Các bước c3 thao tác để sử dụng máy
Trước khi cài đặt các thông số, cẦn nắm rõ quy trình hoạt động của máy để tránh các sự cố không mong muối:
Bước 1: Cấp ngu ần: Kết nối ngu ôn điện và khởi động máy.
Bước 2: Home vị trí: Khởi động máy và thực hiện lệnh Home để xác định vị trí gốc.
Bước 3: Cài đặt ban đầi: Thiết lập các thông số ban đầi bao g ôn tọa độ điểm bắt đầi, tốc độ chạy cn thiết cho các trục.
Bước 4: Kiểm tra Home: Thực hiện lệnh Home và kiểm tra các trục di chuyển đến các vị trí đã cài đặt. Quan sát và kiểm tra để phát hiện và xử lý kịp thời nếu có lỗi.
Bước 5: Chạy thử và đi li chỉnh: Kiểm tra thông số để tối ưu hoạt động của máy.
Bước 6: Hoàn thành cài đặt: Sau khi đảm bảo các thông số đã được tối ưu.
Lưu ý: Sau khi hoàn thành các bước trên, mỗi In khởi động lại máy chỉ c®n thực hiện lệnh Home để lấy lại vị trí gốc. Đi `âi này đảm bảo máy ở trạng thái sẵn sàng và các trục ở vị trí xác định để tiến hành các thao tác tiếp theo một cách chính xác.
5.11. Giới v`ềgiao diện HMI và cách cài đặt các thông số cơ bản trên HMI Bảng 5.9: Giao diện chính
Giao diện HMI của máy bắn vít bao g ồn các nút đi âi khiển: "CHẠY", "HOME" vềv| trí gốc,"DƯNG", "TỰ ĐỘNG" chuyển chế độ để sử dụng được ô bằng tay và "XÓA LOI"(5) trên pha báo lỗi. Màn hình hiển thị số lượng sản phẩm, lỗi cảm biến giới hạn và vị trí các trục X,Y1,Y2, Z.
Các nút "Xóa sản lượng," "Bằng tay," và "Menu"
cung cấp các chức năng bổ sung.
Bảng 5.10: Các chức năng trong Menu
Close: Đóng menu.
Vận hành: Chế độ hoạt động của máy.
LO: Cài đặt và kiểm tra đẦầi vào/đầi ra.
Báo lỗi: Hiển thị và quản lý lỗi.
Bộ cấp vít: Cài đặt cho bộ cấp vít.
QD75MH4: Kiểm tra tín hiệu của module Cài đặt trục X: Đi `âi chỉnh và cài đặt trục X.
Cài đặt trục Y1, Y2: Đi`âi chỉnh và cài đặt trục Y 1, Y2 Cài đặt trục Z: Đi`âi chỉnh và cai dat truc Z.
Bảng 5.11: Giao diện giám sát IO
Giao diện giám sát IO của máy bắn vít hiển thị trạng thái các đầi vào (Input) và đầu ra (Output. Phần Input bao gm cac dia chỉ từ X20 đến X3E, trong khi phần Output bao gn các địa chỉ từ Y60 đến Y7E.
Các địa chỉ này giúp người vận hành theo dõi và kiểm tra trạng thái hiện tại của các tín hiệu vào và ra của hệ thống. Nút "Menu" ở góc dưới bên phải cho phép quay lại menu chính để thực hiện thao tác khác.
Bảng 5.12: Giao diện báo lỗi
Giao diện báo lỗi của máy bấn vít hiển thị danh sách các lỗi hiện tại. Các lỗi này bao gồm lỗi cảm biến
"LIMIT" trên các trục X, Y1, Y2, và Z, với hướng dẫn kiểm tra cảm biến tương ứng. Dòng cuối cùng cảnh báo v`"Lỗi dừng khẩn cấp." Giao diện này giúp người vận hành dễ dàng nhận biết và xử lý các sự cố.
Nút "Menu" ở góc dưới bên phải cho phép quay lại menu chính để thực hiện các thao tác khác.
