(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống tự động làm sạch linh kiện vỏ bọc cảm biến khí thải (Housing part)

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống tự động làm sạch linh kiện vỏ bọc cảm biến khí thải (Housing part)(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống tự động làm sạch linh kiện vỏ bọc cảm biến khí thải (Housing part)(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống tự động làm sạch linh kiện vỏ bọc cảm biến khí thải (Housing part)(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống tự động làm sạch linh kiện vỏ bọc cảm biến khí thải (Housing part)(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống tự động làm sạch linh kiện vỏ bọc cảm biến khí thải (Housing part)(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống tự động làm sạch linh kiện vỏ bọc cảm biến khí thải (Housing part)(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống tự động làm sạch linh kiện vỏ bọc cảm biến khí thải (Housing part)(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống tự động làm sạch linh kiện vỏ bọc cảm biến khí thải (Housing part)(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống tự động làm sạch linh kiện vỏ bọc cảm biến khí thải (Housing part)(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống tự động làm sạch linh kiện vỏ bọc cảm biến khí thải (Housing part)(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống tự động làm sạch linh kiện vỏ bọc cảm biến khí thải (Housing part)(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống tự động làm sạch linh kiện vỏ bọc cảm biến khí thải (Housing part)(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống tự động làm sạch linh kiện vỏ bọc cảm biến khí thải (Housing part)(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống tự động làm sạch linh kiện vỏ bọc cảm biến khí thải (Housing part)(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống tự động làm sạch linh kiện vỏ bọc cảm biến khí thải (Housing part)(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống tự động làm sạch linh kiện vỏ bọc cảm biến khí thải (Housing part)(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống tự động làm sạch linh kiện vỏ bọc cảm biến khí thải (Housing part)(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống tự động làm sạch linh kiện vỏ bọc cảm biến khí thải (Housing part)(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống tự động làm sạch linh kiện vỏ bọc cảm biến khí thải (Housing part)

L I CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu tơi Các s li u, kết qu nêu lu n văn trung thực ch a đ c công b b t kỳ cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 09 năm 2017 (Ký tên ghi rõ họ tên) Nguy n T n An II L IC M N L i xin gửi l i c m n chân thành nh t đến PGS.TS Đ Thành Trung - gi ng viên tr ng Đ i Học S Ph m Kỹ Thu t Tp Hồ Chí Minh, thầy r t nhi t tình đóng góp ý kiến, giúp đỡ r t nhiều đ tơi hồn thành lu n văn t t nghi p m t cách t t nh t Kính gửi l i c m t t i Ban Giám Hi u tr ng Đ i Học S Ph m Kỹ Thu t Tp Hồ Chí Minh t o điều ki n thu n l i cho đ c học t p nghiên cứu Đồng th i, xin