5.2.1- Tổng hợp chu trỡnh làm việc của hệ thống
Căn cứ vào cỏc biểu đồ Grafcet trỡnh bày trong Chương 2, 3, chu trỡnh hoạt động của hệ thống mỏy hàn và đồ gỏ hàn được tổng hợp như sau (hỡnh 5.1):
Hệ truyền dẫn khớ nộn thực hiện truyền chuyển động quay giỏn đoạn cho bàn gỏ quay thụng qua bộ truyền thanh răng, bỏnh răng. Vỡ vậy cần 03 bộ xi lanh:
• 01 bộ dựng để dừng (kẹp) và tiếp tục (nhả kẹp) chuyển động quay giỏn đoạn của bàn gỏ thụng qua việc điều khiển dừng và tiếp tục chuyển động của thanh đẩy.
• 01 bộ dựng để dẫn động thanh răng (gắn cứng với thanh đẩy) làm quay bỏnh răng, do đú làm quay bàn gỏ.
• Khi bàn gỏ dừng, quỏ trỡnh hàn điểm tựđộng được thực hiện bằng 01 xi lanh cũn lại. Xi lanh này tỏc động (khởi động) trực tiếp vào bàn đạp để khởi động chu trỡnh hàn điểm bỏn tựđộng.
Như vậy, hệ thống cú 03 bộ phận chấp hành là 03 bộ xi lanh khớ nộn, trong đú bộ xi lanh thứ ba “tượng trưng” cho hoạt động của mỏy hàn.
Hỡnh 5.1- Tổng hợp chu trỡnh hoạt động của hệ thống mỏy hàn và đồ gỏ hàn.
Chu trỡnh hoạt động tự động của hệ thống theo bảng tổng hợp ở hỡnh 5.1 như sau: Khi khởi động hệ thống, bộ xi lanh A (XLA hay pớt tụng A- PTA) kẹp thực hiện kẹp chặt thanh đẩy. Tại thời điểm kẹp chặt kết thỳc, cũng là lỳc khởi động bộ XL B (PTB) đẩy, đẩy thanh đẩy, do đú thanh răng bị đẩy theo và dịch chuyển được một đoạn bằng độ dài cung theo yờu cầu của bàn quay. Ở đõy cần cú cỏc cảm biến vị trớ để xỏc định hành trỡnh chuyển động (đoạn dịch chuyển) của cỏc PTA, PTB. Độ dài yờu cầu của đoạn dịch chuyển được xỏc định bằng việc điều chỉnh vị trớ cỏc cảm biến tương ứng.
Khi kết thỳc đoạn dịch chuyển, bộ XL C (PTC - mỏy hàn) sẽ nhận được tớn hiệu điều khiển (khởi động) thực hiện quỏ trỡnh (chuyển động) bắt đầu hàn. Do quỏ trỡnh hàn được thực hiện theo một chu kỳ đặt trước TCK (TCK gồm:thời gian ộp sơ bộ, thời gian tăng và duy trỡ dũng hàn, khi đú vẫn duy trỡ lực ộp sơ bộ; và thời gian ộp tạo
mối hàn), khi đú trong hệ thống điều khiển khớ nộn cần cú bộ rơ le thời gian (bằng khớ nộn) để duy trỡ thời gian hàn bằng TCK.
5.2.2- Lựa chọn cỏc phần tử truyền dẫn và điều khiển khớ nộn
Căn cứ vào phõn tớch ở mục 5.3.1, cỏc phần tử truyền dẫn và điều khiển khớ nộn được lựa chọn như sau:
• Bộ chấp hành khớ nộn:
XLA, PTB và PTC lần lượt được ký hiệu: 1.1; 2.1 và 3.1.
• Cỏc phần tử truyền dẫn và điều khiển:
Cỏc van phõn phối khớ nộn 5/2 được ký hiệu: 1.3 và 2.2
Cỏc cảm biến vị trớ 3/2 được ký hiệu: 2.3.0 và 2.3.1; 1.4.0 và 1.4.1. Cỏc van chỉnh ỏp được ký hiệu: 1.2; 2.6 và 2.7.
