Chúng em rất mong được sự góp ý của thầy côvà các bạn để nội dụng đồ án được hoàn thiện hơn.Hà Nội, ngày tháng năm 2023 Sinh viên thực hiện Trang 3 MỤC LỤCMỤC LỤC...1CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
lOMoARcPSD|39514913 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ - - ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CÔNG NGHIỆP Đề tài: Phân tích và thiết kế hệ thống Hàn trong nhà máy số 1 công ty cổ phần Kim khí Thăng Long GVHD : PGS.TS Phạm Thị Minh Huệ Lớp : ME6077.1 Sinh viên thực hiện : Dư Đình Chiến 2020607462 Phạm Mỹ Huyền 2020601078 Phạm Thị Lan 2020603104 Khóa : 15 HÀ NỘI - 2023 Downloaded by XINH BONG (bongbong2@gmail.com) lOMoARcPSD|39514913 LỜI CẢM ƠN Đồ án thiết kế hệ thống công nghiệp giúp tổng hợp những kiến thức thiết kế sản phẩm, thống kê, quản lý chất lượng sản phẩm, kỹ thuật hệ thống để khảo sát, phân tích, tính toán thiết kế và đánh giá hệ thống công nghiệp Chình vì vậy, đồ án sẽ là một bài học cho sinh viên Chúng em để tích lũy những kinh nghiệm về thiết kế hệ thống và nắm bắt được thực tế sản xuất của các doanh nghiệp Từ đó sẽ làm nền tảng cho chúng em nghiên cứu và vận dụng những kiến thức chuyên nghành đã được học trong công việc sau này Chúng em đã lựa chọn đề tài:” Phân tích và thiết kế hệ thống Hàn trong nhà máy số 1 công ty cổ phần Kim khí Thăng Long” ,cùng với sự giúp đỡ của cô Phạm Thị Minh Huệ cho tới nay đã hoàn thành những yêu cầu của đề tài Chúng em xin chân thành cảm ơn cô Phạm Thị Minh Huệ đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án khả thi Do kiến thức còn hạn chế trong quá trình thực hiện chúng em không tránh khỏi những sai sót kính mong quý thầy cô trong Hội đồng bảo vệ đồ án chỉ dẫn và giúp đỡ Chúng em rất mong được sự góp ý của thầy cô và các bạn để nội dụng đồ án được hoàn thiện hơn Hà Nội, ngày tháng năm 2023 Sinh viên thực hiện Phạm Mỹ Huyền Phạm Thị Lan Dư Đình Chiến Downloaded by XINH BONG (bongbong2@gmail.com) lOMoARcPSD|39514913 MỤC LỤC MỤC LỤC 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG HÀN TRONG NHÀ MÁY SỐ 1 CÔNG TY CỔ PHẦN KIM KHÍ THĂNG LONG 6 1.1 Lịch sử hình thành và phát triển 6 1.2 Các thiết bị hàn trong nhà máy Kim Khí Thăng Long số 1 .12 1.2.1 Robot hàn ( hàn điểm) 13 1.2.2 Robot xoay .17 1.2.3 Một số thiết bị khác bị trong hệ thống hàn của một Công ty Kim khí Thăng Long: 17 1.3 Quy trình sản xuất trong hệ thống Hàn 17 1.4 Trình tự thiết kế hệ thống Hàn 19 1.5 Định hướng triển khai đồ án 21 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ THIẾT KẾ HỆ THỐNG HÀN 22 2.1 Phân tích sơ đồ nguyên lý thiết kế hệ thống hàn 22 2.2 Cơ sở tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật trong hệ thống hàn 23 2.2.1 Tính toán số công nhân làm việc .24 2.2.2 Tính số sản phẩm yêu cầu sản xuất tại mỗi trạm làm việc 25 2.2.3 Tính toán số lượng thiết bị cần thiết và tổ chức nhân lực 25 2.3 Cơ sở tính toán các chỉ tiêu kinh tế trong hệ thống hàn 26 2.3.1 Hiệu quả sử dụng vốn .26 2.3.2 Chỉ tiêu doanh thu và lợi nhuận .27 2.3.3 Hiệu quả sử dụng nguyên vật liệu 27 2.4 Phân tích sơ đồ mặt bằng và dòng di chuyển 29 2.4.1 Sơ đồ bố trí mặt bằng tại xưởng sản xuất 29 1 Downloaded by XINH BONG (bongbong2@gmail.com) lOMoARcPSD|39514913 2.4.2 Phân tích dòng di chuyển sản phẩm hiện trạng tại một phân xưởng sản xuất của doanh nghiệp .30 2.5 Các phương pháp tổ chức kế hoạch sản xuất trong hệ thống hàn 31 2.6 Phương pháp mô hình hóa hệ thống hàn 33 2.6.2 Giới thiệu về mô hình hóa 33 2.6.2 Phần mềm mô phỏng Tecnomatix Plant Simulation 33 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG HÀN 36 3.1 Phân tích và lựa chọn các tiêu chí trong tính toán, thiết kế .36 3.2 Lập sơ đồ bố trí tổng thể hệ thống Hàn 36 3.3 Tính toán thời gian và thiết bị các trạm làm việc trong hệ thống hàn 39 3.3.1 Thời gian làm việc của từng trạm .39 3.3.2 Số thiết bị trong trạm .41 3.4 Tính toán và tổ chức nhân lực từng trạm làm việc trong hệ thống hàn 43 3.5 Tính toán chi phí vận hành các trạm làm việc trong hệ thống hàn 46 3.6 Tính toán diện tích và bố trí mặt bằng hệ thống Hàn 47 3.6.1 Tính toán diện tích của hệ thống Hàn .47 3.6.2 Bố trí mặt bằng hệ thống Hàn 49 3.7 Lập mặt bằng tổng thể hệ thống Hàn 52 3.8 Lập kế hoạch làm việc các trạm làm việc 53 CHƯƠNG 4: KIỂM NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ .58 4.1 Thiết lập chương trình mô phỏng hệ thống Hàn 58 4.2 Phân tích kết quả mô phỏng hệ thống .66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 2 Downloaded by XINH BONG (bongbong2@gmail.com) lOMoARcPSD|39514913 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bổ sung bìa, DM bảng biểu, danh mục ký hiệu toán học, chữ viết tắt 3 Downloaded by XINH BONG (bongbong2@gmail.com) lOMoARcPSD|39514913 DANH MỤC HÌNH Ả Hình 1 1: Nguồn điện nguyên thủy dùng để hàn[1] 9 Hình 1 2: Hàn hồ quang điện cacbon[1] 10 Hình 1 3: Ống thổi khí và mỏ hàn[1] 10 Hình 1 4: Phương pháp hàn hồ quang Carbon[1] 11 Hình 1 5: Quá trình hàn bằng điện cực kim loại[1] 12 Hình 1 6: Hàn hồ quang Plasma[1] 13 Hình 1 7: Một số thiết bị hàn mới nhất hiện may trên thế giới [1] 14 Hình 1 8: Hàn Laser[1] .14 Hình 1 9: Công ty Kim Khí- Thăng Long số 1[2] .15 Hình 1 10: Máy hàn robot TAWER TL1800 WGIII 16 Hình 1 11: Cấu tạo cánh tay robot hàn[4] 17 Hình 1 12: Súng hàn[4] .18 Hình 1 13: Bộ cấp dây[4] 19 Hình 1 14: Bộ làm sạch súng hàn[4] 19 Hình 1 15: Robot xoay 20 Hình 1 16: Khu vực thực hiện nguyên công hàn .21 Hình 1 17: Bảng điều khiển của robot 23 Y Hình 2 1: Sơ đồ nguyên lý thiết kế hệ thống hàn 25 Hình 2 2 .Error! Bookmark not defined Hình 2 3: Sơ đồ bố trí mặt băng của nhà máy Kim Khí Thăng Long số 1 32 Hình 2 4: Ứng dụng phần mềm Tecnomatix Plant Simulation trong xây dựng hệ thống chế tạo khuôn đúc áp lực 37 Hình 2 5: Mô phỏng 3D trong phần mềm Tecnomatix Plant Simulation 38 hình 3 1: phương án sản xuất 50 hình 3 2: Ma trận From-to biểu diễn sự tương tác giữa các khu vực.Error! Bookmark not defined 4 Downloaded by XINH BONG (bongbong2@gmail.com) lOMoARcPSD|39514913 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN Đồ án môn học Thiết kế hệ thống công nghiệp là một cơ hội tốt giúp Chúng em gồm Chiến, Lan , Huyền có được sự hiểu biết sâu hơn và có những tiếp xúc với quá trình thiết kế hệ thống trong thực tế Trên cơ sở đó giúp chúng em tích lũy được những kinh nghiệm về thiết kế hệ thống và nắm bắt được thực tế sản xuất của các doanh nghiệp, đồng thời vận dụng những kiến thức thiết kế sản phẩm, thống kê, quản lý chất lượng sản phẩm, kỹ thuật hệ thống để khảo sát, phân tích, tính toán thiết kế và đánh giá hệ thống công nghiệp Công ty Cổ phần Kim khí Thăng Long là doanh nghiệp nhà nước có quy mô lớn với 2707 lao động trực thuộc UBND Thành phố Hà Nội với các trang thiết bị hiện đại và dây chuyền công nghệ khép kín, đặc biệt là nhà máy số 1 hiện nay đang sản xuất ra trên 300 loại sản phẩm với số lượng từ 15 đến 20 triệu sản phẩm hoàn chỉnh trong một năm Vì vậy, nhóm chúng em quyết định chọn đề tài “Phân tích và thiết kế hệ thống Hàn trong nhà máy số 1 Công ty cổ phần Kim khí Thăng Long” làm đề tài nghiên cứu của đồ án Trong quá trình làm đồ án do hạn chế về thời gian và điều kiện thực tế nên chúng em khó tránh khỏi sai sót, kính mong các thầy cô giúp đỡ em hoàn thành tốt nhiệm vụ Cuối cùng chúng em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô và ban lãnh đạo viện công nghệ các phòng ban, ban giám đốc trung tâm cùng các anh các chị tại phân xưởng Hàn nhà máy số 1 Công ty Kim khí Thăng Long đã chỉ bảo, đặc biệt là cô giáo Phạm Thị Minh Huệ người đã tận tình hướng dẫn chúng em trong suốt thời gian qua 5 Downloaded by XINH BONG (bongbong2@gmail.com) lOMoARcPSD|39514913 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG HÀN TRONG NHÀ MÁY SỐ 1 CÔNG TY CỔ PHẦN KIM KHÍ THĂNG LONG 1.1 Lịch sử hình thành và phát triển Từ thời kỳ sơ khai của người Sumer (sumerians) tới năm 1800 nguồn gốc của hàn được bắt nguồn từ lửa, và đây được coi là nguồn năng lượng chính được sử dụng cho kỹ thuật hàn Vào khoảng những năm 4000 trước công nguyên (TCN), để hàn 2 vật liệu kim loại với nhau (vàng với vàng, đồng với vàng…) những người Sumer đã dùng lửa để đốt nóng các chi tiết đến trang thái nóng đỏ, sau đó dùng búa để đập ép hai chi tiết dinh vào nhau Phương pháp này ngày nay được biết đến với tên gọi là hàn rèn (forge welding) [1] Vào khoảng 2500 - 3400 năm TCN, hàn vảy cứng (brazing) và hàn vảy mềm (soldering) được ứng dụng để hàn đồ trang sức và đồ kim hoàn được sử dụng ở Mesopotamia và Ai Cập cổ đại Thời đó, vảy mềm thường được sử dụng là hợp kim của chì mà phổ biến nhất là vảy thiếc chì (Sn-Pb) Còn vảy cứng thường là vảy đồng hoặc đồng bạc Chiếc bình cổ entemena (vase of entemena) là bằng chứng của việc hàn vảy giữa đồng với bạc được xác định là có từ thời kỳ của người Sumer Quá trình hàn rèn và hàn vảy ban đầu còn ít được sử dụng, nhưng sau này được sử dụng nhiều để rèn vũ khí và quân trang mãi cho tới khi cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ nhất mở ra (sau năm 1800) với những nhiều phát minh khoa học tiến hành thí nghiệm để kiểm tra các khả năng chịu nhiệt của các kim loại ở nhiệt độ cao lên tới 4468 oF (~ 2464 oC) [1] 6 Downloaded by XINH BONG (bongbong2@gmail.com) lOMoARcPSD|39514913 -Thời kỳ khám phá và phát minh (1800- 1870): Trong thời kỳ này, các nhà khoa học đang mở rộng tầm nhìn về thế giới vi mô của điện và hóa học Từ năm 1800 đến những năm 1870, các nhà khoa học đã sử dụng ống thổi oxy-hydro làm công cụ trong phòng thí nghiệm để kiểm tra các khả năng chịu nhiệt của các kim loại ở nhiệt độ cao lên tới 4468 oF (~ 2464 oC) Hình 1 1: Nguồn điện nguyên thủy dùng để hàn Khớp nối Dresser được phát minh vào năm 1891 là khớp nối cơ học được sử dụng để lắp ráp với khả năng bị rò gì không quá mức Và phương pháp này được dùng làm tiêu chuẩn để ghép nối đường ống cho mãi tới giữa năm 1930, khi hàn được xem xét sử dụng vào quá trình lắp ghép [1] - Thời kỳ ứng dụng (1870-1920):Trong thời kỳ này, các khám phá dần thoát khỏi khuôn khổ của phòng thí nghiệm và ứng dụng dần vào thực tế dưới sự bùng nổ của cách mạng công nghiệp lần 2 (1871-1914) Rất nhiều quá trình hàn, cắt được ra đời và phát triển trong thời kỳ này [1] Năm 1885, Nikolai N Benardos (Bernados) và Stanislav Olszewaski (Olszewaski) lấy bằng sáng chế của Anh về hàn hồ quang điện cực cacbon Các Nhà khoa học đều hoàn thành công trình nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của A.De Meritens về ánh sáng hồ quang công nghiệp ở phòng thí nghiệm Cabot (Cabat, Pháp) Cacbon bị oxi hóa ở đầu điện cực cacbon và tạo thành khí CO2 giúp bảo vệ mối hàn như hình 1.3 Nhóm đã sử dụng động cơ hơi nước (động cơ chính) để tạo ra điện Một cách khác là họ dùng pin nhưng phương pháp này không dùng được lâu do bị ngắn mạch Bằng sáng chế cũng được cấp cho các nước như: Bỉ, Đức, Thụy điển và Pháp [1] 7 Downloaded by XINH BONG (bongbong2@gmail.com) lOMoARcPSD|39514913 Hình 1 3: Ống thổi khí và mỏ hàn Hình 1 2: Hàn hồ quang điện cacbon Năm 1886, N.N Benardos cũng nhận bằng sáng chế ở Nga (số 11982) về hồ quang điện sử dụng điện cực cacbon, và sử dụng tên gọi là “Elecktrogefest” Cùng thời gian này, Benardos nhận được sự cho phép của chính phủ Nga để tổ chức sản xuất cho “việc sản xuất trong nhà máy sử dụng quá trình hàn và hàn vảy bằng điện, và cũng sản xuất các thiết bị chiếu sáng điện” Lò điện cũng được lắp đặt để sản xuất hợp kim nhôm, một bước quan trọng trong sự phát triển ban đầu của ngành công nghiệp nhôm sau này Năm 1890, một trong những phương pháp hàn phổ biến nhất là hàn hồ quang carbon (hay còn gọi là hàn que) như hình 1.4 [1] 8 Downloaded by XINH BONG (bongbong2@gmail.com) lOMoARcPSD|39514913 Hình 1 4: Phương pháp hàn hồ quang Carbon Năm 1900, Coated điện cực kim loại lần đầu tiên được giới thiệu vào năm 1900 bởi Strohmenger Một lớp phủ vôi giúp vòng cung được ổn định hơn nhiều Một số quy trình hàn khác đã được phát triển trong giai đoạn này Một số