Thiết kế và mô phỏng hệ thống cấp phôi tự động cho máy tiện NC Takamaz

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

ABSTRACT

MỤC LỤC

1. Chương 1: TỔNG QUAN

1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ

1.2. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.3. MỤC TIÊU, KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU

1.3.1. Khách thể

1.3.2. Đối tƣợng nghiên cứu

1.4. NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

1.5. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2. Chƣơng 2: PHÂN TÍCH PHƢƠNG ÁN CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG VÀ CHỌN PHƢƠNG ÁN TỐI ƢU

2.1. PHÔI RỜI

2.2. CẤU TẠO CHUNG CỦA HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG CẤP PHÔI RỜI

2.3. ĐỊNH HƢỚNG PHÔI RỜI

2.4. ĐƢA RA PHƢƠNG ÁN

2.4.1. Phễu cấp phôi kiểu giá nâng

2.4.2. Phễu cấp phôi định hƣớng bằng khe và rãnh:

2.4.3. Phễu cấp phôi định hƣớng bằng ống quay:

2.4.4. Phễu cấp phôi kiểu ống hai nửa:

2.4.5. Phễu cấp phôi kiểu đĩa quay

2.4.6. Phễu cấp phôi rung động:

2.4.7. Lựa chọn phƣơng án:

2.5. GIỚI THIỆU PHỄU RUNG CÓ MÁNG XOẮN VÍT

2.5.1. Phân loại phễu tròn:

2.5.1.1. Phân loại theo hình dáng:

2.5.1.2. Phân loại theo phƣơng pháp chế tạo:

2.6. NGUYÊN LÝ VẬN CHUYỂN PHÔI TRÊN MÁNG XOẮN VÍT

3. Chƣơng 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG

3.1. THỰC TRẠNG Ở CÔNG TY MARUEI VIET NAM PRECISION

3.2. THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG

3.2.1. Đặc điểm cấp phôi cho các máy NC hiện tại

3.2.2. Yêu cầu hệ thông cấp phôi tự đông

3.2.3. Sơ đồ hệ thống cấp phôi nguyên liệu tự động

3.2.4. Sơ đồ nguyên lý hệ thống cấp phôi nguyên liệu tự động

3.2.5. Mô tả nguyên lý hoạt động của hệ thống cấp phôi

4. Chƣơng 4: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ PHỄU RUNG

4.1. TÍNH TOÁN PHỄU

4.1.1. Chọn vật liệu chế tạo phễu

4.1.2. Các thông số hình học của phễu

4.2. ĐỊNH HƢỚNG PHÔI TRÊN MÁNG XOẮN

4.2.1. Giới thiệu về vấn đề định hƣớng phôi rời

4.2.2. Thiết kế cơ cấu định hƣớng phôi nguyên liệu trên máng xoắn

4.2.2.1. Các trạng thái và lƣu đồ di chuyển của phôi nguyên liệu trên máng xoắn

4.2.2.2. Thiết kế cơ cấu định hƣớng phôi nguyên liệu trên máng xoắn

4.3. MÁNG DẪN PHÔI

4.3.1. Cấu tạo máng dẫn phôi

4.3.2. Tính toán máng dẫn phôi:

4.4. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KÍCH THƢỚC CÁC CHÂN

4.4.1. Kết cấu của các chân

4.4.2. Tính toán các chân

4.5. TÍNH TOÁN NAM CHÂM ĐIỆN

4.5.1. Chọn số nam châm điện từ sử dụng trong cơ cấu rung

4.5.1.1. Khi có một nam châm điện

4.5.1.2. Khi có bốn nam châm điện

4.6. CƠ CẤU RUNG ĐIỆN TỪ

4.6.1. Cơ cấu rung điện từ một nhịp

4.6.2. Cơ cấu rung điện từ hai nhịp

4.6.3. Tính nam châm điện

4.7. CƠ CẤU GẢM CHẤN

4.8. MÔ HÌNH 3D PHỄU RUNG

4.9. ĐIỀU KHIỂN PHỄU RUNG

4.10. PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH NĂNG SUẤT PHỄU

