Tính toán thiết kế hệ thống sản xuất linh hoạt FMS gia công khuôn mẫu chai PET

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VĂN CHIẾN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HỌAT FMS GIA CÔNG KHUÔN MẪU CHAI PET NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - 605204 S KC 0 4 Tp Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH  LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VĂN CHIẾN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HỌAT FMS GIA CÔNG KHUÔN MẪU CHAI PET NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - 605204 Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH  LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VĂN CHIẾN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HỌAT FMS GIA CÔNG KHUÔN MẪU CHAI PET NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - 605204 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS.ĐẶNG THIỆN NGÔN Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2013 LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: NGUYỄN VĂN CHIẾN Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 02/09/1984 Nơi sinh: Tp Hồ Chí Minh Quê quán: Tp Hồ Chí Minh Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: 309/39 - Võ Văn Ngân - Linh Chiểu - Quận Thủ Đức - TPHCM Điện thoại quan: Điện thoại:0989.558.076 Fax: E-mail: vanchien0209@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Trung học chuyên nghiệp : Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ …./… đến …./…… Nơi học (trƣờng, thành phố): TRUNG TÂM VIỆT ĐỨC (ĐHSP KỸ THUẬT) Ngành học: KHAI THÁC & SỬA CHỮA CÁC THIẾT BỊ CƠ KHÍ Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ …./… đến …./…… Nơi học (trƣờng, thành phố): ĐHSP KỸ THUẬT TPHCM Ngành học: CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY III QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 2010 - 2011 Công ty P&G Indochina Kỹ sƣ bảo trì 2011 - 2012 Trƣờng Trung Cấp Nghề Bình Thạnh Giáo viên 2012 - 2013 Văn Phòng Đại Diện Iscar Việt Nam Kỹ sƣ bán hàng i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố công trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 27 tháng 04 năm 2013 (Ký tên ghi rõ họ tên) Nguyễn Văn Chiến ii CẢM TẠ Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp cách hoàn chỉnh, bên cạnh nỗ lực, cố gắng thân có hƣớng dẫn nhiệt tình quý Thầy Cô, nhƣ động viên ủng hộ gia đình đồng nghiệp suốt thời gian học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy trƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP.Hồ Chí Minh tận tình giúp đỡ, hƣớng dẫn tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành luận văn tốt nghiệp Đặc biệt, xin chân thành cảm ơn PGS-TS Đặng Thiện Ngôn PGSTS Nguyễn Ngọc Phƣơng, dù bận rộn với công việc giảng dạy nhƣng Thầy dành thời gian quan tâm, hƣớng dẫn, bảo tận tình cho suốt trình thực luận văn iii TÓM TẮT Trong sản xuất đại, việc thành lập hệ thống sản xuất linh hoạt đóng vai trò quan trọng Hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS) cho