Bài giảng Tự động hóa quá trình sản xuất - Chương 1: Khái quát về tự động hóa quá trình sản xuất - Hồ Viết Bình

1.1.TÓM TẮT LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA TỰ ĐỘNG HÓA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT Đã từ xa x ư a, con ng ư ời luôn m ơ ư ớc về các loại máy có khả n ă ng thay thế cho mình trong các quá trình sản xuất và các công việc th ư ờng nhật khác.Vì thế, mặc dù tự đ ộng hóa các quá trình sản xuất là một lĩnh vực đ ặc tr ư ng của khoa học kỹ thuật hiện đ ại của thế kỷ 20, nh ư ng những thông tin về các c ơ cấu tự đ ộng, làm việc không cần có sự trợ giúp của con ng ư ời đ ã tồn tại từ tr ư ớc công nguyên. Các máy tự đ ộng c ơ học đ ã đư ợc sử dụng ở Ai Cập cổ và Hy Lạp khi thực hiện các màn múa rối đ ể lôi kéo những ng ư ời theo đ ạo. Trong thời trung cổ ng ư ời ta đ ã biết đ ến các máy tự đ ộng c ơ khí thực hiện chức n ă ng ng ư ời gác cổng của Albert. Một đ ặc đ iểm chung của các máy tự đ ộng kể trên là chúng không có ảnh h ư ởng gì tới các quá trình sản xuất của xã hội thời đ ó. 3/22/2022 Chiếc máy tự đ ộng đ ầu tiên đư ợc sử dụng trong công nghiệp do một thợ c ơ khí ng ư ời Nga, ông Pônzunôp chế tạo vào n ă m 1765. Nhờ nó mà mức n ư ớc trong nồi h ơ i đư ợc giữ cố đ ịnh không phụ thuộc vào l ư ợng tiêu hao h ơ i n ư ớc. Để đ o mức n ư ớc trong nồi, Pônzunôp dùng một cái phao. Khi mức n ư ớc thay đ ổi phao sẽ tác đ ộng lên cửa van, thực hiện đ iều chỉnh l ư ợng n ư ớc vào nồi. Nguyên tắc đ iều chỉnh của c ơ cấu này đư ợc sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khoa học kỹ thuật khác nhau, nó đư ợc gọi là nguyên tắc đ iều chỉnh theo sai lệch hay nguyên tắc Pôdunôp – Giôn Oat . 3/22/2022 Đầu thế kỷ 19, nhiều công trình có mục đ ích hoàn thiện các c ơ cấu đ iều chỉnh tự đ ộng của máy h ơ i n ư ớc đ ã đư ợc thực hiện. Cuối thế kỷ 19 các c ơ cấu đ iều chỉnh tự đ ộng cho các tuabin h ơ i n ư ớc bắt đ ầu xuất hiện. N ă m 1712 ông Nartôp, một thợ c ơ khí ng ư ời Nga đ ã chế tạo đư ợc máy tiện chép hình đ ể tiện các chi tiết đ ịnh hình . Việc chép hình theo mẫu đư ợc thực hiện tự đ ộng. Chuyển đ ộng dọc của bàn dao do bánh r ă ng – thanh r ă ng thực hiện. Cho đ ến n ă m 1798 ông Henry Nan đ sley ng ư ời Anh mới thay thế chuyển đ ộng này bằng chuyển đ ộng của vít me – đ ai ốc.  N ă m 1873 Spender đ ã chế tạo đư ợc máy tiện tự đ ộng có ổ cấp phôi và trục phân phối mang các cam đ ĩa và cam thùng. N ă m 1880 nhiều hãng trên thế giới nh ư Pittler Ludnig Lowe( Đức), RSK(Anh) đ ã chế tạo đư ợc máy tiện r ơ vônve dùng phôi thép thanh. 3/22/2022 N ă m 1887 Đ.G .Xtôleoôp đ ã chế tạo đư ợc phần tử cảm quang đ ầu tiên, một trong những phần tử hiện đ ại quang trọng nhất của kỷ thuật tự đ ộng hóa. Cũng trong giai đ oạn này, các c ơ sở của lý thuyết đ iều chỉnh và đ iều khiển hệ thống tự đ ộng bắt đ ầu đư ợc nghiên cứu, phát triển. Một trong những công trình đ ầu tiên thuộc lĩnh vực này thuộc về nhà toán học nổi tiếng P.M. Cheb ư sep. Có thể nói, ông tổ của các ph ươ ng pháp tính toán kỹ thuật của lý thuyết đ iều chỉnh hệ thống tự đ ộng là I.A. V ư snhegratxki, giáo s ư toán học nổi tiếng của tr ư ờng đ ại học công nghệ thực nghiệm Xanh Pêtêcbua. N ă m 1876 và1877 ông đ ã cho đă ng các công trình “Lý thuyết c ơ sở của các c ơ cấu đ iều chỉnh” và “Các c ơ cấu đ iều chỉnh tác đ ộng trực tiếp”. Các ph ươ ng pháp đ ánh giá ổn đ ịnh và chất l ư ợng của các quá trình quá đ ộ do ông đ ề xuất vẫn đư ợc dùng cho tới tận bây giờ. Không thể không kể tới đ óng góp to lớn trong sự nghiệp phát triển lí thuyết đ iều khiển hệ thống tự đ ộng của nhà bác học A.Xtô đ ô ng ư ời Sec, A.Gurvis ng ư ời Mỹ, A.K.Makxvell và Đ.Paux ng ư ời Anh , A.M.Lapu nôp ng ư ời Nga và nhiều nhà bác học khác 3/22/2022 Các thành tựu đ ạt đư ợc trong lĩnh vực tự đ ộng hóa đ ã cho phép chế tạo trong những thập kỹ đ ầu tiên của thế kỷ 20 các loại máy tự đ ộng nhiều trục chính, máy tổ hợp và các đư ờng dây tự đ ộng liên kết cứng và mềm dùng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối. Cũng trong khoảng thời gian này, sự phát triển mạnh mẽ của đ iều khiển học, một môn khoa học về các quy luật chung của các quá trình đ iều khiển và truyền tin trong các hệ thống có tổ chức đ ã góp phần đ ẩy mạnh sự phát triển và ứng dụng của tự đ ộng hóa các quá trình sản xuất vào công nghiệp. 3/22/2022 Trong những n ă m gần đ ây, các n ư ớc có nền công nghiệp phát triển tiến hành rộng rãi tự đ ộng hóa trong sản xuất loạt nhỏ. Điều này phản ánh xu thế chung của một nền kinh tế thế giới chuyển từ sản xuất loạt lớn và hàng khối sang sản xuất loạt nhỏ và hàng khối thay đ ổi. Nhờ các thành tựu to lớn của công nghệ thông tin và các lĩnh vực khoa học khác, ngành công nghiệp gia công c ơ của thế giới trong những n ă m cuối của thế kỷ 20 đ ã có sự thay đ ổi sâu sắc. Sự xuất hiện của một loạt các công nghệ mũi nhọn nh ư kỹ thuật linh hoạt ( Agile engineering ) , hệ thống đ iều hành sản xuất qua màn hình ( Visual Manufacturing Systems ) , kỹ thuật tạo mẫu nhanh ( Rapid -Prototyping ) và công nghệ Nanô đ ã cho phép thực hiện tự đ ộng hóa toàn phần không chỉ trong sản xuất hàng khối mà cả trong sản xuất loạt nhỏ và đơ n chiếc. 3/22/2022 Chính sự thay đ ổi nhanh của sản xuất đ ã liên kết chặt chẽ công nghệ thông tin với công nghệ chế tạo máy, làm xuất hiện một loạt các thiết bị và hệ thống tự đ ộng hoá hoàn toàn mới nh ư các loại máy đ iều khiển số, các trung tâm gia công, các hệ thống đ iều khiển theo ch ươ ng trình logic PLC (Programmable logic control) , các hệ thống sản xuất linh hoạt FMS (Flexible Manufacturing systems) , các hệ thống sản xuất tích hợp CIM (Computer Integrated Manufacturing) cho phép chuyển đ ổi nhanh sản phẩm gia công với thời gian chuẩn bị sản xuất ít nhất, rút ngắn chu kỳ sản xuất sản phẩm, đ áp ứng tốt tính thay đ ổi nhanh của sản xuất hiện đ ại 3/22/2022 Những thành công ban đ ầu của quá trình liên kết một số công nghệ hiện đ ại trong khoảng 10, 15 n ă m vừa qua đ ã khẳng đ ịnh xu thế phát triển của nền Sản xuất trí tuệ trong thế kỷ 21 trên c ơ sở của các thiết bị thông minh. Để có thể tiếp cận và ứng dụng dạng sản xuất tiên tiến này, ngay từ hôm nay, chúng ta đ ã phải bắt đ ầu nghiên cứu, học hỏi và chuẩn bị c ơ sở vật chất cũng nh ư đ ội ngũ cán bộ kỹ thuật cho nó. Việc bổ sung cải tiến nội dung và ch ươ ng trình đ ào tạo trong các tr ư ờng đ ại học và trung tâm nghiên cứu theo h ư ớng phát triển sản xuất trí tuệ là cần thiết . 