Nghiên cứu thiết kế hệ thống lắp ráp bút lông fp01 tự động báo cáo tổng kết kết quả đề tài khcn cấp trường msđt t ck 2012 09

Mẩu T.08 Mẩu T.08 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA O BÁO CÁO TỔNG KẾT KẾT QUẢ ĐỀ TÀI KHCN CẤP TRƯỜNG Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế hệ thống lắp ráp bút lông tự động Mã số đề tài: T-CK-2012-09 Thời gian thực hiện: 2/2012- 2/2013 Chủ nhiệm đề tài: TS Trần Nguyên Duy phương Cán tham gia đề tài: KS Nguyễn Thanh Tùng Thành phố Hồ Chí Minh – Tháng 11/2013 Mẩu T.08 Mẫu trang 1: Danh sách cán tham gia thực đề tài (Ghi rõ học hàm, học vị, đơn vị công tác gồm môn, Khoa/Trung tâm) KS Nguyễn Thanh Tùng Mẩu T.08 CHƯƠNG - TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU 1.1.1 Bút lông Bút lông sản phẩm phổ biến Sản phẩm có ưu điểm như: nét đều, liên tục Cấu tạo bút lông gồm năm chi tiết gọi tên hình sau 1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGỒI NƯỚC 1.2.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước Khơng có tài liệu vấn đề 1.2.2 Tình hình nghiên cứu nước Có tài liệu nghiên cứu lĩnh vực với nhan đề “ Thiết kế dây chuyền lắp ráp bút bi tự động” Sản phẩm mà đề tài nghiên cứu bút bi TL034 Bài viết chủ yếu nêu lên nguyên lý tổng quan dây chuyền , tính tốn số cụm bản.Tuy nhiên, đề tài chưa đưa kết cấu chi tiết cụm hệ thống Mẩu T.08 CHƯƠNG – QUY TRÌNH LẮP RÁP 2.1 QUY TRÌNH LẮP RÁP Sản phẩm bút lơng có số yêu cầu lắp ráp sau: Nắp lắp cho vừa đủ chặt dễ dàng đóng mở Ngịi nắp chặn ống mực phải lắp chặt vào thân Nắp bút phải lắp vào thân bút cho đảm bảo độ kín Ngịi bút có đầu cắm sâu vào ống mực để thực việc dẫn mực Sau lắp ráp thân bút không bị nứt Căn vào yêu cầu trên, quy trình lắp ráp gồm bước sau: Bước 1: lắp ruột bút vào thân bút Bước 2: lắp nắp chặn ruột bút vào thân bút Bước 3: lắp ngòi bút vào thân bút Bước 4: lắp nắp bút vào thân bút 2.2 BỐ TRÍ CÁC CỤM Theo quy trình này, cụm hệ thống lắp ráp bố trí sau Động (1) truyền động cho trục cam (4) thông qua truyền đai (2) hộp giảm tốc Trục cam truyền tiếp chuyển động cho cam thùng (3), cam nâng (5) cam đẩy (6) Đầu tiên, thân bút cấp lên băng dẫn (19) từ cụm cấp thân (17), sau qua cụm in nhãn (16), cụm cấp ruột (14, 15), cụm cấp đóng nắp chặn (12, 13), cụm cấp ngịi bút (10, 11), cụm cấp đóng nắp bút (8, 9) Tồn việc di chuyển q trình lắp ráp thực nhờ thang nâng (18) Mẩu T.08 CHƯƠNG – HỆ THỐNG CƠ 3.1 CỤM CẤP THÂN BÚT Cụm cấp thân bút có nhiệm vụ cấp thân bút vào thang nâng trình lắp ráp Sơ đồ nguyên lý cụm trình bày hình sau Thân bút (5) cấp vào phễu chứa (3) Thân bút từ phễu di chuyển xuống cụm lắc (4) Cụm lắc lắc liên tục giúp thân bút lọt vào cụm rãnh chứa (2) Từ rãnh thân bút cấp nhờ xy lanh (6) đẩy thân bút đến khe chi tiết (1) 3.2 CỤM IN NHÃN Cụm in nhãn có nhiệm vụ in thông tin liên