Thiết kế hệ thống khoan lỗ tự động

Thông tin tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ -o0o ĐỒ ÁN TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT ĐỀ BÀI T03 THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHOAN LỖ TỰ ĐỘNG GVHD : TRƯƠNG QUỐC TOÀN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 11/2012 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CÁC THIẾT BỊ CHƯƠNG 3: MẠCH ĐỘNG LỰC VÀ LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT 16 21 CHƯƠNG 4: TÀI LIỆU THAM KHẢO CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG 1.1 Giới thiệu công dụng hệ thống khoan Trong nhu cầu sản xuất-tiêu dùng hiện nay, nhu cầu các chi tiết yêu cầu co nguyên công khoan quá trình sản xuất rất lớn, đa dạng và phong phú (khoan lỗ, làm ren, lắp ráp các thiết bị…) Và nhằm đáp ứng nhu cầu đo, hệ thống khoan tự động thiết kế dùng để thực hiện một quy trình khoan sản xuất hàng loạt với suất cao, hệ thống khoan tự động gồm cụm chức sau đây: - Cụm cấp phôi và định hướng phôi - Cụm kẹp chặt - Cụm khoan tự động 1.2 Thông số làm việc - Kích thước phôi trụ: d = 30 (mm), h = 40 (mm) - Vật liệu: Nhôm - Yêu cầu gia công: cần khoan lỗ suốt tại tâm ∅ - Năng suất hệ thống: 12 sản phẩm/phút - Sử dụng bộ điều khiển PLC để điều khiển toàn bộ quá trình Hình 1.1: Kích thước phôi cấp vào 1.3 Xây dựng lựa chọn phương án Để thực hiện quy trình khoan này, ta cần co thành phần sau: cấp phôi và định hướng phôi, cụm định vị - kẹp chặt và cụm khoan 1.3.1 Cấp phôi định hướng phôi 1.3.1.1 Sử dụng máng rung động Cơ cấu cấp phôi rung động co máng xoắn vít dùng để cấp phôi rời chiếc cho các máy riêng biệt các máy đường dây tự động Khi cấp phôi dạng trụ, phôi co thể trượt lăn máng rung Nguyên lý: Phễu tròn (2) lắp ba chân (1), no thực hiện chuyển động dao động (xung quanh trục thẳng đứng) và chuyển động tịnh tiến khứ hồi (theo phương thẳng đứng) , nhờ đo mà phôi chuyển động lên theo máng xoắn vít (3) Phôi nằm máng xoắn vít trượt “bay” tùy thuộc vào biên độ dao động và goc nghiêng α các chân a) Máng rung động b) Cơ cấu gạt phôi Hình 1.2: Máng rung động cấp phôi Phôi từ phễu (3) chuyển tới vị trí gia công nhờ lực đẩy máng chứa thường co cấu tạo xoắn vít Nếu máng chứa đầy phôi thì các phôi máng xoắn tự động dừng lại hiện tượng trượt tương đối máng xoắn vít Ngay sau phôi khỏi máng chứa, các phôi khác máng lại tiếp tục lấp đầy máng  Ưu nhược điểm:  Ưu điểm: - Tạo lượng phôi dự trữ phễu để đảm bảo cho một nhiều máy hoạt động liên tục - Cấp phôi ổn định và liên tục  Nhược điểm: - Lượng phôi lớn phễu không hiệu quả vì kích thước phễu trở nên cồng kềnh và công suất tiêu thụ tăng - Các phôi dễ bị nhiễm từ (từ nam châm điện), ảnh hưởng đến việc gia công phôi đầu vào yêu cầu không nhiễm từ - Tạo tiếng ồn Phạm vi sử dụng: Dùng cho các máy cần số lượng phôi cấp vào lớn (máy dập, đong nắp chai,…) cho nhiều máy hoạt động cùng lúc và liên tục 1.3.1.2 Sử dụng