Đồ án tốt nghiệp Đề tài “ nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy tiện thí nghiệm công nghệ chế tạo máy

TÓM TẮT ĐỀTÀI THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY BẮN VÍT MẶT NGỒI TỰ ĐỘNG CHO SẢN PHẨM GHẾ TARNO GẤP GỌN Trong thời đại cách mạng công nghiệp 4.0, sự hội tụ của các công nghệ tiên tiến đã và đang tạ

“ NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY TIỆN THÍ

NGHIỆM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY”

GVHD: PGS.TS ĐẶNG THIỆN NGÔN

SVTH:

ĐIỀN NGUYỄN HỮU PHƯỚC MSSV: 20146393

TRUONG DAI HOC SƯ PHAM KĨ THUẬT TP.HCM

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

BỘ MÔN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

D €tai:

“NGHIÊN CỨU, THIẾT KE VA CHE TAO MAY TIEN THI

NGHIEM CONG NGHE CHE TAO MAY”

GVHD: ThS DUONG THI VAN ANH

SVTH:

TP H 6Chi Minh, Thang 07/2024

TRUONG ĐẠI HỌC SƯ PHAM KỸ THUÂẬT TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Độc lập — Tự do - Hạnh phúc

Bộ môn Công Nghệ Chế Tạo Máy

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hoc ky I/ nam học 2025 Giảng viên hướng dẫn: PGS TS Dang Thiện Ngôn

Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Văn Hưng MSSV: 20143342 SDT: 035955383 1

2 Các số liệu, tài liệu ban đ`âi:

- _ Đường kính kẹp max D = 50mm, chỉ Ân dài tiện max L = 40mm

- _ Có thể tiện trụ trơn, trụ bậc mặt ngoài, vạt mặt đầầi các chi tiết vật liệu nhôm với chỉ âI sâu cắt t <= 2mm, lượng tiến dao s = 0,1 — 0,5 mm/vòng, số vòng quay n <= 2000 vgiph

- _ Máy tiện cho phép đo lực cất, nhiệt cắt ứng dụng các kỹ thuật mới

3 Nội dung chính của đ ôán:

- _ Khảo sát các cơ cấu đo lực, đo nhiệt cắt trên máy tiện hiện có trên thị trưởng;

- _ Đềxuất kết cấu máy tiện có thể hoạt động theo các thông số kỹ thuật đã nêu phục vụ đo kiểm một số thông số công nghệ;

- _ Ðềxuất nguyên lý và kết cấu đo lực cắt, nhiệt cất;

- _ Thiết kế, chế tạo: máy tiện, cơ cấu đo lực cắt, cơ cấu đo nhiệt cắt

- V4n hành thử nghiệm, đánh giá;

- Ðềxuất một số bài thí nghiệm các thông số công nghệ sử dụng máy tiện trên

4 Cac san phẩm dự kiến:

- Tp ban vé chỉ tiết, bản vẽ phân rã, bản vẽ lắp, bản vẽ điện;

- _ Mô hình máy tiện cùng các cơ cấu đo;

- Tap thuyét minh, poster

5 Ngày giao đán: 09/2024

6 Ngay nop d Gan: 01//2025

7 Ngôn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Tiếng anh Tiếng việt w⁄

Trình bày bảo Tiếng anh Tiếng việt w“

vệ:

(Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên)

Được phép bảo vỆ HH nh khi,

(GVHD ký, ghi rõ họ tên)

LỜI CAM KẾT

Tên đềtài: “Thiết kế và chế tạo máy bắt vít mặt ng ổ tự động cho sản phấm ghế Tarno gấp gon cho Céng ty TNHH SX — TM - DV Giải Pháp Lan Anh”

GVHD: Th.S Duong Thi Van Anh

Họ tên sinh viên: Lê Đức Thọ

MSSV: 20143390 Lớp: 20143CL2B

Địa chỉ sinh viên: 230/5 Đường Man thiện, Phường Tăng Nhơn Phú A, TP Thủ Đức

Đố điện thoại liên lạc: 0342776116 Email: 201433390@ student.hcmute.edu.vn

Ho tén sinh vién: Doan Quang Thang

MSSV: 20138061 Lớp: 20134CL5B

Địa chỉ sinh viên: 38/42 Đường 147, Phước Long B, TP Thủ Đức

Số điện thoại liên lạc: 0347714071 Email: 20138061 @student.hcmute.edu.vn

Họ tên sinh viên: Đoàn Vũ Thanh sơn

MSSV: 20143382 Lớp: 20143CLIB

Địa chỉ sinh viên: L71/17, quốc lộ la, khu phố 3, phường Bình Chiểu, TP.Thủ Đức

Đố điện thoại liên lạc: 0373709747 Email: 20143382 @ student.hcmute.edu.vn Ngày nộp kha luan t6t nghiép (DATN): _//

Loi cam kết: “lôi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp (ĐATN) này là công trình do chính tôi nghiên cứu và thực hiện Tôi không sao chép từ bất kỳ bài viết nào đã được công bố mà không trích dẫn ngu ôn gốc Nếu có bất kỳ một sự vi phạm nào, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm”

TP.HCM, ngày _, tháng 07, nam

2024 Người cam kết (Ký và ghi rõ họ tên)

LỜI CẢM ƠN

Lời đầi tiên chúng em xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc và lòng biết ơn chân thành nhất tới quý th cô, cha mẹ và bạn bè v`êsự hỗ trợ, dẫn dất quý báu trong suốt quá trình nghiên cứu, học tập và thực hiện đ `ôán tốt nghiệp của mình tại trưởng Đại Học Sư Phạm Kỹ

Thuật TPHCM

Trong suốt thời gian làm việc trên dự án, chúng em đã nhận được sự tận tâm và kiến thức sâu rộng khá nhi Những buổi hướng dẫn và hỗ trợ đã giúp chúng em vượt qua những thách thức và nắm vững được các nguyên lý cơ bản, từ việc thiết kế ban đầi đến việc thử nghiệm và tinh chỉnh sản phẩm cuối cùng

Đặc biệt, chúng em muốn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến sự nhận xét chi tiết và động viên không ngừng, những góp ý và lời khuyên từ thầ cô, không chỉ giúp chúng em hoàn thiện dự án mà còn là ngu ôn động viên lớn lao để giúp chúng em nâng cao bản thân sau này

Em cũng muốn gửi lời cảm ơn đặc biệt đến Cô Th$ Dương Thị Vân Anh đã hỗ trợ

và đồng hành cùng chúng em trong suốt quá trình này Sự chỉ dẫn tận tình từ Cô đã giúp chúng em vượt qua những thời điểm khó khăn và đạt được kết quả tốt đẹp

Không thể không nhắc đến sự ủng hộ và động viên cao cả đến từ Công ty TNHH SX-TM-DV Giải Pháp Lan Anh Là cầi nối dẫn dất chúng em đến với dự án này, luôn ân cần, chỉ bảo và chia sẻ muôn vàn tri thức cao cả Chúng em xin biết ơn và gửi lời chân thành, sự n`Õng nàn đến với toàn thể công ty, các anh chị cố vấn, các cô chú đã hỗ trợ cũng như hoàn thiện chặng đường tri thức của chúng em trong tương lai

Cuối cùng, chúng em xin cảm ơn tất cả các bạn bè đã cùng chia sẻ min vui, nỗi bu ồn và những khoảnh khắc đáng nhớ trong suốt thời gian qua Sự đ ềng hành trên suốt chặng đường học tập là ngu ôn động viên lớn lao giúp chúng em có được ngày hôm nay Những kỷ niệm cùng các bạn đã trở thành một phần không thể thiếu trong hành trang kỷ niệm của chúng em, và là nền tảng vững chắc để chúng em bước tiếp trên con đường tương lai

Xin kính chúc quy Th %/Cô sức khỏe d ổ dào và thành công trong mọi công việc Lới

cảm ơn này không đủ để diễn tả lòng biết ơn sâu sắc của chúng em đến Th%/Cô Vì thế

chúng em luôn ni ân tin sâu sắc vào 2 câu ca dao Tình cảm, kiến thức đều thể hiện nơi đây

Muốn sang thì bắc c`âi ki âi Muốn con hay chữ thì yêu lấy th."