phép tự động hoá mức độ cao sản xuất cách sử dụng máy CNC, rôbôt công nghiệp để điều khiển đối tƣợng lao động, hệ thống vận chuyển tích trữ phôi với mục đích tối ƣu hoá trình công nghệ trình sản xuất Đặc biệt diện sản phẩm nhựa đời sống hàng ngày với vô số ƣu điểm trội so sản phẩm loại đƣợc làm từ vật liệu khác nói lên tiềm to lớn ngành nhựa tƣơng lai Trong công nghệ chế tạo khuôn mẫu lĩnh vực quan trọng hàng đầu ngành nhựa Trong luận văn tốt nghiệp “ Tính toán thiết kế hệ thống sản xuất linh hoạt FMS gia công khuôn mẫu chai PET” tác giả trình bày: - Phƣơng án, giải pháp công nghệ để gia công khuôn mẫu chai Revive tính toán chế độ cắt gọt cho nguyên công - Tính toán số lƣợng, cách lựa chọn thành phần thiết bị hệ thống sản xuất linh hoạt, bố trí mặt xƣởng sản xuất - Xây dựng lƣu đồ điều khiển hệ thống FMS, kiểm định giá trị kích thƣớc thiết kế đƣợc mô phần mềm Flexsim iv ABSTRACT In modern manufacturing, set up Flexible Manufacturing System play an important role Flexible Manufacturing System-FMS allow high automatic by using CNC machines and robots to control objects, and transformed system-hoarding products for optimal process of technology and manufacturing process Especially, products which made by plastic is more outstanding points than products which made by other material nowadays This show that plastic field get much potential in the future And molding manufacturing is one of important branch of plastic field manufacture Master thesis” Calculation and Design Flexible Manufacturing System-FMS for mold machining of PET bottle”, I will present: - Project and solution of technology to machine a molding of Revive-Bottle and calculate characteristic of machine for every step of manufacturing process - Calculate the quantity and the way of chose equipment in Flexible Manufacturing System and the way of set up layout for factory - Set up control flowchart to control FMS, testing and judgment value of design dimension which is designed and simulated by Flexsim program v MỤC LỤC TRANG TỰA Trang QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN .ii CẢM TẠ iii TÓM TẮT iv ABSTRACT v MỤC LỤC vi DANH SÁCH CÁC HÌNH xv DANH SÁCH CÁC BẢNG xviii CHƢƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề .1 1.2 Tính cấp thiết đề tài .2 1.3 Ý nghĩa khoa học thực tiển đề tài .2 1.4 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 1.5 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 1.5.1 Đối tƣợng nghiên cứu 1.5.2 Phạm vi nghiên cứu 1.6 Phƣơng pháp nghiên cứu 1.7 Kết cấu luận văn tốt nghiệp CHƢƠNG TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 2.1 Định nghĩa chai nhựa PET 2.2 Đặt điểm, hình dạng, kết cấu chai PET 2.3 Thị trƣờng chai nhựa PET Việt Nam 2.3.1 Chai PET công ty URC Việt Nam 2.3.2 Chai PET công ty Tân Hiệp Phát vi 2.3.3 Chai PET công ty Pepsico Việt Nam .6 2.3.4 Chai PET công ty CocacolaViệt Nam 2.3.5 Chai PET công ty PepsicoViệt Nam 2.3.6 So sánh loại chai PET 2.4 Công nghệ chế tạo chai PET 