Luận văn nghiên cứu chế tạo máytự động gia công lỗ xỏ dây giày thể thao

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ SÀI GÒN KHOA CƠ KHÍ  NGÀNH CNKT CƠ ĐIỆN TỬ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÁY TỰ ĐỘNG GIA CÔNG LỖ XỎ DÂY GIÀY THỂ THAO GVHD: NGUYỄN ĐÀM TẤN SVTH: NGUYỄN HỮU TÀI PHAN CHÍ LĨNH MSSV: LT11600004 LT11600010 LỚP: L16_CDT01 THÁNG 07 / 2018 LỜI NÓI ĐẦU Hiện với xu hướng tồn cầu hố đời sống kinh tế tạo hội thách thức doanh nghiệp, buộc doanh nghiệp phải đương đầu với cạnh tranh không nước mà phải cạnh tranh gay gắt với thị trường quốc tế Với xu hướng chuyển từ cạnh tranh chất lượng sang cạnh tranh giá thành sản phẩm Vì doanh nghiệp muốn tồn đứng vững thị trường phải giành thắng lợi cạnh tranh mà điều có chất lượng giá sản phẩm doanh nghiệp phải hợp lý Việc đầu tư tự động hóa q trình sản xuất để cắt giảm nhân lực lao động tay chân ưu tiên hàng đầu doanh nghiệp để giảm chi phí sản xuất giảm giá thành sản phẩm Cơ điện tử ngành học nước ta, ngày khẳng định vai trị giai đoạn cơng nghiệp hóa đại hóa ngày phát triển đất nước tương lai Đây ngành có hội tụ đúc kết ba chuyên ngành khí, tin học điện tử mà sản phẩm cuối hệ thống tự động hóa góp phần giải phóng sức lao động người Với ngành điện tử không ứng dụng nhiều lĩnh vực sản xuất cơng nghiệp, tự động hóa nhiều lĩnh vực khác Sau thời gian học tập nghiên cứu, với dạy bảo tận tình thầy giáo trợ giúp bạn tài liệu có liên quan Chúng tơi hồn thành xong đề tài [Nghiên Cứu Chế Tạo Máy Tự Động Gia Công Lỗ Xỏ Dây Giày Thể Thao] để ứng dụng vào dây chuyền sản xuất thực tế sản phẩm ứng dụng ngành điện tử i LỜI CẢM ƠN Để thực đề tài, nhận nhiều dẫn, giúp đỡ động viên quý báu nhiều người, thiếu giúp đỡ làm cho đề tài khơng đạt kết Chúng vô cảm ơn tất thầy cô Khoa Cơ Khí trường Đại Học Cơng Nghệ Sài Gịn, thầy tham gia q trình đào tạo hướng dẫn chúng tơi suốt q trình học đại học, nhờ thầy mà chúng tơi có đủ kiến thức lòng tự tin để thực đề tài nghiên cứu đề tài tương lai Và xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc thầy Nguyễn Đàm Tấn, người thầy hướng dẫn tận tình bảo cho phương pháp nghiên cứu khoa học, phương pháp làm luận văn thầy cung cấp cho nhiều kiến thức chuyên sâu để thực đề tài Dành cho gia đình, chúng tơi xin cảm ơn Ba Mẹ, người thân gia đình ln quan tâm, ủng hộ động viên suốt thời gian học đại học Gia đình chỗ dựa vững chúng tơi Bên cạnh chúng tơi xin gửi lời cảm ơn đến công ty TNHH DV-KT-TM Nhất Tinh giúp đỡ việc thực đề tài Chúng chân thành cảm ơn bạn lớp L16-CDT01 chia sẻ nhiều kiến thức bổ ích liên quan đến đề tài TP Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng năm 2018 Nguyễn Hữu Tài Phan Chí Lĩnh ii MỤC LỤC Lời nói đầu……………………………………………………………… i Lời cảm ơn…………………………………………………………….…ii Danh mục bảng vẽ hình ảnh………… ……………………… ….