TÓM TẮT ĐỀTÀI

THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY BẮN VÍT MẶT NGỒI TỰ ĐỘNG

CHO SẢN PHẨM GHẾ TARNO GẤP GỌN

Trong thời đại cách mạng công nghiệp 4.0, sự hội tụ của các công nghệ tiên tiến đã

và đang tạo ra những bước nhảy vọt trong năng suất và chất lượng sản xuất Một trong những đột phá đáng chú ý nhất là sự ra đời của máy bấn vít tự động ba trục, một sản phẩm của tiến bộ công nghệ, mà còn là minh chứng cho sự phát triển vượt bậc của tư duy sáng tạo

và khả năng ứng dụng khoa học vào thực tiễn sản xuất

Để đáp ứng nhu c3 này, Công ty TNHH SX-TM-DV Giải Pháp Lan Anh cùng với nhóm đã sản xuất ra mô hình máy bắn vít tự động Trong đó, việc áp dụng máy bắn vít giúp tăng cưỡng khả năng cạnh tranh mà còn đảm bảo tính ổn định và độ tin cậy của sản phẩm, đó cũng là lý do nhóm chúng em đã thực hiện đềtài: “Thiết kế và chế tạo máy bắn vít tự động cho sản phẩm ghế tarno gấp gọn”

Nội dung công việc của đ tài bao ø âm:

Tìm hiểu quy trình sản xuất ghế Tarno

Khảo sát các máy bắn vít thực tế, nan gỗ, vít bắn

Lựa chọn các phương án thiết kẽ

Thiết kế máy bắn vít tự động, các cơ cấu cơ khí, các thiết bị điện

Nghiên cứu v`PLC Mitsubishi

Xuất các bản vẽ và gia công lắp ráp hoàn thiện máy

Chạy thực nghiệm để tìm ra phương pháp tối ưu

Đóng gói sản phẩm, bàn giao cho khách hàng

sát vào ghế hoặc b`ềmặt sản phẩm bị tr, lỗi Mặc dù còn một số thiếu sót nhỏ, nhưng máy vẫn

đạt được các mục tiêu chính đặt ra ban đầu Đi `âi này không chỉ giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất mà còn đảm bảo chất lượng đ ng nhất cho tất cả các sản phẩm

ABSTRACT

“DESIGN AND MANUFACTURING OF AUTOMATIC SEAT SCREWDRIVER

FOR TARNO FOLDING CHAIR PRODUCTS”

In the era of Industry 4.0, the convergence of advanced technologies is making significant leaps in productivity and manufacturing quality One of the most notable breakthroughs is the advent of the three-axis automatic screw tightening machine, a product not only of technological progress but also a testament to the extraordinary development of creative thinking and the application of science in practical production To meet this demand, Lan Anh Solutions Co., Ltd., along with our team, has developed a model of an automatic screw tightening machine The application of this machine not only enhances competitiveness but also ensures the stability and reliability of the product This is why our team undertook the project: “Design and manufacturing of automatic seat screwdriver for tarno folding chair products”

The scope of work for the project includes:

Understanding the manufacturing process of Tarno chairs

Surveying existing screw tightening machines, wooden slats, and screws

Selecting design options

Designing the automatic screw tightening machine, mechanical structures, and electrical devices

Researching Mitsubishi PLCs

Producing detailed drawings and completing the assembly of the machine

Conducting experimental runs to determine optimal methods

Packaging the product and delivering it to customers

Providing instructions for use and maintenance

Upon completion, the three-axis automatic screw tightening machine met most of the project's objectives and requirements The machine demonstrated high precision and efficiency in operation, significantly reducing the time and effort needed for the screw tightening process in Tarno chair production However, the development process was not without challenges and limitations During the testing phase, some minor issues were identified, such as occasional loose screws, screws not being driven flush into the chair, or surface scratches and defects on the product Despite these minor shortcomings, the machine still achieved the primary goals set from the project's inception This not only optimizes the production process but also ensures consistent quality for all products

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP G5221 1 E3 E123013211111711511171111171111117111 111.1111511 1E1x CS i

0909.9040 ii 909.9 ÄẬ ,ÔỎ iii

.)°)4N›Š biaiẳiẳẳIIẶÃIãặẶÁÁAÁAẶAẶAẶẢ v DANH MỤC BẢNG BIIỂU - 2s St 3 E112 3871517111.15 13 T1 T T1 Thy Trà THàn ngà nh niệu x DANH MỤC HÌNH ẢNH G xxx S.ỀEEE11213115 110.13 tàn Hư HT Hành TH Tà Tàn ệ xi

j.9):8719/eii00/)5067 9070 xvii CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU : -: 5222222222223 22222222 trtrtttttttttrrtrrrrtrrriirrrrrrrriirrrrrirriei 1

L.1 Tinh cap thiét cla QO tai ec e ồồồồ 1 1.2.Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đ Êtài HH HH HH 1H grớp 1

2.5.7 Vít lag " 10 2.6 GiGi thiGu v Oman 26.0 eecesessesesscsessseesesseseeeeesesesscssncseecenesnsnencaeeeuesesusaesnsacaeessessesnsasetsseatsnsnsaesnsaseteesnataees 10

2.8 Phương pháp bắn vít cv TH H1 1111111111111 11eE 15 2.9 Các công trình, bài báo nghiên cứu (trong nước, ñgOài TƯỚC) sàn HH ra 16

P `5 0i ôn 16

P ` VU ¡ên 17 2.10 Cơ: sở lý thUYẾT St TT TT TT HT TT TT TT TT TT HT TT TH TT TT TT TT HT 19

2.10.2 Cơ sở tính năng suất máy - kh tà 2v TT TT HT TT TH Tà nh Hà 19 2.10.3 Cơ sở tính chọn đỘng CƠ -.- cv nh TT TT TT TT TT TT TT TT TH TT TH TT TT 20 2.10.4 Cơ sở tính chọn các thiết bị cơ khí

2.10.5 Lựa chọn bộ cấp vít

2.10.6 Hé thdng 00ii 0/091

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG HƯỚNG VÀ GIẢI PHÁP VỀTHIẾT BỊ : -c55cssvvcrrsrrrrrrrrrrrree 24

3.1 Giới thiệu công ty nhận đ`Êtài Là HH HH HH HH HH TH Tà TH Hà Tà TH Tờ hưện 24

Ea na ố 25 3.3 Sơ đ 'ônguyên lý hoạt động của máy sau khi thiết KẾ sàn xxx HnnHyhnhvrrg 28

EE Xin oi 8‹n—~èỶ”~#:iiiiiiiiiAẢÝÝ 29 B41 K@t CAU CO KL 29 3.4.2 Lựa chọn cơ cấu truy 1 đỘng - - 1n HH hi rà th 31 3.4.3 Lựa chọn cơ cấu dẫn động Là ST TH TH HH HH HH HH 11111 tkrrey 33 3.4.4 Liga Chon dOng CO ố ố 35

4.5.1 Tính chọn đỘng CƠ S€FVO SH HH HT TH Thọ Tà Tà TH Tà HH 50 4.6 Tính toán cụm nâng hạ frỤC Z c1 HH TH Tà nh TT Tà Tà hi hy 53 4.6.1 Tính toán lựa chọn bộ truy Ên vít me - đãaI ỐC - TH TH Hà nh 53 4.6.2 Tính toán lựa chọn gối đỠ trỤC VÍT IT€ - sa 3v Y9 HH TH TH TH nà hp 62 4.6.3 Tính toán lựa chọn động cơ truy 1 đỘng 1n ng HH nh Tà ri 63 4.7 Tính toán cụm chỉ tiết máy dẫn động theo phương XX - 5:2 2t tre rrrrrErkrkrkkrrke 66 4.7.1 Tính toán lựa chọn bộ truy Ên vít me - đãaI ỐC 1 HH TH Hà nh 66 4.7.2 Tính toán lựa chọn gối đỡ trỤC VÍT I€ s3 v9 HT TH TH nà ke 75 4.7.3 Tính toán lựa chọn động cơ truy 1 đỘng LH HH HH Tri 76

4.8.1 Tính toán lựa chọn bộ truy Šn vít me - đai ỐC - - - 2 23 1v HH kh r9

4.8.2 Tính toán lựa chọn gối đỡ trục VÍt me - - + S2 220111313 3E E1 SE vn TH gà kề cuc co CC 4.8.3 Tính toán lựa chọn động cơ truy l động - - - 2 2 2 2 2 2 >2 S 3v ve crrccsse 2 OD

4.9 Tinh todin Ita chon kh6vp 167 C»ŠÄ ©1980 83vìì9)): 1 - Ồ 91

1N Bi 9i 00089/vì19i-89):.s1ả2 77 91 4.9.3 Tính chọn khớp nối cụm nâng TỤC ZZ - .- + 2: 2E E2 22 1E SE 3E EE E3 EEE E3 EKES vEEEExEEE hy ghen vưy 91

4.10.3 Tính toán lựa chọn con trượt - ray dẫn hướng CUM SUNG trỤC ZZ 2 - + >5 s33 3583 25ExE 3> Đ6

4.10.4 Tính toán lựa chọn con trượt - ray dẫn hướng cụm nâng trục Z - - -¿-55- ssssxsx+sxss+s-.ÐÑ 4.10.5 Tính toán, lựa chọn con trượt - ray dẫn hướng trục ÄX - 5+ +2++++t‡x‡EEx+EkEsrkkrkxsrsrkerkrerree ,09 4.10.6 Tính toán lựa chọn con trượt - ray dẫn hướng trục Y - -s-s csscseeeeseesererrerrererreexseese, LOO