2.4.1 Phƣơng pháp thổi (blowing molding) 2.4.1.1 Phƣơng pháp đùn – thổi (extrusion blow molding) 2.4.1.2 Phƣơng pháp thổi (injection blow molding) .9 2.4.2 Phƣơng pháp quay (rotation molding) .10 2.4.3 Khảo sát khuôn mẫu chai PET 11 2.4.4 Các yêu cầu kỹ thuật khuôn .12 2.5 Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS .13 2.5.1 Lịch sử phát triển 13 2.5.2 Định nghĩa hệ thống sản xuất linh hoạt 13 2.5.3 Đặc điểm ứng dụng công nghệ FMS 13 2.5.4 Những khái niệm 14 2.5.4.1 Tự động hóa sản xuất 14 2.5.4.2 Máy tự động công nghệ 14 2.5.4.3 Tính linh hoạt hệ thống sản xuất 14 2.5.4.4 Tự động hóa sản xuất linh hoạt .15 2.5.4.5 Hệ thống sản xuất linh hoạt 16 2.5.4.6 Môđun sản xuất linh hoạt .16 2.5.4.7 Rôbốt công nghiệp 16 2.5.4.8 Tổ hợp rôbốt công nghệ 17 2.5.4.9 Dây chuyền tự động linh hoạt 17 vii 2.5.4.10 Công đoạn tự động hóa linh hoạt 18 2.5.4.11 Phân xƣởng tự động hóa linh hoạt 18 2.5.4.12 Nhà máy tự động hóa linh hoạt 18 2.5.4.13 Cấu trúc FMS .18 2.5.4.14 Sự tích hợp FMS với hệ thống tự động hóa 19 2.5.4.15 Nguyên tắc thiết lập FMS 19 2.6 Các nghiên cứu liên quan đến đề tài 19 2.6.1 Trong nƣớc 19 2.6.2 Ngoài nƣớc 23 2.6.3 Nhận xét .25 CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 26 3.1 Khuôn mẫu chai PET 26 3.1.1 Các thông số kỹ thuật chai trà xanh Revive 26 3.1.2 Chọn sơ kết cấu khuôn 26 3.1.3 Tiêu chí để chọn kết cấu khuôn 27 3.2 Tính toán chế độ công nghệ gia công khuôn mẫu chai PET 27 3.2.1 Xác định dạng sản xuất 28 3.2.2 Xác định vận tốc cắt : 28 3.2.3 Tính tốc độ vòng quay trục .28 3.2.4 Lƣợng chạy dao vòng 28 3.2.5 Lƣợng chạy dao phút 29 3.2.6 Tốc độ tiến dao 29 3.2.7 Lực cắt 29 3.2.8 Công suất 29 3.2.9 Thời gian nguyên công .29 viii 3.3 Hệ thống sản xuất linh hoạt 30 3.3.1 Định nghĩa 30 3.3.2 Phân loại .30 3.3.3 Tiêu chí chọn hệ thống sản xuất linh hoạt 32 3.4 Trạm gia công FMS 32 3.4.1 Các dạng máy gia công FMS 32 3.4.2 Tiêu chí chọn máy gia công FMS 33 3.4.3 Tính toán số lƣợng máy gia công FMS 33 3.5 Trạm vận chuyển chi tiết hệ thống FMS 36 3.5.1 Hệ thống băng tải .36 3.5.1.1 Giới thiệu chung băng tải 36 3.5.1.2 Phân loại loại băng tải 37 3.5.1.3 Tiêu chí chọn băng tải: .38 3.5.1.4 Tính toán kích thƣớc băng tải 39 3.5.2 Xe tự hành 40 3.5.2.1 Phân loại: 40 3.5.2.2 Tiêu chí chọn xe tự hành .41 3.5.2.3 Cách tính số lƣợng xe tự hành 41 3.5.3 Giá đỡ chi tiết .42 3.5.3.1 Phân loại 42 3.5.3.2 Tiêu chí chọn 43 3.5.3.3 Cách tính toán số chi tiết chứa giá đỡ 43 3.5.4 Cấp phôi (chi tiết) tháo phôi (chi tiết) 44 3.5.4.1 Phân loại 44 ix 3.5.4.2 Tiêu chí chọn thiết bị cấp phôi tháo phôi 44 3.5.4.3 Tính toán số vị trí cấp phôi tháo phôi 45 3.6 Trạm kiểm tra FMS 45 3.6.1 Các dạng máy đo tọa độ CMM 45 3.6.2 Tiêu chí lựa chọn 46 3.6.3 Cách tính toán số vị trí để kiểm tra 47 3.7 Kho chứa tự động hệ thống FMS 47 3.7.1 Các dạng kho chứa tự động 48 3.7.2 Tiêu chí lựa chọn 49 3.7.3 Cách tính toán kích thƣớc kho chứa 49 3.8 Hệ thống robot công nghiệp .52 3.8.1 Các dạng di động thân rôbốt 53 3.8.2 Trọng tải rôbốt .54 3.8.3 Tiêu