1.2.MỘT SỐ KHÁI NIỆM C Ơ BẢN 1.2.1 C ơ khí hóa và tự đ ộng hóa Trên các máy tiện gỗ cổ đ iển ,chuyển đ ộng quay của chi tiết là chuyển đ ộng chính và đư ợc thực hiện bằng lực đ ạp châncủa công nhân .Khi thực hiện c ơ khí hóa ,ng ư ời ta tiến hành thay lực đ ạp chân bằng đ ộng c ơ đ iện .Các chuyển đ ộng còn lại của dao vẫn do công nhân thực hiện bằng tay . Nh ư vậy, c ơ khí hóa chính là quá trình thay thế tác đ ộng c ơ bắp của con ng ư ời khi thực hiện các quá trình công nghệ chính hoặc các chuyển đ ộng chính bằng máy. Sử dụng c ơ khí hóa cho phép nâng cao n ă ng suất lao đ ộng, nh ư ng không thay thế đư ợc con ng ư ời trong các chức n ă ng đ iều khiển, theo dõi diễn tiến của quá trình cũng nh ư thực hiện một loạt các chuyển đ ộng phụ trợ khác. KHÁI NIỆM VỀ C Ơ KHÍ HÓA KHÁI NIỆM VỀ TỰ ĐỘNG HÓA 1.2.2.Tự đ ộng hoá quá trình sản xuất. Tự đ ộng hoá quá trình sản xuất là giai đ oạn phát triển tiếp theo của nền sản xuất c ơ khí hoá. Nó sẽ thực hiện phần công việc mà c ơ khí hóa không thể đ ảm đươ ng đư ợc đ ó là đ iều khiển quátrình. Với các thiết bị vạn n ă ng và bán tự đ ộng,các chuyển đ ộng phụ (tác đ ộng đ iều khiển) do ng ư ời thợ thực hiện, còn trên các thiết bị tự đ ộng hoá và máy tự đ ộng, toàn bộ quá trình làm việc(kể cả các tác đ ộng đ iều khiển) đ ều đư ợc thực hiện tự đ ộng nhờ các c ơ cấu và hệ thống đ iều khiển tự đ ộng,không cần đ ến sự tham gia trực tiếp của con ng ư ời. Nh ư vậy ,tự đ ộng hóa quá trình sản xuất là tổng hợp các biện pháp đư ợc sử dụng khi thiết kế quá trình sản xuất và công nghệ mới ,tiến hành các hệ thống có n ă ng suất cao ,tự đ ộng thực hiện các quá trình chính và phụ bằng các c ơ cấu và thiết bị tự đ ộng ,mà không cần đ ến sự tham gia của con ng ư ời .Tự đ ộng hóa các quá trình sản xuất luôn gắn liền với việc ứng dụng các c ơ cấu tự đ ộng vào các quá trình công nghệ cụ thể Chỉ có trên c ơ sở của quá trình công nghệ cụ thể mới có thể thiết lập và ứng các c ơ cấu hệ thống đ iều khiển tự đ ộng. Trong giai đ oạn đ ầu tiên của nền sản xuất tự đ ộng hóa ,do nhu cầu và đ iều kiện sản xuất, khả n ă ng của thiết bị,quá trình sản xuất th ư ờng đư ợc thực hiện theo ph ươ ng pháp tự đ ộng hóa từng phần. Tự đ ộng hóa từng phần các quá trình sản xuất là tự đ ộng hóa chỉ một số nguyên công đ ặc biệt của quá trình, các nguyên công còn lại vẫn thực hiện trên các máy vạn n ă ng và bán tự đ ộng thông th ư ờng. Đặc đ iểm chung của các thiết bị tự đ ộng hóa trong giai đ oạn này làchúng có hệ thống đ iều khiển cứng (cam, mẫu, trục phân phối v v) với dung l ư ợng thông tin ch ươ ng trình bé. Sự ra đ ời của kỹ thuật số trong những n ă m 1955-1956 đ ã giúp cho tự đ ộng hóa phát triển lên một trình đ ộ mới. Các máy NC, CNC và các MRP (Manufacturing Resourees Planning) ra đ ời trong giai đ oạn này đ ã đ ặt nền móng cho sự xuất hiện trong những n ă m 1985-1990 một hình thức sản xuất mới – sản xuất tích hợp . Trong nền sản xuất tích hợp ( đ ôi khi còn đư ợc gọi là tự đ ộng hóa toàn phần ), toàn bộ các công đ oạn và nguyên công của quá trình sản xuất, từ phôi liệu tới các công đ oạn kết thúc nh ư kiểm tra, đ óng gói v... v, đ ều đư ợc tự đ ộng hóa. + Máy bán tự đ ộng là loại máy chỉ tự đ ộng trong chu kỳ gia công, khi chuyển sang chu kỳ mới cần có sự giúp đ ỡ của con ng ư ời . + Máy tự đ ộng có khả n ă ng tự lấy phôi , gá đ ặt, tiến hành gia công , tháo sản phẩm ra, tự đ ộng thực hiện chu kỳ mới mà không cần sự giúp đ ỡ của con ng ư ời. 1.2.3.Máy bán tự đ ộng và máy tự đ ộng 1.2.4.Mục tiêu của tự đ ộng hoá . *TĐH nhằm nâng cao tính cạnh tranh sản phẩm, muốn vậy TĐH cần làm chủ các vấn đ ề sau : - Làm chủ giá thành. - Làm chủ c hất l ư ợng sản phẩm. -Khả n ă ng linh hoạt hoá, thay đ ổi mẫu mã đ áp ứng nhu cầu thị tr ư ờng. -Phát triển sản phẩm. 2ø-2 C Ơ CẤU CHẤP HÀNH C ơ cấu chấp hành có thể hiểu là một bộ phận máy móc, thiết bị có khả n ă ng thực hiện một công việc nào đ ó d ư ới tác đ ộng của tín hiệu phát ra từ thiết bị đ iều khiển. CÁC LOẠI C Ơ CẤU CHẤP HÀNH - Các thiết bị đ iện - Các loại đ ộng c ơ đ iện. - Các loại ly hợp . - Các phần tử thủy khí. Các thiết bị đ iện Nam châm đ iện R ơ le công suất Cuộn từ V.v... Yêu cầu đ ộng c ơ đ iện Trong các hệ thống đ iều khiển tự đ ộng, đ iều khiển đ ộng c ơ nhằm đ ạt các yêu cầu sau : - Đạt đ ộ chính xác về số vòng quay hoặc góc quay. - Đổi chiều đ ộng c ơ và hãm đ ộng c ơ nhanh. - Thay đ ổi tốc đ ộ dễ dàng và chính xác. Các loại đ ộng c ơ đ iện th ư ờng dùng - Động c ơ một chiều - Động c ơ b ư ớc (Stepping Motor). - Động c ơ Servo (Servomotor). Động c ơ một chiều Điều khiển tốc đ ộ của đ ộng c ơ một chiều DC Dừng đ ộng c ơ đ iện một chiều DC Đảo chiều quay của đ ộng c ơ một chiều kích từ đ ộc lập Động c ơ b ư ớc có roto là nam châm vĩnh cữu Động c ơ b ư ớc Động c ơ Servo (Servomotor). Mạch đ iều khiển Encoder + Hình 2.41 S ơ đ ồ đ iều khiển servomoto Các loại ly hợp Li hợp đ ĩa ma sát khí nén Li hợp đ ĩa ma sát thủy lực Li hợp đ ĩa ma sát đ iện từ Li hợp đ iện từ bột oxyt Li hợp đ ĩa ma sát khí nén Trục chủ đ ộng Trục bị đ ộng Đĩa ma sát Khí nén Piston Ký hiệu Li hợp đ ĩa ma sát thủy lực Trục chủ đ ộng Trục bị đ ộng Đĩa ma sát Dầu ép Chốt Piston Li hợp đ ĩa ma sát đ iện từ  Nắp từ Trục bị đ ộng Trục chủ đ ộng Đĩa ma sát Cuộn từ Chốt Nguồn đ iện vào Nắp Ký hiệu Li hợp đ iện từ bột oxyt  Trục chủ đ ộng Trục bị đ ộng Cổ góp lấy đ iện Ổ l ă n Cuộn từ Bột ôxýt Bánh chủ đ ộng Vành bị đ ộng C Ơ CẤU CHẤP HÀNH BẰNG THUỶ LỰC CÁC LOAỊ B Ơ M THUỶ LỰC CÁC LOẠI VAN THUỶ LỰC . CÁC LOẠI XI LANH – ĐỘNG C Ơ THUỶ LỰC. CÁC LOẠI B Ơ M THUỶ LỰC B Ơ M PÍTTÔNG. B Ơ M CÁNH GẠT. B Ơ M BÁNH RĂNG. B Ơ M PISTON B Ơ M PISTON B Ơ M PISTON B Ơ M CÁNH GẠT B ơ m này tạo ra lực đ ẩy nhờ sự thay đ ổi ví trí t ươ ng đ ối của cánh quạt. Loại b ơ m này không tạo áp lực cao.