CHƯƠNG 5: CHẾ TẠO THỬ NGHIÊM -:22222 222222222 2222222222 2E2E2rtrrrrrrrrvvrrrrrire 101

5.1, Thiét ke va Ch’ tao MAY ố e d(d(4(4jẲ4A-<€ AI 5.2 Chuath bi vat tur CO KDI -'”°^-®5®ồ'Ầ£®£^ 102 h6 N0 -ário08-0co24i T1 e

5.4 Quy trình lắp ráp các chi tiết cơ |.‹;M 33 .,

5.5 Hệ thống đi 'âi khiểP - - - 2 S21 ST TT ST HT HT Hà TH TH TH Tà HH TH nh 115 S808: 891: 0n: nh .ẦẰ^+: 119

5.7 Dia chỉ đâi vào đi ra và các chân tín hiệu két n61 VOI PLC eee ec ceeeeceeeeecessseveesseveessessessssevens 122

5.8 Thiét k@ mach Gi Qt Kien eee eee eee ce eee ence ceseeaesecncesecneeecasvaecessaesnsaecsesaesecseesesaseaesentecasssaseessenseeere L2O 5.8.1, Mach đấu nối xylanh khí nÉT - - 25: 2 2 3S E3 E3 E33 3 3EEVEsEEEEsEEsseErsererserseksrersrersrersreekrrererreree L2O 5.8.2 Mạch cấp ngu Ân cho hệ thống đi âi khiển - 5 - 55-5 SE seiesrserererrseererersrerseereree 277

5.13.1 Thực nghiệm của công nhân khi ẩn VÍT Q.2 1x9 31313 HE 9T KT Tư TT HH gg yrưy 161

5.13.2 Thực nghiệm năng suất của máy sản xuất trong _Í gÌỞ - - - 3à 31x vs rrkrrerkrs „162

CHUONG 6: KẾT LUẬN VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN -¿¿5+2>55v++>vx+stexvzẻz 164

SN Ni t8 {ni 8:11 05 1177 = 164

6.2 Danh gid CHUNG ỒẦÚ 164

6.3 Phirorng hung Cai thE N 164 6.3.1 Cải tiến thêm VISIOH - - c2 22 c3 3321 E13 E332 3E Ty TH nh nh ng TT HH cư 164

SN i18 ‹-8n 5N itenT-áo£;¡ 8i: 8 c0 ^-.£ÄAậÃ|ạà)|Ậậ) 165 TÀI LIỆU THAM KHẢO, - 2-52-9538 EEEEE913215211111111211E1711E21111E11E111112117111 0.1111 xe 166 PHU LUC 169 IN9®o si -0⁄09ãui:66in 0n 0 169

2 Cài đặt thÔng sỐ DaFaTT€fT - 5 2 0119930919 3 3 1 1 HH HT TH HH TT Hà vn 193

3 GIẤY XÁC NHÂN CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ, - 5552s treo 194

4 Bản vẽ

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bang 2.1: Thong tin chung v sản phiẩm - G2 2 3 E2 E339950551 133550550510 ĐT 2y TY vn vn 6 Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật của máy Double Head Double Y Screwdriver Robot TD305 [11] 13 Bảng 2.3: Thông số kỹ thuật của máy HITECOM-300 [ LĨ7] - - 5: S222 *23E Sky 14 Bảng 3.1: Giới thiệu v công ty nhân đi Êtài - c2 0 2222113101113 SE HH 1K TT KT cv rvưng 24 J?in‹ W2 ái 83:0 0-inn1onh 01 5 27 J0 HB Ni s8- of 9i:-6n::\ 8:08:48) 1807

Bảng 4.L: Các thiết bị cơ khí trong máy ẩn VÍT - cà 1 991119535113 193 581313 HS Tư KT BH HE TT rung 42

Bảng 4.2: Thông số kỹ thuật déng cor servo cum sting trUc Z cee eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeneeeeeeee 52

Bảng 4.4: Moment xoắn trong quá trình chuyển động của cụm nâng trỤC Z ¿+ - + s s33 E vs szesx 65 Bảng 4.6: Moment xoắn trong quá trình chuyển động của cụm trục X -: +55 + cx+z+zxrrxserezee 78 Bảng 4.7: Lưc doc truc và khoảng cách chuyển đông trơng ứng của cum truc Y cv seea 86 Bảng 4.8: Moment xoắn trong quá trình chuyển động của cụm trục ŸY - se s3 533313 Ex S3 SE ke srres 90 Bảng 4.9: Thông số đ`â! của khớp nối cụm nâng trỤC Z - - 52 2253 3E >3 HT TH tr nưy 9] Bảng 4.10: Thông số đ`âi của khớp nối cụm nâng trC ÄX - 23 22 S323 3923 SE gv vs ecryrxy ec 93 Bang 4.11: Thông số đ 3â của khớp nối cụm nâng trục YY - 55s + sessrsereereerserersrresrrercr.E Bảng 5.1: Vật tư các thiết bị cơ khí có sẵn trên trên thị trưởng ¿- ¿- + S3 ‡‡‡£‡£zk£vxvxervssrsresree 102 Bang 5.2: Quy ã0ïi)l( 6l]; 8 v0 077 ĂH 109 Bang 5.3: Vat tur thiét bi ii XN 115 Bang 5.4: Danh sách Buffer memory của module đi `âi khiển vị trí QD75MH4 55 55-255 + >+>ssx 122 Bảng 5.5: Đi vào của module đi ầi khiển vị trí QD75MĨH4 2-5-5555 s+seseseeeeeeesecesscesscs-c v 123 Bảng 5.6: Danh sách đẦầi vào của PLC - - - 55 t2 2511395133 1 TH 1T HH TT Hà TH Hà TH Hàn 124 Bảng 5.7: Danh sách đ âi ra của PC - - - 5 2 2.2 9 St HH TT ST HT TH TH HH He 125

ni s506:::ei0[2i89i1i1i0 ta 139 Bảng 5.10: Các chức năng trong ÌMenu 5: 25 S2 32 E*E SE SE 9E EEhBHx TT HH Hà Hà TH re rẻ 139 Bảng 5.11: Giao diên giám sát ÏO, - 5 2+ s1 Th *TE HH TH TH TH TH HT TH TH TH TH 140

Bảng 5.13: Giao diện bảo mật - - - - 52 1 2313 S 391 E91 1111191811 Hà TH TH TT Hà TH TH Tà nh Hà He 140

Bang 5.14: Giao diện các bit hoạt động bên trong module QI275MH4 - 5 S2 22s * vs reiessereske 140

Bảng 5.24: Cơ chế xuống chậm lên chậm - 5 +2 2 5E E* ESE+EEEEEkEv+k XE TT TH HH TH ,147 Bang 5.25: Ưu và nhược điểm của cơ chế xyÌanh - +: +: 5: 2 E23 2 SE ESESEEEEkESEEEEEESEEE kh kg krxkkrsrx 148 Bảng 5.26: Thông số thực nghiệm vận tốc dịch chuyển bàn gá - 55 2c sscsesesserssssrssrerse-re , TQ

Bang 5.27: Thông số thưc nghiêm moment xoán bẩn VÍT - c1 vEx E HE TH vn rko 152

Bảng 5.28: Thông số thực nghiệm tốc độ vòng quay động cơ của súng bắn vít - - +: ccss<>+ 154 Bảng 5.29: Các thông số thực nghiệm hoàn chỉnh cho máy bắn vít - - +: 2+ + st* SE *+ExeEekeerrra 160 Bang 5.30: Thực nghiệm của công nhân - - - +1 tà >3 ST TT KT HT Hà Hà HH Hà nhờ 161 Bảng 5.31: Thực nghiệm sản phẩm trong Í giở của máy và công nhân - +: + 2+x+sEskkrerrtrsserrs 162

XI

Jin] CÀ á¡g c8 eiác0 0 xa a 9 Hình 2.7: VỀ miấTt - - s22 SE SE 5E5153 13131515151 11E351 515510111139 TT TH TT TH, 9

Hinh 2.8: Vit 5c - Ầ 9 Hình 2.9: Vít hai đầi 10

J§I0iI081910\/0001i0i1::00ei82i 8:11 10

Hình 2.11: Minh hoạ loại gỗ thông - - St St 13232 SE SE EEEYEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEkbbkkrrerrke 10 Himh 2.12: Minh hoa loai 96 0177 11 Jin: 18v/¡iI:8i1e-8-i8-Ÿ¿ C0 11 Hình 2.14: Minh hoa loại gỗ bạch đàn ¿- 2 S2 S222 St S313 EEEE BE BE 11111111 tkrk 41