trong số họ bao gồm hàn lăn, hàn điểm, hàn nối flash, và hàn chiếu Điện cực nối cũng đã trở thành một công cụ hàn phổ biến khoảng thời gian này [1] Hình 1 5: Quá trình hàn bằng điện cực kim loại Các quá trình hàn mới được phát triển được áp dụng chậm rãi trong công nghiệp (chủ yếu là hàn sửa chữa), cho tới khi thế chiến thứ nhất (1914-1918) xảy ra, nhu cầu 9 Downloaded by XINH BONG (bongbong2@gmail.com) lOMoARcPSD|39514913 về việc đóng tàu chiến và tàu vận tải phục vụ cho chiến tranh ngày càng cao thúc đẩy cải tiến các phương pháp sản xuất [1] Tới cuối thời kỳ của cuộc chiến tranh thế giới lần thứ nhất, công nghệ hàn đã được chấp nhận rộng rãi Tại Mỹ, công nghệ hàn đã đóng vai trò rất lớn trong sản xuất thiết bị quân sự trong thế chiến [1] Các nghiên cứu liên quan đến hàn điện cực có vỏ bọc thuốc (coated-electrode welding) được tập trung tới năm 1920, giúp cải thiện đáng kể chất lượng vỏ thuốc bọc và lõi que, đây là lý do dẫn đến sự phát triển nhanh chóng của quá trình hàn que, thuật ngữ này ngày nay được biết đến với tên gọi là SMAW (Shielded Metal Arc Welding) Cùng với sự phát triển của chiếu chụp bằng tia X trong sản phẩm hàn, làm thúc đẩy nhu cầu cải tiến thêm về kỹ thuật hàn [1] - Thời kỳ phát triển rầm rộ và công nghệ hàn ( 1920- 1980): Trong thời kỳ hậu chiến thế giới thứ nhất, thiết kế máy hàn thay đổi không đáng kể Người ta vẫn sử dụng nguồn hàn một chiều (DC) như thiết kế đầu tiên Giai đoạn những năm 1920- 1930s các nghiên cứu bắt đầu tập trung vào nguồn xoay chiều (AC) Năm 1922, số lượng sản xuất máy hàn ở Lincoln Electric đã vượt sản phẩm Mo-tơ và trở thành sản phẩm sản xuất và thương mại chính của hãng này [1] Năm 1924, Alexander nhận bằng sáng chế về ý tưởng như phương pháp hàn MIG/GMAW mà chúng ta biết đến và đang sử dụng ngày nay Tuy nhiên do hạn chế về thiết bị, nên thời gian đó Alexander chỉ thực hiện thành công khi sử dụng khí bảo vệ là Hydro mà không sử dụng được khí CO2, nên thời đó họ gọi đây là quá trình hàn hồ quang sử dụng khí bảo vệ là hydro [1] Năm 1950, quá trình hàn CO2 phổ biến bởi Lyubavskii và Novoshilov vào năm 1953 đã trở thành một quá trình hàn và lựa chọn thép hàn, vì tính kinh tế Ngay sau đó, dây điện của đường kính nhỏ hơn đã được đưa ra Điều này làm cho hàn các vật liệu mỏng thuận tiện hơn [1] Năm 1960, đã có một số tiến bộ trong ngành công nghiệp hàn trong những năm 1960 Dualshield hàn, Innershield, và hàn Electroslag [] là một số trong những phát triển quan trọng hàn của thập kỷ Hàn hồ quang Plasma cũng được phát minh bởi Gage trong thời gian này được sử dụng để phun kim loại Người Pháp cũng phát triển hàn chùm electron được sử dụng trong ngành công nghiệp sản xuất máy bay của Hoa Kỳ [1] 10 Downloaded by XINH BONG (bongbong2@gmail.com) lOMoARcPSD|39514913 Hình 1 6: Hàn hồ quang Plasma - Kỷ nguyên số thiết bị hàn (1980- nay):Từ những năm 1980 cho tới nay, đã có sự thay đổi nhanh chóng về công nghệ, thiết bị, và vật liệu hàn Các kỹ sư, nhà nghiên cứu liên tục