( hình ) B ơ m cánh gạt B Ơ M BÁNH RĂNG Tạo ra áp suất và l ư u l ư ợng cao . Bánh r ă ng chủ đ ộng quay và khe hở giữa các r ă ng tạo ra buồng chứa dầu. B ơ m bánh r ă ng Nguồn cấp khí nén CẤU TẠO CHUNG CỦA HỆ THỐNG Trong công nghiệp, khí nén th ư ờng đư ợc cung cấp từ một hệ thống trung tâm và ở mỗi nhánh sẽ bao gồm khoá, bộ lọc, van đ iều áp và bộ bôi tr ơ n. Ư U ĐIỂM Tiết kiệm h ơ n so với nguồn n ă ng l ư ợng thuỷ lực. Các thiết bị khí nén rẻ h ơ n . Khí nén có đ ộ co giãn nên dễ hấp thụ các xung đ ộng. NH Ư ỢC ĐIỂM Khó đ iều khiển chính xác vị trí và tốc đ ộ Hệ thống hoạt đ ộng ồn C Ơ CẤU CHẤP HÀNH BẰNG KHÍ NÉN a) b) c) d) a), b) xylanh 1 chiều và kí hiệu; c),d) xylanh 2 chiều và kí hiệu Xylanh tác dụng hai phía và ký hiệu  Xylanh hai piston và kí hiệu a) b) c) d) e) Hình 2.49 Cấu tạo van 3/2 và kí hiệu a) b) c) Hình 2.50 Cấu tạo van 5/2 và kí hiệu Van 5/2 đ iều khiển bằng đ iện 2ø-3 THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN Thiết bị đ iều khiển trong hệ thống tự đ ộng làm nhiệm vụ thu thập các thông tin từ cảm biến, từ ch ươ ng trình đ iều khiển, từ các phần tử đ iều khiển bằng tay sau đ ó xử lý các thông tin đ ó theo một thuật toán đ ịnh tr ư ớc và ra lệnh cho c ơ cấu chấp hành thao tác đ úng trình tự công nghệ. 1. ĐIỀU KHIỂN SERVO. 2. ĐIỀU KHIỂN T ƯƠ NG T Ự. 3. ĐIỀU KHIỂN S Ố. PHÂN LOẠI THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN THEO PH ƯƠ NG PHÁP PHÂN LOẠI THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN THEO CẤU TẠO 1- ĐIỀU KHIỂN BẰNG C Ơ KHÍ 2- ĐIỀU KHIỂN BẰNG KHÍ NÉN 3- ĐIỀU KHIỂN BẰNG C Ơ – ĐIỆN 4- ĐIỀU KHIỂN BẰNG ĐIỆN TỬ 5- HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN PLC 6- VI XỬ LÝ VÀ VI ĐIỀU KHIỂN 1- ĐIỀU KHIỂN BẰNG C Ơ KHÍ Li hợp Trục truyền đ ộng Bánh r ă ng trục cam Trục cam Cam đ iều khiển Trục công tác Điều khiển bằng cam Động c ơ 2- ĐIỀU KHIỂN BẰNG KHÍ NÉN a) b) Mạch khí nén ĐIỀU KHIỂN BẰNG ĐIỆN - KHÍ NÉN R ơ le là loại khí cụ tự đ ộng dùng đ ể khởi đ ộng một thiết bị hay một quá trình nào đ ó. Nhiệm vụ chủ yếu là dùng đ ể đ óng, mở các tiếp đ iểm nhằm đ iều khiển và bảo vệ. Một r ơ le đ ạt chất l ư ợng tốt phải đ ạt các yêu cầu sau : Không hỏng hóc khi làm việc, tần số đ óng mở cao, tốc đ ộ đ óng mở cao. Một số r ơ le th ư ờng dùng : R ơ le thời gian dùng tụ và tranzito, R ơ le thời gian thuỷ lực – khí ép, R ơ le áp suất dầu ép –khí ép ( hình ). R Ơ LE MỘT SỐ LOẠI R Ơ LE THỜI GIAN CỦA HÃNG OMRON R Ơ LE KỸ THUẬT SỐ R Ơ LE TH Ư ỜNG Là công tắc dùng đ ể thực hiện thao tác chuyển đ ổi trong các mạch đ iều khiển theo tín hiệu hành trình của c ơ cấu cần đ iều khiển. Nó có thể đ óng hoặc m ơ û khi bộ phận di đ ộng của máy thực hiện một hành trình nhất đ ịnh.(Hình) CÔNG TẮC HÀNH TRÌNH MỘT SỐ LOẠI CÔNG TẮC HÀNH TRÌNH CỦA HÃNG OMRON ĐIỀU KHIỂN BẰNG ĐIỆN - KHÍ NÉN a) b) ĐIỀU KHIỂN BẰNG ĐIỆN - C Ơ a) b) Cam Cữ ch ươ ng trình Điều khiển có tiếp đ iểm Xilanh A Van 3/2 CB1 CB2 Mức 1 Mức 2 y H 2 O B Lò xo đ ẩy piston đ ể đ óng van B Hình 2.56 Hệ thống đ óng mở n ư ớc Hình 2.57 Hệ thống đ iều khiển van n ư ớc Mạch đ iện khí nén đ ảo chiều hai pittông Mạch tự đ ộng khống chế nhiệt đ ộ lò sấy( đ iều khiển không tiếp đ iểm) THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN THEO CH ƯƠ NG TRÌNH LOGIC(Programmable Logic Control): PLC Cấu tạo tổng quát của PLC Hình dáng PLC của Omron  CÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA PLC * MÔ ĐUN NGUỒN * MÔ ĐUN Đ Ơ N VỊ XỬ LÝ TRUNG TÂM (CPU) * MÔ ĐUN BỘ NHỚ CH ƯƠ NG TRÌNH * MÔ ĐUN ĐẦU VÀO * MÔ ĐUN ĐẦU RA * MÔ ĐUN PHỐI GHÉP * MÔ ĐUN CHỨC NĂNG PHỤ MÔ ĐUN ĐẦU VÀO * MÔ ĐUN ĐẦU VÀO CÓ NHIỆM VỤ Đ Ư A CÁC TÍN HIỆU TỪ BÊN NGOÀI VÀO TRONG PLC. MÔ ĐUN NÀY CÓ NHIỀU ĐẦU VÀO : 8 - 16 - 24 - 32. * TẠI MỖI ĐẦU VÀO CÓ MỘT ĐIỐT PHÁT SÁNG (LED) ĐỂ BÁO HIỆU SỰ CÓ MẶT CỦA TÍN HIỆU VÀO. * THÔNG TH Ư ỜNG TÍN HIỆU ĐẦU VÀO NHẬN Đ Ư ỢC TỪ CẢM BIẾN. MÔ ĐUN ĐẦU RA * MÔ ĐUN ĐẦU RA CÓ CẤU TẠO T ƯƠ NG TỰ MÔ ĐUN ĐẦU VÀO, THÔNG TIN ĐẦU RA LÀ DÒNG ĐIỆN Đ Ư ỢC CHUYỂN TỚI CÁC BỘ PHẬN KÍCH HOẠT CHO MÁY LÀM VIỆC NH Ư : R Ơ LE, CUỘN TỪ, VAN * ĐẦU RA CŨNG CÓ CÁC ĐIÔT PHÁT QUANG(LED) GIÚP QUAN SÁT ĐIỆN THẾ RA. * SỐ L Ư ỢNG ĐẦU RA TH Ư ỜNG ÍT H Ơ N SỐ L Ư ỢNG ĐẦU VÀO VÌ LÝ DO NHIỆT HOẶC ĐIỆN. MÔ ĐUN PHỐI GHÉP *MÔ ĐUN PHỐI GHÉP DÙNG ĐỂ NỐI PLC VỚI CÁC THIẾT BỊ BÊN NGOÀI NH Ư MÀN HÌNH, THIẾT BỊ LẬP TRÌNH (MÁY VI TÍNH) HOẶC VỚI PANEN MỞ RỘNG. * NHIỀU KHI PHẢI GHÉP THÊM NHỮNG THẺ ĐIỆN TỬ PHỤ ĐẶC BIỆT ĐỂ TẠO RA CÁC CHỨC NĂNG PHỤ NGOÀI CHỨC NĂNG LOGIC CÁC CHỨC NĂNG CỦA PLC - THU NHẬN CÁC TÍN HIỆU ĐẦU VÀO VÀ TÍN HIỆU PHẢN HỒI TỪ CẢM BIẾN. - LIÊN KẾT, GHÉP NỐI LẠI VÀ ĐÓNG MỞ MẠCH PHÙ HỢP VỚI CH ƯƠ NG TRÌNH. - TÍNH TOÁN VÀ SOẠN THẢO CÁC LỆNH ĐIỀU KHIỂN TRÊN C Ơ SỞ SO SÁNH CÁC THÔNG TIN THU Đ Ư ỢC. * PHÂN PHÁT CÁC LỆNH ĐIỀU KHIỂN ĐÓ ĐẾN CÁC ĐỊA CHỈ THÍCH HỢP. NHỮNG Ư U ĐIỂM KHI SỬ DỤNG PLC * CHUẨN BỊ HOẠT ĐỘNG NHANH. * ĐỘ TIN CẬY CAO VÀ KHÔNG CẦN BẢO D Ư ỠNG. * DỄ DÀNG THAY ĐỔI HOẶC SOẠN THẢO CH ƯƠ NG TRÌNH. * DỄ DÀNG VÀ NHANH CHÓNG CHỌN LỰA PLC PHÙ HỢP VỚI YÊU CẦU. * XỬ LÝ DỮ LIỆU TỰ ĐỘNG. * TIẾT KIỆM KHÔNG GIAN. * KHẢ NĂNG TÁI TẠO DỄ DÀNG. * NHIỀU CHỨC NĂNG. CÁC PH ƯƠ NG PHÁP LẬP TRÌNH PLC 1- PH ƯƠ NG PHÁP BẢNG LỆNH (STATEMENT LIST : STL). 2- PH ƯƠ NG PHÁP L Ư U ĐỒ ĐIỀU KHIỂN ( CONTROL SYSTEM FLOW : CSF ). 3- PH ƯƠ NG PHÁP BIỂU ĐỒ BẬC THANG (LADDER CHART : LAD) . MINH HỌA VỀ CÁC PH ƯƠ NG PHÁP LẬP TRÌNH CHO PLC Vi xử lí và vi đ iều khiển Bộ vi xử lý (microprocessor) có khả n ă ng hiểu và thực thi các lệnh dựa trên một tập các mã nhị phân, mỗi một mã nhị phân biểu thị một thao tác đơ n giản. Các lệnh này th ư ờng là lệnh số học ( nh ư cộng, trừ, nhân, chia), các lệnh logic ( nh ư AND, OR, NOT, ), các lệnh di chuyển dữ liệu hoặc các lệnh rẽ nhánh, đư ợc biểu thị bởi một tập các mã nhị phân và đư ợc gọi là tập lệnh. Bộ vi xử lý là các CPU đơ n chip, đ ó chính là khối đ iều khiển và xử lý trung tâm, trái tim của máy vi tính và các bộ đ iều khiển khác. Một bộ vi đ iều khiển (microcontroller) bao gồm bên trong nó một CPU, một bộ nhớ RAM, một bộ nhớ cố đ ịnh ROM, mạch giao tiếp nối tiếp, mạch giao tiếp song song, bộ đ ịnh thời và các mạch đ iều khiển ngắt. Các bộ vi đ iều khiển với số thành phần thêm vào tối thiểu nhằm thực hiện các hoạt đ ộng h ư ớng đ iều khiển, th ư ờng đư ợc ứng dụng trong các sản phẩm tiêu dùng và công nghiệp. Các bộ vi đ iều khiển đư ợc lập trình th ư ờng trực