Báo cáo thiết kế hệ thống cơ điện tử: Hệ thống cấp phôi tự động phôi hộp

Hà Nội 2021 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ  BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN 1 Ngô Thanh Long 2018601666 2 Nguyễn Trần Nhật 2018604969 3 Lương Văn Ngân 2018604551 CBHD NGUYỄN VĂN TRƯỜNG LỚP CƠ ĐIỆN TỬ 2 – K13 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 1 CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 2 1 1 Phân tích thị trường 2 1 2 Cấu tạo chung của các hệ thống cấp phôi tự động 7 1 3 Đưa ra phương án 14 1 4 Lựa chọn ý tưởng 18 1 5 Danh sách yêu cầu 18 CHƯƠNG 2 T.Báo cáo thiết kế hệ thống cơ điện tử: Hệ thống cấp phôi tự động phôi hộp

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ -  - BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ CBHD: NGUYỄN VĂN TRƯỜNG LỚP: CƠ ĐIỆN TỬ – K13 NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN: Ngô Thanh Long - 2018601666 Nguyễn Trần Nhật - 2018604969 Lương Văn Ngân - 2018604551 Hà Nội - 2021 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 1.1 Phân tích thị trường 1.2 Cấu tạo chung hệ thống cấp phôi tự động 1.3 Đưa phương án 14 1.4 Lựa chọn ý tưởng 18 1.5 Danh sách yêu cầu 18 CHƯƠNG THIẾT KẾ SƠ BỘ .21 2.1 Xác định vấn đề 21 2.2 Thiết lập cấu trúc chức năng: 23 2.3 Phát triển cấu trúc làm việc .24 2.4 Lựa chọn cấu trúc làm việc .26 CHƯƠNG THIẾT KẾ CỤ THỂ 28 3.1 Nhận diện phương án, làm rõ ràng buộc không gian 28 3.2 Xác định phận thực chức 28 3.3 Phát triển bố cục phận thực chức 30 3.4 Chọn bố cục sơ phù hợp .38 3.5 Thiết kế định dạng cho phận thực chức 38 3.6 Tìm kiếm giải pháp cho chức phụ trợ 39 3.7 Đánh giá sử dụng tiêu chí kinh tế kỹ thuật 41 3.8 Một số lỗi điều hành có: .42 CHƯƠNG TÍCH HỢP HỆ THỐNG 43 4.1 Checklists 43 4.2 Thiết kế sơ 44 CHƯƠNG KẾT LUẬN 46 5.1 Tóm tắt đánh giá kết đề tài 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Biểu đồ chức vụ làm việc Hình 1.2 Biểu đồ vị trí làm việc .3 Hình 1.3 Biểu đồ thể phương thức làm việc mong muốn Hình 1.4 Biểu đồ nhu cầu tự động hóa q trình cấp phơi .3 Hình 1.5 Biểu đồ đánh giá nhu cầu sử dụng hệ thống cấp phơi Hình 1.6 Biểu đồ biểu thị tác động tiêu chí đến nhu cầu người dùng .5 Hình 1.7 Biểu đồ mức giá mong muốn cho hệ thống cấp phơi .5 Hình 1.8 Biểu đồ biểu thị sử dụng phương pháp cấp phôi doanh nghiệp Hình 1.9 Sơ đồ tổng quát hệ thống cấp phôi tự động Hình 1.10 Một số kiểu cấp phơi Hình 1.11 Một số kết cấu phễu chứa phơi rời Hình 1.12 Một số kiểu máng chuyển phôi .9 Hình 1.13 Sơ đồ định hướng phôi Hình 1.14 Máng dẫn phơi có đáy gợn sóng (a) chắn (b) .10 Hình 1.15 Máng dẫn phơi có cấu thuỷ lực (a) cấu gạt (b) .10 Hình 1.16 Cơ cấu chia phơi 11 Hình 1.17 Một số cấu dẫn phơi 12 Hình 1.18 