cấu định hướng ống di động Các cấu định hướng dạng ống động dùng để cấp và định hướng các phôi dạng lăn hình trụ và hình côn, các loại phôi dạng nắp… Nguyên lý: Với các cấu loại này, phôi đổ lộn xộn vào cốc phễu, sau đo các ống định hướng thực hiện chuyển động tịnh tiến lên xuống chuyển động quay, nhờ đo mà phôi không bị kẹp và rơi xuống ống một cách dễ dàng a) Ống co chốt trụ b) Ống xẻ Hình 1.3: Cơ cấu định hướng phôi bằng ống Để nâng cao hiệu quả nhận phôi, ta tiến hành vát mép đầu ống định hướng bằng ống xẻ, co suất và tốc độ ổn định cao Khi đo, phôi rơi từ phía và từ mặt bên ống Cơ cấu đảo phôi co thể là một chốt trụ co ren, vặn chặt vào thành ống, và thành ống thực hiện chuyển động quay  Ưu nhược điểm:  Ưu điểm: - Cơ cấu đơn giản, co tốc độ ổn định  Nhược điểm: - Số hành trình kép lớn (ống tịnh tiến) - Khi tăng số hành trình kép thì ống va đập với phôi co thể gây hư hỏng bề mặt phôi - Năng suất cấp phôi tương đối thấp (80 phôi/phút) Từ hai phương án trên, phương án dùng máng rung co suất cao, ổn định, khối lượng nặng co kết cấu phức tạp, cần tính toán nhiều mà suất ta cần không lớn lắm (12 phôi/phút) Nếu xét về chi phí thì cấp bằng máng rung tốn chi phí nhiều hơn, phức tạp về chế tạo Cơ cấu ống xẻ là một phương án đơn giản, dễ thực hiện và vẫn đảm bảo suất yêu cầu 1.3.2 Cụm định vị kẹp chặt phôi Cơ cấu phải đảm bào các yêu cầu: - Làm việc tin cậy, kết cấu đơn giản, thuận tiện - Không làm biến dạng chi tiết gia công và phá hỏng các mặt chuẩn đo - Kẹp chặt và tháo kẹp phải thực hiện với thời gian ngắn nhất - Khả gây sai số kẹp chặt là nhỏ nhất Đáp ứng các yêu cầu trên, và mặt ngoài phôi là mặt trụ tròn, nên ta sử dụng các khối V để định vị xác và truyền lực kẹp phù hợp 1.3.2.1 Sử dụng ê tô Ta sử dụng ê tô để thực hiện việc kẹp chặt và định vị Ê tô co khả đáp ứng yêu cầu gia công (độ cứng vững, khả chịu lực và rung động, ) Nhưng phương án này không khả thi quá trình thực hiện vì phải chủ yếu thực hiện bằng tay, thời gian gá đặt lâu, kho kiểm soát lực tác dụng lên phôi Kho đảm bảo suất 1.3.2.2 Kẹp chặt xy lanh thủy lực – khí nén Với hệ thống sử dụng xy lanh thủy lực, co ưu nhược điểm sau:  Ưu điểm - Truyền công suất cao và lực lớn, kết cấu đơn giản, nhỏ gọn - Kết nối các thiết bị dễ dàng bằng cách thay đổi các mối nối - Dễ quan sát bằng áp kế và tránh quá tải nhờ van an toàn  Nhược điểm: - Sử dụng dầu để truyền động, thay mối nối dầu bị rò rỉ, dơ, - Cần thiết kế thêm không gian để chứa động và bồn chứa dầu - Cần áp suất lớn để làm việc Nhưng khác với việc sử dụng thủy lực, khí nén co ưu điểm trội hơn: Tác động nhanh, áp suất làm việc nhỏ ([...]... tố chức năng N/O contact 3 Điện áp hoạt động 24V 2.4 Cụm khoan 2.4.1 Thông số cắt khi khoan Theo bảng 2.1 ta co được khi tính toán thông số cắt Tổng thời gian gia công: T = Tkhoan + Tkep + Trut mui khoan + Tthoi + Tchay khong Trong đo: Tkhoan =4,19s, là thời gian khoan Tkep = 0,5s, thời gian chạy hành trình kẹp phôi Trútmuikhoan+Tthổi phoi +Tchay không = 0,6s T = 4,19 + 0,5 + 0,5 =5,19... 