quan đến sản phẩm lên thân bút Sơ đồ nguyên lý cụm trình bày hình sau Trong trình in nhãn, thân bút (1) nằm cố định thang nâng (6) Rulo xả nhũ (3, 5) không quay liên tục mà quay để đưa phần nhũ (2) đến vị trí in dừng lại Khi phần nhũ vào vị trí in, thiết bị gia nhiệt (4) di chuyển xuống để tạo áp lực gia nhiệt làm chảy nhũ Sau khoảng thời gian định, thiết bị gia nhiệt lên kết thúc trình in nhãn Lúc thang nâng đưa thân bút in nhãn phía trước đưa thân bút chưa in nhãn từ sau tới vị trí in Rulo xả nhũ đưa đoạn nhũ vào Mẩu T.08 3.3 CỤM BƠM MỰC VÀ CẤP RUỘT BÚT Ruột bút cấp vào phễu (7), phễu động truyền chuyển động lắc giúp ruột bút dễ dàng di chuyển vào rãnh chứa ruột (8) bên phễu Tại rãnh chứa ruột, ruột bút bơm mực nhờ kim bơm mực (6), sau bơm mực xong, ruột bút tiếp tục di chuyển dọc theo rãnh chứa ruột xuống đế (9), ruột bút ty đẩy (4) đẩy khỏi cụm bơm mực cấp ruột Kết thúc trình này, ruột bút bơm mực đẩy vào thân bút 3.4 CỤM CẤP NẮP CHẶN RUỘT BÚT Cụm cấp nắp chặn ruột bút có nhiệm vụ cấp đóng nắp chặn ruột bút vào thân bút Sơ đồ nguyên lý cụm trình bày hình sau Xy lanh (3) có nhiệm vụ đưa nắp chặn ruột bút từ đường dẫn xuống cung trượt (4) Nắp chặn ruột bút trượt cung trượt tới vị trí đóng nắp (2) Ty đóng (5) nhận chuyển động từ cấu cam (6) đóng nắp chặn ruột bút vào thân bút (1) Sau đóng xong, ty đóng lui vị trí ban đầu Mẩu T.08 3.5 CỤM CẤP NGỊI BÚT Cụm cấp ngịi có nhiệm vụ cấp ngịi bút đóng ngịi bút vào thân bút Sơ đồ nguyên lý cụm trình bày hình sau Ngịi bút di chuyển rãnh (2) có biên dạng hình sin bề rộng đường kính ngịi bút Khi di chuyển đến đáy rãnh, ngòi bút rơi vào rãnh đẩy Tấm đẩy truyền động piston khí nén (3) đẩy ngòi bút rơi vào rãnh mà ngịi bút đóng vào thân bút (1) Sau nằm rãnh, ngịi bút đóng vào thân bút nhờ ty đóng (4) Ty đóng truyền động cấu cam (5) 3.6 CỤM CẤP NẮP BÚT Cụm cấp nắp bút có nhiệm vụ cấp đóng nắp bút vào thân bút Sơ đồ nguyên lý cụm trình bày hình sau Nắp đưa vào trục dẫn (1), trục dẫn thiết kế với khả định chiều cho nắp Động (6) truyền động cho trục dẫn truyền đai (5) truyền bánh (4) Trục dẫn đưa nắp đến ty chặn nắp (3), xy lanh (2) phối hợp chuyển động cho nắp vào phễu dẫn (7) Dưới phễu dẫn cấu đóng nắp bút vào thân bút Nắp bút cung cấp cụm cấp nắp bút đưa đến rãnh khay hứng nắp bút (9) Tại nắp bút ty đẩy (10) đóng vào thân bút (8) Ty đẩy truyền động nhờ cấu cam Mẩu T.08 Mẩu T.08 CHƯƠNG – HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 4.1 CƠ CẤU CAM Một số chuyển động hệ thống điều khiển thực cấu cam Có ba nhóm cam gồm: cam thùng điều khiển thang đẩy, cam điều khiển thang nâng, cam điều khiển ty (1) Trục lắp cam, (2-7) cam đĩa, (8) cam thùng, (9) truyền đai, (10-12) gối trục cam 4.2 PLC VÀ HỆ THỐNG KHÍ NÉN Ngồi cấu cam, hệ thống lắp ráp sử dụng PLC cho nhiệm vụ điều khiển Các cảm