Hình 2.15: Minh hoa loại øỗ cây ÌK€O - - s5 23 08930135835 939531318 E3 S9 SH KT TT KH TT TT nk vư 12

Hình 2.16: Minh hoa loại gỗ tràm - - - - 5: c9 t2*$E‡EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEETETEEEEEEEEETEEkEkrkrkri 12 Hình 2.17: Double Head Double Y Screwdriver Robot TĨ3O5 [ Í Í] s55 2 3x kssEsrkssrseseree 13

Hình 2.18: Máy HITECOM-300 của công ty Hitecom Impex HaNoi [ L7] - c5 555cc se >> => 14

Hình 3.10: Máy bắn vít 3 trục xyz đi âi khiển CNC thông thưởng 5-5: 2-5552 s+sssserrersseeeerersre,23

Hình 3.11: Sơ đ'ônguyên lí đoạt động - - + 2n 1x SH HH TH TH HH TH ghe tr re ke SỐ T

Hinh 6N 28:10:10 31

Hình 3.12: Bô truy ân thanh răng bánh rănng - 5 2 2 + E13 E3 9 3E TY TH TK TK ng he 32 Hinh 3.13: BG truy’€n vit me D1 33

J§I0nliÊNE sẽ ãši8 209 Tố 34

Hinh 3.15: Ray trvro't tron 34

J§[)01©G[o3/90i1sfvols\ VVVHPNỊIầtti

J§I0iiÊNWc29/a)i1-ávs 82a 1ẳẳôÔÔỐÖÖ

Hình 3.18: Ưng dụng của bộ đi `âi khiển PLC Hinh 3.19: BG N:ì8 (¡150890091

J§ (¡01/2 0ð s19 v:: ¡9À ¡181u):ã515)5 TỂaiIỘỒađaiaaiadđi4

Hình 3.21: Máy bắn vít sử dụng cơ cấu cấp vít gián tIẾp sa ccntsstskskeseeessrsreersesrreserserresssreerreresasfTÔ Hình 4.1A: Các loại xyÌanh - - 2 2 - 311133091 933111 9H TH Tà họ TH Tàn Tư 43 J§I00ì: A@ 9i19781192i1-09ì0008)0)1- TT

Hình 4.3: Thông số kỹ thuật cơ bản của xylanh [28] - 2555 c2 *S2‡‡kseeseeresseerssseeerresserrsseeress.erxLO Hình 4.4: Khoảng cách của gối xylanh đến gối đỡ đâầI mỏ VẬI 52 22 3E +t* 3E EkEsEskrsrkkrerreskerksra „45 Hình 4.5: Khoảng cách từ đ`âi bake đến đâ1 mỏ VỊt - SSstseeieseirersrererrrersrereesrrre ve, “TỔ Hình 4.6: Hành trình di chuyển của xylanh: [24] - - + - 2 + E2 E2 2E E3 51v EEEEYEEEcvvvvkkr kưryy rg 46 Hình 4.7: Thông số kỹ thuật của xylanh MÁC [28] - - 5: 22+ 3E 23191 The 47 Hình 4.SA: Kích thước chốt lò xo : B: Khoảng cách chốt lò xo trone thiết kế [33] .- 47

Hình 4.9: Thông số kỹ thuật sơ bộ của lò xo [323 ] - - . - 2+2 - 22 2 SE Sn BE kEEkssskkkkrreseereseeeeeeeeersessseescerr.fTSS Hình 4.10: Kích thước lò xo SWY [33)] S21 HT HH TH HT Hà HH TT HE HH Thờ 49 Hình 4.11: Các ký hiệu của lò xo [32] - c3 2233 3E 3128 E38 3 3 vn vn nh Tnhh chưng 49 Hình 4.12A: Cách đo moment xoắn ; B: Bảng thực nghiệm moment XOAMN csececcssescssceccssvsecseesececaeeseracscesseses 50 Hình 4.13: Thông số kỹ thuật cơ bản động cơ servo [ ÍÖ|] s55 + + *E 139v TT nh Tu 50 J§Iiiii; No g.9ì6)8ì1‹9zi1-g9)ìn61i1i1-ãii 211 .:

Hình 4.17: Thông số cơ bản của các loại model vít mẹ [3O] - 5 5555 c2 £‡sesezssseesesresrrreesssse.xsx/ Hình 4.20: Chi ầi dài tiêu chuẩn của vít me BIF [30]

Hình 4.21: Hệ số chi ầi dài dựa theo phương pháp lắ

xiii

Hình 4.27: Thông số kỹ thuật gối đỡ EF12 [30] -. 5 - 252 22t EEE SE EEeEkkrerkreksreskkrerrkkrerrererreccor ỐC)

Hình 4.28: Các giá trị trong vít me [ L4] - . - c 2c c3 E210 822833131 3E E1 SE 3v TH TH TE Hà kh nh Ty 63

Hình 4.29: Moment quán tính của khớp nối CPDW cụm nâng trục Z, [20] .- ‹ + <<+ +>-<+>.++ x@‡ Hình 4.30: Biểu đ 6vân tốc theo thởi sian của trục ZZ, [Í4| - +: 2 +2 c2 3 SE S3 EEEE* SE se re xey 64

Hình 4.37: Thông số kỹ thuật gối đỡ FK12 của cụm trục X [3O] - 55 - 52 22 =2 S23 + xe ceesexecer 76 Hình 4.38: Thông số kỹ thuật gối đỡ EE12 của cụm trục X [3O] 2 5 5 S232 23 53 33 5E EES E935 sex seseexs 76

Hình 4.39: Moment quán tính của khớp nối SCPW cụm trục X [20] - 5: 5+ + sersirsererrsserekrsev Z Z Hình 4.40: Biểu đ ôvân tốc theo thởi gian của cụm trục Xà [ Í⁄4] 55 52 5+ 3e +2 se cv xe re sex 77

Hình 4.41: Me ghế ở vị trí hOĩme - - 52+: E33 Ex*E SE E ST TT TT HT TT TH TT TH TT HT TH Lành ,79

Hình 4.45: Chi êi dài tiêu chuẩn của ví me WGTF trục Y [30 ] - - + - 2 2 2 2 E3 SE s3 ke rree 83 Hình 4.46: Thông số kỹ thuật gối đỡ EK12 của cụm trục Y [30] cà + sissrsiisrerrsrrriessreie.c,DO Hinh 4.48: Moment quán tính của khớp nối SCPW cụm trục Y' [2O] - -5- S2 + ‡‡sEsErererrrreserrre 89 Hình 4.49: Biểu đ ồvận tốc theo thởi gian cụm trục Ÿ” [ L⁄{] - 2 + - c2 2 + 3 2E E3 SE vEEEExEEErxsekerrres 89 Hình 4.50: Các loại khớp nối và các công dụng [2O] - - 52 22t £‡EsEEstsereersrrerrerrerrrerreerreerrere ] Hình 4.51: Kích thước tiêu chuẩn của khớp nối CPDW [20] - 7 - 5-5 c2 S23 E SH vn re 92 Hình 4.52: Thông số kỹ thuật của khớp nối CPDW [20] - S2 22s risiEkeirsrsrrrreersrererssrrecve.) Hình 4.53: Kích thước tiêu chuẩn của khớp nối SCPW [20| 5 2 3 v1 31T HH HT khe 93 Hình 4.51: Thông số kỹ thuật của khớp nối SCPW [20] - - à eerrrrrrrroeorcr, TỔ Hình 4.55: Cấp chính xác của con trượt và ray dẫn hướng [ L2] - - - + +22 E2 SE E+EEEESEESEESE SE re sseksse 95 Hình 4.56: Tiêu chuẩn của con trượt dựa vao trng dung [12] eee eeeeeseeeceeeeeeseeeeceeeaeseseeesesaeseeeeaeenseeaee rs 95 Hình 4.57: Tiêu chuẩn chi `âi dài của ray dẫn hướng [ L2] - - 5-5: 25252 2 52 E2 E£EEEE*kESE#E£EEEEEzzErErszzsrrs 96

Hình 4.53: Khối lượng cụm suing trỤC Z .- + c2 v2 2 SE sỲ ve skeeeeeerrreseeeererreseeeerrerrrsreeeeccrrrr, TỔ,

J§¡ni: H8 la) ts8-.v8 $ấiniì:i0xe8šii:8 8020 nh ằ 07 Hình 5.1: Bản vẽ thiết kế 3D hoàn thành của máy bắn vít trên phần m`ần Soliworks ¿5+5 101

Hinh 5.10: Pat súng thiết kế 3D trên ph Zh m En SoOlAWOLk cece cececesseeececeseseeneecveecssssnseescesssssssevevesseess ,106