cho một loại công việc nào đ ó. S ơ đ ồ khối của hệ thống đ o bằng máy tính S ơ đ ồ khối của hệ thống dùng bộ vi đ iều khiển Khối cảm biến Chuyển đ ổi ADC Khối vi đ iều khiển Khối hiển thị Khối tác đ ộng Khối bàn phím cài đ ặt giá trị Khối nguồn cung cấp Khối khuếch đ ại Ch ươ ng 3-CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG 3.1. Ý NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI 3.2. VẤN ĐỀ ĐỊNH H Ư ỚNG PHÔI 3.3. CẤU TẠO PHỄU CẤP PHÔI 3.4. MÁNG DẪN PHÔI 3.5. CÁC C Ơ CẤU KHÁC CỦA HỆ THỐNG CẤP PHÔI 3.1. Ý NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI 1. Ý NGHĨA CỦA VIỆC CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG. 2. PHÂN LOẠI CÁC HỆ THỐNG CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG. 3.CẤU TẠO CHUNG CỦA MỘT HỆ THỐNG CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG. Ý NGHĨA CỦA VIỆC CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG Cấp phôi là quá trình chuyển phôi từ ổ chứa phôi qua máng dẫn và từ một số bộ phận khác tới vị trí gia công .Việc cấp phôi có ý nghĩa to lớn sau: Biến máy bán tự đ ộng thành máy tự đ ộng. Dây chuyền sản xuất thành đư ờng dây tự đ ộng . Mang lại hiệu quả kinh tế nhờ giảm tổn thất về thời gian. Cải thiện đ iều kiện làm việc của công nhân , đ ặc biệt trong môi tr ư ờng đ ộc hại ,nhiệt đ ộ cao, phôi có trọng l ư ợng lớn .. PHÂN LOẠI CÁC HỆ THỐNG CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG Dựa vào dạng phôi ta chia ra 3 hệ thống cấp phôi chính: Hệ thống cấp phôi cuộn . Hệ thống cấp phôi dạng thanh . Hệ thống cấp phôi rời từng chiếc. Phôi cuộn là dây thép tròn có đư ờng kính nhỏ hoặc những lá thép mỏng đư ợc cuộn tròn vào tang . Mỗi lần gia công phải kéo ra và nắn thẳng đ ể đư a tới vị trí gia công .( hình ) Hệ thống cấp phôi cuộn S ơ đ ồ hệ thống cấp phôi cuộn Phôi cuộn Bộ phận nắn thẳng Bộ phận kéo phôi Hệ thống cấp phôi thanh Phôi thanh dài từ 1 –5m có thể tròn hoặc vuông đư ợc nắn thẳng, có đ ộ chính xác cao và đ ộ bóng tốt . Cấp phôi có hai ph ươ ng pháp :-Dùng tải trọng đ ể đ ẩy phôi tới cữ chặn. -Dùng chấu phóng phôi . C Ơ CẤU KẸP PHÔI BẰNG CHẤU KẸP ĐÀN HỒI Cấp phôi thanh cho máy tiện đ ịnh hình ĐC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a) Cấp phôi thanh cho máy tiện dọc  ĐC 1 2 3 4 5 6 Hệ thống cấp phôi rời Phôi rời có 3 loại chủ yếu : + Chi tiết có trọng l ư ợng lớn nh ư các loại hộp. + Chi tiết có trọng l ư ợng lớn và quay khi gia công nh ư các loại trục lớn. + Các chi tiết nhỏ, hình dáng đơ n giản, dùng chế tạo các chi tiết tiêu chuẩn. Chi tiết có trọng l ư ợng lớn Chi tiết có trọng l ư ợng lớn và không quay trong lúc gia công , có khối l ư ợng gia công nhiều , nhiều bề mặt gia công do đ ó không dùng ổ chứa hay phễu mà phải dùng hệ thống chờ hay hệ thống dự trử phôi. Chi tiết có trọng l ư ợng lớn và quay khi gia công Chi tiết có trọng l ư ợng lớn và quay khi gia công nh ư các loại trục của máy công cụ nh ư : trục chính máy tiện , phay , trục của hộp giảm tốc, trục khuỷ Các chi tiết nhỏ Chia hai nhóm:+Hình dáng đơ n giản phần lớn là các chi tiết tiêu chuẩn nh ư : bulông, đ ai ốc, chốt trụ, bi, bạc, vít xẻ rãnh  cấp phôi tự đ ộng bằng phễu và máng dẫn +Hình dáng phức tạp: các chi tiết dạng càng,van n ư ớc, van h ơ i dùng ổ cấp phôi bán tự đ ộng. YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG CẤP PHÔI RỜI Dự trữ đ ủ số l ư ợng phôi theo yêu cầu gia công của máy, nghĩa là n ă ng suất của hệ thống phải phù hợp với khả n ă ng của máy. Đảm bảo phôi có vị trí xác đ ịnh trong không gian tr ư ớc khi đư a vào vùng gia công . Vận chuyển phôi vào vị trí gia công đ úng nhịp do máy yêu cầu . Đảm bảo phôi không bị h ư hỏng trong quá trình vận chuyển. [Ví du ]ï CẤU TẠO CHUNG + C ơ cấu chứa phôi . + C ơ cấu đ ịnh h ư ớng phôi . + C ơ cấu vận chuyển phôi. + C ơ cấu chia phôi . + C ơ cấu giảm tốc đ ộ phôi. + C ơ cấu ng ă n và đư a phôi. + C ơ cấu đ ẩy phôi ra khỏi vị trí đ ịnh vị. Phễu C ơ cấu gạt Máng C ơ cấu giảm tốc đ ộ C ơ cấu đư a phôi C ơ cấu kẹp C ơ cấu đ ẩy phôi vào Phôi C ơ cấu đ ẩy phôi ra Hệ thống cấp phôi tự đ ộng chi tiết trụ có hai trục đ ối xứng VÍ DỤ VỀ MỘT HỆ THỐNG CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG 3.2 VẤN ĐỀ ĐỊNH H Ư ỚNG PHÔI KHÁI NIỆM CHUNG. CÁC PH ƯƠ NG PHÁP ĐỊNH H Ư ỚNG PHÔI. KHÁI NIỆM CHUNG Định h ư ớng phôi là một vấn đ ề hết sức quan trọng. Hình dáng, kích th ư ớc, trọng l ư ợng của nó quyết đ ịnh khả n ă ng tự đ ịnh h ư ớng và quyết đ ịnh ph ươ ng pháp đ ịnh h ư ớng của hệ thống cấp phôi. CÁC PH ƯƠ NG PHÁP ĐỊNH H Ư ỚNG PHÔI Định h ư ớng bằng vấu móc. Định h ư ớng bằng khe rãnh. Dùng lỗ đ ịnh hình hoặc túi đ ể đ ịnh h ư ớng. Định h ư ớng phôi bằng ống. Định h ư ớng phôi lần thứ hai Định h ư ớng bằng vấu móc Định h ư ớng bằng khe rãnh Dùng lỗ đ ịnh hình hoặc túi đ ể đ ịnh h ư ớng Định h ư ớng phôi bằng ống Định h ư ớng phôi lần thứ hai Có một số loại phôi không thể đ ịnh h ư ớng hai b ư ớc cùng một lúc mà phải phân chia hai b ư ớc riêng biệt : + B ư ớc một th ư ờng lợi dụng vị trí ổn đ ịnh tự nhiên của chi tiết trong quá trình chuyển đ ộng đ ể đ ịnh h ư ớng. + B ư ớc hai th ư ờng nhờ sự tác đ ộng của c ơ cấu đ ịnh h ư ớng, b ư ớc hai này có thể sửa lại h ư ớng phôi cho đ úng hoặc loại bỏ những phôi có h ư ớng sai. Ph ươ ng pháp loại bỏ phôi sai h ư ớng Ph ươ ng pháp sửa phôi sai h ư ớng LOẠI BỎ PHÔI SAI H Ư ỚNG LOẠI BỎ PHÔI SAI H Ư ỚNG SỬA PHÔI SAI H Ư ỚNG CẤU TẠO PHỄU CẤP PHÔI Phễu cấp phôi kiểu đ ĩa quay Phễu cấp phôi kiểu giá nâng và cánh gạt. Phễu cấp phôi kiểu đ ĩa có móc quay. Phễu cấp phôi kiểu hai ống nửa Phễu cấp phôi đ ịnh h ư ớng bằng rảnh. Phễu cấp phôi rung đ ộng. Phễu cấp phôi kiểu đ ĩa quay Phễu cấp phôi kiểu giá nâng và cánh gạt Có nguyên tắc đ ịnh h ư ớng giống nhau . Chỉ khác cánh gạt chuyển đ ộng lắc xung quanh tâm còn giá nâng thì chuyển đ ộng tịnh tiến. HỆ THỐNG CẤP PHÔI CÓ GIÁ NÂNG HỆ THỐNG CẤP PHÔI CHO MÁY TIỆN Phễu cấp phôi kiểu đ ĩa có móc quay Phôi chứa trong phễu qua cửa chắn r ơ i vào thùng và đư ợc móc vào các móc quay tới vị trí r ơ i , theo ống dẫn h ư ớng đ i ra ngoài. phim Phim 3D phim Phễu cấp phôi kiểu ống hai nửa Phễu cấp phôi kiểu ống hai nửa Phễu cấp phôi đ ịnh h ư ớng bằng rãnh Trong phễu có