c m n gia đình, b n bè quan tâm lo l ng đến sức kh e tôi, giúp đỡ v t ch t tinh thần đ tơi hồn thành t t lu n văn t t nghi p Tôi xin chân thành c m n Tp Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 09 năm 2017 (Ký tên ghi rõ họ tên) Nguy n T n An III TÓM T T Trong b i c nh phát tri n công ngh toàn gi i m i khái ni m công nghi p 4.0 đ i Vi c tự đ ng hóa thiết b nhà máy tr nên c p thiết M t mặt tăng su t, gi m chi phí s n xu t mặt khác t o môi tr làm vi c t t, tự đ ng hóa gi m ph thu c vào sức lực, tinh thần ng ng i lao đ ng Đề tài “nghiên cứu thiết kế chế t o h th ng làm s ch tự đ ng linh ki n v bọc c m biến khí th i” m t s c i thi n vi c tự đ ng hóa nhà máy Trong nghiên cứu này, vi c gi i thi u ph ki n c khí có dính dầu gia cơng, chọn ph ng pháp làm s ch linh ng án cho h p lý cách thực nghi m Từ đ a lựa chọn m u thiết kế hình d ng t ng th nh c u trúc c m b ph n h th ng làm s ch tự đ ng linh ki n v bọc c m biến khí th i phù h p v i yêu cầu t i nhà máy Tính tốn lựa chọn xy lanh, c c u ho t đ ng h th ng dựa thông s catalog hãng Maker Tính tốn thiết kế m ch n, chọn lựa PLC điều n h th ng đ m b o theo nguyên t c qui chuẩn công nghi p Thiết kế giao di n điều n h th ng hình HMI Tiếp theo công vi c chế t o l p ráp c m chi tiết c khí h th ng theo b ng thiết kế L p ráp xy lanh h th ng dây khí điều n xy lanh từ ngõ valve Solenoid L p ráp đ ng ng n c h th ng L p ráp tủ n lên thân máy kết n i tín hi u n vào Công vi c sau tiến hành l p s đồ kh i ch hành viết ch ng trình điều n tiến ng trình cho PLC, hình điều n HMI Tiến hành ch y thử ki m tra lực h th ng, ch nh sửa c i thi n b đề tài chế t o đ c đ m c đích cu i c m t h th ng hoàn ch nh đ a vào sử d ng t i nhà máy ph c v cho s n xu t H th ng đ t đ c yêu cầu công ty đ a giúp công ty đ t l i nhu n sử d ng h th ng tự đ ng làm s ch linh ki n v bọc c m biến khí th i (Housing part) vào s n xu t IV ABSTRACT In the context of world-wide technology development and recently the concept of industry 4.0 was born Automation of equipment in the plant becomes imperative On one hand it helps increase productivity, reduce production costs and create a good environment for workers, as automation will reduces the reliance on the morale of employees The topic of "research, design and manufacture of automatic cleaning system for exhaust gas sensor cover (Housing part)" is one of the improvements in factory automation In this study, the first is to introduce mechanical component cleaning methods in cutting fluid, thus choosing the suitable projects by experimenting From there, the designs of the overall shape as well as the structure of the components of the automatic cleaning system of the exhaust gas sensor cover are brought out and collected which conform to the requirements of the factory Calculation and selection of cylinders, the structure of the operation of the system based on the catalog parameters of the makers Electrical circuit design, PLC selection to control the system ensures the principles and standards in the industry System control interface design with HMI monitor Next is the fabrication and assembly work of the