chí lựa chọn robot công nghiệp 54 3.8.4 Bậc tự không gian làm việc robot 54 3.9 Tổ chức điều khiển FMS 56 3.9.1 Phần cứng hệ thống FMS 57 3.9.2 Phần mềm hệ thống FMS 57 3.10 Bố trí mặt cho hệ thống sản xuất linh hoạt 58 3.10.1 Các dạng mặt sản xuất 58 3.10.2 Tiêu chí chọn mặt sản xuất 60 3.10.3 Bố trí mặt cho hệ thống sản xuất 61 CHƢƠNG CÔNG NGHỆ GIA CÔNG KHUÔN MẪU CHAI PET 64 4.1 Phân tích khuôn mẫu chai Revive 64 4.1.1 Bản vẽ chi tiết chai Revive 64 x 4.1.2 Bộ khuôn chai nhựa Revive .65 4.2 Phân tích vẽ chi tiết gia công .66 4.2.1 Bản vẽ chi tiết lòng khuôn phải trái .67 4.2.2 Bản vẽ chi tiết lòng khuôn đáy 68 4.3 Phân tích gia công chi tiết xác định dạng sản xuất .68 4.3.1 Công dụng chi tiết 68 4.3.2 Xác định dạng sản xuất 70 4.4 Phƣơng án gia công lòng khuôn chai Revive 70 4.4.1 Phƣơng án gia công lòng khuôn phải 70 4.4.1.1 Thiết kế nguyên công .70 4.4.1.2 Trình tự bƣớc trình tự gia công 71 4.4.2 Phƣơng án gia công đáy 77 4.4.2.1 Xác định lƣợng dƣ phôi 77 4.4.2.2 Thiết kế nguyên công .78 4.4.2.3 Trình tự bƣớc gia công .78 4.5 Giải pháp gia công linh hoạt cho khuôn mẫu chai Revive 82 4.5.1 Giải pháp 82 4.5.2 Giải pháp 83 4.5.3 Giải pháp 83 4.5.4 Lựa chọn giải pháp .84 4.6 Tính toán chế độ công nghệ gia công lòng khuôn Revive (tấm phải) 84 4.6.1 Nguyên công 1: Phay mặt phẳng 85 4.6.2 Nguyên công 2: Phay rãnh 85 4.6.3 Nguyên công 3: Phay lòng khuôn 85 4.6.4 Nguyên công 4: Khoan, khoét, khoét 86 xi 4.6.5 Nguyên công 5: khoan, khoét lỗ số 17, 18, đạt kích thƣớc Ø10 +0.01 sâu 25 mm .87 4.6.6 Nguyên công 6: Tarô 87 4.6.7 Nguyên công 7: Nguội .87 4.7 Tính toán chế độ công nghệ gia công lòng khuôn Revive (tấm trái) 88 4.8 Tính toán chế độ công nghệ gia công lòng khuôn Revive (tấm đáy) 88 4.8.1 Nguyên công 1: Phay mặt phẳng 88 4.8.2 Nguyên công 2: Phay lòng khuôn 88 4.8.3 Nguyên công 3: Khoan, khoét, doa lỗ số 8, 9, đạt kích thƣớc Ø 10 +0.01 sâu 39 mm …………………………………………………………89 4.8.4 Nguyên công 5: Nguội .89 CHƢƠNG TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG LINH HOẠT GIA CÔNG KHUÔN MẪU CHAI REVIVE 90 5.1 Yêu cầu đặt ra: 90 5.2 Phác thảo sơ bố trí mặt hệ thống sản xuất FMS: 90 5.3 Tính toán lựa chọn thành phần cho hệ thống sản xuất linh hoạt FMS để gia công chai Revive 91 5.3.1 Trạm gia công hệ thống FMS 91 5.3.1.1 Tính toán số lƣợng máy gia công 92 5.3.1.2 Lựa chọn máy gia công: 93 5.3.1.3 Bố trí mặt máy gia công 95 5.3.2 Trạm kiểm tra chi tiết 95 5.3.2.1 Tính toán số lƣợng máy CMM .95 5.3.2.2 Lựa chọn máy CMM 96 5.3.2.3 Bố trí mặt máy CMM 97 5.3.3 Trạm vận chuyển chi tiết hệ thống FMS 97 xii 5.3.3.1 Robot cấp phôi (chi tiết) tháo phôi (chi tiết) 98 5.3.3.2 Hệ thống băng tải 100 5.3.3.3 Kho chứa phôi .102 5.3.3.4 Kho chứa thành phẩm 104 5.3.3.5 Kho chứa phế phẩm 106 5.3.4 Xe tự hành AGV .107 5.3.4.1 Tính toán thông số xe AGV 107 5.3.4.2 Lựa chọn dạng xe tự hành 108 5.3.4.3 Bố trí xe tự hành 109 5.4 Hoàn chỉnh thiết kế mặt xƣởng sản xuất 109 5.4.1 Bảng tổng hợp thông số bố trí thành phần thiết bị FMS 109 5.4.2 Sơ đồ thiết