Tài liệu tham khảo Thiết kế dây chuyền tự động lắp ráp bút chì (TL034)
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC THIẾT KẾ DÂY CHUYỀN TỰ ĐỘNG LẮP RÁP BÚT BI (TL 034) SVTH : VƯƠNG QUỐC MSSV : 20001882 SVTH :PHAN ĐÌNH QUANG MSSV : 20001834 CBHD : Thầy TRẦN ĐẠI NGUYÊN Thầy HUỲNH HỮU NGHỊ BỘ MÔN : CAD/CAM/CNC TP Hồ Chí Minh, 1 / 2005 TP HCM BK MỤC LỤC MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU. …………………………………………………………………………………………….………………………………… Chương 1: TỔNG QUAN VỀ TỰ ĐỘNG HOÁ , SỰ PHÁT TRIỂN CỦA TỰ ĐỘNG HOÁ TRONG GIAI ĐOẠN HIỆN NAY 1.1 Tình hình ngành cơ khí Việt Nam và triển vọng trong tương lai . 1.1.1 Những nét cơ bản . 1.2 Khái niệm về tự động hoá sản xuất 1.2.1 Đònh nghóa về tự động hoá 1.2.2 Các hình thức của tự động hoá 1.3 Sự phát triển của tự động hoá 1.4 Thiết kế sản phẩm cho lắp ráp tự động 1.4.1 Tìm hiểu về quá trình lắp ráp sản phẩm 1.4.2 Nguyên tắc ứng dụng trong thiết kế sản phẩm 1.5 Sự cần thiết phải có tự động hoá Chương 2: GIỚI THIỆU VỀ SƠ LƯC VỀ CÁC LOẠI BÚT BI TRÊN THỊ TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ LẮP RÁP CHÚNG 2.1 Nhu cầu sử dụng bút bi 2.2 Sự tiện lợi của bút bi so với bút máy 2.2.1 Bút máy 2.2.2 Bút bi 2.3 Thực trạng,xu hướng lắp ráp bút bi của các công ty hiện nay 2.4 Hệ thống lắp ráp 2.4.1 Lắp ráp bằng tay tại một vò trí 2.4.2 Dây chuyền lắp ráp bằng tay 2.4.3 Dây chuyền lắp ráp tự động 2.5 Sản phẩm 2.5.1 Giới thiệu sản phẩm trên thò trường 2.5.2 Hình ảnh sản phẩm có thể thực hiện quá trình lắp ráp 2.6 Qui trình chung để sản xuất bút bi 2.6.1 Công đoạn lắp ráp bút bi(TL-034) Chương 3: PHÂN TÍCH PHƯƠNG ÁN VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 3.1 Đưa ra phương án 3.1.1 Phướng án thứ 1 3.1.2 Phương án thứ 2 3.2 Kết luận nên chọn phương án 3.3 Yêu cầu kỹ thuật Chương 4: THIẾT KẾ SƠ ĐỒ ĐỘNG , MÔ TẢ HOẠT ĐỘNG CỦA DÂY CHUYỀN 4.1 Thiết kế sơ đồ nguyên lý 4.1.1 Sơ đồ khối 4.1.2 Sơ đồ nguyên lý 4.2 Thiết kế sơ đồ động 4.3 Mô tả hoạt động của dây chuyền Chương 5: PHÂN TÍCH KHÁI QUÁT DÂY CHUYỀN 5.1 Các phương pháp vận chuyển phôi 5.2 Cơ cấu cấp phôi 5.3 Cảm biến kiểm tra 5.4 Cơ cấu điều khiển 5.5 Bộ phận công tác Chương 6: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN TRONG DÂY CHUYỀN 6.1 Hệ thống dẫn động 6.1.1 Cơ cấu di chuyển 6.1.1.1 Thiết kế bộ truyền xích từ trục cam đến đầu cơ cấu di chuyển 6.1.1.2 Thiết kế bộ truyền xích từ đầu đến cuối cơ cấu di chuyển 6.2 Tính toán thiết kế phễu rung động Chương 7: TÍNH TOÁN ,THIẾT KẾ CÁC CỤM CHI TIẾT KHÁC TRONG DÂY CHUYỀN 7.1 Cụm cấp cán 7.2 Cụm cấp ruột 7.3 Cụm cấp tảm 7.4 Cụm vặn tảm Chương 8: HỆ THỐNG ĐIỂU KHIỂN 8.1 Mô tả hoạt động của dây chuyền 8.2 Tính toán hệ thống cam Chương 9: HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ DÂY CHUYỀN 9.1 Hướng dẫn vận hành 9.2 Baûo trì LỜI MỞ ĐẦU LỜI MỞ ĐẦU Nước ta hiện nay đang trong quá trình phát triển, nhu cầu về tự động hoá trong hệ thống điều khiển là rất cần thiết. Mức độ tự động hoá ở nước ta vẫn ở trình độ thấp chưa phát huy hết thế mạnh của nó. Chính vì lẽ đó mà các sản phẩm làm ra đạt chất lượng kém và năng suất thấp, nhìn chung trình độ tự động còn phụ thuộc nhiều vào sức người, chưa thấy được kết quả mà nó đem lại. Đồng thời chúng ta cũng tìm hiểu nó một cách đúng đắn. Do đó ở phần này ta sẽ biết được cách hoạt động, cách điều khiển, cách hoạt động một cách khái quát mà cụ thể là dây chuyền lắp ráp bút bi tự động. LỜI CẢM ƠN LỜI CẢM ƠN Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn chế tạo máy, bộ môn kỹ thuật đo lường đã tận tình dạy dỗ chúng em trong thời gian qua, nhằm giúp chúng em có được kiến thức để có thể hoàn thành luận văn. Đồng thời chúng em cũng gửi lời cảm ơn đến thầy TRẦN ĐẠI NGUYÊN và thầy HUỲNH HỮU NGHỊ đã tận tình giúp đỡ chúng em để hoàn thành luận văn này. Nhưng do kiến thức còn hạn chế nên trong luận văn này có nhiều thiếu xót, rất mong sự thông cảm của các thầy cô. Chúng em xin chân thành cảm ơn. KẾT LUẬN KẾT LUẬN Sản xuất bút bi là một ngành công nghiệp được phát triển trên thới giới từ rất lâu và nó ngày càng được phát triển mạnh mẽ, bởi nhu cầu ngày càng cao và đa dạng. Ở Việt Nam, công nghệ lắp ráp bút bi tự động trong những năm gần đây được nhà nước chú trọng và đầu tư rất nhiều càng cho thấy được tầm quan trọng của nó. Ngày càng có nhiều dự án đang xây dựng và chuẩn bò xây dựng. Chính vì thế trong tương lai gần Việt Nam sẽ ngày càng phát triển trong ngành sản xuất bút bi, đáp ứng được nhu cầu thò trường trong nước và hướng ra xuất khẩu. Nội dung của đề tài là : THIẾT KẾ DÂY CHUYỀN LẮP RÁP TỰ ĐỘNG BÚT BI (TL034) NĂNG SUẤT 50 SẢN PHẨM/ PHÚT. Bao tất cả các công đoạn của qui trình sản xuất. Do đó, đòi hỏi phải đảm bảo được nhiều vấn đề trong tính hợp lí từ công đoạn bắt đầu đến vấn đề đảm bảo vệ sinh môi trường. Từ đó, mang lại sự hiệu quả trong sản xuất và mang tính kinh tế cao. Phần nội dung của đề tài tập trung chủ yếu vào việc đưa ra phương án thiết kế, từ đó lựa chọn, tính toán để đưa ra phương án thiết kế hợp lí nhất, hiệu quả nhất. Tuy nhiên, do kiến thức còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những sai sót trong thiết kế cũng như trong cách trình bày. Rất mong sự chỉ bảo, hướng dẩn thêm của quý thầy cô. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Lê Trung Thực, Tự động hoá sản xuất, Khoa Cơ Khí-Bộ môn Chế Tạo Máy-Trường ĐH Bách Khoa TPHCM 2. PTS. Đặng Văn Nghìn, Tự động hoá quá trình sản xuất, Trường ĐH Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh, 1991. 