mechanical components of the system according to the design Assembling the cylinders and wiring to control the cylinders from the output of the valve Solenoid Assembling the water mains of the system Assemble electrical cabinets on the body and connect the electrical signals of input and output The final task is to make a program block diagram and programmable PLC programming, PLC, HMI control display Carry out testing and commissioning of the system, and improve it step by step so that the ultimate goal of the project is to build a complete system for use at the manufacturing facility The system meets the company's requirements and helps the company make a profit by using a automatic cleaning system for exhaust gas sensor cover (Housing part) in manufacturing V M CL C LÝ L CH KHOA H C I L I CAM ĐOAN II L IC M N .III TÓM T T .IV ABSTRACT V DANH SÁCH CÁC CH VI T T T X DANH SÁCH CÁC HÌNH XII DANH SÁCH CÁC B NG XVI CH NG 1: T NG QUAN 1.1 Đ i t ng nghiên c u 1.2 Tình hình nghiên c u n c 1.3 Tính c p thi t đ tài 1.4 Ý nghƿa khoa h c th c ti n c a đ tài 1.5 Nhi m v , gi i h n ph ng pháp nghiên c u 1.5.1 Nhi m v đề tài 1.5.2 Gi i h n đề tài .9 1.5.3 Ph ng pháp nghiên cứu 10 1.6 B c c đ tài 10 CH NG 2: GI I THI U & C S LÝ THUY T 12 2.1 Gi i thi u c m bi n khí th i v b c c m bi n khí th i 12 2.1.1 Gi i thi u c m biến khí th i 12 2.1.2 Nguyên lý ho t đ ng c m biến khí th i 12 2.1.3 Gi i thi u v bọc c m biến khí th i 16 2.1.4 Gi i thi u dòng ch y công đo n s n xu t linh ki n v bọc c m biến .16 2.1.5 Đi m v n đề t i công đo n s n xu t linh ki n v bọc c m biến .17 2.2 Lý thuy t công đo n làm s ch 18 2.2.1 V trí cơng đo n làm s ch 18 2.2.2 Ph ng pháp làm s ch .18 2.2.3.Ch t làm s ch 19 VI 2.2.4 Nguyên lý tẩy dầu ph ng pháp 19 2.2.5 Kết qu phân tích tình tr ng dính d v t 20 2.2.6 Đề xu t ph ng án làm s ch .21 2.3 C s lý thuy t tính tốn l a ch n bĕng t i đai 21 2.3.1 Ph n lo i băng t i đai .21 2.3.2 Những b ph n băng t i đai 22 2.3.3 Lý thuyết tính tốn băng t i đai 25 2.4 C s lý thuy t b m ly tâm 36 2.4.1 Khái ni m chung 36 2.4.2 S đồ c u t o b m ly tâm 36 2.4.3 Nguyên t c ho t đ ng b m ly tâm 37 2.4.4 C t áp thực tế b m ly tâm 38 2.4.5 nh h ng kết c u cánh đến c t áp b m ly tâm 39 2.4.6 L u l ng b m ly tâm 39 2.4.7 Xác đ nh c t áp toàn phần b m 40 2.4.8 Chiều cao hút hình học b m ly tâm 41 2.4.9 Công su t hi u su t máy b m 43 CH NG 3: Ý T 3.1.Ý t NG THI T K 45 ng thi t k 45 3.2 Đánh giá ch n l a mơ hình thi t k 47 3.3 Nguyên lý ho t đ ng máy 49 3.3.1 Quy trình làm s ch .49 3.3.2 Quy trình điều ch nh th i gian làm s ch & b o trì 50 3.4 Nguyên lý làm s ch c a h th ng 50 CH NG 4:TÍNH TỐN, THI T K C 4.1 Thi t k b n r a n KHÍ 51 c cho linh ki n Housing 51 4.1.1 Thiết kế bồn .51 4.1.2 Thiết kế đồ gá linh ki n Housing đ ng ng n c rửa 51 4.1.3 Thiết kế n p bồn rửa s n phẩm 52 4.2 Thi t k c m b n x t khí 52 4.2.1 Thiết kế bồn x t khí đ ng ng khí 52 VII 4.2.2 Thiết kế n p bồn x t khí .53 4.3 Thi t k h th ng b m n c cho b n r a linh ki n Housing 54 4.3.1 Thiết kế thân bồn 54 4.3.2 Thiết kế đ ng ng c p, x n c 56 4.3.3 Thiết kế b ph n gia nhi t 57 4.3.4 Thiết kế b tách váng dầu 