Thiết Kế Máy Tự Động Xếp Phôi Và Hàn Sản Phẩm Cơ Khí

Khám phá thiết kế hệ thống máy tự động xếp phôi và hàn sản phẩm cơ khí hình cầu, nâng cao hiệu suất sản xuất và chất lượng sản phẩm.

• Tác giả: Phùng Thái Sơn
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Chí Hưng
• Trường học: Đại Học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Điện Tử
• Đề tài: Thiết Kế Máy Tự Động Xếp Phôi Và Hàn Sản Phẩm Cơ Khí
• Loại tài liệu: luận văn tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT; LÝ DO LỰA CHỌN ĐỀ TÀI
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN, LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP HÀN
• 3. CHƯƠNG 3: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ KẾT CẤU CƠ KHÍ CỦA MÁY
• 4. CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CỦA MÁY
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC, NHỮNG MẶT HẠN CHẾ VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Thiết Kế Máy Tự Động Xếp Phôi Và Hàn Sản Phẩm Cơ Khí

Thiết kế máy tự động xếp phôi và hàn sản phẩm cơ khí là một lĩnh vực quan trọng trong ngành công nghiệp hiện đại. Với sự phát triển của công nghệ tự động hóa, việc áp dụng các hệ thống tự động vào quy trình sản xuất không chỉ giúp nâng cao năng suất mà còn cải thiện chất lượng sản phẩm. Máy xếp phôi tự động và hệ thống hàn tự động đang trở thành xu hướng tất yếu trong sản xuất cơ khí.

1.1. Lịch Sử Phát Triển Máy Tự Động Trong Ngành Cơ Khí

Máy tự động đã có lịch sử phát triển lâu dài, từ những thiết bị cơ khí đơn giản đến các hệ thống tự động hóa phức tạp. Sự phát triển này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn giảm thiểu sai sót trong quá trình sản xuất.

1.2. Tầm Quan Trọng Của Tự Động Hóa Trong Sản Xuất

Tự động hóa giúp nâng cao hiệu quả sản xuất, giảm chi phí lao động và đảm bảo chất lượng sản phẩm. Việc áp dụng máy xếp phôi tự động và hàn sản phẩm cơ khí là một bước tiến lớn trong ngành công nghiệp.

II. Những Thách Thức Trong Thiết Kế Máy Tự Động Xếp Phôi Và Hàn

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc thiết kế máy tự động xếp phôi và hàn cũng gặp phải nhiều thách thức. Các vấn đề như độ chính xác, tốc độ sản xuất và khả năng thích ứng với các loại phôi khác nhau là những yếu tố cần được xem xét kỹ lưỡng.

2.1. Độ Chính Xác Trong Quy Trình Hàn

Độ chính xác là yếu tố quan trọng trong quá trình hàn. Sự sai lệch trong việc định vị phôi có thể dẫn đến các sản phẩm không đạt tiêu chuẩn chất lượng.

2.2. Tốc Độ Sản Xuất Và Hiệu Quả Kinh Tế

Tốc độ sản xuất cần được tối ưu hóa để đáp ứng nhu cầu thị trường. Việc thiết kế máy cần đảm bảo rằng quy trình sản xuất không chỉ nhanh mà còn tiết kiệm chi phí.

III. Phương Pháp Thiết Kế Máy Tự Động Xếp Phôi Và Hàn Sản Phẩm Cơ Khí

Có nhiều phương pháp thiết kế máy tự động xếp phôi và hàn sản phẩm cơ khí. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp sẽ ảnh hưởng lớn đến hiệu quả và chất lượng sản phẩm cuối cùng.

3.1. Phương Pháp Sử Dụng PLC Trong Điều Khiển Máy

Sử dụng PLC (Programmable Logic Controller) giúp điều khiển các hoạt động của máy một cách chính xác và linh hoạt. Điều này cho phép máy tự động thực hiện các quy trình phức tạp mà không cần sự can thiệp của con người.

3.2. Thiết Kế Cơ Khí Cho Máy Hàn Tự Động

Thiết kế cơ khí cho máy hàn tự động cần đảm bảo tính ổn định và độ bền. Các bộ phận như động cơ, xi lanh và cơ cấu kẹp chặt cần được lựa chọn kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu suất làm việc cao.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Máy Tự Động Xếp Phôi Và Hàn

Máy tự động xếp phôi và hàn sản phẩm cơ khí đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Từ sản xuất ô tô đến chế tạo máy móc, các thiết bị này giúp nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.

4.1. Ứng Dụng Trong Ngành Sản Xuất Ô Tô

Trong ngành sản xuất ô tô, máy tự động xếp phôi và hàn giúp giảm thời gian sản xuất và đảm bảo độ chính xác cao trong việc lắp ráp các bộ phận.

