Đang tải... (xem toàn văn)
Bằng phương pháp lắp chọn, ta có thể mở rộng dung sai chế tạo các chi tiết lắp ráp để dễ chế tạo, sau đó phân loại chi tiết thành các nhóm tương ứng để lắp với nhau mà vẫn đảm bảo dung [r]
(1)TỰĐỘNG HĨA VIỆC CẤP PHƠI VÀ KIỂM TRA PHÂN LOẠI
CHI TIẾT HÌNH TRỤ TRƠN
Lê Minh Sơn* Phạm Đăng Phước** TÓM TẮT
Trong chế tạo máy, dạng sản xuất hàng loạt, để đảm bảo độ xác cao mối lắp ghép cần phải gia cơng chi tiết xác Như thường nhiều thời gian giá thành sản phẩm cao Bằng phương pháp lắp chọn, ta mở rộng dung sai chế tạo chi tiết lắp ráp để dễ chế tạo, sau phân loại chi tiết thành nhóm tương ứng để lắp với mà đảm bảo dung sai mối lắp Tuy nhiên phương pháp nhiều công sức để đo kiểm, phân loại Thiết kế, chế tạo thiết bị để tự động hố cơng việc nhằm tăng suất độ xác kiểm tra cần thiết
AUTOMATING THE FEEDERS AND CLASSIFICATION TEST THE CYLINDER DETAILS SUMMARY
In manufacturing, in the form of mass production, to ensure the accuracy of the fits, the details must be manufactured exactly So often takes more time and higher production costs With the method chosen asembly, we can expand tolerances of details to easy to make, then details are classified into corresponding groups to assemble together while still maintaining accuracy of the fits However, this method takes more times to measure and classify Design and manufacture of equipment to automate this task to increase productivity and accuracy testing is necessary
1 Giới thiệu chung
Hiện nhiều sản phẩm khí sản xuất hàng loạt tiêu chuẩn hoá Tuy nhiên, số trường hợp để chế tạo chi tiết có độ xác cao theo yêu cầu mối lắp khó khăn Vì vậy, đểđơn giản chế tạo, người ta sử dụng phương pháp lắp chọn, cho phép mở rộng trường dung sai chi tiết lắp, sau gia cơng tiến hành phân loại theo nhóm, chi tiết nhóm tương
ứng lắp với theo chếđộ lắp lẫn hoàn toàn mà đảm bảo độ xác mối lắp theo yêu cầu
Xuất phát từ thực trạng sản xuất nước ta phần lớn sử dụng phương pháp đo
kiểm thủ công, mức độ tự động hóa chưa cao nên thường tốn nhiều thời gian, việc đo kiểm thiếu xác yếu tố chủ quan Với hổ trợđắc lực lĩnh vực điện tử, thiết bịđo có độ xác ngày cao; viêc nâng cao độ xác đo hồn thiện phương pháp
đo ln vấn đề mẻ Với ý tưởng sử dụng dụng cụđo đồng hồ so điện tử chuyển đổi tín hiệu tương tự (Analog) sang tín hiệu số
(Digital), kết hợp mạch điều khiển chuyển đổi thông sốđo thành tín hiệu phản hồi điều khiển tự động cấu chấp hành phân loại chi tiết, nhằm nâng cao độ xác tính tự động kiểm tra phân loại chi tiết quản lý liệu trình sản xuất
(2)2 Thiết kế, chế tạo đồ gá tự động cấp phôi, kiểm tra phân loại chi tiết hình trụ
2.1 – Mơ hình đồ gá tựđộng cấp phôi, kiểm tra, phân loại chi tiết hình trụ. Thơng số kích thước của chi tiết kiểm tra Chi tiết kiểm tra có hình dạng trụ trơn, kích thước đường kính từΦ19,96 ÷ Φ20,04 mm (dung sai mở rộng để dễ chế tạo), chiều dài l = 30 mm Dựa vào giá trị kích thước
đo, ta tiến hành phân chi tiết thành n nhóm, tùy thuộc vào việc mở rộng dung sai chế tạo
độ xác lắp ghép Ởđây, ta chia chi tiết gia công thành nhóm:
- Nhóm 1: Φ19,96 ÷ Φ19,98 mm - Nhóm 2: Φ19,99 ÷ Φ20,01 mm - Nhóm 3: Φ20.02 ÷ Φ20,04 mm - Nhóm 4: < Φ19,96 hay > Φ20,04 mm (nhóm khơng đạt)
Ngun lý làm việc của đồ gá:
Hình 1: Sơ đồ khối đồ gá cấp phôi, kiểm tra phân loại tự động
Hình 2. Sơ đồ kết cấu đồ gá Cơ cấu cấp phôi
tựđộng
Cơ cấu đo
B ộ đ i ề u ể n B ă ng t ả
i phân nhó
m Nhóm Nhóm Nhóm Nhóm M áy tính
MẠCH ĐIỀU KHIỂN
T/h
NGUỒN ĐIỆN
Cơ cấu đẩy chi tiết
74°
102
Máng chứa chi tiết trụ
troøn
Máng dẫn hướng chi tiết
Cơ cấu chống kẹt chi tiết
Ø20
T/h vào MÁY TÍNH
ĐIỀU KHIỂN
Cơ cấu đo
MẠCH ĐIỀU KHIỂN
+ -0,03
Cơ cấu chặn chi tiết