Bảng 5.13: Giao diện bảo mật
>> ~- of] |WEJJf3( Giao diện bảo mật để bảo mật các thông số cài đặt . TA ĐỘ a amp a ay
= a —-- Ju để tránh các nhân viên vận hành máy chỉnh sửa
ae | Ò__M
= JUJCJ | thông số vị trí hoặc tốc độ bắn vít khi chưa có sự
cho phép của người quản lí máy.
Bang 5.14: Giao diện các bit hoạt động bên trong module QI75MH4
PLC READY: Trạng thái sẵn sàng của PLC.
All axis servo ÔN: Trạng thái bật của tất cả các servo.
rem or QD75MH4 READY: Trang thai san sang
em some 1cm. omer của module QD75MH4.
L6i truc X,Y1.Y2,Z:Hién thi 16i trén true X,Y1.Y2,Z
= Thang servo trục Z: Trang thái servo của trục Z.
RESET VÍT: Nút để reset vít.
Nút "Menu" ở góc dưới bên phải cho phép người dùng quay lại menu chính để thực hiện các thao tác khác. Giao diện này giúp ngươi vận hành theo dõi ma và kiểm tra trạng thái hoạt động của cá bit bên
trong module đi 'âi khiển vị trí QID75MH4
LANANI Lỗi đừng khẩn cập Lỗi càm biển 'TIMTT -"
140
Bảng 5.15: Giao diện cài đặt thông số trục X
giao diện cài đặt thông số trục X ta có các ô cài đặt v vị trí tần số chạy job và tăng tốc giảm tốc.
Khác với trục Y thì trục X chỉ có 2 vị trí bấn đó là ban bàn 1 và bấn bàn 2 nên các thông số c3 cài ít hơn thông số của trục Y
Để cài đặt các thông số ta chỉ c3n chọn vào các ô cài đặt thông số - nhập thông số - lưu vị trí Nhờ có giao diện này mà ta có thể set nhanh các thông số cơ bản chứ không ca chỉnh sửa trong chương trình PLC.
Bảng 5.16: Giao diện cài đặt thông số trục Y 1 Và Y2
HK
225.00, 252.00 298.00 (mm 357.00 : 116.00 1462.00
giao diện nay thay đổi nhanh các thông số như là vị trí bấn trên mỗi bước bấn.
Chỉnh sửa các tn số chạy Jog và thời gian tăng tốc giảm tốc
Dé cai đặt các thông số ta chỉ cần chọn vào các ô cài đặt thông số - nhập thông số - lưu vị trí Để chạy được Jog+ Jog- ta chọn vào bằng tay và thực hiện jog Nút "Menu" ở góc dưới bên phải cho phép ngươi dùng quay lại menu chính để thực hiện các thao tác khác.
Nhờ có giao diện này mà ta có thể set nhanh các thông số cơ bản chứ không ca chỉnh sửa trong chương trình PLC.
Bảng 5.17: Giao diện cài đặt thông số trục Z,
giao diện cài đặt thông số trục X ta có các ô cài đặt v`ềvị trí tần số chạy job và tăng tốc giảm tốc.
Khác với trục Y và X thì trục Z chỉ có 1 vị trí đó là vị trí bắn dễ dàng cài đặt hơn các trục còn lại Dé cài đặt các thông số ta chỉ c ần chọn vào các Ôô cài đặt thông số - nhập thông số - lưu vị trí đây có thêm một cái khác so với các trục khác đó là nút nhấn di chuyển đến vị trí bẵn và vị trí chưa bắn để ta có thể dễ dàng canh được vị trí bấn khi đang cài đặt các thông số của các trục khác
141
Bảng 5.18: Giao diện khóa sau khi cài đặt các thông số
Tên dong nhdp ADMIN
Khi cài đặt thông số hoàn tất sẽ hiện ra bản này để ta đăng xuất bảo vệ không cho phép chỉnh sửa các thông số đã cài đặt ổn định.
Bảng 5.19: Giao diện cài đặt các thông số của bộ cấp vít
Vì bộ cấp vít nguyên bản ta bỏ mạch đi âi khiển đi và chỉnh sửa lại để đông nhất với máy nên thiết kế cài đặt các thông số của bộ cấp vít lên màn hình HMI để tiện có thể cài đặt nhanh các thông số như thời gian xúc vít, thoi gian day vit ra, ...