đ ĩa quay , trên đ ĩa có các vấu móc làm nhiệm vụ đ ẩy phôi ra máng cho phôi lọt vào rãnh. Dùng cho phôi có mũ , chiều dày phôi l=50mm; d=10mm phim Phễu cấp phôi rung đ ộng a F ms F qt A B P a) F qt F ms P c)  P đ P n A B a F ms F qt P b )  a đ a n B Phễu cấp phôi rung đ ộng Phôi th ư ờng là các chi tiết dẹp đư ợc cấp vào cốc phễu. Khi nam châm có đ iện phễu sẽ rung thực hiện chuyển đ ộng tịnh tiến lên xuống và quay xung quanh tâm của nó(chuyển đ ộng xoắn). Mỗi lần dao đ ộng phôi dịch chuyển trên máng theo h ư ớng V B và đ i từ thấp đ ến cao. V B phim3D 1 2 3 phim MÁNG DẪN PHÔI CẤU TẠO CHUNG. MỘT SỐ LOẠI MÁNG DẪN PHÔI. Là một bộ phận quan trọng trong hệ thống cấp phôi . Nhiệm vụ của nó là dẫn phôi từ phễu đ ến bộ phận l ư u trử phôi hay vị trí gia công . Tuỳ theo hình dáng phôi và kích th ư ớc của phôi mà có các loại kết cấu máng t ươ ng ứng CẤU TẠO CHUNG MỘT SỐ LOẠI MÁNG DẪN PHÔI Máng chữ nhật. Máng chữ T. Máng chữ V. Máng chữ U có rãnh. Máng một thanh. Máng hai thanh. Máng một thanh treo. Máng 2 thanh đ ỡ Máng chữ nhật Máng chữ T Máng chữ V Máng chữ U có rảnh Máng một thanh Máng hai thanh Máng một thanh treo Máng 2 thanh đ ỡ B L D N 0 N T E   a) b) Hình 3.25 Tính toán máng dẫn O O C Ơ CẤU TÁCH PHÔI VÀ C Ơ CẤU Đ Ư A PHÔI C Ơ CẤU TÁCH PHÔI. C Ơ CẤU Đ Ư A PHÔI. a b c d e Có nhiệm vụ đ iều tiết phôi theo đ úng nhịp gia công của máy . Thông th ư ờng c ơ cấu này đ ặt cuối máng dẫn phôi và giữ phôi nằm chờ ở vị trí đ ó .Có nhiều tr ư ờng hợp c ơ cấu tách phôi làm luôn nhiệm vụ đư a phôi .( hình ) C Ơ CẤU TÁCH PHÔI C Ơ CẤU TÁCH PHÔI PHIM MÔ PHỎNG C Ơ CẤU TÁCH PHÔI Có nhiệm vụ đư a phôi vị trí gá đ ặt đ ể gia công th ư ờng đư a phôi tới tâm máy, đ ể c ơ cấu đ ẩy phôi vào trục chính của máy hoặc hai mũi chống tâm .C ơ cấu này thực hiện rất chính xác cả về thời gian và không gian . Kết cấu của c ơ cấu này sao cho khi lùi về không bị phôi làm cản trở chuyển đ ộng của nó .( hình ) C Ơ CẤU Đ Ư A PHÔI Hình 3.27 C ơ cấu đư a phôi a) c) e) h) b) d) g) i) C Ơ CẤU Đ Ư A PHÔI PHIM MÔ PHỎNG C Ơ CẤU Đ Ư A PHÔI C Ơ CẤU ĐẨY PHÔI VÀ C Ơ CẤU ĐỔI H Ư ỚNG PHÔI C Ơ CẤU ĐẨY PHÔI. C Ơ CẤU ĐỔI H Ư ỚNG PHÔI. Có nhiệm vụ đ ẩy phôi từ c ơ cấu đư a vào trục chính hoặc đ ẩy phôi đ ã gia công ra khỏi trục chính đ ể chuyển sang công việc tiếp theo . ( hình ) C Ơ CẤU ĐẨY PHÔI C Ơ CẤU ĐẨY PHÔI Hình 3.28 C ơ cấu đ ẩy phôi a) b) c) d) e) g) Phôi Phôi Phôi C Ơ CẤU ĐỔI H Ư ỚNG PHÔI Trong quá trình cấp phôi có lúc cần phải thay đ ổi h ư ớng phôi đ i một góc 90 đ ộ hoặc 180 đ ộ đ ể thực hiện công việc tiếp theo. Đặc biệt là chuyển từ công đ oạn gia công này sang công đ oạn gia công khác, từ chỗ vận chuyển tới vùng gia công .( hình ) PHIM MÔ PHỎNG C Ơ CẤU ĐỔI H Ư ỚNG PHÔI PHIM MÔ PHỎNG C Ơ CẤU ĐỔI H Ư ỚNG PHÔI CÁC PHIM MÔ PHỎNG CẤP PHÔI MÁY CÁN REN CẤP PHÔI QUAY CẤP PHÔI THANH DẬP VỎ PIN DÂY CHUYỀN ROBOT DÂY CHUYỀN TỔNG HỢP ĐỊNH H Ư ỚNG 1 CÁC PHIM MÔ PHỎNG ĐỊNH H Ư ỚNG 2 ĐỔI H Ư ỚNG MÀI HAI Đ Á MÁY KHOAN CẦN PHỄU ĐẨY ĐAI ỐC PHỄU ĐẨY TRỤC PHỄU QUAY BI CÁC PHIM MÔ PHỎNG PHỄU RUNG PHỄU CÁNH GẠT MÁY DẬP MÀI VÔ TÂM MÁY TIỆN TỰ ĐỘNG PHỄU QUAY ĐAI ỐC MÁY KHOAN PHỄU QUAY ĐAI ỐC 2 Ch ươ ng 4 - KIỂM TRA TỰ ĐỘNG 4-1.KHÁI QUÁT VỀ KIỂM TRA 4-2 .MÁY CHỌN TỰ ĐỘNG 4-3. KIỂM TRA TÍCH CỰC KHÁI QUÁT VỀ KIỂM TRA VÀ ĐO L Ư ỜNG TỰ ĐỘNG VỊ TRÍ, TÁC DỤNG CỦA KIỂM TRA. CÁC PH ƯƠ NG PHÁP CẢM NHẬN KÍCH TH Ư ỚC. PHÂN LOẠI CÁC THIẾT BỊ KIỂM TRA TỰ ĐỘNG. Là một lĩnh vực quan trọng của tự đ ộng hoá . Chức n ă ng của nó là thu thập các thông tin về trạng thái các thiết bị về tiến trình của các qui trình công nghệ. Nếu không có những thông tin đ ó thì không thể thực hiện đư ợc bất kỳ một sự đ iều khiển nào. Việc kiểm tra nh ư vậy cần có ở mọi giai đ oạn của quá trình sản xuất, từ khâu nhận nguyên liệu tới khâu phân phối sản phẩm VỊ TRÍ, TÁC DỤNG CỦA KIỂM TRA Kiểm tra tự đ ộng ứng dụng ở đ âu ? - Kiểm tra phôi tr ư ớc khi gia công . - Kiểm tra tình trạng thiết bị khi khởi đ ộng máy (bôi tr ơ n, che chắn, mức đ iện áp). - Kiểm tra an toàn trong khi gia công. - Kiểm tra chất l ư ợng sản phẩm trong và sau khi gia công. TÁC DỤNG CỦA KIỂM TRA TỰ ĐỘNG ĐỐI VỚI QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT ? CÁC PH ƯƠ NG PHÁP CẢM NHẬN KÍCH TH Ư ỚC Cảm nhận kích th ư ớc ngoài. Cảm nhận đư ờng kính lỗ. Cảm nhận kích th ư ớc ngoài Bộ phận cảm nhận phải dịch chuyển tự đ ộng , không có sự tham gia của bàn tay con ng ư ời . ( hình ) C ơ cấu tiếp xúc bởi đư ờng Calip hàm một đ ầu lọt Hai thanh kẹp a) b) c) d) e) g) h) i) k) Cảm nhận đư ờng kính lỗ Đối với đư ờng kính lỗ dùng calip trụ , calip côn , hoặc hai thanh ngàm . ( hình ). Ví dụ: Cảm nhận đư ờng kính lỗ . Calip trụ Chi tiết Tuỳ thuộc vào mục đ ích kiểm tra kích th ư ớc mà chia ra hai loại : -Thiết bị kiểm tra thụ đ ộng . -Thiết bị kiểm tra tích cực . PHÂN LOẠI CÁC THIẾT BỊ KIỂM TRA TỰ ĐỘNG KIỂM TRA THỤ ĐỘNG LÀ GÌ ? Khi một loạt chi tiết vừa chế tạo xong . Thiết bị kiểm tra phân chúng ra thành hai loại ( thành phẩm và phế phẩm ) hoặc nhiều nhóm. Đó là thiết bị kiểm tra thụ đ ộng .Đại diện là máy chọn tự đ ộng. KIỂM TRA TÍCH CỰC LÀ GÌ ? Là một ph ươ ng pháp kiểm tra hoàn chỉnh. Dựa vào kết quả đ o l ư ờng, thiết bị kiểm tra tự đ ộng có thể đ iều chỉnh máy, đ iều chỉnh lại qui trình công nghệ hoặc dừng máy. Ph ươ ng pháp này làm giảm l ư ợng phế phẩm ở mức thấp nhất .( hình ) Thiết bị kiểm tra tích cực MÁY TIỆN CB TBĐK CH MÁY CHỌN TỰ ĐỘNG CẤU TẠO TỔNG QUÁT. GIỚI THIỆU MỘT SỐ MÁY CHỌN TỰ ĐỘNG . ĐIỀU CHỈNH VÀ XÁC ĐỊNH SAI SỐ CỦA MÁY CHỌN. CẤU TẠO TỔNG QUÁT Nhiệm vụ. Ứng dụng . Cấu tạo tổng quát. Có nhiệm vụ theo dõi kích th ư ớc chi tiết đ ã gia công và phân chúng ra thành các nhóm: Chia thành hai nhóm :”phế phẩm“và“thành phẩm” Chia thành ba nhóm :”phế phẩm +”,“ phế phẩm–”,”thành phẩm “ Ngoài việc chia phế phẩm còn chia thành phẩm ra nhiều nhóm đ ể tiện cho việc lắp ghép Nhiệm vụ của MÁY CHỌN TỰ ĐỘNG + Phân loại những sản phẩm lắp chọn theo nhóm. + Máy chọn tự đ ộng thích hợp với các chi tiết nhỏ vừa , hình dáng đơ n giản : bi cầu, chốt côn , bạc vòng bi v.v.. + Máy chọn tự đ ộng cần thiết khi phải kiểm tra 100% sản phẩm. Ư ùng dụng Ngoài các bộ phận c ơ bản nh ư cảm biến, mạch đ iều khiển, c ơ cấu chấp hành. Máy chọn tự đ ộng còn có c ơ cấu cấp phôi , c ơ cấu gá đ ặt chi tiết đ ể đ o, có cấu vận chuyển, c ơ cấu quay chi tiết, c ơ cấu nhớ tín hiệu và các thùng chứa sản phẩm sau khi phân loại . Máy chọn tự đ ộng gồm những bộ phận nào ? GIỚI THIỆU MỘT SỐ MÁY CHỌN TỰ ĐỘNG Máy chọn tự đ ộng đư ờng kính lỗ của bạc.