kế mặt xƣởng sản xuất hoàn chỉnh 110 CHƢƠNG MÔ PHỎNG HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT GIA CÔNG KHUÔN MẪU CHAI REVIVE 112 6.1 Yêu cầu đặt 112 6.1.1 Yêu cầu thành phần thiết bị 112 6.1.2 Yêu cầu hoạt động .112 6.2 Sơ đồ bố trí thành phần thiết bị hệ thống FMS .112 6.3 Phân tích đƣờng linh hoạt sản phẩm 113 6.4 Cập nhật thông số kỹ thuật kết nối thành phần thiết bị hệ thống FMS .115 6.4.1 Cập nhật thông số kỹ thuật thiết bị 115 6.4.2 Kết nối thành phần thiết bị hệ thống FMS .116 6.5 Mô hệ thống sản xuất linh hoạt khuôn mẫu chai Revive 116 xiii 6.5.1 Xây dựng lƣu đồ điều khiển trình gia công hệ thống FMS .116 6.5.1.1 Xây dựng lƣu đồ điều khiển trình gia công Phôi I (Khuôn trái) .117 6.5.1.2 Xây dựng lƣu đồ điều khiển trình gia công Phôi II (Khuôn đáy) .119 6.5.1.3 Xây dựng lƣu đồ điều khiển trình gia công Phôi III (Khuôn phải) 121 6.5.1.4 Xây dựng lƣu đồ điều khiển trình gia công Phôi I, II III 123 6.5.2 Viết chƣơng trình mô điều khiển trình sản xuất linh hoạt 127 6.5.3 Mô trình gia công linh hoạt 127 6.5.4 Kiểm định giá trị lựa chọn thiết kế 127 6.6 Sơ đồ bố trí hoàn chỉnh thành phần thiết bị hệ thống FMS 130 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 131 TÀI LIỆU THAM KHẢO 133 xiv DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.2: Quy trình công nghệ ép thổi .8 Hình 2.3: Quá trình ép thổi phƣơng pháp thổi đùn Hình 2.4: Quá trình ép thổi phƣơng pháp quay 11 Hình 2.5: Kết cấu khuôn thổi chai PET 12 Hình 2.6: Vị trí tƣơng đối FMS hệ thống sản xuất 14 Hình 2.7: Mô đun sản xuất linh hoạt 16 Hình 2.8: Tổ hợp robot công nghệ 17 Hình 2.9: Dây chuyền sản xuất tự động linh hoạt 18 Hình 2.10: Sơ đồ phân bố hệ thống FMS 19 Hình 2.11: Bộ khuôn thổi chai nhớt 21 Hình 2.12: Bộ khuôn thổi chai nƣớc 22 Hình 2.13: Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS để gia công số chi tiết điển hình 23 Hình 2.14: Đƣờng sản phẩm qua trạm gia công trạm xử lý .24 Hình 3.1: vẽ chai Revive 26 Hình 3.2: Kết cấu khuôn chai PET 27 Hình 3.3: Tế bào sản xuất với máy trung tâm gia công CNC 31 Hình 3.4: Cụm sản xuất linh hoạt với ba máy CNC 31 Hình 3.5: Các thành phần thiết bị hệ thống sản xuất linh hoạt 32 Hình 3.6: Băng tải xích 37 Hình 3.7: Băng tải đai 37 Hình 3.8: Băng tải lăn 38 Hình 3.9: Xe tự hành AGV 40 Hình 3.10: Giá đỡ hàng .42 Hình 3.11: Giá đỡ hai hàng 43 Hình 3.12: Giá đỡ chi tiết hệ thống FMS .44 Hình 3.13: Robot cấp tháo phôi 44 Hình 3.14: Bàn quay cấp tháo phôi .44 Hình 3.15: Máy đo tọa độ CMM dạng đứng 46 xv Hình 3.16: Máy đo tọa độ CMM dạng ngang 46 Hình 3.17: Trạm kiểm tra chi tiết .47 Hình 3.18: Hệ thống kho mở 48 Hình 3.19: Hệ thống kho di động .48 Hình 3.20: Hệ thống kho có ngăn kéo 49 Hình 3.21: Hệ thống Robot điển hình 53 Hình 3.22: Robot di động ray 53 Hình 3.23: Robot cố định 54 Hình 3.24: Trƣờng công tác robot .55 Hình 3.25: Không gian làm việc robot hệ tọa độ hình chữ nhật 55 Hình 3.26: Không gian làm việc robot hệ tọa độ hình trụ 56 Hình 3.27: Không gian làm việc robot hệ tọa độ hình cầu 