Bang 5.20: Các chức năng và cách sử dụng các nút nhấn ngoài để đi âi khiển máy
(1) Chay Y1, (2) Chay Y2, (3) Tạm dừng, Home, (5) Tat hé théng, (6) Khod dién ngu %, (7) Dừng khẩn cấp. (8) Bật hệ thống.
Quy trình đi âu khiển của máy như sau:
Bật khoá điện —> Xoay để mở khoá nút dừng khẩn cấp — ấn nút bật hệ thống để on PLC —> ấn nút Home để lấy lại vị trí gốc cho máy —> ấn nút chạy Y1 để chạy bàn 1 và Y2 để chạy bàn 2 tuỳ ý.
Trong trưởng hợp máy có xảy ra vấn đềềta có thể sử dụng nút tạm dừng nhưng cẦn lưu ý nút tạm dừng chỉ tạm dừng sau khi hoàn thành xong bước đang chạy hoặc có thể ta sử dụng nút dần khẩn cấp để dừng máy khẩn cấp nhưng khi sử dụng nút dừng khẩn cấp để máy hoạt động lại ta home để máy lấy lại vị trí gốc.
142
5.12. Thực nghiệm ở đi`âi kiện xưởng
Tổng thời gian sản xuất 1 sản phẩm do công ty đặt ra là dưới 25 (giây):
Ct titt+
25 tit (7.t4+ ts) + 63 25 (0s)+7.1,5 2,5)+(2 3)4+16
25 14,1 22.1 Giây)
Trong đó:
t¡: thời gian gá đặt cho một sản phẩm 0 (giây) (khi vận hành luân phiên sẽ triệt tiêu được thời gian gá đặt sản phẩm)
t2: thởi gian bắn vít cho một sản phẩm ước tính: 12 15 (giây) = 7 x ti ts: thời gian di chuyển bàn X: 1,6 (giây)
t4: thoi gian nang ha xylanh: 1,5 2,5 (giây)
ts: tổng thởi gian di chuyển từ vị trí lễ thứ 1 - 7 ước tính:2_ 3 (giây) Ta có được thời gian fs dựa trên các tính toán của trục X đã có với:
-_ Vận tốc di chuyển trục X : V = 4/6 mm/s
- Hanh trinh di chuyén tử bản Y I sang bàn Y2 : 760 mm s 760
ts = = 476 =1,6(s) 5.12.1. Thực nghiệm thời gian hoạt động của các cơ chế xy lanh
Mục đích: đánh giá hiệu suất, độ chính xác của các cơ chế xylanh khác nhau, so sánh cơ chế xylanh nào sẽ giúp giảm thiểu tổng thởi gian bắn vít nhưng vẫn đảm bảo vê chất lượng b`êmặt của vít và nan gỗ, từ đó tối ưu hóa quá trình bắn vít.
Yêu câi đặt ra từ công ty đặt hàng đối với sản phẩm có đạt hay không đó chính là các vít trên nan gỗ phải được bấn sát và me ghế, b`ềmặt vít và nan gỗ không có dấu hiệu nứt hay tr, ngoài ra ren của vít và nan gỗ không bị tuôn.
Các cơ chế của xylanh lần lượt là: lên nhanh xuống nhanh, xuống nhanh lên chậm, xuống chậm lên nhanh và xuống chậm lên chậm.
Bảng 5.21: Cơ chế xuống nhanh lên nhanh
Lần thực nghiệm
— oC OH ~ơ1 Œ nm + W WY
10 Tong
Nhận xét
Thời gian di chuyển xy lanh lên nhanh xuống
nhanh (giây) 1 1 1
Số vít đạt chuẩn (vít)
14 14 12 12 14 12 12 12 12 12 126
Kết quả
Đạt Đạt Không đạt Không đạt
Đạt Không đạt Không đạt Không đạt Không đạt Không đạt
- Sau 101% thực nghiệm ta có thể thấy rằng đối với cơ chế lên nhanh xuống nhanh thì thời gian di chuyển tốn khá ít, yếu tố giúp cho cải thiện được năng suất của sản phẩm ghế khi bắn ra.