2 MacScott Bond VA4C Thông số kĩ thuật xy lanh đẩy: xem phụ lục 2 Thông số kĩ thuật động cơ khoan: xem phụ lục 4 CHƯƠNG 3: 3.1 MẠCH ĐỘNG LỰC VÀ LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT Sơ đồ bố trí cảm biến : Vị trí đặt cảm biến trong hệ thống C-C Hình 3.1: Vị trí đặt cảm biến X00: Khởi động hệ thống X01: Dừng hệ thống X1: công tắc hành trình ở vị trí khi xylanh kẹp 1 rút về X2: công tắc hành trình... 2.6: Kích thước sơ bộ hệ thống khoan Kích thước bàn máy: Chiều dài: L = 2.238 + 200 + 2.50 + 230 = 1006mm Xylanh chọn tiêu chuẩn co chiều dài 238mm, đường kính ø20mm Hình 2.7: Kích thước cụm kẹp chặt Chiều rộng: 560mm Bảng 2.4: Các bộ phận chính trong cụm khoan Tên chi tiết Số lượng Hãng sản xuất Mã thiết bị Xy lanh đẩy 1 FESTO DGS-20-100-PPV Động cơ khoan 2 MacScott Bond VA4C Thông... lắp thêm một trạm khoan nữa Như vậy, ta sẽ co năng suất dự kiến khoảng 23 chi tiết/phút Sơ đồ bố trí như hình sau: Hình 2.5: Sơ đồ bố trí các trạm khoan Theo bảng 2.1, ta co Công suất động cơ: P = 0,9 kW Vận tốc trục động cơ: n = 3820vòng/phút Momen xoắn tạo ra: M = 1,9N.m Chọn động cơ theo tiêu chuẩn của hãng MacScott Bond Tính toán sơ lược kích thước của hệ thống: Hình 2.6:... 2.3.2 Cụm kẹp chặt Cụm kẹp chặt co chức năng đưa phôi vào vị trí gia công đồng thời kẹp chặt phôi trong quá trình gia công Giữ cho phôi không bị dịch chuyển khi tiến hành khoan nhằm tránh gây ra sai số Lực kẹp khi khoan (từ bảng 2.1): Q = 131,17 N Sử dụng xi lanh khí nén để thực hiện việc kẹp chặt Chiều dài hành trình của xy lanh là 50 mm (theo thông số hãng) Hình 2.4: Hành trình... công tắc hành trình ở vị trí khi xylanh kẹp 2 rút về X4: công tắc hành trình ở vị trí khi xylanh kẹp 2 duỗi ra X5: công tắc hành trình ở vị trí khi xylanh khoan duỗi ra X6: công tắc hành trình ở vị trí khi xylanh khoan duỗi ra X7, X13: công tắc hành trình ở vị trí khi xylanh đẩy phôi 7 và 10 rút về X8, X14: công tắc hành trình ở vị trí khi xylanh đẩy phôi 7 và 10 duỗi... phôi 7 và 10 duỗi ra Y0: tín hiệu điều khiển động cơ M1, M2 Y1: tín hiệu điều khiển xy lanh kẹp 1 Y2: tín hiệu điều khiển xy lanh kẹp 2 Y5: tín hiệu điều khiển xy lanh khoan duỗi ra Y6: tín hiệu điều khiển xy lanh khoan rút về Y7: tín hiệu điều khiển xy lanh đưa phôi duỗi ra Y8: tín hiệu điều khiển xy lanh đẩy phôi duỗi ra Y9: tín hiệu điều khiển xy lanh đẩy phôi duỗi ra Y10:... tích V2, ta chọn kích thước h2 = 0,05 (m) Với tính toán và lựa chọn như trên, phễu chứa phôi co kích thước như sau: Hình 2.2: Kích thước phễu chứa phôi Ống xẻ và cơ cấu thực hiện chuyển động tịnh tiến Chiều dài hành trình kép: s = (1,2÷1,7).h Với h là chiều dài (chiều cao) phôi, ở đây ta chọn s = 1,5.h s = 1,5.40 = 60 (mm) Hình 2.3: Ống xẻ và cơ cấu tịnh tiến 2.3 Tính

Ngày đăng: 04/08/2016, 10:22

Xem thêm: Thiết kế hệ thống khoan lỗ tự động