Hinh 5.11: Tién hanh do di collet va lấp động cơ kèm hộp số vào bát - -sssssssssrsesssrrre.y l7

Hình 5.12: Bản vẽ thiết kế 3D khuns cum trục X trên phần m ân SoliworKS 55525 52 csz xxx sec re ,107

XIV

Hình 5.18: Sơ đ`ômạch đi `â¡ khiểi Q2 21H * HH HT TH HH Hàn Hà kh 121

Hình 5.19: Sơ đ ôđấu nối mạch khí nén - - - + - 2 s2 + +£*££z c‡* SE seseeeeereereesessesrrresrrrrcrrrerrrcee LỘ Hình 5.20: Sơ đ ôđấu mạch cấp ngu ® cho hệ thống đi `â¡ khiểi - 5c 2 2c 2 222223 2£ se ££rrrz „ 127

Hình 5.21: Sơ đ đấu nối cấp ngu ôn và kết nối với PL,C - - +: 25 + 3+ 3 23 SE SE EEvvvce ky vervre 127

Hình 5.23: Sơ đ ôkết nối ngu Ôn và dây tín hiệu màng hình HMI

Hình 5.25: Sơ đ'`ôđấu nối các đi ra từ PLC để đi`âi khiển các thiết bị

Hình 5.26: Sơ đ ôkết nối cảm biến đếm xung tốc độ cao vào module QD62P - - 52 s2 c5 << 131 Hình 5.27: Sơ đ ôcấp ngu & va két nối các bộ di @i khién déng co’ servo MR - J3 - 40B 131

Hinh 5.28:

Hình 5.29: Các vật tự thiết bị điện trước khi lắp đặt lên tủ điện đi `âi khiển 5-7 52-55+2c55c5¿ 133 Hinh 5.30: Lap dat cdc thiét bi lén bang 0 - L HH 133

Hình 5.31:Hoàn thành đấu nối sơ bộ các mạch cấp ngu ôn các thiết bị 5 S3 Sex re 134

Hinh 5.32: Han cdc chan két ndi di ‘Gu khiển động cơ cho cổng kết nối CÌNI - 55552 cc<ss+ sec eesx „134

Hình 5.33: Đâu dây cấp ngu ôn và dây tín hiệu cho màng hình HMII - - 2 22 32 s3 > #s## v3 134

linh EeK8:9i1e-i8IcE:iifv.oi i80 1 43 44 135 Hình 5.36: Lấp đặt các cảm biến limit và đông cơ cho các frUc, -. - 5s ssssssxssssssesesessesessessrsrssrsrrsree, L3

Hình 5.37: Đi dây điện và đấu nối đường khí nén ] &ng vào xích nối v tủ điện - 5 c2 c2 cx 136

linh EeK:.f€rifiEcioihz si P -.AH 136

Hình 5.39: Đấu dây các nút nhấn đi i khiển cơ bên ngoài và các tín hiệu khác -„- 137

Hình 5.40: Tủ điện đi li khiển hoàn chỉnh Ỏ 72 72 2 5 3 35 5 5% E838 3% 55 55 5E E E3 E35 55 5% 5E SE 35 55051 5E S S93 35k vn 2n nen 137 lạïn in, 1E8s[si E68 h2i 0i na .RHẬHẬHLHA 137 Hình 5.42: Một đoạn chương trình PLC và chỉnh sửa thông số đi `âi khiển trục trên PLC - 138 Hình 5.43: Mê ghé’ bj tray bởi chế độ lên nhanh xuống nhanh - - 52: + 32+ + + v+v£ sex ra „14⁄4 Hình 5.44: Vít bị nghiêng do tiếp xúc đâi bake và rãnh vít chưa đỦ - 55c ++<secsseseessrsxxer-.lL45 Hình 5.45: Kích thước các lỗ khoan sẵn và vị trí của các nan ĐỐ + + s33 3538 25 EEvvE s3 zerx 149

Hình 5.49: Thông số của động cơ „ 154

Hinh 5.50A: DA vit bi tod ; B: Nan øÕ bị nỨT - 2 123 19313993130 95813 E3 3E KT TH Hà nh TT vn kg cưa 155 Hình 5.52: Cảm biến cuối hành trình, - 2 + c 2E 2 2E E2 S2 1E SE E3 EEE BE EEE SE EE BE VEEEE*Y gv EE EE kh cv ky 156

Hình 5.53: D ông h ôbấm giƠ - - S2 2 23E+EEESESEEESEEEeEsrskrrkkrrrrkreeekrrerrkrrrreererrrrrreererreererrree LÔ Hình 5.54: Kích thước lỗ trên nan và kích thước €OII VÍT - + 2s 25 S3 3E sEEsxsseseesrsesrersrsrseersrrseeresr, LÖZ

XV

Hình 5.58: Thực hiện canh chỉnh máy trong quá trình thực nghiệm - - + + +++>£+x£+sEsxxsx+rerersre 159

Hình 5.59: Sản phẩm ghế Tamo sau khi bắn bằng máy + ¿55+ EEE+EE+E+2EeEE+rvzxerxerrzxerxereree 160 Hình 5.60: Công nhân thực hiện bắn vít mặt ng 'đ của ghế Tarno bằng tay . cccc -ccc + -„ LỐI Hình 5.61: Máy đã được đưa vào sản xuất tại Công ty Cổ phần Nghĩa H tng Phúc - L63

Direct Current Universal Serial Bus Decibel

Computerized Numerical Control Central Processing Unit Random Access Memory Read-only Memory Human Machine Interface Input/Output

Computer-aided design Computer-Aided Manufacturing Polyoxymethylene

Geometric Code Normally Open Normally Close Jogging

XVII

CHUONG 1: GIOT THIEU 1.1 Tinh cap thiét cha détai

Hiện nay cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật được ứng dụng trên tất cả các lĩnh vực thuộc đời sống xã hội Mỗi sản phẩm được tạo ra và đưa vào sử dụng không những phải đáp ứng được nhu c3 ứng dụng trong nghiên cứu, trong sản xuất và trong đời sống xã hội, mà phải đáp ứng được những yêu câi cao v`ềchất lượng sản phẩm, đặc biệt v`êkhả năng chống chịu được những tác động v`ềrung động, v`va đập trong quá trình vận hành của thiết bị Ngoài ra phải đảm bảo được v'êtính chính xác đến mức cao nhất

và khả năng an toàn cho người sử dụng

Hầi hết chúng ta đê quen thuộc với việc vặn vít mỗi ngày, quá trình văn vít bằng cách chúng ta sử dụng tua vít xoay những con vít vào những sản phẩm cẦn cố định lại với nhau Chúng ta thường bất gặp được quá trình vặn vít này có rất nhi I trong đởi sống và trong giáo dục, nhưng thương là v`êthủ công Đối với các doanh nghiệp thì đa số họ sử dụng các loại robot hoặc là các máy bấn tự động để hỗ trợ cho quá trình tạo ra được sản phẩm nhĩ lâi hơn, nhanh hơn

Đối với những lĩnh vực, mục đích sử dụng thì sẽ có những loại máy bắn vít riêng biệt để phục vụ cho nhu ci đó Tuy nhiên, các sản phẩm được tạo ra đ`âi phải có khả năng tắng năng xuất sản xuất, tính an toàn cho người lao động, giảm thiểu thời gian và công sức và đặc biệt đó chính là khả năng cải thiện chất lượng đầi ra Đây cũng chính là vấn đ`êmà các công ty, doanh nghiệp đang phải khó khăn giải quyết Nhận thấy được vấn đề Công ty TNHH SX-TM-DV Giải Pháp Lan Anh đã đ ềxuất phương án làm máy bắn vít tự động cho Công ty Cổ ph`*n Nghĩa Hoàng Phúc Được sự tin tưởng của công ty và giảng viên hướng dẫn, nhóm chúng em đã được giao nhiệm vụ: “Thiết kế và chế tạo máy ban vít mặt ng tự động cho sản phẩm ghế Tarno Gỗ” Đây là một giải pháp đột phá, một bước ngoặc để giảm thiểu v`êngu ồn lao động, đ Ông thời bảo đảm chất lượng cho sản phẩm ghế ng ổ được cứng vững hơn

1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đềtài

Đưa ra được nhi`âi phương án khác nhau, ưu nhược điểm của từng phương án và cách chúng ta sửa chữa nó Cải tiến những lỗi sai trên từng phương án khác nhau Từ đó lựa chọn phương án thiết kế và chế tạo nào cho chuẩn, chính xác nhất, đảm bảo được khả năng

phát triển sản xuất và tiết kiệm

1.2.2 Ý nghĩa thực tiễn

Sau khi đã nghiên cứu và chế tạo, Máy được chuyển giao cho Công ty Cổ phẦn Nghĩa Hoàng Phúc, phục vụ cho mục đích kinh doanh, một giải pháp giúp giảm thiểu thời gian, giảm bớt sức lực trong quá trình làm việc, đặc biệt chính là khả năng tăng sản lượng đầi ra một cách mạnh mẽ, khả năng phát triển và cạnh tranh cao so với các công ty, doanh nghiệp cùng lĩnh vực