- _ Khi xét đến chất lượng đạt chuẩn của vít thì chỉ có 140 14x3 độ chính xác và chất lượng khá thấp, không đạt chuẩn.
x100% = 30% sản phẩm đạt,
Bảng 5.22: Cơ chế xuống nhanh lên chậm Thời gian di chuyển xy
LẦn thực nghiệm lanh xuống nhanh lên Số vít đạt chuẩn Kết quả
chậm (giây)
1 2 14 Đạt
2 2 12 Không đạt
3 2 14 Đạt
4 2 14 Đạt
5 2 14 Đạt
6 2 14 Đạt
7 2 14 Đạt
8 2 14 Đạt
9 2 12 Không đạt
10 2 14 Đạt
Tổng - 136 -
Nhận xét
Đối với cơ chế xuống nhanh lên chậm, độ chính xác và chất lượng vẫn không được
a pin ee wy ˆ xưa 14
cải thiện so với cơ chế xuống nhanh lên nhanh ở khoảng x100% = 80%
Tuy vậy nhưng thời gian di chuyển lại còn tốn nhi `âi hơn so với cơ chế lên nhanh xuống nhanh. Có thể thấy rằng đối với việc xylanh đi xuống nhanh sẽ ảnh hưởng khá nhi êi đến chất lượng b`êmặt sản phẩm mặc dù thời gian sản xuất giảm thiểu đáng kể.
Từ đó đi `âi chỉnh xylanh di chuyển xuống nhanh lên nhanh (chậm) không phù hợp.
Hình 5.44: Vít bị nghiêng do tiếp xúc đi bake và rãnh vít chưa đủ
Bảng 5.23: Cơ chế lên nhanh xuống chậm Thời gian di chuyển xy
LẦn thực nghiệm lanh lên nhanh xuống Số vít đạt chuẩn Kết quả
chậm (giây)
1 2 14 Đạt
2 2 14 Đạt
3 2 13 Không đạt
4 2 14 Đạt
5 2 14 Đạt
6 2 14 Đạt
7 2 14 Đạt
8 2 14 Đạt
9 2 14 Đạt
10 2 14 Đạt
Tổng - 139 -
Nhận xét
Kết quả sau 10 lần thực nghiệm với cơ chế xuống chậm lên nhanh cho ta thấy được việc cải thiện rõ rệt v`êsố lượng vít đạt chuẩn.
14x9x5
Đạt hiệu suất cao .100% = 95% v'êchất lượng sản phẩm. Phù hợp với yêu cần 140
tử công ty đặt hàng đưa ra.
Mặc dù thời gian sản xuất có tăng lên khoảng 1 giây so với các cơ chế xuống nhanh lên nhanh (chậm) nhưng bù lại được khả năng chính xác thì chúng ta cũng sẽ ưu tiên lựa chọn. Vì nó giảm thiểu được kinh tế, các sản phẩm lỗi cũng như nguyên vật liệu.
Đối với 5% còn lại không đạt là do có sự ảnh hưởng v ềđộ dày của nan gỗ. Các nan gỗ đã được qua chọn lọc và tuyển chọn có chi i sâu lỗ 10 0.2(mm) tuy nhiên vẫn có thể sai sót khi các kích thước nan có chi âu sâu lỗ khoảng 10 0.4 (mm). Dẫn đến việc khi ban vít sẽ không thể sát được vào nan gỗ.
