1 PHẦN MỞ ĐẦU Lý do chọn đề tài. Ngày nay sự phát triển của công nghệ tự động hóa là một sự phát triển mạnh mẽ và liên tục. Nhưng một vấn đề lớn được đặt ra đó là tính hiệu quả kinh tế. Làm thế nào để tiết kiệm được thời gian trong công việc, đồng thời thay con người đến mức tối đa đặc biệt là trong công nghiệp. Vấn đề đó cần được đưa ra h ướng giải quyết như thế nào? Phương án giải quyết. Khi bước vào thực tập công ty thì ban lãnh đạo đã chỉ thị và định hướng về đề tài trong xưởng Assy, đây là sản phẩm mang tính đặc thù của công ty, các sản phẩm hiện tại thì được lắp bởi công nhân trong công ty. Trước nhiệm vụ được giao là tìm hiểu và tìm giải pháp, giảm sự mệt nhọc cho công ty, thay thế công nhân, nhóm đã tiến hành ngay quá trình tìm hiểu việc lắp ráp và kiểm tra tại xưởng. Đầu tiên phả i nghiên cứu kỹ lưỡng các chi tiết của viết lăn mực Keshipon, đây là những chi tiết rất phức tạp về kích thước cũng như hình dạng, cho nên quá trình nghiên cứu chi tiết tốn rất nhiều thời gian vì nó rất quan trọng cho quá trình thiết kế máy sau này. Sau khi nghiên cứu kỹ lưỡng hai chi tiết thì nhóm nhận thấy không thể thiết kế máy lắp ráp Roller Cap ngay một lúc được mà nhóm phải nghiên cứu từng giai đoạn, kiểm tra các ý tưở ng có tính khả thi cho từng giai đoạn lắp ráp của sản phẩm Keshipon. Thử các phương án cho từng giai đoạn, sau đó tìm ra phương án hợp lý nhất, đơn giản nhất, và tiết kiệm nhất. Tổng quan lịch sử nghiên cứu của đề tài. Khi nhóm bắt đầu bước vào thực tập tại công ty Plus ban lãnh công ty đã hướng cho nhóm nghiên cứu về các sản phẩm tại xưởng Assy và đã giao cho nhóm nhiệm vụ nghiên cứu đề tài “THIẾT KẾ MÁY DẬP ROLLER CAP KESHIPON” đây là sản phẩm mới của công ty và đang được ban lãnh đạo công ty 2 quan tâm. Công ty yêu cầu nhóm nghiên cứu và lên kế hoạch thiết kế quá trình dập Roller (cục mực) vào Cap. Hiện tại công nhân dưới xưởng lắp ráp (Assy) tiến hành lắp Roller vào Cap viết Keshipon bằng tay. Tính mới của đề tài: Cap sẽ được đưa vào tự động, cấp Roller bằng tay, quá trình dập tự động, công nhân sẽ giảm bớt khó khăn và thời gian sẽ được tăng lên. Mục tiêu đề tài. Từ thực tế và nhu cầu của công ty thì ý t ưởng thiết kế máy tự đông hóa trong khâu lắp đầu Roller Cap Keshibon ra đời nhằm khắc phục những vấn đề trên. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài: Quá trình sản xuất vẫn phải phụ thuộc vào con người là chủ yếu, nên sẽ mắc phải những vấn đề sau: - Sản phẩm vẫn còn bị lỗi nhiều. - Tính đồng loạt không cao. - Năng suất không cao. - Tồn đọng hàng vẫn xảy ra. Phạm vi nghiên cứu của đề tài. Do thời gian nhóm thực hiện nghiên cứu đề tài trong công ty có hạn vì vậy đề tài chỉ thực hiện nghiên cứu các nội dung sau: + Nghiên cứu cụm dập Roller Cap bằng tay (Công nhân tiến hành đưa Cap vào khuôn trước sau đó bỏ Roller vào và nhấn nút để xilanh tiến hành quá trình dập). + Nghiên cứu máy dập Roller Cap bán tự động. Phương pháp nghiên cứu của đề tài. Dựa trên những cơ s ở lý thuyết cũng như thực tế tại công ty và phòng phát triển