( hình ) Máy chọn tự đ ộng đư ờng kính trục hoặc bi cầu.( hình ) Máy chọn tự đ ộng đư ờng kính lỗ của bạc kiểu tiếp xúc đ iện- khí nén A B C D I II III IV V Nguyên lý hoạt đ ộng Chi tiết đư ợc đ ai (2) đư a đ ến máng (6)và chờ ở đ ĩa(7). Cam (16)có nhiệm vụ đ óng mở tiếp đ iểm 1-k đ ể nam châm (11) đ ẩy đ ầu đ o vào vị trí đ o, sau đ ó nhả ra trả đ ầu đ o và đ óng tiếp đ iểm 3-k đ ể nam châm (15) hút nấp(23) mở ra cho chi tiết l ă n vào thùng chứa. Việc đ óng mở các nấp thùng chứa đư ợc đ iều khiển bằng cảm biến (24) . -Khi kích th ư ớc lớn nhất , đ èn Đ1 sáng r ơ le P1 hút tiếp đ iểm 2-P1 , nam châm N1 hút mở cửa thùng cho chi tiết r ơ i vào.lúc này tiếp đ iểm B cũng đ óng nh ư ng do tiếp đ iểm 1-P1 mở nên đ èn Đ2 không sáng , r ơ le P2 không làm việc , N2 không hút . -Các tiếp đ iểm C, D lần l ư ợt đ óng theo kích th ư ớc nhỏ dần Máy chọn tự đ ộng đư ờng kính trục hoặc bi cầu kiểu c ơ quang đ iện.( Nguyên l ý) P2 II I III IV V Nguyên lý hoạt đ ộng Nguồn sáng S qua kính hội tụ Q , xuyên qua khe chắn V, chiếu vào g ươ ng G1, phản xạ lên g ươ ng G2, G3 rồi chiếu vào một tron g các đ iện trở nhạy quang F. Kích th ư ớc d của chi tiết thay đ ổi thông qua cần lắc g ươ ng G1 thay đ ổi vị trí sẽ làm lệch tia sáng chiếu lên các đ iện trở quang F , đ óng mở các tiếp đ iểm P, làm cho các nam châm hút mở các thùng chứa . Nếu kích th ư ớc quá nhỏ tia sáng chiếu ra ngoài F thì chi tiết sẽ r ơ i vào thùng (5) chứa phế phẩm. Máy chọn tự đ ộng đư ờng kính trục dùng cảm biến tiếp cận B1 B2  D a c) Chi tiết Máng dẫn SP I II III  S A B C B2 B1  A B C ĐIỀU CHỈNH VÀ XÁC ĐỊNH SAI SỐ CỦA MÁY CHỌN Điều chỉnh. Xác đ ịnh sai số của máy chọn. Điều chỉnh đ ầu đ o và vị trí các tiếp đ iểm sao cho t ươ ng ứng với các th ư ớc mẫu . Điều chỉnh có thể là đ iều chỉnh tĩnh hoặc đ iều chỉnh đ ộng Điều chỉnh những gì ở đ âu ? Điều chỉnh tĩnh là gì ? Điều chỉnh tĩnh : tiến hành lúc máy không làm việc , dùng c ă n mẫu hoặc kích th ư ớc mẫu đ ể đ iều chỉnh khoảng cách giữa các đ ầu đ o, các tiếp đ iểm đ iện. Điều chỉnh đ ộng là gì? Điều chỉnh đ ộng tiến hành trong trạng thái làm việc của máy . Cách này tiến hành nh ư sao : dùng chi tiết mẫu đư a vào máy đ ể máy chọn nhiều lần xem các vị trí máy cần đ iều chỉnh đ ã chính xác ch ư a . Sai số do nhiều yếu tố gây nên. Trong đ ó đ áng kể nhất là sai số của bộ đ o , các sai số về đ ịnh vị sai số của các nhân tố tác đ ộng Vì vậy việc tổng hợp lại không thể chính xác bằng khảo sát thực tế của kết quả chia nhóm. Khảo sát nên tiến hành với từng giới hạn chia nhóm Xác đ ịnh sai số của máy chọn KIỂM TRA TÍCH CỰC KHÁI NIỆM. MÔT SỐ DẠNG THIẾT BỊ ĐO TÍCH CỰC. PHÂN TÍCH SAI SỐ CỦA HỆ THỐNG KIỂM TRA TÍCH CỰC. ĐIỀU CHỈNH VÀ XÁC ĐỊNH SAI SỐ CỦA HỆ THỐNG KIỂM TRA TRONG KHI GIA CÔNG. KHÁI NIỆM Mức đ ộ duy trì kích th ư ớc. Mức đ ộ đ iều khiển thiết bị gia công. Thiết bị kiểm tra kích th ư ớc ngay trong quá trình gia công đ ể phát lệnh đ iều khiển bàn dao hay ụ đ á mài tiến vào đ ể khử sai số hệ thống thay đ ổi do mòn dung cụ cắt gây ra. Nh ư vậy lúc này làm việc gián đ oạn còn thiết bị công nghệ đ ã đư ợc đ iều khiển ban đ ầu.( HÌNH ) Mức đ ộ duy trì kích th ư ớc Hệ thống này duy trì không cho kích th ư ớc v ư ợt quá giới hạn giá trị max, min S ơ đ ồ hệ thống kiểm tra tự đ ộng khi mài d 1 2 3 4 5 6 A a) max min T1 T2 T3 b) Kích th ư ớc Thời gian a) S ơ đ ồ mài 1- là cảm biến; 2- là bộ xử lý, 3- làc ơ cấu chấp hành b) Quan hệ KT và tgian Ngoài việc duy trì kích th ư ớc không v ư ợc quá giới hạn cho phép , hệ thống còn đ iều khiển chế đ ộ cắt gọt . Có hai mức đ o đ iều khiển khác nhau : -Điều khiển máy theo chế đ ộ cắt đ ịnh sẳn bằng ch ươ ng trình ( có thể bằng các c ơ cấu đ iện hoặc l ư u sẳn trong máy tính). -Máy tính lựa chọn chế đ ộ cắt tối ư u theo tiêu chuẩn cho tr ư ớc đ ã cài vào máy.( HÌNH ) Mức đ ộ đ iều khiển thiết bị gia công 1-cảm biến đ o. 2-bộ nhớ giá trị thực. 3-bộ biến đ ổi . 4-máytính đ iện tử.5-mạch đ iều khiển. 6-c ơ cấu chấp hành. 7-bàn dao . 8-chi tiết gia công . Hệ thống này theo dõi kích th ư ớc chi tiết và đ iều khiển lại quá trình gia công Hình 4.11 Thiết bị đ o khi mài tròn trong Hình 4.12 Thiết bị đ o khi mài tròn ngoài đ ối tiếp Hình 4.13 S ơ đ ồ kiểm tra tích cực khi mài vô tâm 1-Bộ phận đ o l ư ờng 2-Các chi tiết đư ợc mài 3-Bánh cóc 4-Nam châm đ iện 5-Trục vít 6- Bánh vít 7-Trục vít me 8-Ụ bánh dẫn Hình 4.14 S ơ đ ồ kiểm tra tích cực khi mài phẳng Kiểm tra tích cực khi mài tròn ngoài có đ iều chỉnh chế đ ộ cắt PHÂN TÍCH SAI SỐ CỦA HỆ THỐNG KIỂM TRA TÍCH CỰC  Sai số của thiết bị kiểm tra. Sai số nhiệt đ ộ. Sai số chuẩn. Điều chỉnh và xác đ ịnh sai số hệ thống. Một số đ iểm chính khi thiết kế thiết bị kiểm tra. -Sai số tĩnh.-Sai số đ ộng.-Sai số do mòn đ ầu đ o. Sai số tĩnh và đ ộng đư ợc hiểu là sai lệch giữa kích th ư ớc thật và kích th ư ớc mà thiết bị kiểm tra chấp nhận và phản ánh ở trạng thái tĩnh và đ ộng . Sai số của thiết bị kiểm tra bao gồm những gì ? Đo trong lúc gia công bao giờ cũng chịu ảnh h ư ởng của sai số do nhiệt đ ộ. Tính theo công thức:  d:sai số của kích th ư ớc do nhiệt đ ộ  d: đư ờng kính chi tiết  1 :hệ số dãn nỡ dái của chi tiết  2 :hệ số giãn nở dài của thiết bị kiểm tra  t1 : hệ số giữa nhiệt tiêu chuẩn và nhiệt đ ộ chi tiết  t2 : hệ số giữa nhiệt tiêu chuẩn và nhiệt đ ộ thiết bị kiểm tra Sai số nhiệt đ ộ Sai số chuẩn bao gồm những gì ? -Sai số đ iều chỉnh.-Sai số của chi tiết mẫu.-Sai số đ o chọn chuẩn đ ể đ ặt thiết bị kiểm tra.-Sai số đ o biến dạng đ àn hồi của hệ thống M-D-G-K. ĐIỀU CHỈNH VÀ XÁC ĐỊNH SAI SỐ CỦA HỆ THỐNG KIỂM TRA TRONG KHI GIA CÔNG ĐIỀU CHỈNH. SAI SỐ CỦA HỆ THỐNG. Vấn đ ề đ iều chỉnh chủ yếu là quyết đ ịnh đ iểm ngừng máy. Có đ iểm ngừng máy tức là có kích th ư ớc mẫu đ ể đ iều chỉnh cảm biến . Điểm ngừng máy chính xác phải bảo đ ảm sao cho thiết bị kiểm tra trong khi gia công khống chế quá trình gia công cho kết quả nằm trong dung sai chế tạo chi tiết. ĐIỀU CHỈNH HỆ THỐNG KIỂM TRA TRONG KHI GIA CÔNG SAI SỐ HỆ THỐNG KIỂM TRA TRONG KHI GIA CÔNG Sai số của hệ thống bao gồm :- Sai số hệ thống cố đ ịnh. - Sai số hệ thống thay đ ổi.