Bộ xử lý tín hiệu đo Cơ cấu dẫn
động băng tải
(3)Đồ gá kết hợp cấu cấp phôi cấu kiểm tra, phân loại tựđộng Các chi tiết hình trụđược xếp máng chứa Cơ cấu cấp phôi cấp phôi vào vị trí kiểm tra (định vị
trên khối V) Cơ cấu đo kiểm tra kích thước
đường kính chi tiết gửi tín hiệu máy tính Thơng số kích thước thị hình máy tính, lúc bộđiều khiển phát tín hiệu điều khiển, làm cấu đẩy chi tiết đo vượt qua khối chữ V để vào băng tải đồng thời
đẩy chi tiết tiếp sau vào khối chữ V để thực việc kiểm tra Các chi tiết máng
sẽ tựđộng di chuyển nhờ trọng lượng thân độ dốc máng, hỗ trợ cấu chống kẹt chi tiết Chi tiết sau đo,
chuyển động đến băng tải; bộđiều khiển sẽđiều khiển cấu phân loại, đưa chi tiết băng tải
đến thùng chứa tùy thuộc vào kích thước chi tiết
đo nằm nhóm (Hình 3) Qui trình đo lặp lại chi tiết tiếp sau Nếu chi tiết đo có kích thước khơng đạt u cầu di chuyển cuối băng tải, rơi vào nhóm thứ tư
Hình 3: Cơ cấu phân nhóm chi tiết dựa vào kết đo Về mặt kết cấu cấu đồ gá, cần đảm bảo
chống rung động động hoạt
động ảnh hưởng đến độ xác đo Đồ gá thiết kế cách ly phận đo với phận chuyển động khác đồng thời lập trình để đo
trạng thái tĩnh, tức cho phận chuyển
động tạm dừng cấu đo hoạt động
2.2 Dụng cụ đo, bộ điều khiển chương trình máy tính
Kích thước đường kính chi tiết
được đo tự động đồng hồ so điện tử Đây dụng cụđo có khả hiển thị thơng số kích thước đo lên hình LCD, chuyển tín hiệu đo
tương tự sang tín hiệu số (A/D), kết nối máy tính
Các thơng số kỹ thuật:
- Hãng sản xuất: Mitutoyo, Nhật - Độ phân giải: 1% _ sai số: 0.01 mm - Hành trình đo: ½ inch
- Kiểu đầu đo: Bi cầu, đo kích thước thẳng - Kết nối với máy tính qua cổng USB
Các thơng số đo chuyển máy tính, liệu thu nhận dùng để điều khiển phận khác đồ gá cấu cấp phơi, cấu phân lọai Chương trình máy tính Động điện
Tay gạt Cữ chặn
Băng tảiõ
Chốt xoay 40
một chiều Giá đỡ
(4)được thiết kế gồm tùy chọn số nhóm phân loại, giới hạn kích thước chi tiết nhóm, lưu trử xử lý thơng số đo Bộ điều khiển dùng vi điều khiển PIC16f887, chuyển tín hiệu điều khiển đến
động chấp hành (động cơđiện chiều) để
thực q trình cấp phơi phân loại
Chương trình máy tính giúp cho việc
điều khiển dễ dàng, linh hoạt việc lựa chọn phương án điều khiển khác giám sát tồn chu trình hoạt động Chương trình xây dựng ngơn ngữ lập trình C#
Giao diện gồm nhóm lệnh sau:
- Lệnh cài đặt để thiết lập thông số điều khiển ban đầu kết nối với mạch điều khiển
- Lệnh khởi động dừng thiết bị - Lệnh thu thập thông số đo số lượng chi tiết đo
- Lệnh vẽđồ thị: Phần cho phép xác
định qui luật (đường cong) phân bố kích thước loạt chi tiết gia cơng kiểm tra
Hình 4: Giao diện máy tính điều khiển giám sát q trình kiểm tra phân loại 3 Kết quảđạt
Thiết bị hoạt động tốt; cấu cấp phơi tự động có đảm bảo tin cậy, cấp phơi theo
đúng chu kỳ đo Kết đo xác đến 0,01mm; chi tiết phân nhóm yêu cầu Năng suất kiểm tra, phân loại đạt 60 chi tiết/phút Phần mềm cho phép thực trình điều khiển đơn giản, quản lý xử lý số liệu đo; xây dựng đường cong phân bố
kích thước loạt chi tiết gia cơng
Mơ hình đồ gá có thểđược ứng dụng để
chế tạo thiết bị kiểm tra phân loại chi tiết dạng trụ dùng đôi lắp ghép có độ
chính xác cao chốt ắc, bi trụ, ti bơm (piston) nhằm tăng suất độ xác kiểm tra sử dụng phương pháp lắp chọn
(5)TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nguyễn Tăng Cường, Phan Quốc Thắng (2004),
Cấu trúc lập trình họ vi điều khiển 8051 NXB Khoa học kỹ thuật [2] Ngô Diên Tập (2004), Vi xử lý đo lường điều khiển,
NXB Khoa học kỹ thuật
[3] Nguyễn Tế (1998), Cơ sở kỹ thuật đo chế tạo máy, NXB Đà Nẵng [4] Nguyễn Tiến Thọ, Nguyễn Thị Xuân Bảy, Nguyễn Thị Cẩm Tú (2005), Kỹ