nghiên cứu ra các công thức để chế tạo vật liệu mới nhằm cải thiện đặc tính hồ quang Các hãng sản xuất liên tục cải tiến công nghệ để đưa ra các thế hệ máy hàn linh hoạt, tiện lợi với người dùng Hướng tới mục tiêu: an toàn, chất lượng, tiện lợi và linh hoạt [1] 11 Downloaded by XINH BONG (bongbong2@gmail.com) lOMoARcPSD|39514913 Hình 1 7: Một số thiết bị hàn mới nhất hiện may trên thế giới Năm 2000, hàn xung từ đã được giới thiệu Vật liệu composite kim loại cũng được hàn bằng tia X lần đầu tiên trong cùng năm Năm 2008, công nghệ hàn lai hồ quang bằng Laser được phát hiện Cuối cùng, vào năm 2013, sự phát triển của hàn – hàn hồ quang kim loại khí đã diễn ra; đây là một quá trình hàn thép được sử dụng trong ô tô [1] Hình 1 8: Hàn Laser Gần đây nhất, một số trong những phát triển gần đây trong ngành công nghiệp bao gồm hàn ma sát quá trình hàn phát triển ở Nga, và hàn laser Laser được phát triển trong phòng thí nghiệm Bell Telephone nhưng giờ đây nó được sử dụng cho các loại 12 Downloaded by XINH BONG (bongbong2@gmail.com) lOMoARcPSD|39514913 công việc hàn Điều này là do năng lực vốn có của laser trong dựng hình chính xác cho tất cả các loại công việc hàn [1] Đi cùng với chiều dài lịch sử phát triển của nhân loại, công nghệ và kỹ thuật hàn đã chứng minh được vai trò vô cùng quan trọng trong lĩnh vực sản xuất và đời sống con người Với yêu cầu ngày càng cao về chất lượng sản phẩm cũng như yêu cầu về môi trường và an toàn [1]… Các nhà nghiên cứu hiện đã và đang tập trung vào các giải pháp tổng thể và toàn diện hơn, không chỉ riêng về thiết bị, vật liệu, các nghiên cứu cải tiến quá trình sản xuất, giảm thiểu ứng suất biến dạng, tăng độ bền và tuổi thọ của kết cấu, giảm thải tai nạn lao động hay giảm lượng khí thải vào môi trường Kết hợp với sự hỗ trợ của công nghệ cao, internet, công nghệ và kỹ thuật hàn sẽ đạt được nhiều thành tựu mới trong tương lai và áp dụng hữu hiệu vào cuộc sống của con người [1] 1.2 Các thiết bị hàn trong nhà máy Kim Khí Thăng Long số 1 Công ty Kim khí Thăng Long chuyên sản xuất, kinh doanh các sản phẩm kim khí gia dụng và chi tiết cho các ngành công nghiệp khác từ kim loại tấm lá mỏng bằng công nghệ đột dập Sau đó sản phẩm được bảo vệ và trang trí bề mặt bằng công nghệ Mạ, Men, Sơn, Ðánh bóng và nhiều công nghệ tiên tiến khác [2] Hình 1 9: Công ty Kim khí Thăng Long số 1 Với các trang thiết bị hiện đại và dây chuyền công nghệ khép kín, hiện nay Công ty đang sản xuất ra trên 300 loại sản phẩm với số lượng từ 15 đến 20 triệu sản phẩm hoàn chỉnh trong một năm [2] Công ty Kim khí Thăng Long là doanh nghiệp nhà nước có quy mô lớn với 2707 lao động trực thuộc UBND Thành phố Hà Nội, được thành lập theo quyết định số 522/QĐ-TCCQ ngày 13-3-1969 của Uỷ ban hành chính Thành phố Hà Nội trên cơ sở sáp nhập 3 xí nghiệp: Xí nghiệp đèn pin, Xí nghiệp đèn bão, Xí nghiệp khoa Hà Nội với tên gọi ban đầu là Xí nghiệp Kim khí Thăng Long [2] 13 Downloaded by XINH BONG (bongbong2@gmail.com) lOMoARcPSD|39514913 