-Sai số ngẫu nhiên. MỘT SỐ ĐIỂM CHÍNH KHI THIẾT KẾ THIẾT BỊ KIỂM TRA TÍCH CỰC Phân tích nhiệm vụ của hệ thống kiểm tra. Lựa chọn ph ươ ng án. Tính toán và thiết kế cụ thể. Lắp ráp và vận hành thử. Phân tích nhiệm vụ của hệ thống kiểm tra Tr ư ớc khi thiết kế cần nghiên cứu chi tiết về quá trình công nghệ . Nắm vững thiết bị gia công và mục tiêu cần kiểm tra là gì ?. Kiểm tra đ ể đ iều khiển thông số nào ?. Thiết bị kiểm tra phát huy tính hiện đ ại, chính xác, công nghệ ổn đ ịnh, sai số hình dáng hình học nhỏ. Lựa chọn ph ươ ng án Thu thập các tài liệu liên quan đ ến máy cắt, liên quan đ ến hệ thống kiểm tra đ ã có. Lựa chọn ph ươ ng án đ o . Lựa chọn mức đ ộ tự đ ộng hoá. Xác đ ịnh tính vạn n ă ng của hệ thống kiểm tra. Xác đ ịnh đ iểm đ ặt thiết bị đ o. Tính toàn và thiết kế cụ thể Khi tính toán và thiết kế cần đ ảm bảo: Độ chính xác cần thiết của thiết bị . Độ an toàn của thiết bị. Sử dụng thuận tiện, nhanh chóng và dễ đ iều chỉnh. Phù hợp với máy cắt . Dễ chế tạo, giá thành rẻ. Thông qua quá trình lắp ráp trên máy , cho làm việc thử, kiểm tra lại toàn bộ hệ thống và có thể sửa đ ổi thiết kế vì có một số đ iểm không thuận tiện và không hợp lý. Lắp ráp và vận hành thử CH ƯƠ NG 5 HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG HOÁ MỤC ĐÍCH LẮP RÁP, VẬN HÀNH XỬ LÝ KỸ THUẬT BẢO TRÌ, SỬA CHỮA Để hình thành hệ thống sản xuất tự đ ộng từ các máy tự đ ộng riêng lẻ cần bảo đ ảm những vấn đ ề gì ? Dòng vận đ ộng vật chất (Material) Dòng vận đ ộng thông tin (Information) Dòng vận đ ộng n ă ng l ư ợng (Energy) TÌM HIỂU CÁC HỆ THỐNG SẢN XUẤT NÀO? DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT HỆ THỐNG SẢN XUẤT TÍCH HỢP DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG Hình 5.1 Dây chuyền tự đ ộng của hãng Bard Barner HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT CHI TIẾT DẠNG HỘP CỦA HÃNG CINCINNATRI TÌM HIỂU CÁC VẤN ĐỀ NÀO TRONG DÂY CHUYỀN ? NGUYÊN TẮC LÀM VIỆC C Ơ CẤU VẬN CHUYỂN PHÔI TRÊN DÂY CHUYỀN ĐỊNH VỊ PHÔI KHI GIA CÔNG TRÊN DÂY CHUYỀN HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠTFlexible Manufacturing System : FMS TRUNG TÂM GIA CÔNG HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG LINH HOẠT TRUNG TÂM GIA CÔNG  Hình 5.2 Trung tâm Tiện -Phay của Cộng hòa Liên bang Đức TRUNG TÂM GIA CÔNG  Hình 5.3 T.T Gia công trục khuỷu TRUNG TÂM GIA CÔNG HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG LINH HOẠT Hình 5.4 Hệ thống FMS của hãng Jamazaki đ ể gia công các chi tiết dạng hộp 1-Các ổ chứa dụng cụ ; 2-Các máy gia công ; 3-Các c ơ cấu vệ tinh HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG LINH HOẠT Hình 5.5 S ơ đ ồ hệ thống FMS đ ể gia công nhiều chủng loại chi tiết dạng hộp 1-Kho chứa tĩnh; 2-Bộ đ ịnh vị tự đ ộng; 3-Máy CNC n ă m tọa đ ộ; 4-Máy CNC sáu tọa đ ộ; 5-Máy CNC khoan lỗ sâu; 6-Máy đ iều chỉnh dụng cụ; 7,12-Máy xếp đ ống; 8-C ơ cấu xếp tải; 9-Vị trí kiểm tra; 10-Vị trí tháo dỡ; 11-Vị trí cung cấp phôi; 13-B ă ng chuyền tích trữ các c ơ cấu vệ tinh Tổ chức dòng l ư u thông chi tiết tự đ ộng M 1 R M 2 M i M n-1 M n L 1 L 2 P L 3 out Hình 5.6 L ư u thông chi tiết kiểu “nối ghép thay thế” M- trạm công nghệ R- Robot cấp phôi P- Bàn kẹp vệ tinh L 1 - Đ ư ờng vận chuyển phôi L 2 - Đ ư ờng vận chuyển SP L 3 - Đ ư ờng vận chuyển RB Tổ chức dòng l ư u thông chi tiết tự đ ộng M 1 R M 2 M i M n-1 M n L 1 L 2 P L 3 out b a Hình 5.7 L ư u thông chi tiết kiểu “nối ghép bổ sung” a - H ư ớng trao đ ổi phôi qua ổ tích lũy trung tâm. b - H ư ớng trao đ ổi phôi trực tiếp từ máy này qua máy kế bên. M 1 M 2 M i M n-1 M n R L 3 L 1 L 2 out Hình 5.8 L ư u thông chi tiết kiểu “nối ghép tổ hợp” Tổ chức dòng l ư u thông chi tiết tự đ ộng Tổ chức dòng l ư u thông chi tiết tự đ ộng M 1 M 2 M i M n-1 M n L 1 L 2 L 3 L 4 L 3 L 3 L 3 L 3 P P P P P out R P Hình 5.9 L ư u thông chi tiết với nguyên tắc nối ghép mở rộng L 3 - các ổ tích lũy trung gian Tổ chức l ư u thông và cấp dao tự đ ộng a) b) Hình 5.10 Ổ tích dao (a) và c ơ cấu thay dao (b) Tổ chức l ư u thông và cấp dao tự đ ộng Hình 5.11 Hệ thống tích trữ dao kiểu xích Hệ thống sản xuất tích hợp CIM (Computer Integrated Manufacturing) Hình 5.12 Vòng tròn CIM của CASA/SME Giải thích các thành phần của CIM: 1-Cấu trúc hệ thống tích hợp; 2- Quản lý nguồn thông tin; 3- Thiết kế ; 4- Phân tích và mô phỏng; 5- Tài liệu; 6- Quá trình đ ạt chất l ư ợng và bố trí mặt bằng thiết bị; 7- Lập ch ươ ng trình; 8- Vật liệu; 9- Mặt bằng sản xuất; 10- Xử lý vật liệu; 11- Lắp ráp; 12- Giám sát và kiểm tra; 13- Quá trình sử dụng vật liệu; 14- Nhà máy tự đ ộng hóa; 15- Sản phẩm và quá trình; 16- Lập kế hoạch sản xuất và kiểm tra; 17- Lập kế hoạch chiến l ư ợc; 18- Tài chính; 19- Quản lý sản xuất và quản lý nguồn nhân lực; 20- thị tr ư ờng. CIM có những ư u đ iểm sau: 1 - Tính linh hoạt cao của sản phẩm, của sản l ư ợng và cả của vật liệu. 2 - Nâng cao n ă ng suất và chất l ư ợng gia công. 3 - Quan hệ chặt chẽ và trực tiếp giữa thiết kế và sản xuất. 4 - Giảm cả lao đ ộng trực tiếp và gián tiếp. 5 - Thiết kế có n ă ng suất và đ ộ chính xác cao. 6 - Tiêu chuẩn hóa cao và sử dụng vật liệu hợp lý. 7 - Tiết kiệm thời gian và mặt bằng sản xuất. 8 - Tạo c ơ sở dữ liệu chung đ ể loại trừ các bộ phận chứa dữ liệu đ ộc lập. 9 - Loại trừ các công việc lặp lại không cần thiết. 10 - Giảm thời gian giám sát sản xuất và số nhân sự thực hiện công việc này. 11 - Cạnh tranh mạnh mẽ với các đ ối thủ. CH ƯƠ NG 6 TỰ ĐỘNG HÓA QUÁ TRÌNH LẮP RÁP 6-1. CÁC VẤN ĐỀ CHUNG CỦA TỰ ĐỘNG HOÁ QUÁ TRÌNH LẮP RÁP . 6-2. ĐỊNH VỊ CHI TIẾT KHI LẮP RÁP TỰ ĐỘNG . 