Một số cấu chuyển hướng phôi 12 Hình 1.19 Cơ cấu bắt giữ phôi .13 Hình 1.20 hệ thống cấp phơi dùng xylanh máy dập 14 Hình 1.21 Phễu cấp phơi kiểu giá nâng 15 Hình 1.22 Hệ thống cấp cấp phôi dùng xylanh băng tải máy khoan .16 Hình 1.23 Hệ thống cấp phơi kiểu đĩa có móc quay 17 Hình 2.1 Chức tổng thể hệ thống tự động cấp phôi 23 Hình 2.2 Cấu trúc chức chi tiết hệ thống 23 Hình 2.4 Biểu đồ Lựa chọn biến thể 26 Hình 3.1 Băng tải PVC 30 Hình 3.2 Động pha 200W 0.25HP Ratio 60 31 Hình 3.3 Xy-lanh khí nén chiều 31 Hình 3.4 Sơ đồ phễu cấp phơi có đĩa 33 Hình 3.5 Sơ đồ tính tốn thơng số đĩa .34 Hình 3.6 Kết cấu phễu cấp phơi dạng đĩa 36 Hình 3.7 Loadcell 37 Hình 3.8 Máng dẫn phơi .38 Hình 3.9 Thùng chứa phơi 40 Hình 3.10 Còi đèn cảnh báo DAHUA ARA10-W .40 Hình 3.11 Thơng số kích thước cảm biến 40 Hình 3.12 Cảm biến quang 41 Hình 4.1 Phiếu Checklists hệ thống .43 Hình 4.2 sơ đồ tổng thể toàn hệ thống 44 Hình 4.3 băng tải dẫn phơi 44 Hình 4.4 phễu cấp phơi hệ thống 45 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Một số hệ thống cấp phôi phổ biến thị trường Bảng 1.2 Bảng lựa chọn ý tưởng 18 Bảng 2.1 Bảng phát triển cấu trúc làm việc 25 Bảng 3.1 Các phận thực chức 29 Bảng 3.2 Các giá trị tính tốn cho đặc điểm phận thực 39 Bảng 3.3 Bảng đánh giá phương án 41 Bảng 3.4 Một số lỗi hệ thống 42 LỜI NÓI ĐẦU Việt Nam quốc gia có cơng nghiệp phát triển, cố gắng học hỏi, tiếp cận, kế thừa công nghệ cao giới Hiện tại, nước ta máy gia cơng xác NC, CNC…đang công ty, trung tâm gia công đưa vào để thay máy gia công truyền thống Do điều kiện kinh tế, sở vật chất, trình độ người thấp nên dây chuyền sản xuất tự động công nghệ cao, dây chuyền gia công tích hợp CIM chưa sử dụng rộng rãi Vì chúng tương đối mẻ, xa lạ sinh viên, cán kỹ thuật trung tâm gia công, công ty chế tạo Do việc tính tốn, thiết kế bước chế tạo mơ hình cấp phơi tự động cần thiết Trên sở học môn thiết kế hệ thống điện tử, CAD/CAM nhóm chúng tơi thiết kế hệ thống cấp phôi tự động phôi hộp Do kiến thức hạn hẹp thời gian thực không nhiều nên đề tài cịn nhiều sai sót hạn chế Mặc dù phần thiết kế tính tốn chi tiết cấu, thơng số đơi cịn mang tính lý thuyết, chưa thực tế Nhóm chúng tơi mong đóng góp sửa chữa để đề tài mang tính khả thi Chúng tơi xin chân thành cảm ơn, thầy Nguyễn Văn Trường hướng dẫn chúng tơi hồn thành chun đề CHƯƠNG PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 1.1 Phân tích thị trường Hiện nay, hệ thống sản xuất ngành cơng nghiệp nói chung: sản xuất phân bón, vật liệu xây dựng, thực phẩm… Các trình sản xuất sản phẩm máy cắt kim loại, máy gia công bằng áp lực như: cán, uốn, dập, đột…, trình cơng nghệ lắp ráp sản phẩm khí hay kiểm tra, phát triển theo xu hướng tự động hóa ngày cao Để