4.2. Ứng Dụng Trong Ngành Chế Tạo Máy

Máy tự động cũng được sử dụng trong ngành chế tạo máy để sản xuất các linh kiện phức tạp, giúp tiết kiệm chi phí và thời gian sản xuất.

V. Kết Luận Về Thiết Kế Máy Tự Động Xếp Phôi Và Hàn Sản Phẩm Cơ Khí

Thiết kế máy tự động xếp phôi và hàn sản phẩm cơ khí là một lĩnh vực đầy tiềm năng. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, việc áp dụng các giải pháp tự động hóa sẽ tiếp tục mang lại nhiều lợi ích cho ngành công nghiệp.

5.1. Tương Lai Của Tự Động Hóa Trong Ngành Cơ Khí

Tương lai của tự động hóa trong ngành cơ khí hứa hẹn sẽ có nhiều bước tiến mới, với sự xuất hiện của các công nghệ tiên tiến như trí tuệ nhân tạo và robot tự động.

5.2. Lợi Ích Của Việc Áp Dụng Máy Tự Động

Việc áp dụng máy tự động không chỉ giúp nâng cao năng suất mà còn cải thiện chất lượng sản phẩm, bảo vệ sức khỏe người lao động và giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.

Trích đoạn nội dung tài liệu

B GIÁO DO NG I HC BÁCH KHOA HÀ NI --------------------------------------------------------  ĐỀ TÀI: THIT K, CH TO MÁY T NG XP PHÔI VÀ HÀN SN PHM CÓ DNG HÌNH CU Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ LUC S K THUT KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KỸ THUẬT: TS. NGUYỄN CHÍ HƯNG HÀ NI  2018 17051113839431000000 Luận văn tt nghiệp GVHD: TS. T ng hóa trong quá trình sn xut. Lịch sử phát triển.

Mục tiêu của tự động hóa. La ch tài, tính cp thit và yêu cu c tài. Lựa chọn đề tài. Tính cấp thiết của đề tài.

Yêu cầu của đề tài. Các khái nim chung v hàn. Quá trình hàn. Đặc điểm của quá trình hàn.

Phân loại các phơng pháp hàn. Hàn MIG-MAG. Hàn h quang dới lớp thuc. Hàn điện tiếp xúc.

Dạng chuyển dịch giọt kim loại. Dòng điện hàn .28 Học viên: Phùng Thái Sơn 1 Lớp: CĐT2015B Luận văn tt nghiệp GVHD: TS. Khoảng cách giữa miệng phun và kim loại hàn (khoảng nhô ra của đầu dây hàn). Bảng chế độ hàn.

Lựa chọn máy hàn .38 nh v và kp cht. Lựa chọn động cơ dẫn động thùng chứa phôi. Lựa chọn động cơ dẫn động hàn. Lựa chọn xi lanh công tác.

Thông s k thun ca thit b. Tng quan v h thu khin. Phân loi, cu to và cha PLC .1 Một s dòng sản phẩm PLC thông dụng .2 Cấu tạo và vai trò của PLC. Thit b trong máy hàn t ng.

Thiết bị đầu vào. Thiết bị đầu ra. Quy trình thit k u khin dùng PLC. Xác định quy trình điểu khiển.

Xác định tín hiệu vào ra. Soạn thảo chơng trình. Nạp chơng trình vào bộ nhớ. Chạy chơng trình .69 Học viên: Phùng Thái Sơn 2 Lớp: CĐT2015B Luận văn tt nghiệp GVHD: TS.

Nguy  h thng trong t n. Ngun cung cấp. Động cơ, đèn trạng thái. Van điện từ.

Đầu vào PLC. Đầu ra PLC. Chơng trình điều khiển cho PLC. Chơng trình điều khiển cho HMI TK6070iP.

Nhng hn ch. 88 ng phát tri tài.89 TÀI LIU THAM KHO. 90 PH BIU S NG DN S DNG. i PH BIU S U KHIN.

viii PH BIU S 3: BN V THIT K .xii DANH MC HÌNH NH Hình 1. Bản vẽ sản phẩm. Nguyên lý hàn MIG-MAG. Kiểu chuyển dịch giọt trong hàn MIG.

Chuyển dịch dạng tia. Chuyển dịch dạng cầu. Chuyển dịch dạng ngắn mạch. Chuyển dịch dạng tia vừa (chuyển dịch hỗn hợp).

Quan hệ giữa chuyển dịch giọt và hình dạng phần kim loại ngấu của mi hàn. 24 Học viên: Phùng Thái Sơn 3 Lớp: CĐT2015B Luận văn tt nghiệp GVHD: TS. Đ thị quan hệ giữa dòng điện hàn với tc độ đẩy dây hàn và hình dạng mi hàn. Mi quan hệ giữa điện áp h quang và hình dạng mi hàn.

