L ỜI MỞ ĐẦU
2.3TỔNG QUAN VỀ MÁY THAM KHẢO
Máy dán tem pin điện thoại “ Auto attach sticker machine – SS0502” là một máy
trong chuỗi máy cấp nguyên vật liệu cho dây chuyền lắp ráp điện thoại của nhà máy
sản xuất điện thoại SamSung. Máy được đặt tại một vị trí xác định trong xưởng đóng
gói sản phẩm pin và được kẻ vạch sơn xác định vị trí của nó. Máy dán tem có kích
thước nhỏ gọn 600x450mm và được đặt trên bàn làm việc, điều chỉnh chiều cao sao
cho phù hợp với chiều cao của người công nhân Việt Nam. Các động cơ điện sử dụng điện áp ba pha của nhà máỵ Hệ thống khí nén của nhà máy được sử dụng cung cấp khí nén cho các xy lanh khí nén. Các điều kiện về nguồn điện và hệ thống khí nén phù hợp với thiết kế chung của hầu hết các nhà máy ở nước tạ Để vận hành máy cần một công nhân, người công nhân có nhiệm vụ đưa pin vào khay cấp pin và lấy pin đã dãn vào khay chứạ Công việc của công nhân tuy không nặng nhọc nhưng phải làm việc liên
tục vì vậy phải phân bố thời gian để đưa pin vào, xếp pin vào khay chứa hợp lý phù
hợp với thời gian hoạt động của máy tạo ra năng suất cao nhất.
Máy dán tem bán tự động gồm ba phần chính là kết cấu cơ khí, hệ thống khí nén và hệ thống điều khiển của máỵ Hai phần cơ khí, khí nén và điều khiển được thiết kế đồng bộ đảm bảo lắp ghép và nguyên lý hoạt động. Kết cấu cơ khí cần được thiết kế
chế tạo, lắp ghép một cách chính xác để hệ thống điều khiển thực hiện chính xác
nhiệm vụ điều khiển của nó. Kết cấu cơ khí, thiết bị khí nén được bố trí trong bộ phận cấp tem, bộ phận cấp pin, bàn chứa sản phẩm và tay robot. Ngoài ra máy dán tem còn có các đường dây dẫn điện, dẫn khí được bố trí gọn gàng trên máỵ
Hệ thống điều khiển gồm bộ điều khiển chính và nối với các cơ cấu chấp hành,
động cơ, van điều khiển thông qua dây dẫn. Ngoài ra các thiết bị cảm biến, bộ đếm,
đồng hồ đo áp suất được kết nối với bộ điều khiển cung cấp các tín hiện vật lý cho hệ thống điều khiển đưa ra các lệnh điều khiển theo chương trình được lâp trình sẵn.
Máy dán tem pin điện thoại “Auto attach sticker machine – SS0502” là một máy tự động cứng cho một hoặc một vài sản phẩm có ít thay đổi làm việc trong thời gian
dài, số lượng lớn. Với máy dán tem SS0502 nó có thể sử dụng để dán các loại tem
khác nhau nhưng phải có kích thước lô tem có bề rộng phù hợp với trục gắn con lô
SVTH: NGUYỄN VĂN MINH
gần như không thay đổi đượ định. Muốn dán loại pin khác ph
Khi muốn thay đổi vị cơ cấu điều chỉnh theo chiề
định vị trí làm việc của tay máy theo tr
xy lanh mang đầu dán tem theo tr
điều chỉnh (hình 2.11b) sao cho phù h vụ của người thiết kế. Khi đ
máy và đo kiểm về độ chính xác và
nhân vận hành.
a, Đầu dán điều chỉnh theo 2 chi Hình 2.
Máy dán tem pin điện tho
hành kiểm tra và bảo dưỡng đ thay thế, sửa chữa những chi ti kiểm tra, bảo dưỡng thường xuyên làm việc của công nhân, bả
công đoạn tiếp theo trong quá trình s
2.4 VỊ TRÍ CÁC BỘ PHÂN MÁY TRÊN BÀN L 2.4.1 Bàn bố trí các bộ phậ
N MINH - TRẦN VĂN BÍNH (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
ợc vì khay chứa pin được thiết kế với một kích th i pin khác phải thiết kế lại khay chứa pin cho phù hợ
trí dán tem lên pin, máy dán tem có thể thay đ
ều oy, oz của đầu hút (hình 2.11a) nhờ vào c a tay máy theo trục oy và cảm biến xác định vị trí th u dán tem theo trục oz. Điều chỉnh vị trí dán pin theo ox b
sao cho phù hợp. Việc điều chỉnh vị trí dán tem thu . Khi điều chỉnh xong vị trí dán tem phải được tiến hành ch
chính xác và ổn định của máy trước khi giao cho ng
ỉnh theo 2 chiều 0y,0z b, Thước điều chỉnh theo c Hình 2.6: Điều chỉnh vị trí dán tem
n thoại “Auto attach sticker machine – SS0502” ng định kỳ 2 tháng một lần. Với nội dung điề
ng chi tiết bị hỏng, bôi trơn cho các ổ lăn và bộ
ng xuyên đảm bảo cho máy luôn hoạt động ổn đ ảo đảm số lượng và chất lượng sản phẩm cung c p theo trong quá trình sản xuất và lắp ghép sản phẩm của công ty
PHÂN MÁY TRÊN BÀN LẮP GHÉP
ộ phận cơ khí
Trang 31
t kích thước pin cố ợp.
