Khi yêu cầu năng suất cao, sản phẩm chế tạo ra phải đạt được chất lượng theo yêu cầu . Mặt khác khi nhu cầu về đời sống của con người càng ngày càng cao thì đặt ra vấn đề giải phóng sức lao động cho chính bản thân mình bằng cách thay thế các hoạt động thủ công của ta chình bằng hoạt động của các máy móc mà chính các máy móc đó do con người lập trình và điều khiển sẵn . Hơn nữa khi người công nhân trực tiếp đứng máy, có rất nhiều động tác lặp đi lặp lại mang tính nhàm chán dễ xảy ra tai nạn cho người công nhân,... Từ các yếu tố đó đặt ra vấn đề ta phải đưa vào các cơ cấu tự động hoá cho các máy móc thiết bị, trong đó cấp phôi tự động là khâu chiếm không kém phần quan trọng .
Đối với máy cắt thép tấm do yêu cầu về kích thước và hình dạng cần cắt nên việc đưa vị trí cần cắt trên phôi đến vị trí lưỡi cắt của dao chính xác là điều quan trọng . Khi yêu cầu số lượng sản phẩm cùng loại, có cùng kích thước là lớn thì công việc đưa phôi đến từng vị trí cần cắt là có tính chu kỳ và mang tính lặp lại, nhàm chán cao, công việc bị nặng nề nên nguy hiểm . Vì vậy ta cần phải thiết kế cơ cấu cấp phôi tự động cho máy .
Các phương án truyền động để cấp phôi tự động cho máy như sau : Các phương án truyền động để cấp phôi cho máy :
4.3.1 . Cấp phôi bằng hệ thống các xilanh - piston khí nén .
- Sơ đồ bố trí như sau
Q V V 4 1 2 3 5
1. piston - xilanh kẹp lúc cấp phôi . Hình 4-11
2. piston - xilanh đẩy phôi vào. 3. Hệ thống các con lăn đỡ . 4. Phôi thép tấm
5. Cảm biến áp suất
5 -Hoạt động :
6 Trình tự hoạt động của hệ thống cấp phôi tự động như sau :
Khi phôi thép tấm đã được đặt lên sàn các con lăn, piston của con lăn (1) đi lên kẹp phôi lại .Ở đầu của piston này có đặt một cảm biến áp suất (5), khi piston kẹp đã đủ áp suất lên tấm thép đêí đủ tạo lực ma sát đủ lớn thì nó đóng mạch điều khiển piston (2) và đẩy cả hệ piston - xilanh (1) cùng tấm thép đi vào đến vị trí của lưỡi cắt .
- Ưu nhược điểm của cơ cấu này :
+ Ưu điểm : * Cơ cấu dễ điều khiển nếu ta sử dụng nguồn điều khiển là khí nén để tạo áp lực tác dụng lên piston .
*Thiết bị kết cấu gọn, đơn giản .
*Thiết bị điều khiển trong khí nén rẻ tiền
+ Nhược điểm : * Chiều của hành trình piston đẩy phôi phải bằng chiều dài lớn nhất khi yêu cầu cắt thép, do vậy kết cấu bị cồng kềnh .
*Do có khoảng cách từ piston đẩy đến tấm thép nên khi đẩy dễ bị cong tấm thép .
* Khi thiết kế khoảng cách giữa hai piston - xilanh kẹp cố định, nếu chiều rộng tấm thép khi cần cắt nhỏ hơn khoảng cách đó thì chỉ có 1 piston - xilanh kẹp chặt kẹp được thiếu lực và bị lệch khi đẩy .
4.3.2. Cấp phôi nhờ ma sát giữa hai lô cán quay ngược chiều nhau với tấm thép 7 -Sơ đồ nguyên lý : V n N 1 3 2 Hình 4.12
1. Lô cán trên;2. Lô cán dẫn động dưới .3. Phôi thép tấm
8 -Hoạt động :
9 Khi tác lực tác động của hai lô cán lên tấm thép đã đủ, lô cán (2) được dẫn động từ động cơ qua hộp giảm tốc làm quay lô cán và kéo tấm thép đi tới đến vị trí lưỡi cắt . Lực kéo phôi này nhờ vào lực ma sát giữa lô cán với tấm thép, lực này lớn hơn ma sát của tấm phôi trên sàn con lăn .
-Ưu nhược điểm của phương pháp :
+ Ưu điểm : Hạn chế được nhược điểm của cơ cấu cấp phôi bằng xilanh - piston khí nén, nó có thể cấp phôi khi chiều rộng tấm thép cần cắt thay đổi .
+ Nhược điểm : Để dẫn động cho lô cán (2) thì phải cần nguồn động lực từ động cơ qua hộp giảm tốc, do vậy làm kết cấu của máy thêm cồng kềnh .
• Kết luận :
Từ hai phương án trên ta thấy ở mỗi phương anï đếu có những ưu điểm và nhược điểm riêng nhưng xét về yêu cầu cấp phôi, cắt được các loại phôi có chiều dài và chiều rộng khác nhau thì ta chọn phương án cấp phôi bằng lô cán cán vào tuy rằng phương án này vẫn có nhược điểm là cồng kềnh .
-Sơ đồ dẫn động cho lô cán 2 Hình 4.13
n 1 n 2 1 2 6 5 3 4 Hình 4.13 1. Động cơ. 2. Hộp giảm tốc. 3. Khớp nối . 4. Lô cán dẫn động. 5. Lò xo.
6. Vít điều chỉnh khe hở giữa 2 lô cán.. Nguyên lý hoạt động :
Động cơ (1) quay, qua khớp nối (3) truyền momen xoắn cho trục a, thông qua cặp bánh răng truyền momen xoắn đến trục b . Momen xoắn từ trục (b) truyền cho trục dẫn động lô cán (4), làm cho lô cán (4) quay . Nhờ lực ma sát giữa tấm thép và các lô cán mà khi lô cán quay tấm thép được kéo và cấp phôi cho quá trình cắt . Lò xo (5) có tác dụng khi đưa phôi vào giữa hai lô cán thì nhờ vít hãm (6) được nới lên nên lò xo (5) đẩy lô cán trên đi lên để cho tấm thép đi vào được . Sau khi phôi tấm thép đã được đưa vào thì điều chỉnh vít hãm (6) để làm cho lô cán trên và lô cán dưới ép lên phôi một áp lực để tạo đủ lực ma sát kéo phôi
*Chọn sơ bộ vận tốc cán của phôi :
Theo yêu cầu của cán phôi tự động vào là khi phôi đưa vào đến đủ chiều dài cần thiết thì chạm vào cử hành trình, tác động lên con tắc điều khiển cắt nguồn điện ở động cơ làm quay lô cán để phôi không được tiếp tục cấp vào nữa . Nhưng do rôto của động cơ có tốc độ quay lớn nên khi nguồn điện bị cắt thì nó vẫn còn quay với vận tốc nào đó do quán tính của nó . Vì vậy để giảm bớt lực dịch phôi đi vào do quán tính quay ta chọn tốc độ cán phôi vào nhỏ, khoảng (0.1 ÷ 0.3 )m/s , chọn tốc độ cán phôi vào v= 0.2 m/s = 200 mm/s , và chọn loại động cơ có bộ phận phanh điện từ gắn trên trục động cơ .Khi nguồn điều khiển động cơ cấp phôi bị cắt thì phanh điện từ làm việc ,nó giảm bớt được chuyển động quay do quán tính của rô to động cơ.