58 4.4 Thi t k c m tay g p 60 4.4.1 Ph ng án thiết kế tay g p 60 4.4.2 Thiết kế c c u kẹp 62 4.4.3 Tính tốn c c u kẹp 62 4.4.4 Tính tốn lựa chọn xy lanh kẹp cho tay g p 64 4.4.5 Thiết kế c đ nh tay g p v i xy lanh 65 4.4.6 Thiết kế t m kết n i tay g p v i thân máy 66 4.5 Thi t k c c u di chuy n c m tay g p lên/xu ng 66 4.5.1 Lựa chọn cách b trí xy lanh chuy n đ ng lên/xu ng .66 4.5.2 Tính tốn lựa chọn xy lanh lên/xu ng 67 4.5.3 Thiết kế c m chi tiết kết n i xy lanh lên/xu ng v i c m tay g p .70 4.6 Thi t k c c u di chuy n ngang (ra/vào) thân c đ nh lên khung c a h th ng 74 4.6.1 Tính tốn lựa chọn xy lanh ra/vào 74 4.6.2 Thiết kế c m chi tiết kết n i xy lanh di chuy n ra/vào .75 4.7 Thi t k b c p linh ki n Housing 79 4.8 Thi t k bĕng t i vào 80 4.9 Thi t k bĕng t i đ a linh ki n Housing sau làm s ch 81 4.10 Thi t k thân khung h th ng 82 4.10.1 Thiết kế khung h th ng 82 4.10.2 Thiết kế chân đế .83 4.10.3 Thiết kế cover h th ng 83 CH NG 5: THI T K M CH ĐI N 86 5.1 Tính tốn l a ch n thi t b cho m ch n 87 5.1.1 Tính tốn lựa chọn cơng t c t 87 VIII 5.1.2 Tính tốn lựa chọn r le nhi t 87 5.1.3 Tính tốn lựa chọn PLC&CB b o v PLC 89 5.1.4 Tính tốn lựa chọn nguồn 24VDC 89 5.1.5 Tính tốn lựa chọn CB t ng 90 5.2 Thi t k t n 92 5.3 Thi t k giao di n u n HMI 93 5.4 Thi t k quy trình u n ho t đ ng xy lanh 96 5.4.1 L p s đồ hành trình b c chu trình h th ng 96 5.4.2 Xác đ nh h điều ki n 96 CH NG 6: L P TRÌNH ĐI U KHI N 99 6.1 Gi i thi u v PLC & HMI Keyence 99 6.1.1 PLC Keyence .99 6.1.2 HMI Keyence 100 6.2 Thi t l p đ a ch đặc tính đ i t ng c a HMI 102 6.3 Thi t l p đ a ch tín hi u c a PLC 104 6.4 L p l u đ thu t toán PLC 106 CH NG 7: L P RÁP H TH NG 108 7.1 Trình t l p ráp 108 7.1.1 Trình tự l p ráp c khí .108 7.1.2 Trình tự l p ráp m ch n dây tín hi u 111 7.1.3 Kết n i l p ráp hoàn ch nh h th ng 114 7.2 Ki m tra l p ráp 114 7.2.1 Ki m tra l p ráp c khí 114 7.2.2 Ki m tra l p ráp n .115 7.3 Ch y th h th ng 115 CH NG 8: KI M TRA & ĐÁNH GIÁ K T QU H TH NG 117 8.1 Ki m tra đ s ch s n ph m (linh ki n Housing Part) 117 8.2 Th nghi m u ki n làm s ch 118 8.2.1 Đánh giá yếu t th i gian làm s ch 118 8.2.2 Đánh giá yếu t áp su t x t khí 119 8.2.3 Đánh giá yếu t áp su t rửa nhi t đ n IX c rửa 120 8.2.4 Đánh giá điều ki n làm s ch h th ng 121 8.3 Thông s h th ng 123 8.4 Đánh giá 124 CH NG 9: K T LU N 127 9.1 K t lu n 127 9.2 H ng phát tri n đ tài .127 TÀI LI U THAM KH O 129 PH L C 1: TÀI LI U H NG D N V N HÀNH H TH NG 132 PH L C 2: K T QU KI M TRA Đ S CH C A LINH KI N HOUSING SAU KHI LÀM S CH 135 PH L C 3: B N V H TH NG LÀM S CH T PH L C 4: M CH ĐI N, CH Đ NG 136 NG TRÌNH PLC C A H TH NG 147 X DANH SÁCH CÁC CH VI T T T Ch vi t t t Nguyên nghƿa PLC Programmable Logic Controller HMI Human-Machine-Interface NG Not Good MR Internal Auxiliary Relay DM Data Memory CB Circuit Breaker ECU Electronic Control Unit OP Operating Process PCM Powertrain Control Module XI 142 143 144 145 146 PH L C M CH ĐI N, CH NG TRÌNH PLC C A H TH NG  M ch n c a h th ng  Ch Ch ng trình u n c a h th ng ng trình điều n h th ng t i lên Google Drive theo đ ng link sau: 147 148 149 NGHIÊN C U THI T K VÀ CH T O H