1- Phân loại : Trong sản xuất cơ khí, phôi rời chiếm số lượng lớn nhất và cũng đa dạng nhất. Để tiện cho việc cấp phôi, có thể chia phôi rời thành 3 loại chủ yếu :
- Chi tiết có trọng lượng lớn và không quay lúc gia công như các loại hộp, thân, càng... Loại này có khối lượng gia công nhiều, có nhiều bề mặt phải gia công vì thế thời gian cung cấp rất ngắn so với tổng thời gian gia công. Hơn nữa một chi tiết thường trải qua nhiều vị trí gia công, có thể trên một máy nếu là máy tổ hợp, có thể trên nhiều máy khác nhau nếu là máy chuyên dùng.
- Chi tiết có trọng lượng lớn và quay khi gia công, đó là các loại trục, như trục chính máy tiện, phay, trục của các hộp số lớn, trục khuỷu.v.v. Các trục này cũng có thời gian gia công dài và phải trải qua nhiều bước trên nhiều vị trí gia công khác nhau.
Vì thế cấp phôi hai dạng này không dùng phễu hay ổ chứa mà phải dùng một vị trí chờ hay hệ thống dự trữ phôi, sau đó nhờ băng tải và ROBOT.
- Các chi tiết nhỏ, vừa: loại chi tiết này rất đa dạng và phong phú, tuy nhiên có thể phân thành hai nhóm: Thứ nhất là loại có hình dáng đơn giản, ở nhóm này phần lớn là các chi tiết tiêu chuẩn như : bulông, đai ốc, chốt trụ, côn, bánh răng loại nhỏ, bi đũa, bi cầu, bạc trụ, các loại trục nhỏ có bậc hoặc trơn, vit xẻ rãnh ...
Nhóm thứ hai là những chi tiết có hình dáng phức tạp như một số loại bạc phức tạp, chi tiết dạng càng nhỏ, các thanh đẩy cong trong không gian ba chiều, van nước, van hơi...
Ban quy en © Tr u ong DH Su pham K y t huat TP. HCM
Nhóm thứ nhất ta có thể dễ dàng cấp phôi tự động bằng phễu và máng dẫn. Ở nhóm thứ hai thường phải cấp phôi bằng các loại ổ cấp phôi bán tự động. Một số chi tiết có thể cải tạo hình dáng bằng đồ gá phụ để dễ cấp phôi tự động hơn.
Ở chương này chủ yếu ta nghiên cứu hệ thống cấp phôi các chi tiết nhỏ có hình dáng đơn giản như vừa nêu trên. Các chi tiết loại này thường có số lượng rất nhiều. Trong một chiếc máy công cụ hay máy công tác số lượng hộp hay trục chỉ vài ba cái, trong đó các chi tiết ốc, vít, vòng bi, chốt ... có thể lên tới hàng trăm chiếc. Mặt khác các chi tiết tiêu chuẩn đó có khối lượng gia công không nhiều. Tỷ lệ giữa thời gian cấp phôi và thời gian cơ bản t0 cao. Vì vậy thiết kế chế tạo hệ thống cấp phôi loại này một cách hoàn chỉnh sẽ tăng năng suất đáng kể. Đồng thời cũng trình bày về mặt nguyên tắc các phương pháp cấp phôi các chi tiết lớn kể trên.
2- Cấu tạo chung của hệ thống tự động cấp phôi rời
Một hệ thống cấp phôi tự động hoàn chỉnh phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
- Dự trữ đủ số lượng phôi theo yêu cầu gia công của máy, nghĩa là năng suất của hệ thống cấp phôi phải phù hợp với năng suất của máy.
- Đảm bảo cho các phôi có vị trí hoàn toàn xác định trong không gian trước khi đưa vào vùng gia công.
- Vận chuyển phôi vào vị trí gia công theo đúng nhịp do máy yêu cầu. - Đảm bảo phôi không bị hư hỏng trong quá trình vận chuyển.
Để thỏa mãn các yêu cầu đề ra, hệ thống cấp phôi tự động thường có các cơ cấu chính sau đây:
- Cơ cấu chứa phôi ( phễu hoặc ổ chứa phôi ). - Cơ cấu định hướng phôi.
- Cơ cấu vận chuyển phôi ( máng dẫn phôi ). - Cơ cấu chia phôi.
- Cơ cấu giảm tốc độ phôi. - Cơ cấu ngăn và đưa phôi.
- Cơ cấu đẩy phôi ra khỏi vị trí định vị.
Trong cấp phôi người ta còn dùng hai thuật ngữ để chỉ hai mức độ tự động khác nhau, đó là: ổ cấp phôi và phễu cấp phôi:
+ Ổ cấp phôi dùng để chỉ hệ thống cấp phôi bán tự động, nghĩa là khi xếp phôi vào ổ ta phải định hướng chúng bằng tay.
+ Phễu cấp phôi dùng để chỉ hệ thống cấp phôi hoàn toàn tự động. Phôi được đổ vào phễu ở vị trí bất kỳ, cơ cấu định hướng trong phễu sẽ cho phép những phôi đúng hướng đi vào vùng gia công.
Ban quy en © Tr u ong DH Su pham K y t huat TP. HCM
Sau đây ta tìm hiểu một cách tổng quát hệ thống cấp phôi tự động, nhiệm vụ của từng cơ cấu trong hệ thống.
Tuy nhiên tùy thuộc vào đặc điểm của từng loại phôi mà ta lựa chọn hệ thống cấp phôi sao cho đơn giản và ít bộ phận nhất, không nhất thiết phải có đầy đủ các cơ cấu trên.
Hình 3.3 là ví dụ về hệ thống cấp phôi tự động chi tiết trụ có 2 trục đối xứng với tỉ lệ : L / D > 1.
Phôi được đổ lộn xộn vào phễu 1, cơ cấu chiếm giữ 2 sẽ đưa phôi lên vị trí máng dẫn. Những phôi có trục tâm nằm ngang sẽ lăn vào máng 4, những phôi nghiêng hoặc thẳng đứng sẽ bị cơ cấu 3 gạt trở lại vào phễu. Trong quá trình lăn trong máng nghiêng phôi sẽ được giảm tốc độ nhờ cơ cấu 5, tới cuối máng cơ cấu đưa và ngăn phôi 6 sẽ giữ phôi lại chờ nhịp gia công. Khi hết một chu kỳ, bắt đầu một chu kỳ mới cơ cấu đẩy phôi 8 sẽ đẩy phôi 7 vào cơ cấu kẹp 10, lúc đó máy bắt đầu gia công. Khi gia công xong cơ cấu 9 sẽ đẩy phôi ra khỏi cơ cấu kẹp và rơi xuống. Như vậy một chu kỳ gia công tự động đã kết thúc.
Để truyền động cho hệ thống cấp phôi, có thể sử dụng động cơ riêng hoặc một xích truyền động từ máy công cụ.