Bảng 5.24: Cơ chế xuống chậm lên chậm Thời gian di chuyển xy
Lần thực nghiệm lanh lên chậm xuống Số vít đạt chuẩn Kết quả
chậm (giây)
1 25 14 Đạt
2 25 14 Đạt
3 25 14 Đạt
4 25 14 Đạt
5 25 14 Đạt
6 25 12 Không đạt
7 25 14 Đạt
8 25 12 Không đạt
9 25 14 Đạt
10 25 14 Đạt
Tổng - 136 -
Nhận xét
Kết quả thực nghiệm của bảng với cơ chế xuống chậm lên chậm thì hiệu suất v`êchất lượng sản phẩm đạt cũng khá cao lax xI00%_ 80% . Tuy nhiên thởi gian sản xuất
140
của cơ chế này lại cao hơn 0,5 giây so với cơ chế xuống chậm lên nhanh. Yếu tố v`ề thởi gian sản xuất cũng sẽ gây ảnh hưởng lớn đến năng suất làm việc.
Dựa vào các Lần thực nghiệm của các cơ chế xylanh: lên nhanh xuống nhanh, xuống nhanh lên chậm, xuống chậm lên nhanh và xuống chậm lên chậm. Ta có thể nhận xét sau đây:
Bảng 5.25: Ưu và nhược điểm của cơ chế xylanh
Cơ chế Ưu điển Nhược điểm
Gây rung động, ảnh hưởng
. ` Tăng tốc độ sản xuất, giảm | =
Xuống nhanh lờn nhanh ơ ằ đến độ chớnh xỏc nếu khụng
thơi gian tổng thể Ls oo.
được kiểm soát tốt
. oo Tăng tốc độ sản xuất,giảm Gây ảnh hưởng đến chất
Xuống nhanh lờn chậm vs a ơơ yee
thoi gian tong the lượng b`êềmặt vật liệu
Tăng độ chính xác khi tiếp
.. - ` Thời gian chu kỳ dài hơn, Xuống chậm lờn nhanh xỳc với vật liệu, giảm nguy x : " là ns ằ
; - giảm hiệu suất tổng thể cơ làm hỏng vật liệu
Tăng độ chính xác tối đa,
7 in te ơ= ` Thời gian chu kỳ dài nhất,
Xuống chậm lờn chậm giảm tối đa nguy cơ làm ơ A "
, ee giảm hiệu suất sản xuất
hỏng vật liệu
Kết luận: đối với cơ chế xuống chậm lên nhanh là phù hợp nhất, vì nó dat yéu cH vé chất lượng b`ềmặt (95%), ngoài ra thởi gian sản xuất sản phẩm cũng tương đối thấp (2s).
t ` (7.t44+6)+b
t 72+(2 3)+ lót 144(2 3)+16t
1746 18,6
Từ thông số này ta nhận thấy rằng tổng thời gian bắn vít chỉ còn phụ thuộc vào mỗi giá trị duy nhất đó là ts (tổng thời gian di chuyển bàn trục Y từ vị trí lỗ thứ 1-7) 5.12.2. Thực nghiệm vận tốc dịch chuyển của bàn gá nan (trục Y)
Trục vít me được sử dụng cho trục Y có bước vít 20 (mm). Tương ứng với việc đối với động cơ servo quay I vòng thì vít me của bàn gá nan (trục Y) sẽ di chuyển 20 (mm/vòng)
Động cơ servo quay với tốc độ: n = 714 (vũng/phỳt) = 12 (vũng/ứiõy) Từ đó ta tính toán vận tốc di chuyển của bàn:
v=nxp= l2 (vòng/giây) x 20 (mm/vòng) = 240 (mm/s)
— Dựa vào vận tốc này ta thấy khá là nhanh so với máy hiện tại, mặc dù yêu c`âi đưa ra phải đảm bảo v`ênăng suất, tối ưu hóa thời gian nhưng bên cạnh đó ta cũng phải đảm bảo an toàn cho quá trình sử dụng.
Tiến hành chia nhỏ vận tốc này ra thành 3 phần: v= = 240 3 = 80 (mm/s)
Đây là vận tốc khá phù hợp với máy bắn vít tự động cho loại vật liệu gỗ. Đảm bảo độ chính xác trong quá trình thực hiện, không sây ra rung động, an toàn sử dụng.
Để có thể biết được liệu vận tốc dịch chuyển bao nhiêu là tối ưu nhất thì ta tiến hành thêm sai lệch từ 80 100 (mm) để thực nghiệm.