TH NG T Đ NG LÀM S CH LINH KI N VỎ B C C M BI N KHÍ TH I (HOUSING PART) A STUDY ON DESIGN AND MANUFACTURE OF AUTOMATIC CLEANING SYSTEM FOR EXHAUST GAS SENSOR COVER (HOUSING PART) Nguy n Tấn An, Ph m Sơn Minh, Đ Thành Trung Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM TĨM T T Hiện cơng đoạn làm linh kiện khí số nhà máy chưa tự động hóa hồn tồn, suất chất lượng làm phụ thuộc nhiều vào người lao động Để tăng suất, giảm chi phí sản xuất mặt khác tạo môi trường làm việc tốt cho công nhân việc tự động hóa giải tất vấn đề Tuy nhiên hầu hết hệ thống tự động làm thị trường nước với giá đắt đỏ, việc nghiên cứu phát triển hệ thống tự động làm cấp thiết Trong báo này, nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống làm tự động linh kiện vỏ bọc cảm biến khí thải (Housing Part) thực Hệ thống làm tự động có suất làm 705 linh kiện/giờ, độ linh kiện ≤0,7mg/linh kiện (lượng dầu cho phép cịn sót lại linh kiện), chi phí đầu tư ban đầu bảo trì bảo dưỡng thấp thỏa mãn yêu cầu đặt doanh nghiệp Đồng thời hệ thống dễ dàng kết nối với dây chuyền sản xuất linh hoạt Từ khóa: thiết kế & chế tạo; cảm biến khí thải; Housing Part; tự động hóa; hệ thống làm ABSTRACT At present, the process of cleaning mechanical components in some factories is not completely automated, the productivity and quality of cleaning is highly dependent on workers To increase productivity, reduce production costs and, on the other hand, create a good working environment for workers, automation will address all of these issues However, most of the automated cleaning systems on the market are out of the country at very high prices, so study and development of automated cleaning systems are imperative In this article, study on design and manufacture of a automatic housing cleaning system with a capacity of 705 parts/hour The automatic cleaning system that meets the requirements of enterprises is the productivity, cleanliness of components ≤0.7mg/part (the amount of oil left over on the components), the initial investment and maintenance costs are low The system can be connected easily to flexible production lines Keywords: design & manufacture , exhaust gas sensor; Housing part; automation; cleaning system GI I THI U Trước bối cảnh công ty sử dụng phần lớn sức lao động tay chân vào hoạt động sản xuất việc cải tiến hướng đến dây chuyền tự động thay cho nhân công giảm sức lao động nhiều tốt Vấn đề nhà máy gặp phải công đoạn làm linh kiện Housing (vỏ bọc cảm biến khí thải) cịn phụ thuộc cơng nhân Bên cạnh tình hình nghiên cứu nước hệ thống tự động làm linh kiện tơ cịn hạn chế nghiên cứu Trương Thanh Dũng, Lê Văn Vang, Mai Xuân Sỹ chưa tự động hoàn tồn, khơng thể đưa vào dây chuyền tự động hệ thống sản xuất cơng nghiệp cịn phụ thuộc người [1, 2] Còn nghiên cứu giới hệ thống làm đạt tính linh hoạt tự động hóa hồn tồn khâu trình làm thị trường ngồi nước có cơng ty chun hệ thống làm tự động: Morigo Seiki (Japan), JENFAB, Inc (CT), Alliance Manufacturing, Inc (WI), TEMCO Parts Washers (OK), Jayco Cleaning Technologies (OH) , nhiên giá thành hệ thống làm cao (lớn 40.000 USD), kể phụ tùng thay bảo dưỡng