Đ thị quan hệ giữa tc độ hàn và hình dạng mi hàn. Chọn chiều quay phôi và góc nghiêng m hàn. Khoảng cách giữa miệng phun và kim loại hàn. Kết cấu tng thể của máy.

Cơ cấu định hớng phôi bằng vấu móc. Cơ cấu định hớng phôi bằng khe rãnh. Dùng lỗ định hình hoặc túi định hớng. Định hớng phôi bằng ng.

Cơ cấu định hớng phôi. Cơ cấu định hớng phôi sau khi lắp ghép hoàn chỉnh. Kết cấu cụm trục chính của thùng quay phôi. Cơ cấu điều chỉnh góc nghiêng của thùng quay phôi.

Cơ cấu vận chuyển phôi. Chi tiết máng trung gian. Định vị phôi. Định vị phôi và kẹp chặt phôi.

Cơ cấu che chắn, bảo vệ. Kết cấu cụm trục dẫn động phôi hàn. Cơ cấu đẩy sản phẩm. Kết thúc chu trình làm việc của máy.

Thông s kỹ thuật động cơ. Thông s kỹ thuật xi lanh s 1. Thông s kỹ thuật xi lanh s 2, 4. Thông s kỹ thuật xi lanh s 3.

Thông s kỹ thuật xi lanh s 5. 52 Học viên: Phùng Thái Sơn 4 Lớp: CĐT2015B Luận văn tt nghiệp GVHD: TS. Lu đ điều khiển dùng rơ le. Lu đ điều khiển bằng PLC.

Mô hình hệ thng điều khiển PLC. Phân loại PLC. Truyền thông giữa máy tính, PLC và cơ cấu chấp hành. Quy trình thiết kế một hệ thng điều khiển tự động.

68 Học viên: Phùng Thái Sơn 5 Lớp: CĐT2015B Luận văn tt nghiệp GVHD: TS. Nguy   Ngày nay, cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ, robot công nghiệp, máy tự động, các dây chuyền sản xuất tự động cũng ngày càng phát triển và có ứng dụng trong hầu hết các ngành công nghiệp. Trên thế giới nói chung và trong nớc ta nói riêng. Các doanh nghiệp sản xuất đều phải chịu nhiều sức ép cạnh tranh về giá cả, chất lợng sản phẩm đng thời phải chịu nhiều áp lực về các tiêu chuẩn an toàn lao động cho công nhân nên các doanh nghiệp đều phải đa ra những phơng án sản xuất ti u nhất để có thể đứng vững tn tại và phát triển.

Để đáp ứng nhu cầu đó, các doanh nghiệp đư không ngừng nỗ lực, tìm tòi, phấn đấu tìm các phơng án sản xuất mới trong đó có phơng án sử dụng các máy sản xuất tự động. Xuất phát từ nhu cầu trong sản xuất tại đơn vị công tác, kết hợp với các kiến thức đợc học trong chơng trình cao học chuyên ngành cơ điện tử, đư chọn thực hiện đề tài tt nghiệp: “Thiết kế, chế tạo máy tự động xếp phôi và hàn sản phẩm cơ khí có dạng hình cầu”. Với thiết kế này, thiết bị có thể thay thế hoàn toàn ngời công nhân hàn tay, qua đó giúp tăng năng suất lao động, nâng cao chất lợng sản phẩm và bảo vệ sức khe ngời lao động. Đề tài chế tạo thiết bị xuất phát từ yêu cầu thực tiễn, nên có tính thực tế cao.

Nội dung luận văn bao gm: Chơng 1: Giới thiệu chung về tự động hóa sản xuất; lý do lựa chọn đề tài. Chơng 2: Tng quan về các phơng pháp hàn, lựa chọn phơng pháp hàn. Chơng 3: Nguyên lý hoạt động và kết cấu cơ khí của máy. Chơng 4: Hệ thng điều khiển của máy.

Chơng 5: Kết quả đạt đợc, những mặt hạn chế và phơng hớng phát triển đề tài. Xin chân thành cảm ơn Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, trờng ĐH Bách khoa Hà Nội, các thầy cô trong Bộ môn và đặc biệt là thầy giáo TS. Nguyễn Chí Hng đư tạo mọi điều kiện và tận tình giúp đỡ em trong thời gian học tập và làm đề tài tt nghiệp. Trong quá trình thực hiện, em đư phấn đấu tiếp cận và học tập kết hợp với thực tế để hoàn thành mục tiêu của đề tài.