1.3 Mục tiêu nghiên cứu đ tài

Ứng dụng được những kiến thức, kinh nghiệm và trải nghiệm trong quá trình học tập

để áp dụng và tạo ra được “Máy bắn vít tự động trong sản phẩm gỗ” nhằm mang lại lợi ích vượt trội, tối ưu hóa chỉ phí sản xuất

Nghiên cứu, đêxuất phương án tối ưu cho máy bắn vít

Tính toán các thiết bị cơ khí, các thiết bị điện, hệ động đi i khiển

Thiết kế, gia công chế tạo và lắp ráp máy hoàn chỉnh

Tiến hành kiểm nghiệm thực tế để ghi nhận kết quả, đưa ra các đánh giá Từ đó ra các suy luận và giải pháp giúp tăng khả năng phát triển của máy

1.4 _ Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.4.1 Đối tượng nghiên cứu

Các loại máy bắn vít có sẵn trên thị trưởng và Internet

Quy trình tạo ra hình dạng cho sản phẩm

Các con vít và các loại nan gỗ sử dụng trên thị trưởng Việt Nam

Các bộ cấp vít tự động trên thực tế

1.4.2 Phạm vi nghiên cứu

Các con vít có đường kính: 6,2xI1,5

Nan gỗ 2 lễ và 4 lỗ có đường kính: 12x45x390

Kích thước của máy: 1270x1535x1532 (mm) (LxWxH)

Các thiết bị cơ khí, điện và hệ thống đi âi khiển PLC Mistubishi

Bộ cấp vít tự động TB-01: Cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cách thức cấp vít tự động và các con vít phù hợp được sử dụng

Quy mô sử dụng và tiêu thụ: Các cơ sở sản xuất ghế gỗ trong khu công nghiệp VSIP II Bình Dương và khu công nghiệp Tân Bình

1.5 Phương pháp nghiên cứu

1.5.1 Cơ sở phương pháp luận

Phân tích, nghiên cứu quy trình sản xuất ghế Tarno, phụ thuộc vào các phương pháp, nguyên lý bắn vít để giải quyết các vấn đ êtừ lúc cấp vít đến lúc sản phẩm hoàn thiện Ngoài

ra còn dựa vào vật liệu chế tạo, các công nghệ cũng như các yếu tố kỹ thuật

Thử nghiệm và tối ưu hóa: tiến hành các phép thử lên sản phẩm để đảm bảo sự hoạt

động trơn tru, bình thưởng và đáp ứng các yêu cầi đ`ra

Đánh giá hiệu suất: tiến hành kiểm tra toàn bộ máy, các cơ cấu v`ề độ bền, các bộ phận bảo vệ để triển khai quá trình đóng gói, vận chuyển

1.5.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể

Phương pháp nghiên cứu tài liệu: dựa vào các ngu Ân internet, các trang mạng cũng

như các bài báo để từ đó để hình dung được toàn bộ sản phẩm c3n chế tạo.Phương pháp

khảo sát thực tế: thu thập các số liệu v`ềkích thước vít, gỗ và các tiêu chuẩn của các thiết bị

cơ khí, điện để tiến hành quá trình thiết kế, chế tạo

Phương pháp quan sát: tiến hành trải nghiệm thực tế ở những công ty, doanh nghiệp hoặc là các đại lý chuyên bán v`ềsản phẩm máy bắn vít tự động để hiểu rõ hơn v`êcơ cấu, nguyên lý làm việc của sản phẩm

Phương pháp tính toán, thiết kế: thực hiện quá trình vẽ thử các chi tiết, tính toán các thông

số của tửng bộ phận cơ khí, điện để kiểm tra v`êchất lượng của trục máy, khung máy và các súng bắn để đạt được hiệu suất cao nhất

Phương pháp thực nghiệm: phân tích các số liệu thiết kế toàn bộ chi tiết máy, sau đó lắp ráp các bộ phận và chạy thử nghiệm sản phẩm Từ đó có một cái nhìn rõ ràng nhất để đánh giá, phân tích những sai sót, lỗi máy

1.6 Kết cấu của đán tốt nghiệp

MA

Cau tric cla d Gan tét nghiép bao g Gm 6 chương, trong đó:

Chuong 1: Gidi thiéu

Chương 2: Tổng quan va cơ sở lý thuyết

Chương 3: Phương hướng và giải pháp v`ềthiết bị

Chương 4: Tính toán, thiết kế máy

Chương 5: Chế tạo thực nghiệm

Chương 6: Kết luận và phương hướng phát triển

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 _ Tổng quan máy bắn vít tự động

Khung máy: Là cấu trúc chính của máy, bao ø ân khung cơ bản và các thành ph ân khác

được gắn vào khung này

Ban làm việc: Đây là b`êmặt làm việc mà sản phẩm được đặt lên để bắn vít

ĐẦi bắn vít: Là bộ phận bắn vít vào sản phẩm, đi bắn vít có thể được đi âi chỉnh độ cao

và góc nghiêng để phù hợp với địa hình làm việc

Hệ thống cung cấp vít: bao ø ân bộ phận chứa vít và cơ chế cung cấp vít từ hộp đựng

đến đầi bắn vít

Hệ thống đi ôi khiển: là bộ não của máy, đi âi khiển các chức năng của máy, bao ø ân việc đi`âi khiển động cơ, các cảm biến và hệ thống định vị để đảm bảo độ chính xác

và hiệu suất của quá trình bắn vít

Hệ thống định vị: giúp định vị chính xác vị trí của sản phẩm và đn bắn vít, đảm bảo

rằng vít được bấn vào vị trí đúng đắn

Bộ truy â động: Được sử dụng để di chuyển đi bắn vít trên các trục (X, Y, Z) và thực

hiện các thao tác bắn vít

Hệ thống an toàn: Bao g Gm các cảm biến và các biện pháp an toàn khác nhau để đảm

bảo cho người sử dụng và bảo vệ máy khỏi các tình huống không mong muốn

nguyên tắc hoạt động của máy bắn vít tự động trên thực tế:

Nạp vít: Trước hết, vít được nạp vào máy tử hệ thống nạp vít Có thể sử dụng nhỉ `âi phương pháp để nạp vít, bao ø ân hộp nạp hoặc hệ thống băng tải

Định vị sản phẩm: Sản phẩm c®n bắn vít được đặt vào vị trí c3n thiết trên bàn làm việc của máy Đối với một số ứng dụng, có thể c3 sử dụng hệ thống định vị để đảm bảo vị

trí chính xác của sản phẩm

Phát hiện vị trí và đi`âi khiển: Máy sử dụng các cảm biến để phát hiện vị trí của sản phẩm và xác định vị trí c3 bắn vít Các tín hiệu từ cảm biến được gửi đến hệ thống đi ôi khiển, đi `âi này cho phép máy xác định vị trí chính xác và quyết định khi nào và ở đâu c3 bắn vít

Đặt vít: Máy tự động đặt vít vào vị trí cn thiết trên súng bắn Đi`âi này có thể thực hiện bằng cách sử dụng hệ thống cấp vít

Ban vít: Sau khi vít đã được đặt vào vị trí, máy bắn vít sẽ hoạt động để bắn vít vào

sản phẩm Quá trình này thưởng được thực hiện bằng cách sử dụng một cơ cấu bắn vít hoặc

cơ cấu xoay vít, tùy thuộc vào thiết kế cụ thể của máy

Xử lý dữ liệu và đi âi khiển: Tất cả các hoạt động trên đ ềi được đi`âi khiển bởi một

hệ thống điện tử, bao øg ôn cả việc xử lý dữ liệu từ các cảm biến và đi ầi khiển quá trình làm việc của máy

Hoàn tất và chu trình tiếp theo: Sau khi quá trình bắn vít hoàn tất, máy sẽ tiếp tục vào chu trình tiếp theo, có thể là bấn vít tiếp theo hoặc di chuyển đến một vị trí mới trên vật liệu

