Thiết kế dây chuyền tự động lắp ráp bút bi TL 034

Định nghĩa tự động hoá

Là dùng năng lượng phi sinh vật ( cơ, điện, điện tử …) để thực hiện một phần hay toàn bộ quá trình công nghệ mà ít nhiều không cần sự can thiệp của con người. Tự động hoá là một quá trình liên quan tới việc áp dụng các hệ thống cơ khí, điện tử, máy tính để hoạt động, điều khiển sản xuất. • Hệ thống máy tính cho việc thảo kế hoạch, thu nhập dữ liệu và ra quyết định để hỗ trợ các hoạt động sản xuất.

Các hình thức tự động hoá - Tự động hoá cứng

Thiết bị sản xuất được thiết kế với khả năng có thể thay đổi trình tự các nguyên công để thích ứng với những cấu hình sản phẩm khác nhau. Chuỗi các hoạt động có thể điều khiển bởi một chương trình, tức là một tập lệnh được mã hoá để hệ thống có thể đọc và diễn dịch chúng. Là hệ thống tự động hoá có khả năng sản xuất rất nhiều sản phẩm ( hay bộ phận ) khác nhau mà hầu như không mất thời gian cho việc chuyển đổi từ sản phẩm này sang sản phẩm khác.

Tìm hiểu về quá trình lắp ráp sản phẩm

Ngày nay nhiều nước tiên tiến trên thế giới đã có nhiều đường dây tự động phân xưởng tự động và cả nhà máy tự động gia công các sản phẩm hàng loạt lớn, hàng khối như vòng bi, pittong, chốt ắc …. Bước phát triển tiếp theo là sự xuất hiện của trung tâm gia công mà đặc điểm của nó là có ổ trữ dụng cụ để thay thế theo trình tự gia công. Việc lắp các phần tử trên và việc vặn bằng tay có thể dễ dàng thực hiện bằng tay, vì con người là một cái máy cực kỳ khéo léo và thông minh.

Nguyên tắc ứng dụng trong thiết kế sản phẩm

Thực tế sử dụng các máy lắp ráp tự động cho thấy là phân chia các nguyên công tại nhiều vị trí khác nhau thì tốt hơn là lắp chung tại một chỗ. Những linh kiện có chất lương kém là nguyên nhân gâyra ách tắc trong cơ cấu nạp phôi dẫn đến việc máy ngừng hoạt động trong hệ thống tự động. Người thiết kế sản phẩm chịu trách nhiệm đảm hình dáng hình học và những phần tử của các phần tử lắp ráp để việc lắp ráp được dễ dàng hơn.

Đưa ra phương án

Thực tế hiện nay trên thị trường, nhiều hãng sản xuất bút bi lớn đã có đầu tư các dây chuyền lắp ráp, nhằm tự động hoá quá trình lắp ráp, nhằm nâng cao năng suất, giảm giá thành sản phẩm, tăng sức cạnh tranh. Tuy nhiên đa số các dây chuyền này đều được nhập từ nước ngoài với giá khá cao, do đó thời gian thu hồi vốn chậm. Xuất phát từ thực tế ấy, ý tưởng về một dây chuyền lắp ráp tự động với năng suất cao và được nội địa hoá ra đời.

Động cơ qua hộp giảm tốc làm trục cam quay, trục cam điều khiển các cơ cấu tay quay con trượt thông qua bộ truyền xích và các bánh răng. Cơ cấu này sẽ điều khiển các con trượt tại các vị trí như: cấp cán, cấp ruột, cấp tảm …Đồng thời cơ cấu di chuyển sẽ đưa phôi liệu đến các con trượt và tại đây nó sẽ thực hiện chuyển động khứ hồi để lắp ráp các chi tiết với nhau. Sau khi qua các vị trí lắp ráp đó cơ cấu di chuyển đưa chi tiết (hoàn chỉnh) đến thùng chứa bên dưới.