Hiện nay, Công ty Kim khí Thăng Long là doanh nghiệp Nhà nước nằm trên địa bàn Quận Long Biên - Hà Nội Với bề dày 40 năm thành lập Công ty có cơ sở hạ tầng tốt, với diện tích mặt bằng 25.000m2, cạnh quốc lộ 5 là điều kiện rất thuận lợi của Công ty [2] Ngoài ra công ty còn có các đơn vị thành viên : Nhà máy số 1: Sản xuất sản phẩm nhập khẩu; Nhà máy số 2 : Sản xuất khuôn mẫu và thiết bị theo công nghệ cao; Nhà máy số 3 : Sản xuất phụ tùng oto, xe máy; Nhà máy số 4 : Sản xuất sản phẩm gia dụng; Nhà máy số 5 : Sản xuất sản phẩm cơ kim khí gia dụng; Trung tâm thương mại dịch vụ THANGLONG LAND; Trung tâm đào tạo và dạy nghề,… [2] Nhà máy số 3: Nhà máy sản xuất phụ tùng oto, xe máy • ĐC: Phường Phúc Lợi - Quận Long Biên - Hà Nội •Tel: 84.4.8756343 – Fax: 84.4.8755060 • Lĩnh vực hoạt động:Chuyên sản xuất sản phẩm phụ tùng ôtô - xe máy như bộ khung xe SUPER DREAM, WAVE, FUTURE, Vành, ống xả và các chi tiết khác Cung cấp cho Công ty Honda Việt Nam, Công ty SUZUKI và các doanh nghiệp khác[2] 1.2.1 Robot hàn ( hàn điểm) Đã 60 năm kể từ khi General Motors lần đầu tiên sử dụng robot công nghiệp UNIMATE của họ để hàn điểm vào năm 1962 Một phát minh để bảo vệ người lao động khỏi những công việc nặng nhọc và nguy hiểm Vì vậy, các nhà sản xuất nói chung và Công ty Kim khí Thăng Long nói riêng, ngày nay đã chủ động đầu tư Robot hàn để tiết kiệm thời gian, bù đắp cho tình trạng thiếu công nhân, đồng thời cải thiện chất lượng và sản xuất [3] Hình 1 10: Máy hàn robot TAWER TL1800 WGIII 14 Downloaded by XINH BONG (bongbong2@gmail.com) lOMoARcPSD|39514913 Bảng 1 1: Thông số kỹ thuật Kết cấu: Kiểu có khớp thẳng đứng Mức độ chuyển động: 6 trục Tải trọng có ích tối đa: 6 kg Sai số vị trí lắp lại: ± 0,08 mm Nhiệt độ độ ẩm môi trường:0- 450C, 20- 80% RH Khối lượng : 155 kg Trục nối: 1402 mm 1.2.1.1 Cấu tạo robot hàn: Robot hàn thông thường sẽ có hình dạng giống như một cánh tay có khớp giúp xoay và cử động dễ dàng Thiết kế robot giống cánh tay người làm tăng độ linh hoạt cho robot, giúp robot có thể tham gia các công việc đòi sự tỉ mỉ, chuyên nghiệp Về cơ bản robot hàn thường có cấu trúc gồm các bộ phận sau: cánh tay hàn, nguồn hàn, súng hàn, bộ cấp dây, định vị và gá cố định đối tượng hàn, bộ làm sạch súng hàn, bộ định tâm [4] Hình 1 11: Cấu tạo cánh tay robot hàn [4] 15 Downloaded by XINH BONG (bongbong2@gmail.com) lOMoARcPSD|39514913 - Cánh tay Robot hàn: Chuyển động nhiều trục hoặc tuyến tính gần giống cánh tay con người Góc súng hàn và góc di chuyển có thể thay đổi để hàn ở mọi vị trí, nhất là ở những vị trí khó tiếp cận [4] - Nguồn hàn: Cung cấp dòng điện điều khiển được với điện áp thích hợp cho quá trình hàn Các máy hàn hồ quang tự động cần nguồn điện phức tạp hơn máy hàn bán tự động Máy hàn tự động cần tiếp nối với nguồn điện để điều khiển nguồn hàn nhằm mang lại hiệu năng tối ưu [4] - Súng hàn: Súng hàn dùng để tiếp điện cực đến mối hàn, truyền dòng điện hàn vào điện cực và tạo ra môi trường bảo vệ quanh