5. Chƣơng 5: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ ROBOT

5.1. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA ROBOT

5.2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA ROBOT

5.3. TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC ROBOT

5.3.1. Thiết lập phƣơng trình động học cơ bản của robot

5.3.1.1. Xây dựng các hệ tọa độ

5.3.1.2. Lập bảng thông số Denavit- Hartenberg nhƣ sau:

5.3.1.3. Xác định các ma trận biến đổi

5.4. TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÁC KHÂU CỦA ROBOT

5.4.1. Khâu cố định

5.5. Mô hình 3D của robot

5.6. CƠ CẤU CHẤP HÀNH

5.6.1. Giới thiệu sơ lƣợc về xilanh

5.6.2. Tính toán và chọn xilanh dẫn động các khâu

5.7. CHỌN CÁC KHỚP ĐỘNG CHO ROBOT

5.7.1. Cấu tạo khớp động của robot

5.8. HỆ THỐNG ĐIỀU KIỂN ROBOT

5.8.1. Truyền dẫn động robot

5.8.2. Truyền dẫn động khí nén

5.8.3. Cấu trúc cơ bản của một hệ thống dẫn động khí nén

5.8.4. Thiết kế hệ thống điều kiển robot

5.8.4.1. Mạch điều kiển khí nén

5.8.4.2. Thiết kế sơ đồ trang thái của hệ thống điều khiển

5.8.4.3. Chƣơng trình PLC điều kiển hệ thống

6. Chƣơng 6: TÍNH TOÁN,THIẾT KẾ BĂNG TẢI

6.1. GIỚI THIỆU CHUNG

6.2. PHÂN LOẠI BĂNG TẢI

6.3. CHỌN LOẠI BĂNG TẢI

6.4. CHỌN CƠ CẤU DẪN ĐỘNG

6.5. THIẾT KẾ BĂNG TẢI

6.6. MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KIỂN BĂNG TẢI

7. Chƣơng 7 MÔ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG CẤP PHÔI

7.1. GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM MÔ PHỎNG

7.1.1. Giới thiệu về phần mềm

7.1.2. Giới thiệu về các tính năng mô phỏng của solidworks

7.2. MÔ PHỎNG HỆ THỐNG CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG

7.2.1. Trình tự các bƣớc thực hiện

7.2.2. Kết quả của quá trình mô phỏng

7.3. SƠ ĐỒ KHỐI ĐIẾU KIỂN HỆ THỐNG

8. Chƣơng 8: KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ

8.1. TÓM TẮT VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ĐỀ TÀI

8.2. ĐỀ NGHỊ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI

I. Tổng quan về thiết kế hệ thống cấp phôi tự động cho máy tiện NC Takamaz

Hệ thống cấp phôi tự động là một phần quan trọng trong quy trình sản xuất hiện đại. Đặc biệt, máy tiện NC Takamaz yêu cầu một hệ thống cấp phôi hiệu quả để tối ưu hóa quy trình gia công. Việc thiết kế và mô phỏng hệ thống này không chỉ giúp nâng cao năng suất mà còn giảm thiểu thời gian và chi phí sản xuất.

1.1. Ý nghĩa của hệ thống cấp phôi tự động trong sản xuất

Hệ thống cấp phôi tự động giúp nâng cao năng suất lao động và giảm thiểu thời gian chết của máy. Điều này đặc biệt quan trọng trong ngành gia công cơ khí, nơi mà thời gian cấp phôi có thể chiếm tỷ lệ lớn trong toàn bộ quy trình.

1.2. Các thành phần chính của hệ thống cấp phôi tự động

Hệ thống cấp phôi tự động bao gồm nhiều thành phần như phễu rung, băng tải và robot. Mỗi thành phần đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo phôi được cấp đúng lúc và chính xác.