đảo bảo q trình sản xuất ổn định thiết phải có q trình cung cấp phơi xác vị trí không gian theo nhịp (cấp lúc) liên tục theo chu trình hoạt động máy cách tin cậy Vì q trình cấp phơi nhu cầu cần thiết phải nghiên cứu giải hệ thống sản xuất tự động nhằm mục đích nâng cao suất lao động, sử dụng khai thác máy móc, thiết bị cách có hiệu nâng cao chất lượng sản phẩm Khách hàng công nhân, quan lý doanh nghiệp lớn nhỏ hoạt động lĩnh vực khí, tự động hóa… Tiến hành khảo sát người ngành từ ta biết nhu cầu thị trường nước Tổng hợp kết quả: Sau thời gian khảo sát, thu 101 phiếu hợp lệ Chức vụ làm việc: Công nhân Kỹ sư chiếm đa số Hình 1.1 Biểu đồ chức vụ làm việc Vị trí làm việc: làm việc xưởng gia công chiếm đa số với 53,5% tiếp sau xưởng lắp ráp xưởng kiểm tra sản phẩm Hình 1.2 Biểu đồ vị trí làm việc Phương thức làm việc bạn muốn: Phần lớn người dùng muốn làm việc với phương thức tự động chiếm 75.2% Hình 1.3 Biểu đồ thể phương thức làm việc mong muốn Nhu cầu tự động hóa trình cấp phơi: Đánh giá cần thiết chiếm đa số với 95% Hình 1.4 Biểu đồ nhu cầu tự động hóa q trình cấp phơi Đánh giá hệ thống cấp phôi taị với nhu cầu người dùng: Phần lớn đánh giá chưa đủ với 56,4% Hình 1.5 Biểu đồ đánh giá nhu cầu sử dụng hệ thống cấp phôi Mức độ quan tâm đến tiêu chí Mức độ quan tâm Tiêu chí Tổng điểm Kiểu dáng 26 11 13 24 27 318 Kích thước 24 24 24 21 343 Độ đa dụng 20 15 16 21 29 327 Chức 25 64 445 An toàn 19 74 466 Năng suất 1 24 71 466 Tuổi thọ 12 28 20 35 483 Bảo trì 13 12 18 25 33 356 Tiếng ồn 32 19 13 13 24 281 Gía thành 20 10 24 44 374 Tổng điểm = “số người” x “mức độ quan tâm” Tổng mức quan tâm = Sum(Tổng điểm)= 3859 Từ ta tính mức độ ảnh hưởng tiêu chí đến người sử dụng Kiểu dáng: 318/3859 = 8,2% Kích thước: 343/3859 = 8,8% Độ đa dụng: 327/3859 = 8,5% Chức năng: 445/3859 = 11,5% An toàn: 466/3859 = 12,1% Năng suất: 466/3859 = 12,1% Tuổi thọ: 483/3859 = 12,5% Bảo trì: 356/3859 = 9,2% Tiếng ồn: 281/3859 = 7,2% Gía thành: 374/3859 = 9,9% Từ số liệu ta có biểu đồ đánh giá mức độ ảnh hưởng đến người dùng: Kiểu dáng 8% Gía thành 10% Kích thước 9% Tiếng ồn 7% Độ đa dụng 10% Bảo trì 9% Chức 11% Tuổi thọ 13% Độ an tồn 12% Năng suất 12% Hình 1.6 Biểu đồ biểu thị tác động tiêu chí đến nhu cầu người dùng Từ biểu đồ ta thấy mức độ ảnh hưởng đến nhu cầu người sử dụng xếp theo thứ tự: Tuổi thọ Năng suất Độ an tồn Chức Gía thành Bảo trì Kích thước Kiểu giáng Tiếng ồn Mức giá phù hợp cho hệ thống cấp phơi: Hình 1.7 Biểu đồ mức giá mong muốn cho hệ thống cấp phơi Đường kính cần piston d xác định gần phụ thuộc vào áp suất p theo tỉ số 𝑑 𝐷 sau: 𝑝 ≤ 15𝑎𝑡 15 < 𝑝 ≤ 50𝑎𝑡 50 < 𝑝 ≤ 80 ÷ 100𝑎𝑡 𝑑 = 0,3 ÷ 0,35 𝐷 𝑑 = 0,5 𝐷 𝑑 = 0,7 𝐷 Áp suất chất lỏng làm việc điều kiện toán: p=6.24 (at)