Bộ rơ le thời gian gồm van tiết lưu, van 3/2 và XLC được ký hiệu: 1.6, 1.5 và 3.1 Cụng tắc khởi động dựng van 3/2 ký hiệu: 2.4.
• Bộ nguồn:
Sử dụng mỏy nộn khớ cú đủ cỏc phần tử đi kốm (cỏc bộ lọc khớ, hỳt ẩm, phun đầu, rơ le ỏp suất, van đặt ỏp, cỏc đồng hồ chỉ thị ỏp suất): p = 8 at, Q = 70 l/ph.
Hỡnh 5.2- Sơ đồ nguyờn lý truyền dẫn và điều khiển tự động khớ nộn. 5.2.3- Lắp ghộp cỏc phần tử của hệ thống điều khiển Mỏy hàn - Đồ gỏ hàn
Trờn cỏc hỡnh 5.3 và 5.4 là hỡnh ảnh mụ hỡnh chế tạo, lắp rỏp và thử nghiệm hệ thống bỏn tự động mỏy hàn và đồ gỏ hàn tại Phũng thớ nghiệm Bộ mụn Hàn - CNKL. Sau khi chạy thử nghiệm, về cơ bản mụ hỡnh đạt được yờu cầu về cỏc chức năng điều khiển đó thiết kế trong bảng tổng hợp (hỡnh 5.1).
Tuy nhiờn, do độ chớnh xỏc chế tạo cơ khớ chưa đạt yờu cầu, nờn độ chớnh xỏc điều khiển vị trớ cũn cú sai số lớn.
Hỡnh 5.3- Mụ hỡnh thử nghiệm hệ thống hàn điểm bỏn tự động.
Hỡnh 5.5- Mụ hỡnh thử nghiệm hệ thống hàn điểm bỏn tự động.
Hỡnh 5.7- Mụ hỡnh thử nghiệm hệ thống hàn điểm bỏn tự động.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Với đề tài: “Nghiờn cứu, tớnh toỏn, thiết kế kết cấu và mụ phỏng hệ thống tự động:
Mỏy hàn điểm - Đồ gỏ hàn nhiều điểm tuần tự, đồng thời” tụi đó tập trung vào nghiờn
cứu và giải quyết cỏc nội dung chớnh sau đõy:
Tổng quan về sản phẩm, thiết bị và cụng nghệ hàn điểm.
Xõy dựng quy trỡnh cụng nghệ hàn điểm bỏn tự động trờn cơ sở quy trỡnh cụng nghệ thực tế tại nhà mỏy.
Thiết kế kết cấu và mụ phỏng hệ thống mỏy hàn điểm và đồ gỏ hàn quay. Thiết kế kết cấu và mụ phỏng hệ thống mỏy hàn điểm và đồ gỏ hàn đồng thời. Thiết kế hệ thống điều khiển hệ thống mỏy hàn điểm và đồ gỏ hàn quay.
Tham gia chế tạo, lắp rỏp và chạy thử mụ hỡnh bỏn tự động mỏy hàn và đồ gỏ hàn quay.
Cỏc nội dung và kết quả trờn sẽ là cơ sở cho cỏc nghiờn cứu ứng dụng và phỏt triển tiếp theo. Do thời gian và trỡnh độ cũn hạn chế, bản thõn tụi thấy luận văn cần phải khắc phục, bổ sung và một số kiến nghị sau:
Hoàn chỉnh thiết kế kết cấu và mụ phỏng hệ thống mỏy hàn điểm với cỏc đồ gỏ hàn (ứng với từng nguyờn cụng) nhằm bảo đảm độ chớnh xỏc chế tạo, lắp rỏp.
Hoàn chỉnh thiết kế sơ đồ điều khiển và lắp rỏp hệ thống bỏn tự động mỏy hàn
điểm và đồ gỏ hàn nhằm bảo đảm độổn định cho hệ thống.
Thử nghiệm cỏc kết quả thiết kế vào vào ứng dụng cho mụ hỡnh bỏn tự động mỏy hàn điểm và đồ gỏ hàn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]- Bài giảng hàn điện trở tiếp xỳc, Trường Đại học Bỏch Khoa Hà Nội, PGS.TS. Nguyễn Văn Hảo.