II. Vấn đề và thách thức trong thiết kế hệ thống cấp phôi tự động

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc thiết kế hệ thống cấp phôi tự động cho máy tiện NC Takamaz cũng gặp phải nhiều thách thức. Các vấn đề như độ chính xác trong cấp phôi, khả năng tương thích với các loại phôi khác nhau và chi phí đầu tư là những yếu tố cần được xem xét kỹ lưỡng.

2.1. Độ chính xác trong quá trình cấp phôi

Độ chính xác là yếu tố quan trọng trong thiết kế hệ thống cấp phôi tự động. Việc cấp phôi không chính xác có thể dẫn đến lỗi trong quá trình gia công, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.

2.2. Chi phí đầu tư và hiệu quả kinh tế

Chi phí đầu tư cho hệ thống cấp phôi tự động có thể cao, nhưng nếu được thiết kế hợp lý, hệ thống này sẽ mang lại hiệu quả kinh tế lâu dài thông qua việc giảm thiểu thời gian và chi phí sản xuất.

III. Phương pháp thiết kế hệ thống cấp phôi tự động cho máy tiện NC Takamaz

Để thiết kế hệ thống cấp phôi tự động hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp khoa học và công nghệ hiện đại. Việc sử dụng phần mềm mô phỏng như SolidWorks giúp hình dung rõ ràng hơn về nguyên lý hoạt động của hệ thống.

3.1. Tính toán và thiết kế phễu rung

Phễu rung là thành phần chính trong hệ thống cấp phôi tự động. Việc tính toán kích thước và hình dạng của phễu rung cần dựa trên các thông số kỹ thuật cụ thể để đảm bảo hiệu quả cấp phôi.

3.2. Mô phỏng hoạt động của hệ thống

Sử dụng phần mềm mô phỏng giúp kiểm tra và tối ưu hóa thiết kế trước khi chế tạo thực tế. Điều này giúp phát hiện sớm các vấn đề có thể xảy ra trong quá trình hoạt động của hệ thống.

IV. Ứng dụng thực tiễn của hệ thống cấp phôi tự động

Hệ thống cấp phôi tự động đã được áp dụng thành công tại nhiều nhà máy gia công cơ khí. Việc áp dụng này không chỉ giúp nâng cao năng suất mà còn cải thiện điều kiện làm việc cho công nhân.

4.1. Kết quả đạt được từ việc áp dụng hệ thống

Sau khi áp dụng hệ thống cấp phôi tự động, năng suất lao động đã tăng lên đáng kể. Mỗi công nhân có thể vận hành nhiều máy NC hơn, từ đó giảm thiểu chi phí lao động.

4.2. Cải thiện điều kiện làm việc cho công nhân

Hệ thống cấp phôi tự động giúp giảm bớt công việc nặng nhọc cho công nhân, tạo điều kiện làm việc an toàn và hiệu quả hơn.

V. Kết luận và hướng phát triển tương lai của hệ thống cấp phôi tự động

Hệ thống cấp phôi tự động cho máy tiện NC Takamaz không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp. Hướng phát triển trong tương lai sẽ tập trung vào việc cải tiến công nghệ và mở rộng ứng dụng.

5.1. Tương lai của công nghệ cấp phôi tự động

Công nghệ cấp phôi tự động sẽ tiếp tục phát triển với sự xuất hiện của các giải pháp thông minh hơn, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất.

5.2. Đề xuất nghiên cứu và cải tiến

Cần tiếp tục nghiên cứu và cải tiến các thành phần của hệ thống cấp phôi tự động để đáp ứng tốt hơn nhu cầu sản xuất trong tương lai.

Luận văn thạc sĩ về thiết kế và mô phỏng hệ thống cấp phôi tự động sử dụng phễu rung và tay máy cho máy tiện NC Takamaz