thay đổi được nhờ vào cảm biến xác trí thấp nhất của theo ox bằng thước trí dán tem thuộc nhiệm n hành chạy thử c khi giao cho người công
theo chiều ox SS0502” được tiến ều chỉnh ốc vít, ộ truyền... Việc n định trong giờ m cung cấp cho các a công tỵ
SVTH: NGUYỄN VĂN MINH Hình
Bàn bố trí các bộ phận c bàn lắp ghép các bộ phận. Các b phận cấp pin, bàn chứa sản ph giữa hai vị trí làm việc của tay máy vị trí lấy tem và vị trí dán cũ
dán tem và vị trí đặt sản phẩ hợp với chức năng của từng b
Hình 2.8: Các b
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN T
N MINH - TRẦN VĂN BÍNH
Hình 2.7: Vị trí các bộ phận của máy
n của máy cho thấy các bộ phận máy được bố n. Các bộ phận được sắp xếp lần lượt từ bộ ph
n phẩm , và bộ phận dán. Quan trọng nhất là kho a tay máy được cố định là 150 mm, vì vậy kho
ũng đươc bố trí đúng bằng 150 mm, khoảng cách gi ẩm cũng bằng 150 mm vì vậy cách bố trí này là h ng bộ phận và đảm bảo nguyên lý hoạt động c
Hình 2.8: Các bộ phận của máy dán tem pin điện thoại
ÁN TỐT NGHIỆP Trang 32 ố trí đầy đủ trên phận cấp tem, bộ t là khoảng cách y khoảng cách giữa ng cách giữa vị trí trí này là hợp lý phù ng của máỵ
SVTH: NGUYỄN VĂN MINH - TRẦN VĂN BÍNH Trang 33 Hình 2.9: Hình ảnh máy sau khi được vẽ thiết kế và lắp ghép hoàn chỉnh
2.4.2 Vị trí cảm biến, thiết bịđo
Trong hệ thống điều khiển tự động, cảm biến là một thiết bị quan trọng cung cấp (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
thông tin của quá trình điều khiển cho bộ điều khiển đưa ra những lệnh điều khiển
chính xác như đã được lập trình. Các thiết bị cảm biến của hệ thống điều khiển như
giác quan của con người cung cấp các thông tin cần thiết tuy nhiên cảm biển phải được dùng đúng chức năng và vị trí của nó thì các tín hiệu vật lý mới rõ nét và chính xác. Các tín hiệu vật lý từ cảm biến sẽ được xử lý và biến đổi thành tín hiệu điện trong hệ
thống điều khiển. Vì vậy ta cần xác định rõ các cảm biến được sử dụng và vị trí gắn
thiết bị cảm biến trên máy tham khảo ‘SS0502’
Máy tham khảo ‘SS0502’ có sử dụng 12 thiết bị cảm biến. Các thiết bị cảm biến này được gắn tại bộ phận cấp tem, bộ phận cấp pin và bộ phận dán tem ngoài ra thiết bị cảm biến còn được gắn tại bàn chứa sản phẩm. Chi tiết về vị trí gắn các thiết bị cảm biến được trình bày trên hình vẽ sau:
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: NGUYỄN VĂN MINH - TRẦN VĂN BÍNH Trang 34
Hình 2.10: Sơđồ bố trí các thiết bị cảm biến, thiết bịđo, bộđếm
01: Cảm biến quang xác định vị trí Tem.
02: Cảm biến quang xác định vị trí làm việc thứ nhất của tay máỵ 03: Cảm biến quang xác định vị trí làm việc thứ hai của tay máỵ 04: Cảm biến quang xác định vị trí cao nhất của xy lanh 01. 05: Cảm biến quang xác định vị trí thấp nhất của xy lanh 02. 06: Bộ đếm xác định số lượng sản phẩm đưa rạ
07: Cảm biến quang xác định vị trí cao nhất của xy lanh 03. 08: Cảm biến quang xác định vị trí thấp nhất của xy lanh 03.