3. Đặng Thế Huy-Nguyễn Khắc Thường, Giáo trình nguyên lý máy, Nhà xuất bản Nông Nghiệp, Hà Nội, 1982. 4. PGS. Trần Hữu Quế, Vẽ kó thuật cơ khí, Nhà xuất bản Giáo Dục, 2002. 5. Trònh Chất-Lê Văn Uyển, Tính toán thiết kế Hệ dẫn động cơ khí [1, 2], Nhà xuất bản Giáo Dục, Hà Nội, 2001. 6. Nguyễn Hữu Lộc, Cơ sở thiết kế máy (Phần 1), Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM, 2001. 7. KS Lê Ngọc Cương, Hướng dẫn lắp ráp điện dân dụng-Sơ đồ đấu dây, Nhà xuất bản thống kê 2003. 8. CODIFOR, người dòch TS. Phan Đình Huấn, Kỹ thuật khí nén [1,2,3], Trung tâm Bảo Dưỡng Công Nghiệp, 2000. Chương 1: TỔNG QUAN VỀ TỰ ĐỘNG HOÁ ,SỰ PHÁT TRIỂN CỦA TỰ ĐỘNG HOÁ TRONG GIAI ĐOẠN HIỆN NAY Trước khi đi tìm hiểu về vấn đề chính trong chương này là khái niệm về tự động hóa và sự phát triển của nó trong giai đoạn mới, ta xem sơ lược về tình hình ngành cơ khí của nước nhà và sự phát triển của nó trong tương lai để thấy rõ sự cần thiết phải có tự động hoá như thế nào? Việc áp dụng tự động hoá cho các nhà máy, xí nghiệp trong việc lắp ráp các chi tiết với nhau là cần thiết hay không ? Có được cái nhìn chung như thế,ta mới nắm vững, hiểu rõ và phát huy hết tác dụng của nó và áp dụng một cách linh hoạt và phù hợp với nền sản xuất nước nhà,từng bước cải tiến kỹ thuật, nâng cao chất lượng sản phẩm. 1.1 Tình hình ngành cơ khí Việt Nam và triển vọng trong tương lai: 1.1.1 Những nét cơ bản về sự hình thành: Bắt đầu từ năm 1956 có đònh hướng ở miền Bắc: Nhà máy cơ khí trung, qui mô Hà Nội: Chế tạo máy công cụ. Nhà máy cơ khí Cẩm Phả: Phục vụ khu mỏ Hòn Gai. Nhà máy cơ khí xe lửa Gia Lâm. Nhà máy ô tô Trần Hưng Đạo, Hoà Bình, Diesel Sông Công: Phục vụ giao thông vận tải và sức kéo cho nông lâm nghiệp. Các nhà máy đóng tàu Bạch Đằng, Phà Rừng. Một loạt các nhà máy qui mô 500tr/năm sản phẩm cơ khí phục vụ công nghiệp đòa phương và chiến đấu tại chỗ. Một loạt các nhà máy cơ khí quốc phòng và ngành. • Những đặc điểm: Qui mô nhỏ, và nhà máy có qui mô vừa, phục vụ nhu cầu bức thiết trước mắt trong nước. Sản xuất sản phẩm có yêu cầu kỹ thuật không cao Công nghệ và tổ chức khép kín từ tạo phôi đến lắp ráp thành phẩm. Công nghệ và thiết bò lạc hậu, hơn 30 năm nay ít được đổi mới. Hiên nay đang ở trình độ khoa học – công nghệ những năm 40 của thế kỹ này • Nhân lực: Thợ bậc cao, từ bậc 6 trở lên: khoảng 7ngàn nhưng tuổi bình quân trên 40, có hạn chế Đáng kể có 10 ngàn từ kỹ sư trở lên: Nhưng chưa phát huy tốt tiềm năng. Tổng tài sản cố đònh toàn ngành khoảng 300 triệu USD là hết sức nhỏ bé. Hiện trạng ngành cơ khí thành phố Hồ Chí