Bài giảng Tự động hóa quá trình sản xuất FMS&CIM: Chương 1 - ThS Phạm Thế Minh - Trường Đại Học Quốc Tế Hồng Bàng

[r]

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY

Trường ĐH Giao thông Vận tải

Th.s Phạm ThếMinh

ộ

ng

hóa

quá

tr

ìn

h

s

ả

nx

u

ấ

tF

M

S

&

C

IM

Bài giảng

Tự động hóa q trình

BỘ MƠN KỸ THUẬT MÁY

Trường ĐH Giao thơng Vận tải

Th.s Phạm ThếMinh

ựđ

ộ

ng

hóa

q

tr

ìn

h

s

ả

nx

u

ấ

tF

M

S

&

C

IM

Mục đích mơn học

• Sinh viên tiếp cận với hệ thống sản xuất tự động linh hoạt với máy gia cơng CNC Robot cơng nghiệp.

• Hệ thống điển hình của sản xuất linh hoạt các tế bào sản xuất linh hoạt, hệ thống sản xuất linh hoạt tuyến sản xuất linh hoạt.

• Sinh viên biết đến việc xây dựng lập trình điều khiển giám sát hệ thống đó

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY

Trường ĐH Giao thông Vận tải

Th.s Phạm ThếMinh

ộ

ng

hóa

quá

tr

ìn

h

s

ả

nx

u

ấ

tF

M

S

&

C

IM

Nội dung môn học

Chương Sản xuất tự động linh hoạt từng phần

1.1 Nguyên tắc

1.2 Cơng nghệ và lập trình CNC

1.3 Các hệ thống tế bào sản xuất linh hoạt

Chương Thao tác lắp ráp tự động linh hoạt

2.1 Các loại Robot cơng nghiệp 2.2 Lập trình Robot công nghiệp

2.3 Tổ chức hệ thống lắp ráp

Chương Cung cấp vật liệu tự động linh hoạt

3.1 Thiết bị hỗ trợ và cung cấp phôi

3.2 Hệ thống cung cấp vật liệu

3.3 Thành phần hệ thống cung cấp vật liệu

Chương Hệ thống dẫn hướng trình sản xuất

4.1 Cấu trúc xử lý thông tin cơng nghiệp sản xuất

4.2 Thâu tóm dữ liệu vận hành (BDE)

4.3 Phương pháp điều khiển sản xuất

4.4 Hệ thống dẫn hướng sản xuất

4.5 Lập trình điều khiển (SPS)

4.6 Lập trình hệ thống sản xuất linh hoạt

Chương Kế hoạch sản xuất

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY

Trường ĐH Giao thông Vận tải

Th.s Phạm ThếMinh

ựđ

ộ

ng

hóa

q

tr

ìn

h

s

ả

nx

u

ấ

tF

M

S

&

C

IM

Giới thiệu khái niệm

FMS: Flexible Manufacturing System Hệ thống sản xuất linh hoạt

CIM: Computer Integrated Manufacturing Sản xuất tích hợp trợ giúp máy tính

CAD: Computer Aided Design Thiết kế có trợ giúp máy tính

CAM: Computer Aided Manufacturing Sản xuất có trợ giúp máy tính

CAP: Computer Aided Planning

Lập kế hoạch có trợ giúp máy tính

CAQ: Computer Aided Quality Control

Kiểm tra chất lượng có trợ giúp máy tính

PP&C: Production Planning and Control

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY

Trường ĐH Giao thông Vận tải

Th.s Phạm ThếMinh

ộ

ng