[2]- Bài giảng kết cấu hàn, Trường Đại học Bỏch Khoa Hà Nội, PGS.TS. Nguyễn Thỳc Hà.
[3]- Đồ gỏ gia cụng cơ,Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, GS.TS. Trần Văn Địch.
[4]- Vẽ kỹ thuật, Nhà xuất bản Maxcơva 1986, I.X.VU’SNEPễNXK (Hà Quõn dịch).
[5]- ASM handbook Vol.6: Welding, Brazing and soldering, ASM International, 1993.
[6]- Tiờu chuẩn AWS C1.1 Recommended practices for resistance welding, American Welding Society, 1966.
[7]- Welding handbook processes Vol.2, American Welding Society, 1997. [8]- Sức bền vật liệu, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật-2006,
TểM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
1. Họ và tờn học viờn: Phạm Văn Được SHHV:
2. Chuyờn ngành: Cụng nghệ Hàn. Lớp: CH 2008-2010 3. Người hướng dẫn: Nguyễn Ngọc Thành.
4. Đơn vị: Bộ mụn Hàn - CNKL, Viện Cơ Khớ, ĐHBK Hà Nội.
5. Đề tài
Nghiờn cứu, tớnh toỏn, thiết kế kết cấu và mụ phỏng hệ thống tự động: Mỏy hàn điểm - Đồ gỏ hàn nhiều điểm tuần tự, đồng thời.
6. Đề tài:
Carrying out research, calculation, structuring design and modeling of the automatical system: spot welder Equipment - simultaneously orderly multiple points welding Jig.
7. Cơ sơ khoa học và thực tiễn của đề tài:
Dựa vào việc nghiờn cứu, tớnh toỏn, thiết kế kết cấu và mụ phỏng hệ thống tựđộng: Mỏy hàn điểm - Đồ gỏ hàn; kết quả của đề tài sẽ đỏp ứng kịp thời và cú hiệu quả (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
trước nhu cầu to lớn của thực tiễn sản xuất là nõng cao năng suất, chất lượng, ổn định chất lượng đối với cụng nghệ hàn điểm cỏc sản phẩm kết cấu dạng tấm; đồng thời phục vụ thiết thực cho quỏ trỡnh đào tạo sinh viờn chuyờn ngành Cụng nghệ Hàn và chuyờn ngành Cơ Khớ.
8. Mục tiờu chớnh của đề tài (cỏc kết quả chớnh cần đạt được) :
Xõy dựng mụ hỡnh thực, tớnh toỏn thiết kế kết cấu cơ khớ ghộp nối hệ thống : Mỏy hàn điểm - Đồ gỏ hàn nhiều điểm tuần tự, đồng thời.
Thiết kế hệ điều khiển PLC cho hệ thống này.
Ứng dụng thực tế. 9. Nội dung của đề tài.
CHƯƠNG 1-TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM, THIẾT BỊ VÀ CễNG NGHỆ HÀN
1.1.1- Sản phẩm dạng cốc, vỏ bao che 1.1.2- Sản phẩm dạng hộp 1.1.2- Sản phẩm dạng hộp 1.2- Những vấn đề cơ bản của cụng nghệ và thiết bị hàn điểm 1.2.1- Kỹ thuật và cụng nghệ hàn điểm 1.2.2- Thiết bị hàn điểm 1.3- Nhiệm vụ đặt ra 1.3.1- Lựa chọn sản phẩm, cỏc số liệu, yờu cầu ban đầu 1.3.2- Mức độ cơ khớ húa, tựđộng húa của hệ thống bỏn tự động