Mômen xoắn từ động cơ qua hộp giảm tốc làm trục cam quay, bộ cam điều khiển các xy lanh cấp cán, cấp ruột … thông qua các công tắc kích hoạt các nam châm điện của các van phân phối. Khi nam châm có điện thì tại các vị trí của cụm các xy lanh thực hiện chuyển động lắp ráp các chi tiết và cuối cùng, cơ cấu di chuyển sẽ đưa chi tiết xuống thùng chứa, kết thúc một chu trình hoạt động. Kết luận: Sau khi phân tích 2 phương án trên, chúng em chọn phương án 2 vì nó có nhiều ưu điểm hơn phương án 1 hơn nữa những nhược điểm của nó có thể khắc phục dễ dàng.

(Về nguồn khí nén thì dùng chung nguồn với các thiết bị khác có sử dụng khí nén bởi vì trong một công ty lớn thì có rất nhiều thiết bị sử dụng khí nén.Để giảm tiếng ồn thì ta dùng bộ phận giảm thanh ở các cửa xả).

Các phương pháp vận chuyển phôi Vận chuyển liên tục

Ta thấy phôi liệu di chuyển một cách đồng bộ trên giá đỡ nhờ cơ cấu di chuyển, nhưng có khoảng thời gian chờ để các cơ cấu (cấp cán ,ruột…) thực hiện quá trình lắp ráp. Do đó cơ cấu vận chuyển của ta là vận chuyển đồng bộ và gián đoạn. Hệ thống di chuyển kiểu thanh gạt: Với cơ cấu vận chuyển kiểu thanh gạt, phôi liệu được nâng lên khỏi vị trí của giá đỡ và được hạ xuống vị trí kế tiếp trên giá đỡ, nghĩa là phôi liệu đã được di chuyển sang vị trí mới trên giá đỡ.

Hệ thống dẫn động

Số răng đĩa xích càng thấp thì càng bị mòn nhanh, va đập của mắc xích vào răng đĩa xích càng tăng, và xích làm việc càng ồn. Bước xích t được chọn theo điều kiện hạn chế áp suất sinh ra trong bản lề. Để đảm bảo độ vừng bỡnh thường, trỏnh cho xớch khỏi bị căng quỏ, ta giảm khoảng cách trục A đi một khoảng ∆A=0.003A.

Bộ truyền xích làm việc với vận tốc thấp nên ta dùng loại xích ống con lăn. Nó có thể thay thế ma sát trượt giữa ống răng đĩa xích (ở xích ống) bằng ma sát lăn giữa con lăn và răng đĩa xích (ở xích con lăn). Do vậy độ bền mòn của xích con lăn cao hơn xích ống, chế tạo nó không phức tạp bằng xích ống, do đó xích con lăn được dùng khá rộng rãi.

Số răng đĩa xích càng thấp thì càng bị mòn nhanh, va đập của mắc xích vào răng đĩa xích càng tăng, và xích làm việc càng ồn. Bước xích t được chọn theo điều kiện hạn chế áp suất sinh ra trong bản lề. Để đảm bảo độ vừng bỡnh thường, trỏnh cho xớch khỏi bị căng quỏ, ta giảm khoảng cách trục A đi một khoảng ∆A=0.003A.

Để trục ra của hộp giảm tốc có số vòng quay là 50v/phút, ta chọn hộp giảm tốc loại trục vít-bánh vít với tỉ số truyền u=18.

Tính toán và thiết kế phểu rung động

Với năng suất của quá trình gia công là 1.2s do đó thời gian cấp phôi phải nhỏ hơn. Để tiết kiệm năng lượng, cho phễu làm việc ở chế độ cộng hưởng, tức là tần số dao động riêng của cơ hệ gần bằng với tần số dao động cưỡng bức. Để giảm chấn làm việc có hiệu quả thì tần số dao động của giảm chấn phải thấp hơn tần số dao động cộng hưởng để dao động cưỡng bức và dao động cộng hưởng ngược pha nhau.