… vii Danh mục biểu…………………………………………………… xii TỔNG QUAN Giới thiệu ngành giày da Giới thiệu đối tượng đề tài Tình hình sản xuất Tình hình sản xuất nước Tình hình sản xuất ngồi nước Đề xuất nghiên cứu chế tạo máy tự động đề tài Mục tiêu nhiệm vụ đề tài Mục tiêu tổng quát Mục tiêu kỹ thuật Nhiệm vụ đề tài Nội dung đề tài PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ Phân tích lựa chọn nguyên lý Bố trí cụm chức song song 10 Bố trí cụm chức nối tiếp 10 Kết luận 11 Cụm ủi thẳng dây 11 Phân tích lựa chọn kết cấu khí 11 Phân tích lựa chọn nguồn dẫn động 13 iii Xây dựng sơ đồ động học cụm ủi thẳng dây 14 Cụm cấp dây chiều dài 15 Phân tích lựa chọn nguyên lý 15 Chọn nguồn động lực 15 Chọn truyền động từ động đến lăn 16 Xây dựng sơ đồ động học cụm cấp dây chiều dài 18 Cụm cấp dây thông số 18 Phân tích lựa chọn nguyên lý 18 Chọn nguồn động lực 19 Xây dựng sơ đồ động học cụm gập dây thông số 19 Cụm cắt dây 20 Phân tích lựa chọn nguyên lý 20 Chọn nguồn động lực 22 Chọn chuyển đổi chuyển động quay thành tịnh tiến 23 Xây dựng sơ đồ động học cụm cắt dây 24 Cụm hàn dây 25 Phân tích lựa chọn nguyên lý 25 Xây dựng sơ đồ động học cụm hàn 26 Cụm thu hồi sản phẩm 26 Phân tích lựa chọn nguyên lý 26 Xây dựng sơ đồ động học cụm thu hồi sản phẩm 27 Phân tích lựa chọn điều khiển 28 Máy tính 28 Vi điều khiển 28 PLC 28 iv Kết luận 29 TÍNH CHỌN KẾT CẤU CƠ KHÍ 30 Yêu cầu kỹ thuật 30 Cụm cấp dây chiều dài 32 Chọn sơ công suất động 32 Tính độ cứng lò xo ép lăn 33 Tính tốn lựa chọn đai 33 Tính kích thước trục 34 Tính tốn lựa chọn ổ lăn cho lăn 37 Cụm ủi thẳng dây 39 Cụm cắt hàn dây 41 Tính cơng suất động cắt dây 41 Cụm gập dây thu hồi sản phẩm 47 Chọn trượt 47 Chọn ty trượt 48 TÍNH CHỌN HỆ THỐNG ĐIỆN, KHÍ NÉN VÀ ĐIỂU KHIỂN 50 Hệ thống dẫn động điện 51 Mạch động lực động cắt hàn dây M1 52 Mạch động lực động xả dây M2 56 Mạch động lực động kéo dây 57 Mạch động lực cụm ủi cụm hàn dây 63 Mạch động lực động quạt thổi 68 Hệ thống cấp nguồn động lực nguồn điều khiển 69 Hệ thống khí nén 74 Tính chọn xi lanh khí nén 75 v Tính chọn van khí nén điều khiển xi lanh 79 Hệ thống điều khiển 80 Tín hiệu vào PLC 82 Lựa chọn PLC 83 Lựa chọn thiết bị cảm biến 85 Lựa chọn hình điều khiển 90 Sơ đồ mạch điều khiển 92 Cấu trúc chương trình PLC giao diện điều khiển HMI 99 Tổng kết 101 QUÁ TRÌNH CHẾ TẠO LẮP RÁP VÀ VẬN HÀNH 102 Một số vẽ chi tiết lắp đặt 102 Một số vẽ chi tiết 104 Q trình gia cơng chế tạo, lắp ráp 108 Q trình gia cơng chế tao 108 Quá trình lắp ráp máy 109 Lắp đặt hệ thống điện điều khiển máy 114 Kết trình chế tạo lắp ráp vận hành 119 KẾT LUẬN 121 Cơng việc hồn thành đề tài ứng dụng đề tài vào thực tiễn 121 Những hạn chế đề tài 121 Hướng nghiên cứu 122 vi DANH MỤC BẢN VẼ, HÌNH ẢNH Hình 1.1 Vị trí lỗ xỏ dây giày thể thao Hình 1.2 Bơi keo cho dây khoen (tại nhà máy ChangShin VN) Hình 1.3 Quy trình ép sấy keo cho dây khoen giày (tại nhà máy ChangShin VN) Hình 1.4 Cuộn dây đầu vào Hình 1.5 Trình tự hoạt động máy Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý bố trí cụm song song 10 Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý bố trí cụm nối tiếp 10 Hình 2.3 Nguyên lý dùng băng tải nhiệt tạo ma sát để ủi thẳng dây 11 Hình 2.4 Nguyên lý dùng gia nhiệt tịnh tiến lên xuống ủi dây 12 Hình 2.5 