Hình 5.1 kích thước vít.
Vít có đƣờng kính thân là 3mm nên có thể chọn kích thƣớc rãnh dẫn từ 3,5 – 6.5 mm. Chọn vật liệu rãnh dẫn: do rãnh dẫn phải thƣờng xuyên chịu ma sát và cần độ bóng cao để vít dễ trƣợt xuống nên nhóm sinh viên chọn vật liệu là Thép SKD tôi độ cứng 65 HRC, do giá thành rẽ và dễ chế tạo.
5.2 Tính góc nghiêng máng trƣợt:
Để vít trƣợt trên máng nghiêng thì : P.sinβ ≥ Fms
↔ P.sinβ ≥ µ N ↔ P.sinβ ≥ µ P cosβ ↔ tanβ ≥ µ
↔ β ≥ 350 (µ = 0.7 , nguồn Internet)
Vậy để vít trượt trên máng phải thiết kế sao cho β ≥ 350
5.3 Tính toán vận tốc xylanh:
Vận tốc xylanh quyết định khả năng chặn nhả và năng suất của máy nên nhóm sinh viên chỉ tính vận tốc không tính lực xylanh do lực xylanh rất bé .
Thông số cấp vít tự động của máy là 2 con/s nên khi đƣợc chia dòng, mỗi ổ tích có khả năng cấp vít là 1 con/s.
Chiều dài hành trình làm việc của xylanh là 30 mm. Vận tốc trong 1 giây của xylanh :𝑉 = 𝑆
𝑡 = 0,03 1 = 0,03 𝑚/𝑠 P Fms s N
CHƢƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
Hình 5.2 hành trình di chuyển của xy lanh khí nén.
5.6 Tính toán ống thổi: (dựa vào tài liệu của hãng DEPRAG ( Đức ))
Hình 5.3 thông số ống dẫn.
Điều kiện thổi vít trong ống dẫn α > 30o
d ~ D + 0.5 mm L > D + 2 mm
d = đƣờng kính ống dẫn D = đƣờng kính đầu vít L = chiều dài thân vít
Nhƣ vậy, vít đủ điều kiện để thổi trong ống thổi, chọn đƣờng kính trong ống d= 8mm.
5.5 Thiết kếmodule bắn vít:Kích thƣớc súng bắn vít nhƣ hình
Hình 5.3sơ đồ định vị súng bắn vít.
Dựa vào yêu cầu năng suất nên súng bắn vít không thể nạp vít theo kiểu súng bắn đinh ( nạp theo mẻ giảm năng suất và thời gian nạp vít) vì thế súng bắn vít phải được nạp liên tục nhờ máy cấp vít tự động.
Hình 5.4 Súng bắn đinh.
Hình 5.5 Các dạng súng bắn vít thường dùng ngoài thị trường.
Nhƣ vậy để súng bắn vít tịnh tiến trong cơ cấu bắn vít cần hạn chế 5 bậc tự do, không hạn chế là tịnh tiến dọc trục, nhóm sinh viên thiết kế theo kiểu ống trƣợt.
Module bắn vít gồm 5 phần:
- Ống kẹp: Định vị và kẹp chắt súng bắn vít.
CHƢƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
- Mỏ kẹp: giúp giữ vít thổi từ ống dẫn không bay ra ngoài, súng bắn vít tịnh tiến bắn vít mỏ kẹp bung ra giúp vít bắn ra ngoài chi tiết cần bắn.
- Lò xo đàn hồi.
Hình 5.6 Cơ cấu bắn vít.
5.6Phân tích cấu tạo và hoạt động máy cấp vít tự động:
Máy có xuất xứ từ Đài loan, cơ cấu cấp phôi dạng guồng quay
Hình 5.8 Máy cấp vít tự động.
Máy đƣợc cấu tạo từ 3 cơ cấu: guồng quay giúp thả phôi vào rãnh, chổi gạt giúp loại bỏ phôi sai hƣớng, rãnh dẫn rung giúp dẫn phôi ra ngoài.
- Cơ cấu guồng quay: đƣợc giữ cố định nhờ 4 ổ bi và quay đƣợc nhờ liên kết bánh răng bánh răng nối với trục động cơ.
Hình 5.9 Cơ cấu guồng quay.
- Cơ cấu chồi gạt: hoạt động nhờ động cơ quay làm cam quay làm cần đội tịnh tiến làm bánh răng quạt quay và làm cho chổi lắc.
CHƢƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
Hình 5.10 Cơ cấu chổi gạt.
- Cơ cấu rãnh dẫn rung: đƣợc lắp trên động cơ rung, có thể điều chỉnh khe hở .
5.6 Thiết kế hệ thống điều khiển:
Hình 5.12 Lưu đồ giải thuật điều khiển máy.
CẢM BIẾN S1 NHẬN TIMER STOP START MÁY CẤP VÍT ON CÔNG TẮC HÀNH TRÌNH S2 TIMER XYLANH Y1 MỞ ỐNG THỔI Y2 ON Công tắc hành trình S2 Xylanh Y1 Cảm biến S1 ống thổi Y2
CHƢƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
Y2 là vale khí nén ống thổi vít
Đèn là tải máy cấp phôi tự động
Hình 5.13 Sơ đồ mạch động lực
CHƢƠNG 6: CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ
6.1 Chế tạo cơ cấu cấp vít và chia dòng vít:
CHƢƠNG 6: CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ
6.2 Chế tạo ống thổi:
6.3 Chế tạo cơ cấu bắn vít:
CHƢƠNG 6: CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ
6.4 Lắp ráp máy
6.5 Lắp hệ thống điều khiển:
Hình 6.5Tủ điện
6.6Thực nghiệm năng suất máy:
6.6.1 Thực nghiệm khả năng cấp vít tối đa của máy cấp vít:khảo sát với 100 con vít trong buồng chứa vít.
Lần đo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Trung bình Thời gian (giây) 1 1 3 1 2 1 2 1 1 1,4 Số vít được cấp ( con vít) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
Bảng 6.1 Thực nghiệm khả năng cấp vít của máy.