cho hệ thống làm có giá cao Với tìm hiểu tình hình ngồi nước bên nhu cầu thực tế doanh nghiệp cơng tác cần hệ thống làm với mục đích cải thiện công đoạn làm với hai tiêu chí: giá thành phải thấp hai hệ thống dễ dàng can thiệp để phù hợp điều kiện kết nối dây chuyền nhà máy Do việc nghiên cứu “Hệ thống tự động làm linh kiện vỏ bọc cảm biến khí thải (Housing Part)” cần thiết Yêu cầu hệ thống làm sạch: suất hệ thống làm đạt tối thiểu 700 linh kiện/giờ (tiêu chuẩn dựa theo lực sản xuất dây chuyền sản xuất linh kiện Housing) Độ linh kiện phải ≤0,7mg/linh kiện (lượng dầu cịn sót lại linh kiện) THI T K , CH T O H TH NG 2.1 Nguyên lý làm s ch c a h th ng Hiện trạng trước cơng đoạn làm linh kiện dính dầu gia cơng Nhiệm vụ hệ thống tách lượng dầu dính linh kiện khỏi linh kiện Dựa vào tính chất v t lý sức căng bề mặt chất lỏng, dùng nước nóng để phun rửa linh kiện dính dầu với áp lực khí để làm linh kiện Nước nóng thẩm thấu vào dầu sức căng bề mặt nguyên liệu, tách dầu Lực bám dính dầu lên linh kiện phụ thuộc sức căng bề mặt (γ) công thức (1) [3] 1F (1) γ= 2L Trong đó: F lực bám chất lỏng; L chiều dài mặt chất lỏng di động Hệ số sức căng bề mặt (γ) phụ thuộc tính chất nội chất lỏng, nhiệt độ ảnh hưởng đến sức căng bề mặt Bằng thực nghiệm cho thấy hệ số sức căng bề mặt giảm nhiệt độ tăng thơng qua cơng thức thực nghiệm tvưs [4] khoảng 70% (thực nghiệm nhiệt độ nước 75°C) Để tăng tính hiệu làm trước cơng đoạn rửa nước nóng linh kiện qua bước xịt khí để đẩy bớt lượng dầu dính linh kiện khoảng 30% (thực nghiệm) Sau linh kiện xịt khí để đẩy dính linh kiện Kết sau làm linh kiện loại bỏ dầu bám ban đầu linh kiện khô 2.2 Các cụm chi ti t c a h th ng Hệ thống làm thiết kế theo cụm chi tiết ứng với chức khác Hệ thống gồm 10 cụm chi tiết thể hệ sơ đồ khối Hình 1 Tủ điện điều khiển hệ thống 10 Cụm băng tải vào Bộ cấp linh kiện vào Cụm thân di chuyển Cụm tay gắp linh kiện Hệ thống tự động làm Khung hệ thống Hệ thống bơm nước Cụm bồn làm Cụm băng tải Cụm thiết bị lọc khí van điều khiển Hình Sơ đồ khối cụm hệ thống Sau thiết kế cụm chi tiết xong, thực lắp ghép cụm chi tiết với thiết kế tổng thể hệ thống Hình 2 (2) γV =k(TC -T) Trong đó: V thể tích mol chất; T C nhiệt độ tới hạn k số hầu hết chất (k = 2,1 10 -7 JK -1 mol -   2/3) [4] Nhờ tính chất với áp lực vịi nước nóng phun rửa linh kiện làm dầu dính linh kiện Housing Hình Thiết kế tổng thể hệ thống tự động làm 2.3 Tính tốn thi t k cấu tay g p linh ki n Dựa ý tưởng thiết kế cấu tay gắp với ngàm kẹp chuyển động tịnh tiến song song với Sử dụng cấu truyền lực xy lanh cho cấu kẹp Từ thiết kế cấu tay gắp Hình F a sin  cos  F a sin 2 (7)  2L 4L Điều ki n để tay g p kẹp v t thể: Lực ma sát má kẹp phải lớn trọng lượng v t (Hình 5) nên: Fms1  Fms  P k (8)  F1n  Trong Fms1 ,Fms2 : Lực ma sát má kẹp tác động giữ v t; P: trọng lực v t; k: hệ số an toàn (9) Pm g m: khối lượng v t kẹp g: gia tốc trọng trường ( m / s ) Hình Cơ cấu tay gắp linh kiện Để đảm bảo cấu tay gắp hoạt động kẹp linh kiện Housing phải tính tốn lực kẹp cần thiết cho xy lanh Phân tích lực tác dụng lên cấu tay gắp biểu diễn Hình Hình Sơ đồ phân tích lực cấu kẹp Khi xy