mối hàn Súng hàn có thể được làm nguội bằng nước luân chuyển hoặc không khí Các súng hàn có thể ở dạng thẳng hoặc cong Súng hàn cong để tiếp cận mối hàn dễ dàng hơn [4] Hình 1 12: Súng hàn - Bộ cấp dây: Bộ cấp dây dùng để bổ sung kim loại điền đầy trong qúa trình hàn tự động Linh hoạt trong việc thiết lập nhiều tốc độ cấp dây khác nhau để phù hợp với những yêu cầu cụ thể của từng dây chuyền Với hàn tự động, cần có một giao diện điều khiển giữa bộ điều khiển robot, nguồn và bộ cấp dây Hệ thống cấp dây hàn phải phù hợp với quá trình hàn và kiểu nguồn điện được sử dụng [4] 16 Downloaded by XINH BONG (bongbong2@gmail.com) lOMoARcPSD|39514913 Hình 1 13: Bộ cấp dây - Bộ làm sạch súng hàn: Để làm việc chính xác và tin cậy, súng hàn phải được làm sạch liên tục Chu kỳ làm việc hầu hết ở chế độ 100% nên quá trình làm sạch súng hàn cũng phải được tự động hóa Chất tách vẩy hàn được phun vào mũi súng hàn Ngoài ra, bộ làm sạch còn có thể chà sát mũi súng hàn để loại bỏ vẩy hàn bám vào và cắt dây hàn Hệ thống làm sạch phải được tự động kích hoạt tại các thời điểm mà hệ điều khiển yêu cầu [4] Hình 1 14: Bộ làm sạch súng hàn[4] 1.2.1.2 Chức năng Robot hàn: Trong hệ thống sản xuất càng xe tại nhà máy, ta sử dụng robot hàn TAWER TL1800 WGIII của Panasonic là sản phẩm kết hợp ưu điểm của Robot Tawers với nguồn hàn số tích hợp và tầm vươn lớn của dòng tay máy TL Ngoài những ứng dụng hàn thông thường như vật liệu thép thường, thép không gỉ … Panasonic đưa ra giải 17 Downloaded by XINH BONG (bongbong2@gmail.com) lOMoARcPSD|39514913 pháp cho hàn các vật liệu đặc biệt như: Nhôm, thép mạ kẽm, hàn đồng (hàn dây đồng và vật liệu đồng), hàn tấm,… [4] 1.2.2 Robot xoay Hình 1 15: Robot xoay Robot xoay giúp các chi tiết đầu vào được giữ cố định, thông chuyển động xoay, xoay các chi tiết theo tốc độ đã được lập trình từ trước cùng với Robot hàn tiến hành hàn trong khi vật liệu hàn được xoay 1.2.3 Một số thiết bị khác bị trong hệ thống hàn của một Công ty Kim khí Thăng Long: Que hàn được sử dụng để chuyển năng lượng từ máy hàn đến vật liệu cần hàn Mũi hàn có nhiều kích thước và hình dạng khác nhau, được sử dụng để tiếp xúc với vật liệu cần hàn.Ngoài ra bình khí Argon cũng được sử dụng để tạo môi trường khí bảo vệ cho quá trình hàn, giúp ngăn chặn sự oxy hóa của kim loại Một số thiết bị như kẹp mát, hệ thống cảm biến cũng được đưa vào sử dụng để tránh nguy hiểm và hỏng hóc Các trang thiết bị đảm bảo an toàn gồm: Các công tắc khóa liên động để ngăn máy hoạt động hoặc bắt đầu chu kỳ mới trừ khi đóng, khóa bảo vệ để ngăn chặn việc mở hoặc tháo bộ phận bảo vệ an toàn, cửa cuốn an toàn và rèm che sáng,… 1.3 Quy trình sản xuất trong hệ thống Hàn Quy trình làm việc của hệ thống hàn Công ty Kim khí Thăng Long bao gồm các bước sau đây: Bước 1 Chuẩn bị bề mặt: Các chi tiết cần được làm sạch để loại bỏ chất bẩn, dầu mỡ Điều này có thể được thực hiện bằng cách đánh bóng, cạo hoặc phun cát [5] 18 Downloaded by XINH BONG (bongbong2@gmail.com)