Thiết kế sản phẩm cơ điện tử cấp phôi tự động phôi hộp

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ -  - BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ CBHD: NGUYỄN VĂN TRƯỜNG LỚP: CƠ ĐIỆN TỬ – K13 NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN: Ngô Thanh Long - 2018601666 Nguyễn Trần Nhật - 2018604969 Lương Văn Ngân - 2018604551 Hà Nội - 2021 PHIẾU HỌC TẬP CÁ NHÂN/NHÓM I Thơng tin chung Tên lớp: ME6061.2 Khóa: 13 Tên nhóm: N06 Họ tên thành viên: Nguyễn Trần Nhật – 2018604969 Ngô Thanh Long – 2018601666 Lương Văn Ngân – 2018604511 II Nội dung học tập Tên chủ đề: Thiết kế sản phẩm điện tử Hệ thống cấp phôi tự động phôi hộp Hoạt động sinh viên Nội dung 1: Phân tích nhiệm vụ thiết kế - Thiết lập danh sách yêu cầu Nội dung 2: Thiết kế sơ - Xác định vấn đề - Thiết lập cấu trúc chức - Phát triển cấu trúc làm việc - Lựa chọn cấu trúc làm việc Nội dung 3: Thiết kế cụ thể - Xây dựng bước thiết kế cụ thể - Tích hợp hệ thống - Phác thảo sản phẩm phần mềm CAD và/hoặc vẽ phác Áp dụng cơng cụ hỗ trợ: Mơ hình hóa mơ phỏng, CAD, HIL,… để thiết kế sản phẩm Sản phẩm nghiên cứu : Báo cáo thu hoạch tập lớn III Nhiệm vụ học tập Hoàn thành tập lớn theo thời gian quy định (từ ngày 25/03/2021 đến ngày 02/05/2021) Báo cáo sản phẩm nghiên cứu theo chủ đề giao trước hội đồng đánh giá IV Học liệu thực tiểu luận, tập lớn, đồ án/dự án Tài liệu học tập: Bài giảng môn học thiết kế hệ thống điện tử tài liệu tham khảo Phương tiện, nguyên liệu thực tiểu luận, tập lớn, đồ án/dự án (nếu có): Máy tính KHOA CƠ KHÍ TS Nguyễn Anh Tú GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS Nguyễn Văn Trường LỜI NÓI ĐẦU Việt Nam quốc gia có cơng nghiệp phát triển, cố gắng học hỏi, tiếp cận, kế thừa công nghệ cao giới Hiện tại, nước ta máy gia cơng xác NC, CNC…đang dần dần công ty, trung tâm gia công đưa vào để thay máy gia công truyền thống Do điều kiện kinh tế, sở vật chất, trình độ người cịn thấp nên dây chuyền sản xuất tự động công nghệ cao, dây chuyền gia cơng tích hợp CIM chưa sử dụng rộng rãi Vì vậy chúng cịn tương đối mẻ, xa lạ sinh viên, cán kỹ thuật trung tâm gia công, công ty chế tạo Do vậy việc tính tốn, thiết kế bước chế tạo mơ hình cấp phơi tự động cần thiết Trên sở học môn thiết kế hệ thống điện tử, CAD/CAM nhóm thiết kế hệ thống cấp phôi tự động phơi hộp Do kiến thức cịn hạn hẹp thời gian thực không nhiều nên đề tài chúng tơi cịn nhiều sai sót hạn chế Mặc dù phần thiết kế tính tốn chi tiết cấu, thông số cịn mang tính lý thuyết, chưa thực tế Nhóm chúng em mong đóng góp sửa chữa để đề tài mang tính khả thi Chúng em xin chân thành cảm ơn, thầy Nguyễn Văn Trường hướng dẫn chúng tơi hồn thành chun đề DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Biểu đồ chức vụ làm việc Hình 1.2 Biểu đồ vị trí làm việc .2 Hình 1.3 Biểu đồ thể phương thức làm việc mong muốn Hình 1.4 Biểu đồ nhu cầu tự động hóa trình cấp phơi Hình 1.5 Biểu đồ đánh giá nhu cầu sử dụng hệ thống cấp phơi Hình 1.6 Biểu đồ biểu thị tác động tiêu chí đến nhu cầu người dùng .4 Hình 1.7 Biểu đồ mức giá mong muốn cho hệ thống cấp phơi Hình 1.8 Biểu đồ biểu thị sử dụng phương pháp