Minh • Đặc điểm chung: - Tiếp nhận từ một ngành cơ khí non yếu chỉ làm dòch vụ sửa chữa và sản xuất một số phụ tùng đơn giản - Từ sau năm 1975 chưa có một nhà máy cơ khí nào được đầu tư thiết bò – công nghệ đồng bộ với một hướng sản xuất rõ rệt ban đầu - Vốn đầu tư thấp, thiết bò đầu tư lẻ tẻ nhưng lại cố tạo ra một khả năng khép kín công nghệ nên lại càng non yếu về năng lực sản xuất về trình độ công nghệ. - Một vài năm gần đây một số xí nghiệp đã cố đổi mới công nghệ- thiết bò nhưng rất chật vật trên nền cũ của mình - Năng lực sản xuất - Máy động lực và phụ tùng nông ngư nghiệp - Phụ tùng đơn giản cho làm đất - Thiết bò chế biến nông lâm sản, thực vật - Lắp ráp ô tô xe máy - Đóng xà lang và tàu nhỏ ven biển - Thiết bò điện: động cơ, máy biến thế - Cơ khí tiêu dùng: xe đạp, quạt điện, phụ tùng x e gắn máy … - Giá trò tổng sản lượng 1996, là 200 tỷ đồng [...]... đoạn thiết kế tự động chi tiết, thiết kế tự động qui trình công nghệ, thiết kế tự động chương trình gia công, tự động điều khiển quá trình sản xuất, tự động kiểm tra chất lượng sản phẩm …Đây là hình thức tự động hoá tiến bộ nhất đưa lại hiệu quả kinh tế rất lớn Sau khi đã tìm hiểu nó một cách kỹ lưỡng kết hợp để thiết kế sản phẩm cho rắp ráp đó cũng là vấn đề cũng quan trọng vì trước khi thiết kế một dây. .. dây chuyền sản xuất nào đó người thiết kế phải nắm rõ sản phẩm và các thuộc tính của nó, ưu điểm như thế nào, kết cấu ra làm sao để việc tự động hoá sản phẩm được dễ dàng Do đó ta đi xem xét vấn đề thiết kế sản phẩm cho rắp ráp tự động 1. 4 Thiết kế sản phẩm cho lắp ráp tự động Lắp ráp là nối hai hoặc nhiều bộ phận với nhau để tạo nên một đối tượng mới Đối tượng mới này gọi là cụm lắp ráp, đơn vò lắp ráp. .. là mất thời gian cho việc thiết kế các cụm cấp phôi tự động Người thiết kế sản phẩm chòu trách nhiệm đảm hình dáng hình học và những phần tử của các phần tử lắp ráp để việc lắp ráp được dễ dàng hơn Dây chuyền lắp ráp theo đường thẳng gồm một loạt những vò trí tự động được đặt dọc theo hệ thống vận chuyển theo đường thẳng Đó là một biến thể tự động hoá của những dây chuyền lắp ráp bằng tay Hệ thống vận... việc trong dây chuyền Một trong những thuận lợi phương pháp này là sự chuyên môn hoá lao động bằng cách giao cho mỗi công nhân một số nhiệm vụ có tính lặp lại, nhờ vậy họ làm việc nhanh hơn 2.4.3 Dây chuyền lắp ráp tự động Thuật ngữ lắp ráp tự động nghóa là sử dụng các thiết bò cơ khí hoá và tự động hoá để thực hiện những chức năng khác nhau trong dây chuyền hay tế bào lắp ráp Đã có nhiều thành tựu đạt... trên khâu lắp ráp các mối lắp ren là khó tự động hoá nhất Khâu này thường phải dùng đến con người để lắp sơ bộ trước sau đó máy sẽ thực hiện