kĩ thuật nhóm đã tiến hành lên phương án và thiết kế mô hình áp dụng vào thực tế, mô phỏng sau đó chỉnh sửa mô hình, tiến hành xuất bản vẽ, gia công tại công ty để tiến đến quá trình lắp ráp, do gia công không thật sự chính xác nên trong quá trình lắp ráp nhóm phải chỉnh sửa rất nhiều, cuối cùng cho ra đời máy bán tự 3 động. Sau quá trình kiểm tra kết quả máy đạt hiệu quả rất cao, phù hợp với thực tế và đem lại rất nhiều lợi ích cho công ty. Quá trình tiến hành thiết kế. Việc đầu tiên nhóm phải làm đó là nghiên cứu kỹ lưỡng các chi tiết Roller và Cap, đây là những chi tiết rất phức tạp về kích thước cũng như hình dạng. Chi tiết ROLLER rất phức tạp vì mực đen rất dễ gây dính mự c lên các bề mặt và cũng không thể tiếp xúc nhiều sẽ gây ra những lỗi của đầu ROLLER ta không thể dùng vật gì để tác động vào phần chứa mực. Chi tiết CAP cũng rất phức tạp, được cấu tạo bằng nhựa ABS nếu chúng ta tác động một lực quá mạnh sẽ dẫn đến chi tiết CAP bị nứt hoặc vỡ ra. Sau khi nghiên cứu kỹ lưỡng hai chi tiết thì nhóm nhận thấy không thể thi ết kế máy lắp ráp ROLLER CAP ngay một lúc được mà nhóm phải nghiên cứu từng giai đoạn, kiểm tra các ý tưởng có tính khả thi cho từng giai đoạn lắp ráp của sản phẩm KESHIPON. Nhóm đã tiến hành thử các phương án cho từng giai đoạn, sau đó tìm ra phương án hợp lý nhất, đơn giản nhất, và tiết kiệm nhất. Mục tiêu đã đạt được. - Nâng cao tính tự động hóa. - Hạn chế công nhân và chi phí. - Sản ph ẩm đạt chỉ tiêu đồng bộ. - Tính thẩm mỹ cao. - Xử lý hàng tồn đọng và hạn chế các sản phẩm lỗi. - Tăng tính kinh tế. Đề tài được đánh giá là một trong những đề tài đòi hỏi độ chính xác rất cao về gia công cơ khí vì rất dễ xảy ra lỗi sẽ dẫn đến thiệt hại về kinh tế cho công ty. Ưu, nhược điểm của đề tài. + Ưu đi ểm: - Có tính kinh tế rất cao. - Có tính chất ứng dụng vào thực tế cao. 4 - Hướng phát triển máy tự động hoàn toàn. + Nhược điểm: - Chưa tự động hoàn toàn. - Tốc độ chưa theo ý muốn ban đầu. 5 PHẦN NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1.1 Đặt vấn đề. Ngày nay với việc xã hội ngày càng phát triển, công nghệ ngày càng được cải tiến và nâng cao thì yêu cầu của con người cũng ngày càng cao, việc sử dụng máy móc sẽ giúp con người tập trung vào những công việc đòi hỏi tính sáng tạo và chất lượng cao, các máy tự động sẽ giúp ích con người nhiều, những công việc nguy hiểm, nặng nhọc, đặc biệt trong ngành công nghiệp máy móc sẽ giúp ích được rất nhiều cho con người và còn hơn n ữa khi các máy này được tự động hóa, hiện nay các máy tự động hóa đang có mặt trong rất nhiều lĩnh vực không riêng gì ngành công nghiệp. Hiện nay các máy tự đông hóa được ứng dụng chủ yếu trong hai lĩnh vực là công nghiệp và dịch vụ, tự động hóa công nghiệp giữ vai trò quan trọng bởi vì nó phục vụ trong ngành sản xuất, là nơi chủ yếu làm ra của cải cho xã hội và từ đó có nguồn kinh phí cho nghiên cứu - phát triể n, ngành dịch vụ phát triển rất nhanh chóng với nhiều chủng loại, nhiều khả năng mới. Từ những ứng dụng rộng rãi của máy bán tự động và