cấp phôi doanh nghiệp Hình 1.9 Sơ đồ tổng quát hệ thống cấp phôi tự động Hình 1.10 Một số kiểu cấp phơi Hình 1.11 Một số kết cấu phễu chứa phơi rời Hình 1.12 Một số kiểu máng chuyển phơi .8 Hình 1.13 Sơ đồ định hướng phôi Hình 1.14 Máng dẫn phơi có đáy gợn sóng (a) chắn (b) .9 Hình 1.15 Máng dẫn phơi có cấu thuỷ lực (a) cấu gạt (b) Hình 1.16 Cơ cấu chia phôi 10 Hình 1.17 Một số cấu dẫn phôi 11 Hình 1.18 Một số cấu chuyển hướng phơi 11 Hình 1.19 Cơ cấu bắt giữ phôi .12 Hình 1.20 hệ thống cấp phôi dùng xylanh máy dập 13 Hình 1.21 Phễu cấp phơi kiểu giá nâng 14 Hình 1.22 Hệ thống cấp cấp phơi dùng xylanh băng tải máy khoan .15 Hình 1.23 Hệ thống cấp phơi kiểu đĩa có móc quay 16 Hình 2.1 Chức tổng thể hệ thống tự động cấp phôi 22 Hình 2.2 Cấu trúc chức chi tiết hệ thống 22 Hình 2.3 Biểu đồ Lựa chọn biến thể 25 Hình 3.1 Băng tải PVC 29 Hình 3.2 Động pha 200W 0.25HP Ratio 60 30 Hình 3.3 Xy-lanh khí nén chiều 30 Hình 3.4 Sơ đồ phễu cấp phơi có đĩa 32 Hình 3.5 Sơ đồ tính tốn thông số đĩa 33 Hình 3.6 Kết cấu phễu cấp phôi dạng đĩa 35 Hình 3.7 Loadcell 36 Hình 3.8 Máng dẫn phơi 36 Hình 3.9 Thùng chứa phôi 38 Hình 3.10 Cịi đèn cảnh báo DAHUA ARA10-W .39 Hình 3.11 Thơng số kích thước cảm biến 39 Hình 3.12 Cảm biến quang 39 Hình 4.1 Sơ đồ tổng thể toàn hệ thống 43 Hình 4.2 Băng tải dẫn phơi 43 Hình 4.3 Phễu cấp phơi hệ thống 44 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Mức độ quan tâm đến tiêu chí Bảng 1.2 Một số hệ thống cấp phôi phổ biến thị trường Bảng 1.3 Bảng lựa chọn ý tưởng 17 Bảng 2.1 Bảng phát triển cấu trúc làm việc 23 Bảng 3.1 Các phận thực chức 28 Bảng 3.2 Các giá trị tính tốn cho đặc điểm phận thực 37 Bảng 3.3 Bảng đánh giá phương án 40 Bảng 3.4 Một số lỗi hệ thống 41 Bảng 4.1 Bảng checklists hệ thống 42 MỤC LỤC CHƯƠNG PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 1.1 Phân tích thị trường 1.2 Cấu tạo chung hệ thống cấp phôi tự động 1.3 Đưa phương án 13 1.4 Lựa chọn ý tưởng 17 1.5 Danh sách yêu cầu 17 CHƯƠNG THIẾT KẾ SƠ BỘ .20 2.1 Xác định vấn đề 20 2.2 Thiết lập cấu trúc chức năng: 22 2.3 Phát triển cấu trúc làm việc .23 2.4 Lựa chọn cấu trúc làm việc .25 CHƯƠNG THIẾT KẾ CỤ THỂ 27 3.1 Nhận diện phương án, làm rõ ràng buộc không gian 27 3.2 Xác định phận thực chức 27 3.3 Phát triển bố cục phận thực chức 28 3.4 Chọn bố cục sơ phù hợp .37 3.5 Thiết kế định dạng cho phận thực chức 37 3.6 Tìm kiếm giải pháp cho chức phụ trợ 38 3.7 Đánh giá sử dụng tiêu chí kinh tế kỹ thuật 40 3.8 Một số lỗi điều hành có: 41 CHƯƠNG TÍCH HỢP HỆ THỐNG 42 4.1 Checklists 42 4.2 Thiết kế sơ 43 CHƯƠNG KẾT LUẬN 45 5.1 Tóm tắt đánh giá kết đề tài 45 CHƯƠNG PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 1.1 Phân tích thị trường Hiện nay, hệ thống sản xuất ngành cơng nghiệp nói chung: sản xuất phân bón, vật liệu xây dựng, thực phẩm… Các trình sản xuất sản phẩm máy cắt kim loại, máy gia công áp lực như: cán, uốn, dập, đột…, q trình cơng nghệ lắp ráp sản phẩm khí hay kiểm tra, phát triển theo xu hướng tự động hóa ngày cao Để đảo bảo trình sản xuất ổn định thiết phải có q trình cung cấp phơi xác vị trí khơng gian theo nhịp (cấp lúc) liên tục