biến cụm chức kiểm tra kết thực bước trước trạng thái cụm Tùy thuộc vào kết kiểm tra, PLC xuất tín hiệu cần thiết đến cấu chấp hành Mẩu T.08 Trong hình trên, (1) đến (6) cụm cảm biến Mỗi cụm có cảm biến Ở cụm (1), cảm biến nhận biết xem có thân bút băng chuyền vị trị tương ứng hay khơng cung cấp hai tín hiệu (X1,X2) hệ thống PLC thông qua ngõ vào để điều khiển hai khuôn in cụm in nhãn Ở cụm (2), cảm biến phát có ruột bút truyền tín hiệu điều khiển (X3, X4) hệ thống PLC thông qua ngoc vào để điều khiển hai kim bơm mực tương ứng đâm vào ruột bút tiến hành bơm mực Ở cụm (3), mực phun đủ phân tán hai cảm biến cấp tín hiệu (X5, X6) hệ thống PLC để điều khiển hai piston cụm cấp nắp chặn ruột bút Ở cụm (4), nắp chặn ống mực lắp thân bút, hai cảm biến cấp tín hiệu (X7, X8) hệ thống PLC thông qua ngõ vào để điều khiển hai piston cụm cấp ngòi Ở cụm (5), nắp bút lắp vào thân bút, cảm biến truyền tín hiệu (X9, X10) hệ thống PLC thơng qua ngõ vào để điều khiển hai piston loại phế phẩm tiến Ở cụm (6), sản phẩm bút di chuyển đến, bút lắp ráp hồn chỉnh cảm biến truyền hai tín hiệu (X11, X12) hệ thống PLC thông qua ngõ vào để điều khiển trình đếm Cụm (1) (4) sử dụng cảm biến E2A-M12KS04 Cảm biến hoạt động theo nguyên tắc cảm ứng từ Cụm (2) (3) sử dụng cảm biến E2K-C25ME1 Cảm biến hoạt động theo nguyên tắc điện dung Cụm (5) (6) sử dụng cảm biến E2K-C25ME1 Cảm biến hoạt động theo nguyên tắc quang phản xạ E2A-M12KS04 E2K-C25ME1 E2K-C25ME1 Hệ thống lắp ráp bút lơng tự động sử dụng xy lanh khí nén tạo chuyển động cần thiết cụm cấp nắp chặn ruột bút, cụm cấp ngòi, cụm loại phế phẩm Hình sau giới thiệu sơ đồ khí nén chương trình điều khiển Mẩu T.08 4.4 MƠ HÌNH BA CHIỀU CỦA HỆ THỐNG Dựa thiết kế cụm chính, thiết kế ba chiều tồn hệ thống thực Mẩu T.08 VI: Kết luận kiến nghị: Với phần trình bày trên, thấy việc tự động hóa cơng đoạn lắp ráp sản phẩm bút lơng hồn tồn khả thi Hệ thống lắp ráp bút lơng tự động góp phần làm tăng đáng kể suất đảm bảo chất lượng sản phẩm Tp.HCM, ngày 28 tháng 11 năm 2013 Chủ nhiệm đề tài (Ký ghi rõ họ tên) Tp.HCM, ngày tháng 12 năm 2013 TL HIỆU TRƯỞNG Mẩu T.08 ...Mẩu T. 08 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA O BÁO CÁO T? ??NG K? ?T K? ?T QUẢ ĐỀ T? ?I KHCN CẤP TRƯỜNG T? ?n đề t? ?i: Nghiên cứu thi? ?t kế hệ thống lắp ráp b? ?t lông t? ?? động Mã số đề t? ?i: T- CK- 2012- 09. .. nghiên cứu nước Có t? ?i liệu nghiên cứu lĩnh vực với nhan đề “ Thi? ?t kế dây chuyền lắp ráp b? ?t bi t? ?? động? ?? Sản phẩm mà đề t? ?i nghiên cứu b? ?t bi TL034 Bài vi? ?t chủ yếu nêu lên nguyên lý t? ??ng quan... bị n? ?t Căn vào yêu cầu trên, quy trình lắp ráp gồm bước sau: Bước 1: lắp ru? ?t b? ?t vào thân b? ?t Bước 2: lắp nắp chặn ru? ?t b? ?t vào thân b? ?t Bước 3: lắp ngòi b? ?t vào thân b? ?t Bước 4: lắp nắp b? ?t vào