để tiếp tục quá trình làm việc

2.3 Giới thiệu chung v`ềsản phẩm của máy

Hình 2.2 Sản phẩm bàn ghế Tarno Ghế Tarno gấp gọn là một sản phẩm xuất khẩu cao cấp, thiết kế thông minh và tiện dụng, mang đến sự tiện lợi tối đa cho người dùng Sản phẩn được làm từ chất liệu gỗ tự nhiên kết hợp với khung kim loại chấc chắn, đảm bảo độ b`ân và khả năng chịu lực vượt trội Với thiết

kế gấp gọn linh hoạt, ghế Tarno dễ dàng cất giữ và di chuyển, phù hợp cho nhi âi không gian sử dụng như ban công, sân vườn hay mang theo khi đi dã ngoại Màu sắc trang nhã cùng

kiểu dáng hiện đại của ghế không chỉ góp ph tôn lên vẻ đẹp của không gian sống mà còn mang lại sự thoải mái tối ưu cho người sử dụng Được sản xuất theo tiêu chuẩn chất lượng cao, ghế Tarno không chỉ là lựa chọn lý tưởng cho thị trưởng nội địa mà còn là sản phẩm đáng tin cậy trên thị trưởng quốc tế

Bảng 2.1: Thông tin chung v sản phẩm

Loi ích và tính nang

Khả năng gấp gọn, giúp tiết kiệm không gian khi không sử dụng, dễ dàng cất giữ và

di chuyển Chất liệu ghế được làm từ gỗ bạch đàn tự nhiên và thép phủ bột polyester, không chỉ bi bỉ mà còn mang lại vẻ đẹp mộc mạc, tỉnh tế cho không gian ngoài trời Thiết kế đơn giản, hiện đại giúp ghế Tarno dễ dàng hòa hợp với nhi`âi kiểu trang trí khác nhau, từ ban công, sân vươn đến không gian nội thất

Tính năng vượt trội của ghế bao g ân khung thép chắc chắn, giúp đảm bảo sự ổn định

và an toàn khi ng ö Gỗ bạch đàn được xử lý để chống chịu thời tiết, kéo dài tuổi thọ sản phẩm trong đi êi kiện ngoài trời Sự thoải mái khi sử dụng cũng được chú trọng, với mặt ghế

và tựa lưng được thiết kế vừa văn, hỗ trợ tốt cho người ng Ngoài ra, ghế Tarno còn dễ

dàng lắp ráp và bảo dưỡng, với các bộ phận có thể tháo rời và làm sạch nhanh chóng Kết luận của sản phẩm ghế Tarno

Sự thành công của ghế Tarmmo là minh chứng cho thấy tầm quan trọng của việc đần tư vào nghiên cứu và phát triển trong ngành công nghiệp sản xuất ghế Việc tạo ra những sản phẩm vừa đáp ứng nhu câi thực tế vừa mang lại giá trị thẩm mỹ cao đòi hỏi sự kết hợp của công nghệ tiên tiến và tư duy thiết kế đột phá.Và giải pháp để đưa ra các thiết kế đã được Công ty TNHH SX-TM-DV Giải Pháp Lan Anh lên ý tưởng và đưa ra sản phẩm tối ưu cho quy trình bắn vít tự động của ghế tarno Anh dựa trên yêu c`ầi của nhà máy thuộc Công ty Cổ Phần Nghĩa Hoàng Phúc

2.4 Quy trình sản xuất ghế Tarno

Sản phẩm ghế gỗ Tarno được tạo ra từ quá trình chọn chuẩn bị nguyên liệu gỗ, sắt, lắp ghép sản phẩm (các tấm gỗ với khung sắt) và được đóng gói vận chuyển cho các khách hàng

Sau khi bắn vít, sản phẩm sẽ được nhấc xuống sau đó là quá trình kiểm tra b`êmặt để

tránh những sai sót cũng như tăng tính thẩm mỹ, độ b'ần sản phẩm

Đối với đ tài “Thiết kế và chế tạo máy bắn vít tự động mặt ng ` cho sản phẩm ghế

Tarno”, chúng em chỉ tập trung nghiên cứu v`êquá trình lắp ghép sản phẩm

Quy trình Thiết kế và phát trién Lựa chọn nguyên liệu

sản xuất ghế Tarno

Thiết kế sản phẩm Kiếm tra chất lượng Phát triển bản vẽ

Vận chuyển Kiểm tra chất lượng Gia công nan gỗ

Gia công các phụ kiện

Cải tiến và đánh giá

Cãi tiền sản phẩm Phản hồi từ khách hàng

Hình 2.3: Quy trình sản xuất của sản phẩm ghế Tarno

trước một lỗ để khi bắn vít có thể đi vào dễ dàng và gắn chặt vào vật liệu

Phần đầt vít thương có hình tròn, bi dục, phẳng Tùy vào mục đích sử dụng mà bạn

Vít thạch cao được sử dụng trên b`êmặt thạch cao Vit thạch cao throng cé da bang, kiểu bất vít Phillips, mũi vít nhọn, bước ren của vít thạch cao dài và độ sâu của bước ren nông để dê dàng và tăng tốc độ khoan vào khung xương thạch cao

Y

Hinh 2.5: Vit thach cao 2.5.3 Vit kim loại tấm

với gỗ, nhwa hoac bat ki bémat tấm nào

Vít kim loại tấm để nối các mảnh kim loại lại với nhau hoặc các mảnh kim loại nối

Vít kim loại thương có hai loại: Một loại bạn phải khoan m trước vào vật liệu và một loại được gọi là vít tự khoan đã có hình dạng mũi khoan

3

v

Hình 2.6: Vít kim loại tấm

2.5.4 Vit mat

Vít mắt có hình dạng vòng trên dinh va than vGi cdc duong ren & di bén kia, cd thiết

kế mất cứng đảm bảo sự ổn định Loại vít này thưởng được sử dụng với day thing, day cap, dây xích và để nâng cấp dây cáp

Hình 2.7: Ví mắt 2.5.5 Vít bê tông

Vít bê tông được dùng để nối các loại vật liệu như gỗ, kim loại vào bê tông hoặc khối xây Vít bê tông thường được làm bằng thép không gỉ hoặc thép carbon có màu xanh

lam, có hoặc không có lớp phủ chống ăn mòn Đi vít thường theo kiểu Phillips hoặc đầi

có rãnh

Hình 2.8: Vít bê tông

2.5.6 Vít hai đầu (vít chốt)

Vít hai đầu còn có tên gọi khác là vít chốt, có hai đầi vít g ăn đầi vít dạng lỗ phẳng hoặc chữ T Vít này được gia công từ thép carbon hoặc thép không gỉ nên có khả năng chịu lực tốt, phục vụ tốt cho mục đích lắp ráp đ gỗ, đ nội thất, thiết bị cơ khí, hoặc trong các ứng dụng xây dựng

Hình 2.9: Ví hai đầi 2.5.7 Vit lag

Vít lag là loại cứng nhất trong các loại vít, thưởng được sử dụng để ghép chặt các miếng gỗ hoặc vật liệu nặng chịu tải trọng lớn Loại ốc vít này không có rãnh ở đần, đầi thưởng có hình lục giác hoặc hình vuông với ren phần thân thô

Hình 2.10: Minh hoa loại vít lag

2.6 Giới thiệu vềnan gỗ

2.6.1 Gỗ thông (Pine)

Gỗ thông là một lựa chọn phổ biến cho việc sản xuất đ ồnội thất như ghế Tarno Nó

có tính năng dễ chế biến, nhẹ và độ b`ần vững tương đối, làm cho nó trở thành lựa chọn phổ biến trong sản xuất ghế và bàn

Hình 2.11: Minh hoạ loại gỗ thông

Gỗ Acacia có đặc tính mạnh mẽ và chịu mài mòn tốt, làm cho nó trở thành một lựa

chon phổ biến cho các sản phẩm ngoài trời như ghế Tarno

2.6.5 Gỗ Cây keo (Rubberwood)

Gỗ keo thưởng được sử dụng trong sản xuất đ ônội thất do tính linh hoạt và độ b`n cao Nó cũng là một ngu ền tài nguyên tái chế phổ biến trong ngành công nghiệp gỗ

Hình 2.16: Minh hoa loại gỗ tràm

2.7 Các loại máy trên thị trưởng

2.7.1 Double Head Double Y Screwdriver Robot TD305

Hinh 2.17: Double Head Double Y Screwdriver Robot TD305 [11]

Bang 2.2: Thong s& ky thuat clia may Double Head Double Y Screwdriver Robot TD305 [11]

Độ chính xác lặp lại san mm Ngu & cap AC: 220 - 50, AC: 110 - 60

Neu ồn động lực Điện + Khí nén

Giao tiếp USB + RS232 Truy & déng dai + Vit Me „

: Thanh Dan Hướng Dai + Truc vit me

Pham vi momen xoan 0,5 - 15 (Adjustable) kef.cm

bảo độ tin cậy và độ chính xác

Màn hình cảm ứng thân thiện hơn với người dùng Các thông

số kỹ thuật bên ngoài và chức năng kiểm tra bằng tay có thể được đi 'âi chỉnh trực tiếp bởi kỹ thuật viên