lanh tác dụng lực F lên cấu sơ đồ Hình lực kẹp ngàm tác dụng lên v t cần kẹp F1n ,F2n Vì tính đối xứng má kẹp nên F1n =F2n cần phân tích lực F1n Lực tác động lên má kẹp (v t cần kẹp): F1n  F1 cos  Xét mô men O: F1 L  Fa a F a  F1  a L Mà Fa  F sin  Từ (4), (5), (6) ta có: (3) (4) (5) (6) Hình Sơ đồ phân bố lực kẹp vật Vì tính đối xứng má kẹp phân tích bên nên lực ma sát bên nhau: Fms1  Fms  N  (10) N: phản lực tác động lên má kẹp  : hệ số ma sát má kẹp với v t Mà N  F1n (11) Từ (7), (9), (10), (11) vào (8) ta được: F a sin 2 (12) m g k 4L F mgk2L a  sin 2 (13) V y để đảm bảo cấu tay gắp hoạt động kẹp linh kiện Housing cần xy lanh tác dụng lực F phải thỏa biểu thức (13) 2.4 Thi t k n điều khiển h th ng Hệ thống điện hệ thống tự động làm gồm phần: nguồn, phần điện động lực, phần điện điều khiển, phần domino phân phối tín hiệu điện thiết bị ngoại vi Phần điều khiển hệ thống sử dụng PLC để l p trình phần tương tác với người sử dụng sử dụng hình cảm ứng HMI Trong đó, mạch điện điều khiển động lực thể Hình thiết bị hệ thống có nút Origin để người dùng nhấn điểm gốc sử dụng xong hoạt động tiếp B T NÚT ON/OFF Vặn mở nút EMG Các Alarm có hiển thị (0) hay khơng có (1) ? Kiểm tra lỗi hiển thị Xử lý lỗi Chọn mục Handle (0) chọn Auto/1Cycle (1) Về điểm Origin (0) Điều khiển tay (1) Hình Mạch điều khiển động lực 2.5 Thu t toán điều khiển h th ng Điều khiển hệ thống thông qua việc l p lưu đồ thu t toán PLC, liệt kê bước hành động trường hợp xử lý lỗi dựa theo nguyên lý hoạt động yêu cầu hệ thống, sau xây dựng lên bước thực hoạt động theo Hình Các yêu cầu ho t đ ng c a h th ng gồm: - Các lỗi báo hệ thống: ᬅ lỗi nút dừng khẩn cấp, ᬆ lỗi chưa đủ nhiệt độ nung nóng nước, ᬇ lỗi mực nước thấp, ᬈ lỗi sensor cửa, ᬉ lỗi dòng bơm làm sạch, ᬊ lỗi q dịng bơm tuần hồn, ᬋ lỗi q dịng điện trở nung, ᬌ lỗi dòng motor băng tải vào, ᬍ lỗi dòng motor băng tải ra, ᬎ lỗi dòng motor vớt váng dầu, ᬏ lỗi áp suất nước bơm tuần hoàn Hệ thống dừng hoạt động lỗi báo xuất thông báo lên hình - Hệ thống có chế độ: Chế độ chạy tự động, chế độ điều khiển tay, chế độ chạy chu trình Chế độ chạy tự động (chạy hàng loạt chu trình), chế độ chạy chu trình hoạt động hệ thống vị trí chuẩn bị hoạt động sẵn sàng (vị trí Origin) Chế độ điều khiển tay cho phép điều khiển ON/OFF Điều khiển nút nhấn chức Máy điểm Origin (1) Chưa Origin (0) Nh p thời gian xịt nước khí Chọn 1Cycle(0) Auto hàng loạt(1) Nhấn nút Origin đến đền Origin sáng lên 1 0 Điều khiển chưa xong (0) xong (1) Về điểm Origin Nhấn nút Start Nhấn nút Start Máy làm linh kiện sau dừng Máy làm hàng loạt Hình Lưu đồ thuật toán điều khiển 2.6 Ch t o l p ráp h th ng Sau việc chế tạo cụm chi tiết, tiến hành lắp ráp hệ thống đảm bảo chất lượng hệ thống theo tiêu chuẩn “ISO/TS 16949:2009(E)” độ bền ổn định hệ thống Hình [5] ổn định làm hệ thống với điều kiện làm cho hệ thống hoạt động liên tục tuần (tần suất thay nước làm 1lần/tuần) Để tăng độ tin c y lấy ng u nhiên m u vào ngày cuối tuần (vì nước làm dơ nhiều ảnh hưởng đến độ nhiều nhất) Nếu liệu đo đạt (OK) lấy kết đánh giá độ cho chu kì thay nước Theo tiêu chuẩn nhà máy đưa lượng dầu cịn sót lại linh kiện (