Hầu hết các vấn đề của luận văn đư đợc giải quyết tới mức tt nhất với khả năng của bản thân và vẫn còn Học viên: Phùng Thái Sơn 6 Lớp: CĐT2015B Luận văn tt nghiệp GVHD: TS. Nguy những vấn đề giới hạn cha thể giải quyết trọn vẹn. Tuy nhiên, do còn thiếu kinh nghiệm nên không thể tránh khi có những sai sót. Vì vậy, rất mong nhận đợc sự giúp đỡ, chỉ bảo của các thầy cô giáo để em có thể hoàn thiện thêm kiến thức của mình, đa kiến thức vào áp dụng thực tiễn để góp phần hợp lý hoá sản xuất trong đơn vị.

Học viên: Phùng Thái Sơn 7 Lớp: CĐT2015B Luận văn tt nghiệp GVHD: TS. Lịch sử phát triển Đư từ xa xa, con ngời luôn mơ ớc về các loại máy có khả năng thay thế con ngời trong các quá trình sản xuất và các công việc thờng nhật khác. Mặc dù tự động hóa các quá trình sản xuất là một lĩnh vực đặc trng của khoa học kỹ thuật hiện đại của thế kỷ 20, nhng những thông tin về các cơ cấu tự động, làm việc không cần có sự trợ giúp của con ngời đư tn tại từ trớc công nguyên. Các máy tự động cơ học đư đợc sử dụng ở Ai Cập c và Hy Lạp khi thực hiện các màn múa ri để lôi kéo những ngời theo đạo.

Trong thời trung c ngời ta đư biết đến các máy tự động cơ khí thực hiện chức năng ngời gác cng của Albert. Một đặc điểm chung của các máy tự động kể trên là chúng không có ảnh hởng gì tới các quá trình sản xuất của xã hội thời đó. Chiếc máy tự động đầu tiên đợc sử dụng trong công nghiệp do một thợ cơ khí ngời Nga, ông Pônzunôp chế tạo vào năm 1765. Nhờ nó mà mức nớc trong ni hơi đợc giữ c định không phụ thuộc vào lợng tiêu hao hơi nớc.

Để đo mức nớc trong ni, Pônzunôp dùng một cái phao. Khi mức nớc thay đi phao sẽ tác động lên cửa van, thực hiện điều chỉnh lợng nớc vào ni. Nguyên tắc điều chỉnh của cơ cấu này đợc sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khoa học kỹ thuật khác nhau, nó đợc gọi là nguyên tắc điều chỉnh theo sai lệch hay nguyên tắc Pôdunôp - Giôn Oat. Đầu thế kỷ 19, nhiều công trình có mục đích hoàn thiện các cơ cấu điều chỉnh tự động của máy hơi nớc đư đợc thực hiện.

Cui thế kỷ 19 các cơ cấu điều chỉnh tự động cho các tuabin hơi nớc bắt đầu xuất hiện. Năm 1712 ông Nartôp, một thợ cơ khí ngời Nga đư chế tạo đợc máy tiện chép hình để tiện các chi tiết định hình. Việc chép hình theo mẫu đợc thực hiện tự động. Chuyển động dọc của bàn dao do bánh răng - thanh răng thực hiện.

Cho đến năm 1798 ông Henry Nanđsley ngời Anh mới thay thế chuyển động này bằng chuyển động của vít me - Học viên: Phùng Thái Sơn 8 Lớp: CĐT2015B Luận văn tt nghiệp GVHD: TS. Năm 1873 Spender đư chế tạo đợc máy tiện tự động có  cấp phôi và trục phân phi mang các cam đĩa và cam thùng. Năm 1880 nhiều hãng trên thế giới nh Pittler Ludnig Lowe (Đức), RSK (Anh) đư chế tạo đợc máy tiện rơvônve dùng phôi thép thanh. Xtôleoôp đư chế tạo đợc phần tử cảm quang đầu tiên, một trong những phần tử hiện đại quan trọng nhất của kỹ thuật tự động hóa.

Cũng trong giai đoạn này, các cơ sở của lý thuyết điều chỉnh và điều khiển hệ thng tự động bắt đầu đợc nghiên cứu, phát triển. Một trong những công trình đầu tiên thuộc lĩnh vực này thuộc về nhà toán học ni tiếng P. Có thể nói, ông t của các phơng pháp tính toán kỹ thuật của lý thuyết điều chỉnh hệ thng tự động là I.m Vsnhegratxki, giáo s toán học ni tiếng của trờng đại học công nghệ thực nghiệm Xanh Pêtêcbua. Năm 1876 và l877 ông đư cho đăng các công trình “Lý thuyết cơ sở của các cơ cấu điều chỉnh” và “Các cơ cấu điều chỉnh tác động trực tiếp”.