hóa

quá

tr

ìn

h

s

ả

nx

u

ấ

tF

M

S

&

C

IM

Nội dung

Chương Sản xuất tự động linh hoạt từng phần

1.2 Công nghệ và lập trình CNC

1.3 Các hệ thống tế bào sản xuất linh hoạt

BỘ MƠN KỸ THUẬT MÁY

Trường ĐH Giao thơng Vận tải

Th.s Phạm ThếMinh

ựđ ộ ng hóa quá tr ìn h s ả nx u ấ tF M S & C IM

Mục đích của q trình tự

động hóa linh hoạt

Mục đích tổ chức

• Phản ứng một cách

nhanh chóng có sự

thay đổi hợp đồng

• Tung thị trường

những sản phẩm mới

một cách nhanh chóng

hơn

• Kiểm sốt được nhanh chóng những sự thay đổi về kết cấu sản phẩm

• Nắm bắt một cách

nhanh chóng hiệu quả

sự thay đổi

Mục đích về giá cả Mục tiêu về kỹ thuật

• Giữ được khung giá như kế hoạch

• Nâng cao được chất

lượng sản phẩm

• Giảm được tỉ lệ phế

phẩm

• Giảm được số lượng cơng cụ

• Giảm chi phí cho nhân sự đồng thời tăng ca làm việc cho máy

• Chẩn đốn nhanh

chóng lỗi có sự cố

• Sản xuất hàng loạt lớn

mà khơng có sự gián

đoạn

• Có khả năng phân cấp

chức năng mà khơng

làm gián đoạn q trình gia cơng

• Tiếp nhận xử lý tự động dữ liệu từ hệ

thống CAD hệ

thống lập trình NC

• Được tích hợp hệ

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY

Trường ĐH Giao thông Vận tải

Th.s Phạm ThếMinh

ộ ng hóa q tr ìn h s ả nx u ấ tF M S & C IM

Nguyên tắc gia

công số NC:

Nguyên tắc một

máy nhiều

máy

Đặcđiểm Ví dụ

Ngun tắc tự động hóa

-Máy NC

-Dây chuyền vận chuyển -Trạm gia cơng cố định -Ít u cầu máy chủ

Dây chuyền gia công linh hoạt

-Máy NC

-Dây chuyền vận chuyển -Có khảnăng tùy chọn phương pháp gia cơng

-Có máy chủsắp xếp

Hệthống gia cơng linh hoạt

N guê n t ắ cn h i ề um á y

-Trung tâm xửlý có lưu phơi -Điều khiển q trình thay dụng cụ

-Quan sát thời gian sửdụng dụng cụ

Tếbào gia cơng linh hoạt

-Nhiều phương pháp gia cơng (Ví dụ: Khoan phay…) -Lưu trữdụng cụ -Đổi dụng cụtự động

Trung tâm xửlý

-Một phương pháp gia cơng (Ví dụ: Khoan, phay…) -Gia cơng tự động

Máy NC/CNC Ng u yê n t ắ cm ộ tm á y

Đặcđiểm Ví dụ

Nguyên tắc tự động hóa

-Máy NC

-Dây chuyền vận chuyển -Trạm gia cơng cố định -Ít u cầu máy chủ

Dây chuyền gia công linh hoạt

-Máy NC

-Dây chuyền vận chuyển -Có khảnăng tùy chọn phương pháp gia cơng

-Có máy chủsắp xếp

Hệthống gia công linh hoạt

N guê n t ắ cn h i ề um á y

-Trung tâm xửlý có lưu phơi -Điều khiển q trình thay dụng cụ

-Quan sát thời gian sửdụng dụng cụ

Tếbào gia công linh hoạt

-Nhiều phương pháp gia cơng (Ví dụ: Khoan phay…) -Lưu trữdụng cụ -Đổi dụng cụtự động