Hình 5.45: Kích thước các lỗ khoan sẵn và vị trí của các nan số
Dựa vào việc kiểm tra trên phần m`ần các kích thước tâm lỗ, ta xem hệ trục Y di chuyển với vận tốc đồi trên mỗi quãng đường để xét thời gian dịch chuyển
Tổng thời gian di chuyển từ lỗ đ 3i tiên đến lỗ cuối cùng bằng quãng đường chia vận tốc L,= Vv
Trong đó:
ts: Tổng thởi gian dich chuyển bàn từ vị trí lỗ 1 đến lỗ 7 (s) s: Quãng đường dịch chuyển (mm)
v: Vận tốc dịch chuyển bàn (mm/s)
Bảng 5.26: Thông số thực nghiệm vận tốc dịch chuyển bàn gá
° ` Vận tốc dịch chuyển trục Tổng thời gian đi chuyển vị Lần thực nghiệm
Y (mm/s) trí lỗ cuối cùng (giây)
— 80 3.28
SĨ 3.23
S2 3.2
s3 3.16
84 3.12
85 3.08
86 3.05
87 3.01
Co, Cl] ss DL mL BY) Ww! bY
88 2.98
= o 89 2.94
— — 90 2.91
— N 91 2.88
92 2.85
93 2.82
—f S| Re A}, BL &
94 2.79
95 2.76
96 2.73
97 2.7
98 99
[| NOL | | |e [| C|[| Oo] CO] ND
Nhận xét
Bảng thực nghiệm trên ta thấy được rằng thời gian dịch chuyển sẽ phụ thuộc vào vận tốc dịch chuyển của bàn Y.
Nếu vận tốc di chuyển chậm thì sẽ ảnh hưởng đến thơi gian làm việc cũng như không đạt v`ềyêu cẦi sản xuất.
Nếu vận tốc di chuyển bàn quá nhanh cũng sẽ gây ra nguy hiểm cho người vận hành. Vì khi bàn gá nan ở vị trí home thì mê ghế vẫn sẽ nhô ra khỏi bàn 1 ít, đây là yếu tố ảnh hưởng khi bàn di chuyển ra quá nhanh, gây va chạm cho ngươi lao động.
150
Hình 5.46: Cảnh báo điểm nguy hiểm của máy
Từ đó ta so sánh với thời gian dịch chuyển được ước tính trong tổng thời gian sản xuất ra một sản phẩm thì vận tốc phù hợp sẽ từ 89 mm/s - 100 mm/s
Kết luận: điâi chỉnh thông số vận tốc dịch chuyển của bàn là 100 mm/s. Vì thời gian dịch chuyển là nhanh nhất và phù hợp với thời gian ước tính.
5.12.3. Thực nghiệm moment xoắn siết vít Mục tiêu
Xác định lực c3 thiết để siết chặt vít vào gỗ, ngăn ngừa hư hỏng gỗ và vít, duy trì tính ổn định và độ b`ã của ghế Tarmo.
Tránh việc siết vít quá lỏng hoặc quá chặt, ảnh hưởng đến chất lượng và tuổi thọ của sản phẩm.
Ngoài ra còn là thông số để tính toán tốc độ vòng quay của súng bắn.
Ảnh Hưởng Của Mômen Xoắn Không Đủ Hoặc Quá Cao Mômen xoắn không đủ
Gỗ: vít không được siết chặt vào gỗ, dẫn đến kết nối không chắc chắn. Đi`êi này có thể làm cho các bộ phận của ghế không được giữ chặt, gây ra sự rung lắc và mất ổn định trong quá trình sử dụng.
Vít: có thể bị lỏng dẦn theo thời gian, làm giảm khả năng chịu lực và gây ra các van dé an toàn cho ngươi sử dụng.
Mômen xoắn quá cao
Gỗ: áp lực lớn có thể làm cho gỗ bị nứt, biến dạng hoặc thậm chí là vỡ. Gỗ bị hư hỏng sẽ làm suy yếu cấu trúc tổng thể của ghế, làm giảm tuổi thọ và độ b`ần của sản phẩm.
151