09: Đồng hồ đo áp suất xác định áp suất hút chân không của đầu hút một. 10: Đồng hồ đo áp suất xác định áp suất hút chân không của đầu hút haị 11: Cảm biến quang xác định vị trí Pin vào dán.
SVTH: NGUYỄN VĂN MINH - TRẦN VĂN BÍNH Trang 35
2.5 SƠĐỒĐỘNG VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY 2.5.1 Sơđồđộng 2.5.1 Sơđồđộng
Hình 2.11: Sơđồđộng của máy dán tem pin điện thoại
2.5.2 Nguyên lý làm việc
Khi máy dán tem “SS0502” hoạt động, ba động cơ được cấp điện 3 pha dẫn động
cho các bộ phận máỵ Hệ thống băng tải, bộ truyền đai, hệ thống khí nén, hệ thống
điều khiển phối hợp một cách nhịp nhàng theo chương trình điều khiển. Tham khảo
thêm mục 5.1 phân khu chức năng, mục 5.2 lưu đồ thuật toán điều khiển, 5.2.2 nguyên lý điều khiển ta có:
Bộ phận cấp tem: Động cơ 1 (Động cơ servo) quay dẫn động bộ truyền đai răng.
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: NGUYỄN VĂN MINH - TRẦN VĂN BÍNH Trang 36
băng tem đi qua các trục. Băng tem được trục ma sát kéo dẫn tem tới bàn bóc tách tem, tại đây tem được tách ra và dẫn tới bàn ra tem có gắn cảm biến xác định vị trí của tem
rạ Dải băng đã được tách tem tiếp tục được dẫn qua trục kéo trở về con lăn thu hồi
băng rác. Khi tem được dẫn tới bàn ra tem được gắn cảm biến xác định vị trí chính xác của tem. Tem được dẫn ra đủ chiều dài xác định động cơ servo tạm dừng hoạt động để bộ phận tay máy đi vào lấy tem. Khi tem được lấy ra thì động cơ lại tiếp tục chu trình
cấp tem. Thời gian một chu kỳ cấp tem là 1,2 giây trong đó thời gian động cơ quay
dẫn tem vào bàn ra tem là 0,5 giây, thời gian tạm dừng động cơ là 0.7 giâỵ
Bộ phận cấp pin: Động cơ 2 ( Động cơ điện) dẫn động liên tục bộ truyền đai răng làm quay hệ thống con lăn, băng tải cấp pin. Pin được cấp vào khay cấp pin theo chu kỳ, mỗi lần cấp tối đa 8 pin bằng tay của người công nhân. Hệ thống băng tải dẫn động liên tục kết hợp với khe hở giữa khay cấp pin và mặt băng tải, mỗi lần cho một pin đi quạ Các pin lần lượt được dẫn qua khe hở nối tiếp nhau trên băng tảị Giữa băng tải, xy lanh phân loại pin được bố trí kết hợp với thiết bị cảm biến đầu vào của pin sẽ tiến hành kiểm tra và phân loại những pin vào sai chiều, những pin cấp đúng được dẫn tới cuối băng tảị Cuối băng tải có tay gạt giữ pin lại vị trí dán, cảm biến xác định vị trí pin đưa tín hiệu cho hệ thống điều khiển đưa xy lanh vào kẹp pin. Pin được kẹp chặt lại và chờ tay máy đưa đầu hút 1 vào dán tem, khi dán xong xy lanh nhả kẹp pin cho đầu hút 2 vào lấy sản phẩm. Pin trên băng tải tiếp tục được dẫn vào vị trí dán lần lượt theo chu kỳ hoạt động của máỵ Chu trình cấp 1 pin 1,2 giây để đảm bảo máy dán liên tục, thời gian cấp pin 0,2 giây, thời gian kẹp giữ pin là 1,0 giâỵ Tuy nhiên quá trình (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
cấp pin do con người cấp nên có trường hợp tay máy phải chờ pin vào đề thực hiện
quá trình dán tem làm giảm năng suất dán chung của máỵ
Bộ phận dán tem: Động cơ 3 (động cơ servo) quay dẫn động cho bộ truyền trục vít đai ốc mang theo tay máỵ Tay máy được dẫn tới các vị trí làm việc được xác định bằng thiết bị cảm biến, hệ thống điều khiển sẽ tạm dừng hoạt động của động cơ.