6-3. ĐIỀU KHIỂN VÀ XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ LẮP RÁP TỰ ĐỘNG. 6-4. ỨNG DỤNG RÔBÔT TRONG LẮP RÁP TỰ ĐỘNG. CÁC VẤN ĐỀ CHUNG CỦA TỰ ĐỘNG HOÁ QUÁ TRÌNH LẮP RÁP Khái niệm . Hệ thống công nghệ lắp ráp. Các nhiệm vụ c ơ bản. Độ chính xác của hệ thống lắp ráp tự đ ộng . N ă ng suất của hệ thống . Ph ươ ng h ư ớng phát triển của tự đ ộng hoá. Tự đ ộng quá trình lắp ráp là gì ? Là khâu cuối cùng của quá trình sản xuất. Thực hiện liên kết các chi tiết và cụm chi tiết với nhau đ ể tạo ra sản phẩm yêu cầu . Hệ thống công nghệ lắp ráp Khái niệm . Các giai đ oạn trong quá trình lắp ráp. Một số hệ thống lắp ráp c ơ bản . Hệ thống công nghệ lắp ráp là gì ? Là tập hợp của các phần tử và c ơ cấu, đư ợc thiết lập đ ể hoàn thành một nhiệm vụ lắp ráp đ ã đ ịnh tr ư ớc . Các công đ oạn trong quá trình lắp ráp Tiếp nhận chi tiết c ơ sở và chi tiết lắp ráp đư a vào vị trí công tác . Gá đ ặt chi tiết c ơ sở và đ ịnh vị s ơ bộ chi tiết lắp ráp. Định vị chính xác chi tiết c ơ sở và chi tiết lắp ráp. Liên kết các chi tiết Kiểm tra vị trí t ươ ng quan chính xác của chi tiết c ơ sở và chi tiết lắp ráp. Đ ư a sản phẩm ra khỏi vị trí lắp ráp. S ơ đ ồ hệ thống lắp ráp c ơ bản CTLR4 CTLR2 CTLR3 CTCS1 CTLR1 ĐVLR VC 2 VC 1 VC 3 VC 4 ĐG VLP TH NL DC CTCS :chi tiết c ơ sở. TLR :chi tiết lằp ráp.VC :c ơ cấu vận chuyển. ĐVLR : đơ n vị lắp ráp. NL: n ă ng l ư ợng.TH : tín hiệu. VLP : vật liệu phụ.ĐG : đ ồ gá. DC :dung cụ. Nhiệm vụ tự đ ộng quá trình lắp ráp là gì ? Xác đ ịnh mức đ ộ ảnh h ư ởng của quan hệ lắp ráp trong các mối lắp cố đ ịnh tới các bề mặt thực hiện chuyển đ ộng công tác chính. Xác đ ịnh tải trọng vận hành tới chuỗi kích th ư ớc công nghệ khép kín khi lắp ghép. Xác đ ịnh và đ ánh giá các sai số công nghệ lắp ráp trên mối lắp cố đ ịnh , tìm kiếm các ph ươ ng pháp hợp lý nhằm loại bỏ chúng, nâng cao chất l ư ợng của mối lắp và sản phẩm. Sử dụng gia công c ơ đ ể loại bỏ ảnh h ư ởng của quan hệ lắp ghép và tải trọng vận hành cũng nh ư sai số công nghệ khi vận hành. Độ chính xác của hệ thống lắp ráp là ? Là sai số t ươ ng quan của các bề mặt lắp ghép, kích th ư ớc lắp ghép, các sai lệch này làm ảnh h ư ởng tới vị trí t ươ ng đ ối của các chi tiết lắp ráp NĂNG SUẤT CỦA HỆ THỐNG LẮP RÁP TỰ ĐỘNG N ă ng suất Q của hệ thống tự đ ộng là số l ư ợng sản phẩm đ ạt chất l ư ợng đư ợc lắp ráp trong một đơ n vị thời gian . t cb:thời gian c ơ bản . t ph :thời gian phụ không trùng do thực hiện các hành trình phụ . t cb :mất mát không có chu kỳ cho một đơ n vị sản phẩm. Ph ươ ng h ư ớng phát triển tự đ ộng hoá quá trình lắp ráp Thiết lập các hệ thống lắp ráp linh hoạt đ ể thực hiện các quá trình lắp ráp khi sản phẩm thay đ ổi Thiết lập c ơ sở khoa học và kinh tế cho quá trình rôbôt hoá các quá trình lắp ráp tự đ ộng . Hoàn thiện ph ươ ng pháp tính chế đ ộ lắp ráp và l ư ợng phôi dự trữ tr ư ớc khi thực hiện lắp ráp . Tổ chức sản xuất tập trung các modun tiêu chuẩn có tính tới nhu cầu thực tế . Xây dựng và hoàn thiện kỹ thuật thiết kế cho các thiết bị lắp ráp đ iều khiển theo dây chuyền . Thiết kế và chế tạo các rôbôt và môdun lắp ráp chuyên dùng đ iều khiển thích nghi . Nghiên cứu thiết lập các ph ươ ng pháp lắp ráp mới với các đ iều kiện khác nhau. ĐỊNH VỊ CHI TIẾT KHI LẮP RÁP TỰ ĐỘNG ĐỊNH VỊ MẶT TRỤ TR Ơ N. ĐỊNH VỊ MẶT PHẲNG. ĐỊNH VỊ MẶT REN. ĐỊNH VỊ TRỤ TR Ơ N Khi đ ịnh vị chi tiết lắp ghép , đư ờng tâm của chúng có thể không trùng nhau và bị lệch đ i một góc . Các sai lệch này do sai số kích th ư ớc đư ờng kính : đ ộ không trụ , đ ộ không tròn, đ ộ không vuông góc giửa mặc đ ầu bạc đ ối với các mặt chuẩn. Vì vậy khi lắp ráp tự đ ộng khi lắp ráp phải có ít nhất một trong hai chi tiết có khả n ă ng di chuyển và lắc trong không gian trong phạm vi cho phép . ( hình ) ĐỊNH Vị MẶT PHẲNG Phần lớn các đơ n vị lắp có các phần tử lắp ghép theo mặt phẳng đ iều đư ợc lắp theo vài dạng bề mặt . Vì vậy cần phải xác đ ịnh đ iều kiện lắp cho từng dạng bề mặt ghép riêng biệt .( hình ) ĐỊNH VỊ MẶT REN Giống nh ư khi lắp trụ tr ơ n , chỉ khác là đ ầu mối ren của bulông và đ ai ốc phải trùng nhau . Ngoài chuyển đ ộng lắc đ ể lựa cho đư ờng tâm của hai chi tiết trùng nhau và tịnh tiến còn chuyển đ ộng xoay t ươ ng đ ối của chi tiết này với chi tiết kia. Việc đ ịnh vị tự đ ộng cần quan tâm vì dễ xảy ra hiện t ư ợng cắt đ ức , hỏng ren.( hình ) ĐỊNH VỊ KHI LẮP RÁP TỰ ĐỘNG ĐỊNH VỊ CỨNG TỰ ĐỊNH VỊ ĐỊNH VỊ CỨNG d) ỨNG DỤNG RÔBỐT TRONG LẮP RÁP TỰ ĐỘNG CÁC VẤN ĐỀ CHUNG . MỘT SỐ LOẠI THÔNG DỤNG TRONG LẮP RÁP TỰ ĐỘNG. CÁC VẤN ĐỀ CHUNG HIỆU QUẢ SỬ DỤNG. CÁC THÔNG SỐ KHI THIẾT KẾ RÔBÔT. CÁC CHUYỂN ĐỘNG CHÍNH CỦA RÔBÔT. Các chi tiết lắp ráp có tính công nghệ cao , đư ợc tiêu chuẩn hoá và thống nhất hoá. Các quy trình công nghệ lắp ráp đư ợc tiêu chuẩn hoá . Rôbôt có cấu trúc đơ n giản có khả n ă ng hoạt đ ộng cao , có đ ộ tin cậy cao , ít hỏng hóc. Chọn lựa hệ thống đ iều khiển thích hợp. Hiệu quả sử dụng nâng cao nếu đ ảm bảo các yêu cầu sau Kết cấu phù hợp . Số bật tự do chuyển đ ộng . Tải trong nâng . Độ chính xác vị trí. Khoảng không gian làm việc. Ph ươ ng pháp lập trình và đ iều khiển. C ơ cấu dẩn đ ộng và vận tốc dịch chuyển. Ph ươ ng pháp đ iều chỉnh đ ể lắp ráp sản phẩm mới . Giá thành. Các thông số cần quan tâm khi thiết kế rôbôt Chuyển đ ộng của tay rôbôt. Các chuyển đ ộng đ ịnh vị của c ơ cấu công tác. Chuyển đ ộng của thân rôbốt. Các chuyển đ ộng rôbốt cần l ư u ý MỘT SỐ DẠNG THÔNG DỤNG . RÔBỐT BÀN CÓ CÁNH TAY QUAY. . RÔBỐT DẠNG CỔNG. . RÔBỐT MÔĐUN-TỔ HỢP. Có hệ toạ đ ộ vuông góc không gian 3 chiều . Có kết cấu tiêu chuẩn thuận tiẹân khi thay đ ổi sản phẩm. Có thể kết hợp với nhiều rôbốt loại này vào một hệ thống và đ iều khiển bằng một máy vi tính. Ví dụ : rôbốt A-3000 và rôbốt PUMA Đặc đ iểm của rôbốt đ ể bàn có cánh tay Rôbốt A-3000 Sử dụng đ ể lắp ráp, cấp phôi đ óng gói, hàn, kiểm tra sản phẩm . Có 5 chuyển đ ộng c ơ bản (X,Y,Z, ,) Rôbốt PUMA Có 6 chuyển đ ộng c ơ bản .      1  Có đ ộ đ ứng vững cao theo ph ươ ng thẳng đ ứng . Dịch chuyển cánh tay thực hiện nhờ đ ộng c ơ đ iện một chiều . Chuyển đ ộng thẳng của cánh tay đ ứng nhờ xilanh thuỷ lực. Ngoài ra còn trang bị thêm các senso(cảm biến) thông qua các camera đ iều khiển từ xa.( Hình ) Đặc đ iểm của rôbốt dạng cổng Rôbốt Xigma-MT1 Sử dụng nguyên tắc mô đ un-tổ hợp tạo ra các rôbốt có chức n ă ng khác nhau với các đ ặt tính tối ư u hiệu quả cao cho từng nhiệm vụ .( Hình ) Do số l ư ợng các mô đ un khác có hạn nên khi tổ hợp gây ra trọng l ư ợng thừa không cần thiết, giảm đ ộ cứng vững, đ ộ chính xác . Đặt đ iểm của rôbốt mô đ un –tổ hợp Rôbốt RobitusRC(Nhật)