56 Hình 3.28: Không gian làm việc robot hệ tọa độ tổ hợp 56 Hình 3.29: Điều khiển hệ thống sản xuất linh hoạt 57 Hình 3.30 : Bố trí mặt dạng đƣờng thẳng chiều .58 Hình 3.31: Bố trí mặt dạng đƣờng thẳng hai chiều 59 Hình 3.32: Bố trí mặt dạng vòng lặp hệ thống 59 Hình 3.33: Bố trí mặt dạng vòng lặp theo trạm .59 Hình 3.34: Bố trí mặt dạng mở 60 Hình 3.35: Bố trí mặt dạng robot điều khiển 60 Hình 4.1: Bản vẽ chi tiết chai Revive .64 Hình 4.2: Bản vẽ kết cấu khuôn chai nhựa Revive 65 Hình 4.3: Bạc dẫn hƣớng 66 Hình 4.4: Chốt dẫn hƣớng 66 Hình 4.5: Bản vẽ chi tiết lòng khuôn phải .67 Hình 4.6: Bản vẽ chi tiết lòng khuôn phải .67 Hình 4.7: Bản vẽ chi tiết lòng khuôn đáy .68 Hình 5.1: Sơ đồ bố trí sơ mặt FMS 91 Hình 5.2: Bố trí máy CNC FMS .95 Hình 5.3: Bố trí máy đo CMM FMS 97 xvi Hình 5.4: Bố trí robot cấp tháo phôi FMS .100 Hình 5.5: Bố trí robot cấp tháo phôi FMS .102 Hình 5.6: Bố trí kho chứa phôi FMS 104 Hình 5.7: Bố trí kho chứa thành phẩm FMS 105 Hình 5.8: Bố trí kho chứa thành phẩm FMS 107 Hình 5.9: Bố trí xe tự hành FMS 109 Hình 5.10: Sơ đồ thiết kế mặt xƣởng sản xuất hoàn chỉnh 111 Hình 6.1: Bố trí thành phần thiết bị hệ thống FMS 113 Hình 6.2: Sơ đồ đƣờng linh hoạt sản phẩm 114 Hình 6.3: Hiệu chỉnh thành phần thiết bị hệ thống FMS .116 Hình 6.4: Kết nối thành phần thiết bị hệ thống FMS .116 Hình 6.5: Lƣu đồ thuật toán điều khiển trình gia công phôi I 118 Hình 6.6: Lƣu đồ thuật toán điều khiển trình gia công phôi II 120 Hình 6.7: Lƣu đồ thuật toán điều khiển trình gia công phôi III 122 Hình 6.8: Lƣu đồ thuật toán điều khiển trình gia công phôi I, II, III 126 Hình 6.9: Mô trình sản xuất linh hoạt 127 Hình 6.10: Robot cấp phôi cho máy phay CNC đứng 128 Hình 6.11: Mô hệ thống sản xuất linh hoạt 130 Hình 6.12: Sơ đồ bố trí hoàn chỉnh thành phần thiết bị hệ thống FMS 130 xvii DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1: So sánh loại chai PET Bảng 3.36: Phân loại phân xƣởng khí theo dạng sản xuất 61 Bảng 4.1: Các chi tiết khuôn chai Revive 65 Bảng 4.2: Vật liệu chế tạo khuôn mẫu 69 Bảng 5.1: thời gian gia công chủng loại máy gia công 93 Bảng 5.8: Bảng thông số bố trí thành phần thiết bị FMS .110 Bảng 6.7: thông số thiết kế khoảng cách kiểm định .127 Bảng 6.9: Thông số thiết kế khoảng cách sau kiểm định 129 xviii [...]... mặt bằng hệ thống sản xuất FMS: 90 5.3 Tính toán và lựa chọn các thành phần cho hệ thống sản xuất linh hoạt FMS để gia công chai Revive 91 5.3.1 Trạm gia công trong hệ thống FMS 91 5.3.1.1 Tính toán số lƣợng máy gia công 92 5.3.1.2 Lựa chọn máy gia công: 93 5.3.1.3 Bố trí mặt bằng máy gia công 95 5.3.2 Trạm kiểm tra chi tiết 95 5.3.2.1 Tính toán số... 2.13: Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS để gia công 1 số chi tiết điển hình 23 Hình 2.14: Đƣờng đi của sản phẩm qua các trạm gia công và trạm xử lý .24 Hình 3.1: bản vẽ chai Revive 26 Hình 3.2: Kết cấu khuôn chai PET 27 Hình 3.3: Tế bào sản xuất với một máy trung tâm gia công CNC 31 Hình 3.4: Cụm sản xuất linh hoạt với ba máy CNC 31 