việc kẹp chặt Giá cao của lao động chân tay dẫn đến phải việc tìm kiếm các công nghệ thích hợp và thiết kế các thiết bò tự động lắp ráp hoàn hảo Sau đây là những chỉ dẫn và những nguyên tắc có thể ứng dụng trong thiết kế sản phẩm để việc lắp ráp tự động thực hiện... thống Tại mỗi vò trí làm việc một hoặc nhiều công nhân cùng tham gia lắp ráp để hoàn thành sản phẩm Khi sản phẩm tới vò trí làm việc cuối cùng thì nó được hoàn chỉnh Các hệ thống lắp ráp tự động sử dụng các phương pháp lắp ráp tự động ở các vò trí làm việc thay vì lắp ráp bằng tay 2.4.2 Dây chuyền lắp ráp bằng tay Dây chuyền lắp ráp bằng tay thường được dùng trong sản xuất hàng khối, trong đó công... trình lắp ráp đã chứngminh nó có thể thay thế được trong nhiều trường hợp • Sử dụng kết cấu tổ hợp: Trong lắp ráp tự động, sự gia tăng số lượng của những bước lắp ráp riêng lẻ đưa đến kết quả là gia tăng thời gian ngừng máy trong hệ thống Reley cho rằng một thiết kế sản phẩm phải có tính tổ hợp, mỗi tổ hợp chỉ gồm cỡ 11 , 12 chi tiết được lắp với nhau trên một hệ thống lắp ráp đơn Tương tự, các cụm lắp. .. 18 80 thì nhiều hãng trên thế giới như: Pittler, ludwig, lowe( đức ), RSA( Anh ) … Đã chế tạo máy tiện tự động Rơvonve dùng phôi thép thanh Sau đó xuất hiện máy tiện tự động tiên dọc đònh hình • Vào đầu thế kỉ 20 bắt đầu có máy tự động nhiều trục chính, máy tự động tổ hợp và đường dây tự động Ngày nay nhiều nước tiên tiến trên thế giới đã có nhiều đường dây tự động phân xưởng tự động và cả nhà máy tự. .. đơn giản nhưng chỉ đơn giản khi ta lắp ráp bàng tay Tuy nhiên để thiết kế một dây chuyền lắp ráp tự động thì không đơn giản chút nào Sau đây ta sẽ đi sâu tìm hiểu các công đoạn lắp ráp bằng tay và bằng máy 2.6 .1. 2 Hình thức lắp ráp bằng tay: Mỗi công đoạn đều có một công nhân đứng tại đó, sau khi phân tích một cây bút có bao nhiêu bộ phận thì có bấy nhiêu khâu lắp ráp và đồng thời cũng có bấy nhiêu... đáp ứng nhu cầu đó 2.4 Hệ thống lắp ráp: Để thấy rõ công việc lắp ráp được thực hiện như thế nào ta đi tìm hiểu các hệ thống lắp ráp và xem xét nó để lựa chọn hệ thống lắp ráp cho hợp lý Các phương pháp tổ chức quá trình lắp ráp được phân loại như sau: 2.4 .1 Lắp ráp bằng tay tại một vò trí là: Phương pháp lắp ráp trong đó chỉ cómột vò trí làm việc mà tại đó công việc lắp ráp được hoàn tất, cho cả chi . TRONG DÂY CHUYỀN 6 .1 Hệ thống dẫn động 6 .1. 1 Cơ cấu di chuyển 6 .1. 1 .1 Thiết kế bộ truyền xích từ trục cam đến đầu cơ cấu di chuyển 6 .1. 1.2 Thiết kế bộ. bi 2.6 .1 Công đoạn lắp ráp bút bi(TL-034) Chương 3: PHÂN TÍCH PHƯƠNG ÁN VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 3 .1 Đưa ra phương án 3 .1. 1 Phướng án thứ 1 3 .1. 2 Phương