theo chu trình hoạt động máy cách tin cậy Vì q trình cấp phơi nhu cầu cần thiết phải nghiên cứu giải hệ thống sản xuất tự động nhằm mục đích nâng cao suất lao động, sử dụng khai thác máy móc, thiết bị cách có hiệu nâng cao chất lượng sản phẩm Khách hàng công nhân, quan lý doanh nghiệp lớn nhỏ hoạt động lĩnh vực khí, tự động hóa… Tiến hành khảo sát người ngành từ ta biết nhu cầu thị trường nước Tổng hợp kết quả: Sau thời gian khảo sát, thu 101 phiếu hợp lệ Chức vụ làm việc: Công nhân Kỹ sư chiếm đa số Hình 1.1 Biểu đồ chức vụ làm việc Vị trí làm việc: làm việc xưởng gia cơng chiếm đa số với 53,5% tiếp sau xưởng lắp ráp xưởng kiểm tra sản phẩm Hình 1.2 Biểu đồ vị trí làm việc Phương thức làm việc bạn muốn: Phần lớn người dùng muốn làm việc với phương thức tự động chiếm 75.2% Hình 1.3 Biểu đồ thể phương thức làm việc mong muốn Nhu cầu tự động hóa q trình cấp phơi: Đánh giá cần thiết chiếm đa số với 95% Hình 1.4 Biểu đồ nhu cầu tự động hóa trình cấp phơi Đánh giá hệ thống cấp phơi taị với nhu cầu người dùng: Phần lớn đánh giá chưa đủ với 56,4% Hình 1.5 Biểu đồ đánh giá nhu cầu sử dụng hệ thống cấp phôi CHƯƠNG KẾT LUẬN 5.1 Tóm tắt đánh giá kết đề tài Đề tài “Thiết kế hệ thống cấp phôi tự động phôi hộp “, thực thời gian khoảng tháng Trong khoảng thời gian đó, nhóm tham khảo tài liệu hướng dẫn vào giúp tận tình thầy hướng dẫn Đến nhóm hồn thành đề tài với mục tiêu đề Sản phẩm cuối đề tài là: Nghiên cứu tổng quan tính tốn thiết kế cấu máy Lựa chọn phương án tối ưu từ phương án đề thơng qua thực tế q trình sản xuất nhà máy Vận dụng kiến thức vào việc tính tốn thiết kế hệ thống cho đảm bảo tính cơng nghệ, tính kinh tế tính thẩm mỹ hệ thống Sử dụng phần mềm mô phỏng, mô chuyển động thực tế tồn hệ thống, qua thấy vai trị chức cụm kết cấu toàn hệ thống Trên sở đó, kết đề tài sử dụng để áp dụng vào thực tế cho nhà máy sữ dụng loại máy gia công cắt gọt bán tự động muốn cải tiến theo hướng tự động hóa hồn tồn nhằm nâng cao suất trình sản xuất 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT [1] Bộ môn Cơ điện tử, Đề cương giảng môn thiết kế hệ thống điện tử, ĐHCNHN [2] Bùi Thanh Lâm, Hệ thống tự động thủy khí, NXB khoa học kỹ thuật, 2014 [3] Châu Chí Đức, Kỹ thuật điều khiển lập trình PLC SIMATIC S7-200, NXB Hồ Chí Minh, 2008 TIẾNG ANH [1] Karl T Ulrich and Steven D Eppinger, Product Design and Development, McGraw-Hill, 2012 [2] G Pahl and W Beitz, Engineering design, Springer, 2008 46 PHỤ LỤC CODE 47 48 49 50 51 52 53 54 55 PHIẾU KHẢO SÁT NHU CẦU NGƯỜI DÙNG 47 48 49 50 ... Tên chủ đề: Thiết kế sản phẩm điện tử Hệ thống cấp phôi tự động phôi hộp Hoạt động sinh viên Nội dung 1: Phân tích nhiệm vụ thiết kế - Thiết lập danh sách yêu cầu Nội dung 2: Thiết kế sơ - Xác... việc tính tốn, thiết kế bước chế tạo mơ hình cấp phơi tự động cần thiết Trên sở học môn thiết kế hệ thống điện tử, CAD/CAM nhóm chúng tơi thiết kế hệ thống cấp phôi tự động phôi hộp Do kiến thức... cho việc thiết kế, chế tạo lắp ráp đơn giản hơn… Hình 1.9 Sơ đồ tổng quát hệ thống cấp phôi tự động 1.2.1 Phễu chứa phôi Phễu chứa phôi thành phần đầu tiên hệ thống cấp phôi tự động có mục