CHƯƠNG 2- XÂY DỰNG QUY TRèNH CễNG NGHỆ HÀN ĐIỂM BÁN TỰ
ĐỘNG 2.1- Khảo sỏt, phõn tớch sản phẩm lựa chọn 2.1.1- Khảo sỏt cụm chi tiết dạng hộp 2.1.2- Thiết lập lại bản vẽ kết cấu hàn hộp TĐ 2.1.3- Khảo sỏt dõy chuyền cụng nghệ hàn điểm hiện tại 2.1.3.1- Khảo sỏt quỏ trỡnh hàn điểm 2.1.3.2- Khảo sỏt chế độ hàn và cỏc yờu cầu kỹ thuật 2.2- Xõy dựng quy trỡnh cụng nghệ hàn điểm bỏn tựđộng 2.2.1- Mụ tả trỡnh tự thao tỏc cụng nghệ hàn
2.2.2- Tớnh toỏn chếđộ hàn tại cỏc bước tương ứng 2.2.3- Quy trỡnh cụng nghệ hàn bỏn tựđộng
2.3- Thuật toỏn điều khiển quy trỡnh cụng nghệ hàn bỏn tự động 2.4- Kết luận 2.4- Kết luận
2.4.1- Những vấn đề tồn tại 2.4.2- Hướng giải quyết 2.4.2- Hướng giải quyết
CHƯƠNG 3-THIẾT KẾĐỒ GÁ HÀN QUAY 3.1- Đặt vấn đề
3.1.2- Xõy dựng quy trỡnh cụng nghệ bỏn tự động nguyờn cụng 8 3.1.2.1- Trỡnh tự bước trong nguyờn cụng
3.1.2.2- Xỏc định thứ tự hàn 13 điểm cho nguyờn cụng bỏn tựđộng 3.2- Thiết kếđồ gỏ quay 3.2- Thiết kếđồ gỏ quay 3.2.1- Yờu cầu kỹ thuật của đồ gỏ 3.2.2- Nguyờn lý động học của đồ gỏ 3.2.3- Kết cấu đồ gỏ 3.3- Thiết kế mụ phỏng kết cấu đồ gỏ hàn 3.3.1- Mụ phỏng cỏc chi tiết của đồ gỏ 3.3.2- Mụ phỏng hoạt động của đồ gỏ 3.3.3- Thiết kế mụ phỏng hoạt động của đồ gỏ 3.4- Kết luận 3.4.1- Kết quả đạt được
3.4.2- Hướng nghiờn cứu, phỏt triến
CHƯƠNG 4- THIẾT KẾĐỒ GÁ HÀN ĐỒNG THỜI 4.1- Đặt vấn đề 4.1.1- Khảo sỏt nguyờn cụng hàn 06 điểm 4.1.2- Phương ỏn dự kiến 4.1.3- Chếđộ hàn 4.1.4- Lựa chọn thiết bị 4.1.5- Thiết kế mụ đun hàn bỏn tựđộng 4.2- Thiết kếĐồ gỏ hàn đồng thời 4.2.1- Yờu cầu kỹ thuật của đồ gỏ 4.2.2- Nguyờn lý động học đồ gỏ 4.2.3- Thiết kế điện cực 4.2.4- Thiết kế cỏc chi tiết của đồ gỏ 4.2.4.1- Cụm kẹp
4.2.4.3- Cụm giỏ đỡ
4.2.5- Kết cấu đồ gỏ ghộp nối với mỏy hàn bỏn tựđộng
4.3- Thiết kế mụ phỏng hoạt động của đồ gỏ hàn trờn Solidworks 4.3.1- Thiết kế cỏc chi tiết mụ phỏng của đồ gỏ
4.3.2- Thiết kế mụ phỏng thỏo, lắp cỏc chi tiết của đồ gỏ 4.3.3- Thiết kế mụ phỏng hoạt động của đồ gỏ 4.3.3- Thiết kế mụ phỏng hoạt động của đồ gỏ
4.4- Kết luận
4.4.1- Kết quảđạt được
4.4.2- Hướng nghiờn cứu, phỏt triến
CHƯƠNG 5- THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MÁY HÀN – ĐỒ GÁ HÀN 5.1- Mởđầu 5.2- Thiết kế lựa chọn cỏc phần tử của hệ thống điều khiển 5.2.1- Tổng hợp chu trỡnh làm việc của hệ thống 5.2.2- Lựa chọn cỏc phần tử truyền dẫn và điều khiển khớ nộn 5.2.3- Lắp ghộp cỏc phần tử của hệ thống điều khiển Mỏy hàn - Đồ gỏ hàn Hà Nội, ngày thỏng 12 năm 2010 Học viờn Phạm Văn Được