hơn nữa là tự động hoàn toàn và khả năng ứng dụng vào thực tế, nhóm muốn làm một điều gì nhỏ có ích góp phần vào việc phát triển khoa học kỹ thuật cũng như từ ứng dụng từ thực t ế, từ những yêu cầu công ty nhóm đã tìm tòi nghiên cứu và thiết kế máy bán tự động và hướng phát triển sau này sẽ là tự động hoàn toàn “THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÁY DẬP TỰ ĐỘNG ROLLER CAP” nhằm áp dụng vào thực tế tại công ty. 6 1.2 Giới thiệu thiết bị. 1.2.1 Giới thiệu khí nén. 1.2.1.1 Máy nén khí. Là loại máy nén khí kiểu pisttông hai cấp được hoạt động theo nguyên lý thay đổi thể tích: Không khí được dẫn vào buồng chứa, ở đó thể tích buồng sẽ hỏ lại như vậy theo định luật Boyle – Mariotte áp suất trong buồng chứa sẽ tăng lên. Hình 1.1 Máy nén khí kiểu 2 pistông [3] 1. Bình chứa, 2. Pisttông, 3. Động cơ Quy mô sản xuất của Công Ty lớn nên nhu cầu sử dụng khí là rất lớn nên Công Ty lắp đặt hệ thống máy nén khí lớn đáp ứng nhu cầu sử dụng. Hình 1.2 Máy nén khí [7] 3 2 1 7 Ngồi ra khi ở những vị trí lưu động thì có trang bị thêm máy nén khí nhỏ. Là loại máy nén khí kiểu pisttơng hai cấp được hoạt động theo ngun lý thay đổi thể tích: Khơng khí được dẫn vào buồng chứa, ở đó thể tích buồng sẽ nhỏ lại như vậy theo định luật Boyle – Mariotte áp suất trong buồng chứa sẽ tăng lên. Hình 1.3 Máy nén khí kiểu 2 pisttơng [3] 1.2.1. 2 Xilanh có vòng đệm từ trường. Ngun lý cấu tạo và ký hiệu: Các vòng đệm mang từ tính bọc xung quanh pisttơng tiếp xúc với xilanh khơng mang từ tính. Cấu tạo này của xilanh có thể giúp nhóm đặt các cảm biến từ trường ở cuối hành bên ngồi thân xilanh để nhận tín hiệu điều khiển khi xilanh hồn thành một hành trình. Kí hiệu Hình 1.4 Xilanh có vòøng đệm từ trường [7] 8 Kí hiệu - Phương pháp chọn xilanh: Nhóm áp dụng cơng thức tính xilanh và dựa vào các thực nghiệm tại cơng ty. : t F Lực đẩy của xilanh (KN) :A Diện tích tiết diện của pisttơng (cm 2 ) :p Áp suất (bar), (1 bar = 1.019716 kg/cm 2 ) [3] Hình 1.6 Xilanh tác dụng hai chiều có cơ cấu giảm chấn khơng điều 1. Đệm đầu 2. Nam châm 3. Ống bọc 4. Thân 5. Bạc đạn 6. Đệm kín 7. Nắp xilanh 8.Cổng cấp khí Hình 1.5 Cấu tạo xilanh tác động hai chiều [7] Hình 1.7 Xilanh tác dụng hai chiều có cơ cấu giảm chấn điều chỉnh được pAF t . = trong đó 9 Mặt khác 4 . 2 d A π = với d là tiết diện của xilanh [3] Suy ra π . .4 p F d = từ đó tính được tiết diện ống cần tìm. - Chọn xilanh cấp phôi đầu L có đường kính trục là Þ10 hành trình 25 mm. - Chọn xilanh cấp phôi kim và ống có đường kính trục là Þ10 hành trình 25mm. - Chọn xilanh đẩy sản phẩm ra có đường kính trục là Þ10 hành trình 20mm. - Chọn xilanh cấp phôi đầu R có đường kính trục là Þ32 hành trình 25mm ( kgF t 6= , p = 6 bar, suy ra d = 3.09 cm = 30.9 mm, nên chọn d = Þ 32mm) Hình 1.8 Các thông số để chọn xilanh [5] MA : Đây là ký hiệu mã xilanh Boze size : Tiết diện của pisttông Stroke : Hành trình xilanh LB : Đồ gá xilanh 10 - Những xilanh mà nhóm đã chọn. Hình 1.9 Xilanh xoay [5] Hình 1.10 Xilanh dập [5] Hình 1.11 Xilanh chia phôi [5]