Tay máy dừng tại vị trí làm việc thứ nhất, vị trí này hai đầu hút làm việc song
song với nhaụ Đầu hút 1 thực hiện việc đi xuống nhờ van điều khiển tác động khí nén vào xy lanh 1, xy lanh 1 đưa đầu hút một xuống vị trí thấp nhất và tiến hành mở van hút chân không lấy tem dưới áp lực hút chân không. Tem được lấy tại bàn ra tem, xy
SVTH: NGUYỄN VĂN MINH - TRẦN VĂN BÍNH Trang 37
lanh 1 thực hiện hành trình đi lên nhờ tác động đảo chiều của van điều khiển, xy lanh 1 đưa đầu hút một đưa tới vị trí cao nhất. Đầu hút hai thực hiện đi chuyển xuống lấy sản
phẩm nhờ van điều khiển tác động vào xy lanh 3. Áp lực khí nén đẩy xy lanh mang
đầu hút 2 xuống vị trí thấp nhất, đầu hút 2 tiến hành mở van hút chân không thực hiện lấy sản phẩm dưới áp lực hút chân không. Sản phẩm được lấy, xy lanh ba thực hiện
hành trình đi lên điểm cao nhất nhờ van đảo chiều tác động vào xy lanh. Động cơ
Servo tiến hành đảo chiều quay, dẫn động bộ truyền trục vít đai ốc mang tay máy di
chuyển tới vị trí làm việc thứ haị
Tại vị trí làm việc thứ hai, hai đầu hút thực hiện công việc song song với nhaụ Đầu hút một thực hiện việc đi xuống dán tem nhờ tác động khí nén từ xy lanh một, xy lanh một đưa đầu hút một xuống vị trí thấp nhất dán tem lên pin và tiến hành đóng van hút chân. Xy lanh 2 phối hợp thực hiện dán tem lên pin nhờ hệ thống lò xo giảm chấn
đảm bảo duy trì áp lực dán tem nhất định. Tem được dán xong, xy lanh 1 thực hiện
hành trình đi lên nhờ van điều khiển đảo chiều xy lanh, đầu hút 1 được đưa tới vị trí
cao nhất. Đầu hút 2 không di chuyển mà van hút chân không tiến hành đóng lại thả sản phẩm vào bàn chứạ
Khi hai đầu hút thực hiện xong công việc dán tem và đưa sản phẩm ra, các đầu hút trở về vị trí cao nhất, động cơ Servo tiến hành đảo chiều đưa tay máy trở về vị trí làm việc 1 thực hiện chu trình lấy tem là lấy sản phẩm. Quá trình làm việc của máy được thực hiện theo chu trình khép kín. Thời gian cho một chu trình dán tem là 1,2 giâỵ Thời gian di chuyển giữa hai vị trí làm việc là 0,3 giâỵ Thời gian làm việc tại một vị trí làm việc là 0,3 giâỵ Sau năm chu kỳ đưa pin ra ngoài bàn chứa, bộ đếm xác
định số pin được đưa rạ Tại bàn chứa sản phẩm xy lanh gắn với tay gạt tiến hành di
chuyển sản phẩm tới vị trí của công nhân xếp pin vào hộp. Sau đó xy lanh được đảo
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: NGUYỄN VĂN MINH - TRẦN VĂN BÍNH Trang 38
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
3.1 XỬ LÝ THÔNG SỐ YÊU CẦU CỦA MÁY 3.1.1 Số liệu đầu vào của máy 3.1.1 Số liệu đầu vào của máy
Tem bóng: kích thước 25x8x0,1 mm Pin: kich thước 63,6x56,9x5,5 mm
Năng suất của máy: 27000 sp/ca (1ca= 10h) Hiệu suất máy: H= 90%
Thời gian làm việc: 02 ca/ngày
3.1.2 Tính toán tổng quan về máy
Thời gian dán lý thuyết 1 (pin):
10.3600 1, 333( / ) 27000 t lt T t s sp sp = = =
Thời gian dán thực tế 1 (pin): (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1.333 90% 1, 2( )
tt lt
t = × =t H × = s
Thời gian tác động của từng bộ phận trong 1 chu kỳ dán tem : T = 1,2 s Bộ phận cấp tem
Chu kỳ cấp tem: T = 1,2 s
Thời gian động cơ quay: tlv = 0,5 s = Thời gian cấp tem: tt = 0,5 s
Thời gian động cơ dừng: td = 0,7 s
Bộ phận cấp pin
Chu kỳ cấp pin T = 1,2 s
Thời gian cấp pin : tp = 0,2 s
Thời gian kẹp pin của xy lanh: tk = 1,0 s
Bộ phận tay máy dán tem Chu kỳ dán tem: T = 1,2 s
Thời gian di chuyển giữa hai vị trí làm việc 150 mm: t1 = 0,3 s
Thời gian xy lanh 1 làm việc tại vị trí lấy tem: t2 = 0,3 s
Thời gian xy lanh 1 làm việc tại vị trí dán tem: t3 = 0,3 s