Sơ đồ động học cụm ủi thẳng dây 14 Hình 2.6 Nguyên lý cụm cấp dây 15 Hình 2.7 Bộ truyền đai 16 Hình 2.8 Bộ truyền xích 17 Hình 2.9 Sơ đồ động cụm cấp dây 18 Hình 2.10 Sơ đồ nguyên lý gập phôi 19 Hình 2.11 Xi lanh xoay khí nén 19 Hình 2.12 Sơ đồ động học cụm gập dây 20 Hình 2.13 Nguyên lý cắt kéo 21 Hình 2.14 Mối cắt dao cắt bị mòn 21 Hình 2.15 Nguyên lý cắt dây nhiệt 22 Hình 2.16 Cơ cấu cam biến chuyển động quay thành tịnh tiến 24 Hình 2.17 Bộ truyền vít me đai ốc 24 Hình 2.18 Sơ đồ động cụm cắt dây 25 vii Hình 2.19 Mẫu dây sau gập 25 Hình 2.20 Sơ đồ nguyên lý cụm hàn 26 Hình 2.21 Sơ đồ động cụm cắt dây hàn dây 26 Hình 2.22 Nguyên lý thu hồi sản phẩm khí thổi 27 Hình 2.23 Sơ đồ động cụm thổi thu hồi sản phẩm 27 Hình 3.1 Hình ảnh minh họa sản phẩm 31 Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý cụm cấp dây chiều dài 32 Hình 3.3 Bảng thơng số vật liệu SUJ2 [4] 35 Hình 3.4 Biểu đồ moment uốn xoắn 36 Hình 3.5 Sơ đồ bố trí gối đỡ trục 38 Hình 3.6 Sơ đồ nguyên lý cụm ủi dây 39 Hình 3.7 Bản vẽ cụm ủi thẳng dây cụm cấp dây chiều dài 40 Hình 3.8 Sơ đồ nguyên lý cụm cắt hàn dây 41 Hình 3.9 Thơng số kỹ thuật lò xo FWF12-50-B 42 Hình 3.10 Phân tích lực tác dụng lên trượt 43 Hình 3.11 Bản vẽ lắp cụm cắt dây hàn dây 46 Hình 3.12 Sơ đồ nguyên lý cụm gập dây thông số 47 Hình 3.13 Phân bố lực trượt 47 Hình 3.14 Thơng số bạc trượt LM10 [4] 48 Hình 3.15 Bản vẽ cụm gập dây thu hồi sản phẩm 49 Hình 4.1 Sơ đồ nguyên lý mạch động lực 51 Hình 4.2 Nguyên lý mạch động lực động M1 cắt hàn dây 52 Hình 4.3 Mạch nguyên lý động lực động M2 xả dây dự trữ 56 Hình 4.4 Sơ đồ cấp nguồn điều khiện động bước 57 Hình 4.5 Sơ đồ cấu tạo động bước 58 viii Hình 4.6 Cấu tạo lăn chủ động bị động 58 Hình 4.7 Biểu đồ chu trình thời gian 59 Hình 4.8 Bộ điều khiển động bước 61 Hình 4.9 Sơ đồ chân điều khiển động bước 62 Hình 4.10 Sơ đồ chân kết nối động bước 63 Hình 4.11 Sơ đồ mạch điện trở gia nhiệt 63 Hình 4.12 Điện trở 65 Hình 4.13 Bộ điều khiển nhiệt độ 66 Hình 4.14 Sơ đồ đấu dây điều khiển nhiệt TK4S-14SR 67 Hình 4.15 Đầu dị nhiệt độ 67 Hình 4.16 Relay điện tử RP1D40D5-M1 68 Hình 4.17 Sơ đồ mạch động lực quạt thổi 69 Hình 4.18 Quạt sị Nidec 69 Hình 4.19 Mạch ON/OFF 70 Hình 4.20 Bộ nguồn SPD24601b hãng Gavazzi 71 Hình 4.21 Cầu dao BKN 2P-10A 73 Hình 4.22 Sơ đồ nguyên lý mạch khí nén 74 Hình 4.23 Xilanh SMC CDJ2B16-45Z 76 Hình 4.24 Hành trình xilanh 76 Hình 4.25 Hành trình xilanh 77 Hình 4.26 Xi lanh CQSB20-10DCM 78 Hình 4.27 Xi lanh xoay SMC CRB2BW20-270SZ 78 Hình 4.28 PLC FX1N-24MT-DSS 84 Hình 4.29 Khối mở rộng Misubishi FX2N-8EYR 85 Hình 4.30 Vị trí đặt cảm biến cụm cắt 85 ix PHỤ LỤC PHỤ LỤC A: PHỤ LỤC BẢN VẼ CHI TIẾT Phụ lục A - PHỤ LỤC Phụ lục A - PHỤ LỤC Phụ lục A - PHỤ LỤC Phụ lục A - PHỤ LỤC Phụ lục A - PHỤ LỤC Phụ lục A - PHỤ LỤC Phụ lục A - PHỤ LỤC PHỤ LỤC B: PHỤ LỤC CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN Phụ lục B - PHỤ LỤC Phụ lục B - PHỤ LỤC Phụ lục B - PHỤ LỤC Phụ lục B - PHỤ LỤC Phụ lục B - PHỤ LỤC Phụ lục B - PHỤ LỤC Phụ lục B - PHỤ LỤC Phụ lục B -