Cơ chế khóa vít có thể hoạt động mà không cân kết nối

2.7.2 Máy HITECOM-300 của công ty Hitecom Impex HaNoi

Hình 2.18: Máy HITECOM-300 của công ty Hitecom Impex HaNoi [L7]

HITECOM-300

Bang 2.3: Thông số kỹ thuật của máy HITECOM-300 [17]

Dung lượng vít 6000 vit, M2 x6 Kích thước máy 1550 x 650 x800 mm Ngu ồn điện AC 100V-230V/50- OHz

Cơ cấu kiểm tra trượt vít Có cơ cấu kiểm tra bắn sót vít

Hình 2.20: Máy bắn vít bán tự động

Tự động: Phương pháp này sử dụng các hệ thống tự động hoàn toàn như máy bắn vít

tự động hoặc robot bắn vít Các hệ thống này thưởng được sử dụng trong sản xuất công nghiệp hoặc trong các quy trình tự động hóa để tăng tốc độ và hiệu suất

Hình 2.21: Máy bắn vít tự động 3 trục

15

2.9 Các công trình, bài báo nghiên cứu (trong nước, ngoài nước)

2.9.1 Trong nước

Tên đ tài: “Thiết kế máy bắn vít tự động cho sản xuất bàn gỗ”

[37] Tac gia: Tr’ Ngoc Trọng - Hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Quốc

Chí Trưởng Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc Gia TP.HCM

Hình 2.22: Mô hình thực nghiệm bắn vít 3 trục sử dung G-code [37]

Trong bài nghiên cứu giới thiệu tổng quan v`ên ân tự động hóa trong những năm gần đây tại Việt Nam đã và đang có những bước tiến đáng kể Đặc biệt, máy bấn vít tự động 3 trục được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi nhằm nâng cao hiệu suất và chất lượng sản phẩm Các trưởng đại học, viện nghiên cứu, và doanh nghiệp sản xuất đã và đang tập trung vào việc phát triển các hệ thống máy bắn vít tự động với độ chính xác cao và khả năng hoạt động ổn định

Trục X và Y: Được truy & động bằng cơ cấu truy & động thanh răng, bánh răng Cơ cấu này giúp máy di chuyển theo hành trình tối thiểu trục X 1100mm và trục Y 3100mm với tốc độ 100mm/s, đảm bảo chính xác vị trí và hiệu suất trong quá trình bắn vít trên bàn gỗ Truc Z: Được truy động bằng cơ cấu vitme đai ốc bi Cơ cấu này giúp máy đi ềi

chỉnh độ cao của đi bắn vít để đảm bảo việc bắn vít chính xác và đ Šng đều trên bàn gỗ Máy bắn vít tự động này được thiết kế để tự động hoàn thành quá trình bắn vít trên

sản phẩm bàn gỗ một cách chính xác và hiệu quả Dữ liệu đi vào của máy đó chính là sử dụng G-Code để giúp máy hoạt động, ngoài ra máy này có khả năng đi âi khiển động cơ và các thiết bị ngoại vi thông qua phần mềần Mach3 kết nối với máy tính qua cổng USB Đi`âi này giúp máy tính trở thành trung tâm đi `âi khiển cho quá trình sản xuất, đ ng thởi giúp tăng cường độ chính xác và hiệu suất của quy trình sản xuất bàn gỗ

Hình 2.23: Sử dụng cánh tay robot bất vit với hệ thống cảm biến thị giác [9]

Hình 2.24: Cảm biến thị giác (Camera) [9]

Nghiên cứu này tập trung vào phát triển và phân tích hiệu suất của hệ thống vặn ốc tự động hóa với hệ thống thị giác tích hợp trong ngành công nghiệp ô tô Trong nghiên cứu này, việc phân tích hình ảnh với hệ thống IRVision được áp dụng để xác định vị trí thực sự của các ốc vít trong khu vực mục tiêu Trong bài báo này, đã thiết kế và thử nghiệm trạm văn ghế Recliner cho nhiệm vụ văn ốc tự động của bốn ốc vít kết nối khung lưng với khung ghế của ghế ô tô Yếu tố chính của quy trình lắp ráp là ứng dụng hệ thống robot hướng thị giác để nhận dạng đi ốc và xác định vị trí chính xác hiện tại của chúng trong phạm vi xác định Chức năng của tất cả các tính năng chính - thiết kế trạm, thiết bị được chọn, quy trình nhận dạng được đêxuất, các phương pháp đêxuất và chương trình được thiết kế - đã được chứng minh thông qua xác minh thực nghiệm và chạy trong hơn 2 năm như một phẦn của toàn bộ dây chuy sản xuất

Nhiệm vụ là thiết kế và triển khai hệ thống VGR cho hoạt động văn ốc - siết chặt bốn

ốc vít (ốc) kết nối khung lưng và khung dưới của ghế Ô tô cuối cùng sẽ thay thế người vận hành từ lý do kinh tế cũng như lý do tiện nghỉ Toàn bộ hệ thống phải được thiết kế như một phần không thể tách rời của dây chuy ` lắp ráp hiện có cho các bộ ghế ô tô được sản xuất bởi một khách hàng bên ngoài Năng lực sản xuất trung bình của dây chuy sản xuất được xác định là 1000 "bộ ghế ô tô" (cặp ghế trước một bên trái (LH) và một bên phải (RH)) mỗi ngày Năng lực sản xuất thực tế có thể thay đổi theo yêu ci của khách hàng Đi âI này có nghĩa là số lần "chu kỳ vặn ốc" trung bình khoảng 8000 mỗi ngày (1000 LH + 1000 RH và

cho mỗi bên, bốn ốc vít)

Case study: Screwdriving Gripper That Mimics Human Two-Handed

Hinh 2.25: Canh tay van vit [10]

Trong bài báo nghiên cứu v ềmột loại gripper có khả năng vặn vít mô phỏng hoạt động của hai tay con người, các tác giả đã đ`ềxuất một giải pháp cho việc tự động hóa quá trình lắp ráp bằng robot Gripper này có khả năng thực hiện các nhiệm vụ c3 thiết cho quá trình lắp ráp bằng một cánh tay robot duy nhất Đặc điểm nổi bật của gripper này bao ø ồn việc sử dụng một liên kết linh hoạt để tuân thủ với lực tiếp xúc trong môi trưởng, và sử dụng các khớp tương tự như sự quay và xoay của cổ fay con người để giúp robot tạo ra một đường đi

Gripper này được thiết kế với 3 ngón tay và 12 độ tự do để thực hiện các nhiệm vụ lắp ráp như vặn vít, đặt chốt vào lỗ, và lấy và đặt vật phẩm Phần c`ần nắm của gripper bao ø ồn

hai ngón tay với cấu hình khớp roll-yaw-pitch-pitch Phần văn vít bao g ân một ngón tay với

cấu hình khớp roll-pitch-pitch và một liên kết linh hoạt có thể tuân thủ với môi trưởng

Chiến lược công việc cho nhiệm vụ vặn vít và đặt chốt vào lỗ sử dụng sripper này đã được trình bày và hiệu suất của sripper đã được xác nhận thông qua các thí nghiệm Kết qua thí nghiệm cho thấy rằng gripper văn vít có thể thực hiện các nhiệm vụ c3 thiết cho quá trình lắp ráp như lấy và đặt chốt vào lễ và văn vít mà không c n cảm biến lực

2.10.2 Cơ sở tính năng suất máy

Năng suất sản xuất (Manufacturing Productivity) là khái niệm dùng để đo lưỡng khả năng sản xuất tạo ra sản phẩm của một hệ thống trong khoảng thời gian nhất định bằng việc

sử dụng tối ưu các ngu ền lực sẵn có Đây được xem là một trong các chỉ số quan trọng thể hiện mức độ hiệu quả trong việc chuyển đổi nguyên vật liệu thành sản phẩm cuối cùng trong

quá trình sản xuất của một doanh nghiệp

_Q w= | Bl

Trong đó:

ẤW: năng suất sản xuất

Q: sản lượng thực tế (trong thời gian cụ thể)

T: thời gian sản xuất thực tế quá trình sản xuất diễn ra

Hình 2.26: Công thức moment quán tính với các hình học cơ bản [36]

2.10.4 Cơ sở tính chọn các thiết bị cơ khí

2.10.4.1 Bộ truy & vít me đai ốc

Biến đổi chuyển động xoay thành chuyển động tịnh tiến Bộ truy ân có cấu tạo bao

g Gm: Truc vít me và con trượt Bộ truy ân động vít me đai ốc trượt có độ chính xác cao, tạo ra các chuyển động êm ái, và quan trọng nhất là khả năng tự hãm, truy `âi được lực lớn Đặc biệt

có thể truy động với các bước ren có thể thay đổi làm tăng tốc độ truy ầ động cho bộ truy ân

20