn nhỏ và cả hộ gia đình 1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài.
Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu chủ yếu của đề tài thường tập trung vào các ngành sản xuất sách báo,lịch,. các dạng phôi giấy trong công nghiệp và thay thế các máy cấp liệu khá đắt đỏ trên thị trường Hình 1.1:Một số loại máy feeder khá lớn và đắt tiền 1.Phạm vi nghiên cứu của đề tài: Máy cấp phôi liệu giấy có rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống hiện nay và phù hợp với nhiều ngành in ấn nên phạm vi nghiên cứu đề tài khá rộng, không chỉ gói gọn trong cấp phôi giấy,nếu đề tài thực sự thành công có thể ứng dụng rộng rãi ra các ngành khác và trên các chất liệu khác nhau như in lụa,in trên gốm,. và in được nhiều hình thù và kiểu dáng giấy khác nhau. 2 do an Hình 1.2: Một số phương pháp in truyền thống 1.
Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu dựa trên thực tế,và các tài liều có sẵn, trước hết cần phải nghiên cứu rõ về hệ thống cấp phôi và xác định rõ ràng máy thuộc dạng cấp phôi nào. Bao gồm 3 hệ thống cấp phôi tự động sau: - Hệ thống cấp phôi cuộn. - Hệ thống cấp phôi thanh hoặc tấm. - Hệ thống phôi rời từng chiếc.
Từ những phương pháp cấp phôi ta có thể xác định được dạng phôi sau đó tiến hành chọn lọc,nghiên cứu và đánh giá sản phẩn để lựa chọn phương án phù hợp - Phương pháp cấp phôi dùng thủy lực khí nén - Phương pháp cấp phôi sử dụng bộ phận tách giấy đầu chu kỳ - Phương pháp cấp phôi bằng cam và trục vít Từ những yêu cầu về một sản phẩm giá thành phù hợp mà vẫn đảm bảo yêu cầu về tính thẩm mỹ,kỹ thuật cũng như đạt được chất lượng nên chúng em tiến hành nghiên cứu và chế tạo đề tài : “THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẤP PHÔI GIẤY DÙNG TRONG CÔNG NGHIỆP IN ẤN”. 3 do an CHƯƠNG II: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI: 2. Lịch sử phát triển ngành in In ấn hay ấn loát là quá trình tạo ra chữ và tranh ảnh trên các chất liệu nền như giấy, bìa các tông, ni lông, vải. bằng một chất liệu khác gọi là mực in.
In ấn thường được thực hiện với số lượng lớn ở quy mô công nghiệp và là một phần quan trọng trong ngành xuất bản. Hình thức sớm nhất của in ấn là in bằng âm bản khắc gỗ, với các nghiên cứu hiện tại thì in ấn đã xuất hiện ở Trung Quốc có niên đại từ trước năm 220 trước Công nguyên và Ai Cập vào thế kỷ IV. Phát triển sau này trong in ấn được lan rộng, đầu tiên được phát triển ở Trung Quốc, đặc biệt trở thành một công cụ hiệu quả hơn cho các ngôn ngữ phương Tây với bảng chữ cái hạn chế của họ, được phát triển bởi Johannes Gutenberg vào thế kỷ XV. Sách báo ngày nay thường được in bằng kĩ thuật in ốp sét - offset.
Các kĩ thuật in phổ biến khác gồm in nổi (dùng chủ yếu trong các cuốn ca ta lốc), in lụa, in quay, in phun và in la de. Nhà in thương mại và công nghiệp lớn nhất trên thế giới là Montréal, ở Quebec, Quebecor World 2. Nhu cầu thực tiễn Với sự phát triển không ngừng của ngành in,các cơ cấu cấp giấy ngày càng phát triển rộng khắp,nhưng tuy nhiên cấp như thế nào để chính xác,đề đảm bảo liên tục và chính xác nhất vẫn là câu hỏi đau đầu với nhiều người. Máy cấp giấy ra đời từ nhu cầu thực tiễn ngành in.
Trước khi máy ra đời, người ta vẫn phải phân loại giấy bằng sức người để đóng thành những quyển sách,quyển tập. Việc làm thủ công này mất khá nhiều công sức,thời gian và tiền bạc nhưng chất lượng sản phẩm ra vẫn không đảm bảo với yêu cầu. Ngày nay, đa số in ấn, gồm cả in báo chí đều sử dụng các phương pháp cấp giấy liên tục. Tùy từng giấy,chất liệu và mục đích sử dụng khác nhau mà người ta sủ dụng nhiều phương án cấp giấy khác nhau: 2.
Các phương pháp cấp phôi 2. Cơ cấu cấp phôi truyền thống: Cơ cấu cấp phôi truyền thống chủ yếu cấp phôi bằng tay,một số nơi sử dụng cơ cấu cấp nhưng chất lượng chưa đảm bảo. Việc làm với công nghệ thủ công tuy đến nay vẫn còn ở những làng nghề nhưng việc cấp phôi và in ấn thủ công chất lượng chưa cao và còn phụ thuộc nhiều vào tâm trạng của người lao động.1: In lụa bằng tay 4 do an 2.2 Cơ cấu cấp phôi hiện đại 2.Cơ cấu cấp bằng cách chọn và đặt bằng khí nén: A B Hình 2.2: Cơ cấu cấp phôi bằng cách chọn và đặt bằng khí nén Cơ cấu hoạt động: cần với đầu giác hút sẽ có nhiệm vụ hút phôi nơi khay A, nhờ khớp nơi cần sẽ đưa phôi tới vịỉ B trí B và giác hút ko hút nữa.Băng tải B quay và tiếp tục lặp lại chu trình trên. Cơ cấu cấp phôi kiểu hút quay: Hình 2.3: Cơ cấu cấp phôi kiểu hút quay Cơ cấu hoạt động: cần với đầu giác hút sẽ có nhiệm vụ hút ở góc của phôi đến bàn xoay.Nhờ bàn xoay phôi sẽ được đưa đến băng tải và tiếp tục chu trình trên.
Cơ cấu cấp bằng giác và cần hút B A Hình 2.