Trung tâm xửlý

-Một phương pháp gia cơng (Ví dụ: Khoan, phay…) -Gia cơng tự động

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY

Trường ĐH Giao thông Vận tải

Th.s Phạm ThếMinh

ựđ

ộ

ng

hóa

quá

tr

ìn

h

s

ả

nx

u

ấ

tF

M

S

&

C

IM

Cách ký hiệu trục trong

máy cơng cụ

• Các hướng của trục X, Y và Z tương ứng vng góc nhau được xác định theo sự trợ

giúp của quy tắc bàn tay phải như hình vẽ

• Tất cả các trục khác hướng cơ

bản theo ba trục

• A, B C trục trung gian quay xung quanh trục X, Y và Z

• Chiều dương của trục trung gian được xác định theo quy tắc cái đinh ốc

• Ngồi trục song song với trục X, Y Z được ký hiệu là U, V W

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY

Trường ĐH Giao thông Vận tải

Th.s Phạm ThếMinh

ộ

ng

hóa

q

tr

ìn

h

s

ả

nx

u

ấ

tF

M

S

&

C

IM

Một số ví dụ về máy gia

công số NC

Máy phay đa năng

• Thay thế trong lắp dụng cụ và

trong sản xuất từng phần đơn chiếc hay loạt nhỏ

• Có thế xử lý 3, hay trục

BỘ MƠN KỸ THUẬT MÁY

Trường ĐH Giao thơng Vận tải

Th.s Phạm ThếMinh

ựđ

ộ

ng

hóa

q

tr

ìn

h

s

ả

nx

u

ấ

tF

M

S

&

C

IM

BỘ MƠN KỸ THUẬT MÁY

Trường ĐH Giao thơng Vận tải

Th.s Phạm ThếMinh

ộ

ng

hóa

q

tr

ìn

h

s

ả

nx

u

ấ

tF

M

S

&

C

IM

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY

Trường ĐH Giao thông Vận tải

Th.s Phạm ThếMinh

ựđ

ộ

ng

hóa

q

tr

ìn

h

s

ả

nx

u

ấ

tF

M

S

&

C

IM

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY

Trường ĐH Giao thông Vận tải

Th.s Phạm ThếMinh

ộ

ng

hóa

quá

tr

ìn

h

s

ả

nx

u

ấ

tF

M

S

&

C

IM

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY

Trường ĐH Giao thông Vận tải

Th.s Phạm ThếMinh

ựđ

ộ

ng

hóa

quá

tr

ìn

h

s

ả

nx

u

ấ

tF

M

S

&

C

IM

• Hành trình ngắn, thời gian phụ tối thiểu, giá thành hạ

• Khơng gian làm việc rất tốt, có khả năng trang bị nhanh chóng

• Độ chính xác chất lượng bề mặt cao với chế độ gia cơng an tồn cao

• Kết cấu đối xứng, dẫn lực ngắn

• Bệ, thân máy bằng bê tông polyme cứng vững và ổn định

• Vỏ tiện rơi tự do

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY

Trường ĐH Giao thông Vận tải

Th.s Phạm ThếMinh

ộ

ng

hóa

quá

tr

ìn

h

s

ả

nx

u

ấ

tF

M

S

&

C

IM

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY

Trường ĐH Giao thông Vận tải

Th.s Phạm ThếMinh

ựđ

ộ

ng

hóa

quá

tr

ìn

h

s

ả

nx

u

ấ

tF

M

S

&

C

IM

Máy tiện đứng nhiều trục

•Năng suất cao rất kinh tế, xử lý những phần nhỏ

và trung bình

•Trong q trình thực hiện khác có thể có hai hoặc ba phơi được xử lý đồng thời một chế độ gia công giống

•Vì vậy tang quay được trang bị mỗi ổ dụng cụ giống nhau một trục quay.

•Cứ hai khơng gian làm việc độc lập có một tang quay, tang quay có thể tiếp nhận dụng cụ khoan tiện

BỘ MƠN KỸ THUẬT MÁY

Trường ĐH Giao thơng Vận tải

Th.s Phạm ThếMinh

ộ

ng

hóa

q

tr

ìn

h

s

ả

nx

u

ấ

tF

M

S

&

C

IM

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY

Trường ĐH Giao thông Vận tải

Th.s Phạm ThếMinh

ựđ

ộ

ng

hóa

q

tr

ìn

h

s

ả

nx

u

ấ

tF

M

S

&

C

IM

Trung tâm gia công

Trung tâm gia cơng HEC 500

• Phạm vi làm việc 630 x 500 mm

• Trọng lượng phơi : 1000 Kg • Tốc độ: 7m/s

• Tốc độ quay trục gia cơng: 10.000 vịng/phút

• Mơ men xoắn: 1190 Nm • trục gia cơng

BỘ MƠN KỸ THUẬT MÁY

Trường ĐH Giao thông Vận tải

Th.s Phạm ThếMinh

ộ

ng

hóa

quá

tr

ìn

h

s

ả

nx

u

ấ

tF

M

S

&

C

IM

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY

Trường ĐH Giao thông Vận tải

Th.s Phạm ThếMinh

ựđ

ộ

ng

hóa

quá

tr

ìn

h

s

ả

nx

u

ấ

tF

M

S

&

C

IM