Hình 3.5: Các thành phần thiết bị của hệ thống. .. trí thành phần thiết bị trong hệ thống FMS .112 6.3 Phân tích đƣờng đi linh hoạt của sản phẩm 113 6.4 Cập nhật các thông số kỹ thuật và kết nối các thành phần thiết bị trong hệ thống FMS .115 6.4.1 Cập nhật các thông số kỹ thuật của thiết bị 115 6.4.2 Kết nối các thành phần thiết bị trong hệ thống FMS .116 6.5 Mô phỏng hệ thống sản xuất linh hoạt khuôn mẫu chai Revive 116... Hình 2.5: Kết cấu bộ khuôn thổi chai PET 12 Hình 2.6: Vị trí tƣơng đối của FMS trong các hệ thống sản xuất 14 Hình 2.7: Mô đun sản xuất linh hoạt 16 Hình 2.8: Tổ hợp robot công nghệ 17 Hình 2.9: Dây chuyền sản xuất tự động linh hoạt 18 Hình 2.10: Sơ đồ phân bố trên hệ thống FMS 19 Hình 2.11: Bộ khuôn thổi chai nhớt 21 Hình 2.12: Bộ khuôn thổi chai nƣớc... 3.2.8 Công suất 29 3.2.9 Thời gian nguyên công .29 viii 3.3 Hệ thống sản xuất linh hoạt 30 3.3.1 Định nghĩa 30 3.3.2 Phân loại .30 3.3.3 Tiêu chí chọn hệ thống sản xuất linh hoạt 32 3.4 Trạm gia công trong FMS 32 3.4.1 Các dạng máy gia công trong FMS 32 3.4.2 Tiêu chí chọn máy gia công đối với FMS 33 3.4.3 Tính toán số... 5.4 Hoàn chỉnh thiết kế mặt bằng xƣởng sản xuất 109 5.4.1 Bảng tổng hợp thông số bố trí các thành phần thiết bị trong FMS 109 5.4.2 Sơ đồ thiết kế mặt bằng xƣởng sản xuất hoàn chỉnh 110 CHƢƠNG 6 MÔ PHỎNG HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT GIA CÔNG KHUÔN MẪU CHAI REVIVE 112 6.1 Yêu cầu đặt ra 112 6.1.1 Yêu cầu về các thành phần thiết bị 112 6.1.2 Yêu cầu về hoạt động ... Tính toán chế độ công nghệ gia công lòng khuôn Revive (tấm đáy) 88 4.8.1 Nguyên công 1: Phay mặt phẳng 88 4.8.2 Nguyên công 2: Phay lòng khuôn 88 4.8.3 Nguyên công 3: Khoan, khoét, doa lỗ số 8, 9, đạt kích thƣớc Ø 10 +0.01 sâu 39 mm …………………………………………………………89 4.8.4 Nguyên công 5: Nguội .89 CHƢƠNG 5 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG LINH HOẠT GIA CÔNG KHUÔN MẪU CHAI REVIVE ... CƠ SỞ LÝ THUYẾT 26 3.1 Khuôn mẫu chai PET 26 3.1.1 Các thông số kỹ thuật của chai trà xanh Revive 26 3.1.2 Chọn sơ bộ kết cấu khuôn 26 3.1.3 Tiêu chí để chọn kết cấu khuôn 27 3.2 Tính toán chế độ công nghệ gia công khuôn mẫu chai PET 27 3.2.1 Xác định dạng sản xuất 28 3.2.2 Xác định vận tốc cắt : 28 3.2.3 Tính tốc độ vòng quay trục chính... công nghiệp 54 3.8.4 Bậc tự do và không gian làm việc của robot 54 3.9 Tổ chức điều khiển FMS 56 3.9.1 Phần cứng trong hệ thống FMS 57 3.9.2 Phần mềm trong hệ thống FMS 57 3.10 Bố trí mặt bằng cho hệ thống sản xuất linh hoạt 58 3.10.1 Các dạng mặt bằng sản xuất 58 3.10.2 Tiêu chí chọn mặt bằng sản xuất 60 3.10.3 Bố trí mặt bằng cho hệ thống sản. .. Bố trí các thành phần thiết bị trong hệ thống FMS 113 Hình 6.2: Sơ đồ đƣờng đi linh hoạt của sản phẩm 114 Hình 6.3: Hiệu chỉnh các thành phần thiết bị trong hệ thống FMS .116 Hình 6.4: Kết nối các thành phần thiết bị trong hệ thống FMS .116 Hình 6.5: Lƣu đồ thuật toán điều khiển quá trình gia công phôi I 118 Hình 6.6: Lƣu đồ thuật toán điều khiển quá trình gia công phôi II 120 Hình