Nhƣ vậy, khả năng cấp vít của máy là 2 con vít / 1,4 giây là có thể chấp nhận đƣợc do trong điều kiện 100 con vít nên xác suất vít đƣợc guồng quay cuốn lên thấp hơn so với khả năng thực tế của máy là 1000 – 1500 con vít trong buồng chứa.
CHƢƠNG 6: CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ
6..6.2 Thực nghiệm thời gian bắn vít của cơ cấu bắn vít:
Lần đo 1 2 3 4 5 6 7 8 Trung
bình
Thời
gian (s) 2 3 2 3 3 2 4 3 2,75
Bảng 6.2 Thực nghiệm thời gian bắn vít của cơ cấu bắn vít.
Nhƣ vậy thời gian bắn vít trung bình của cơ cấu là 2,75 giây, vẫn chƣa đạt thời gian và năng suất yêu cầu, do cơ cấu vẫn đang tiến hành thử nghiệm và thời gian hạn hẹp, nhóm sinh viên sẽ tiếp tục phát triển và nâng cao năng suất bắn vít.
6.7. Đánh giá
Sau quá trình chạy thử nghiệm và chỉnh sửa nhóm sinh viên có thể rút ra các đánh giá nhƣ sau:
+ Về nguyên lý: máy hoạt động đúng theo nguyên lý đã đặt ra.
+ Về hiệu suất: máy chạy đạt năng suất chƣa theoyêu cầu, cơ cấu bắn vít phức tạp khó chế tạo phải thử nghiệm nhiều lần nhƣng vẫn chƣa đạt yêu cầu.
CHƢƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
7.1. Kết luận
Sau thời gian tìm hiểu, nghiên cứu, tính toán, thiết kế và chế tạo hoàn thiện đến nay đồ án tốt nghiệp của nhóm sinh viên đã đƣợc hoàn thành đúng thời hạn với các kết quả của đề tài nhƣ sau:
- Nghiên cứu các phƣơng pháp định hƣớng phôi dạng rời rạc.
- Nghiên cứu phƣơng pháp cấp phôi dạng phễu rung đang dùng phổ biến. - Nghiên cứu phƣơng pháp tách vít và cấp cho súng bắt ốc vít dùng khí nén. - Thiết kế bộ phận định hƣớng vít dạng rung kết hợp với rãnh.
- Thiết kế bộ tách vít , bộ định hƣớng chia dòng vít và cấp đến súng bắt vít. - Thiết kế bộ phận bắn vít.
- Chế tạo mô hình thử nghiệm.
Trong quá trình nghiên cứu, thiết kế, đề tài còn gặp một số hạn chế, nhƣợc điểm sau: -Thời gian nghiên cứu ngắn nên máy còn chƣa hoàn hảo và hoạt động hiệu suất cao.
- Phƣơng án đƣợc chọn do làm việc trong môi trƣờng đòi hỏi vệ sinh y tế nên vật liệu chế tạo có thể chƣa phù hợp, đòi hỏi quá trình thử nghiệm lâu dài và đầu tƣ lớn để hoàn thiện máy.
7.2. Kiến nghị
Trong khoảng thời gian thực hiện đề tài nhóm sinh viên đã cố gắng, nổ lực nghiên cứu tuy nhiên kết quả vẫn chƣa nhƣ mong muốn, nên ngoài những kết quả đạt đƣợc tôi cũng xin đề xuất một số ý kiến nhƣ sau:
- Chế tạo tối ƣu về kết cấu và đảm bảo hiệu suất cao nhất mong muốn.
- Xem xét nghiên cứu cải thiện cơ cấu tách vít và thổi vítcó thể điều chỉnh đƣợc kích thƣớc tùy vào loại vít.
- Cải thiện và tối ƣu hơn nữa cơ cấu chặn nhả vít và bắn vít.
Với đề tài “Thiết kế chế tạo bộ phận định hướng, cấp vít cho súng bắn vít dùng khí nén.”
chúng tôi tin rằng đề tài có thể phát triển và có thể đƣa vào sản xuất một cách rộng rãi trong tƣơng lai gần với hiệu quả và chất lƣợng cao nhất, đáp dứng tối đa nhu cầu đa dạng của các cơ sở sản xuất cần quá trình cấp vít tự động.
Nhóm sinh viên sau khi ra tƣờng sẽ tiếp tục hoàn thiện, chế tạo máy thử nghiệm để có thể cung cấp cho các công ty đã đặt hàng.
CHƢƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
PHỤ LỤC
1. Tài liệu tham khảo:
- “Cơ sở lý thuyết tính toán máng rung”,Võ Anh Huy, Bài giảng môn tự động hoá trường đại học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh.
- Giáo trình điều khiển thủy lực khí nén – PGS.TS. Nguyễn Trường Thịnh, PGS.TS. Nguyễn Ngọc Phương.
- Giáo trình điều khiển điện- khí nén – Trường CĐ nghề Sóc Trăng.
- Google.com.vn
- http://www.stoeger.com/en/
- “Tự động hóa quá trình sản xuất”, PGS.TS. Trần Văn Địch, PGS.TS.Trần Xuân Việt, TS.Nguyễn Trọng Doanh, Th.S Lưu Văn Nhang, , Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội 2001.
- “Tự động hóa quá trình sản xuất”, Hồ Viết Bình.