NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Ngày tháng năm Người nhận xét NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Ngày tháng năm Người nhận xét MỤC LỤC MỤC LỤC 1 DANH MỤC BẢNG BIỂU 6 DANH MỤC HÌNH 7 LỜI NÓI ĐẦU 11 CHƯƠ.
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TAY KẸP BỐC XẾP GẠCH TUYNEL
Mục tiêu, nội dung, phương pháp nghiên cứu
1.1.1 Lý do chọn đề tài
Trong thời kỳ hội nhập, sự phát triển của khoa học kỹ thuật hiện đại thì ngành kỹ thuật cơ khí là một ngành quan trọng không thể thiếu trong sự phát triển của khoa học kỹ thuật hiện đại Đây là ngành rất quan trọng và không thể thiếu trong sự phát triển của khoa học kỹ thuật hiện đại Mục đích của ngành khoa học tổng hợp liên ngành này là nhằm phát triển tối đa tư duy hệ thống trong thiết kế và phát triển sản phẩm để tạo ra những sản phẩm mới có những tính năng vượt trội Robot chính là một sản phẩm tiêu biểu của ngành kỹ thuật cơ khí Sinh viên ngành kỹ thuật cơ khí được trang bị các kiến thức về hệ thống sản xuất tích hợp máy tính, hệ thống khí nén – thủy lực, hệ thống điều khiển nhúng, hệ thống đo lường và điều khiển thông minh; kiến thức về cảm biến, robot
Nhằm cải thiện khả năng thiết kế sản phẩm và nâng cao tính ứng dụng của hệ thống tự động đồng thời bổ sung thêm kiến thức cơ bản khác nhóm em chọn đề tài: “Nghiên cứu tính toán, thiết kế và chế tạo mô hình hệ thống tay kẹp thông minh ứng dụng trong nhà máy sản xuất gạch Tuynel”.
- Xây dựng các bước, quy trình tính toán thiết kế, chế tạo hệ thống tay gắp gạch tuynel tự động
- Tìm hiểu cấu tạo cụ thể các chi tiết của cánh tay robot gắp gạch tuy nel.
- Nắm vững nguyên lý hoạt động của các chi tiết và cơ cấu vận hành của cánh tay robot.
- Tìm hiểu được những nguyên nhân, hư hỏng tồn tại và cách khắc phục những hư hỏng của cánh tay robot.
- Xây dựng quy trình kiểm tra bảo dưỡng và sửa chữa các chi tiết của cánh tay robot.
- Kiến thức trong đồ án có thể khuyến cáo, người sử dụng tham khảo để sử dụng, sửa chữa và sử dụng robot an toàn và hiệu quả hơn.
Tổng Quan Về Gạch Tuynel
Ngày nay việc thuê nhân công đang trở thành nỗi lo của các chủ doanh nghiệp, đặc biệt là nhân công bốc xếp trực tiếp như bốc xếp gạch tuynel tại các nhà máy gạch Việc lắp bộ kẹp gạch cho xe nâng hiện có sẽ giúp cho doanh nghiệp tận dụng được phương tiện hiện có, thay thế được rất nhiều nhân công trong công đoạn bốc xếp gạch Ngoài ra, sử dụng tay kẹp thông minh có thể lắp đặt lên các xe nâng, roboot vì vậy tính tự động hóa rất cao, đảm bảo an toàn lao động, sản phẩm gạch ra lò đồng đều, dễ dàng vận chuyển, xếp dỡ
Hình 1 1 Robot tự động hóa xếp gạch bằng tay kẹp thông minh
Gạch Tuynel (còn gọi là gạch nung) là gạch được làm từ đất sét, được ủ rất kỹ càng, đúng theo thời gian quy định rồi mới được đưa vào quá trình sản xuất Được đun nén cùng với các kỹ thuật khác cho ra thành phẩm là những viên gạch chất lượng, loại gạch này có độ hút ẩm thấp, cường độ chịu lực cao, mẫu mã đẹp sang trọng và chất lượng cho các công trình.
Khác với gạch block là gạch không nung, loại gạch đỏ này vốn đã được sử dụng từ rất lâu trong ngành xây dựng ViệtNam.
Hình 1 2 Gạch Tuynel được dùng phổ biến trong các công trình xây dựng
1.2.2 Quy trình sản xuất gạch tuynel
Với sự phát triển của các trang thiết bị máy móc, công nghệ sản xuất gạch Tuynel ngày nay theo dây chuyền tự động hóa theo những công đoạn tiêu chuẩn như: Đất sét hoặc đất đồi sau khi khai thác, được ngâm ủ và xử lý,loại bỏ các tạp chất theo quy định, nhằm tăng tính dẻo cũng như độ đồng đều của đất Sau đó đất được đưa vào thùng tiếp liệu để đưa vào công đoạn sơ chế Giai đoạn sơ chế gồm: Tiếp nguyên liệu – tách đá – nghiền khô – nghiền tinh.
Hình 1 3 Quy trình sản xuất gạch Tuynel
Quy trình sản xuất gạch tuynel gồm 6 bước:
Bước 1: Nguyên liệu sau khi được xử lý qua các máy cấp liệu và máy nghiền được máy xúc nhiều gàu thủy lực đưa vào máy trộn và trộn đều theo thông số cài đặt.
Bước 2: Máy đùn gạch chân không đùn nguyên liệu sau khi trộn thành các dải hình trụ với chiều rộng và cao đã được đặt sẵn.
Bước 3: Sau khi được đùn ra từ máy đùn gạch, máy cắt cắt lần
1 thành từng cột, sau đó cắt tiếp lần 2 thành từng viên gạch theo kích thước yêu cầu.
Bước 4: Gạch khi cắt, gạch được đưa vào buồng sấy và sấy khô
Bước 5: Gạch mộc sau khi sấy được xếp lên các xe lò bằng các rô – bốt xếp gạch Sau đó đưa vào lò nung với nhiệt độ khoảng 750 đến 1100 0 C.
Bước 6: Sau khi nung, gạch được đưa vào xếp kiện, đóng gói và lưu kho, xuất bán.
Hình 1 4 Dây chuyền sản xuất gạch Tuynel
1.2.3 Ưu điểm của gạch tuynel
Gạch Tuynel được nung nóng dưới nhiệt độ trên 1000 độ
C nên nó có khả năng chịu nhiệt lớn Ngoài ra , nó có thể làm giảm các thiệt hại, hạn chế bén lửa và tránh được tình trạng sản sinh ra khí độc vì gạch không cháy.
Trải qua một quá trình sản xuất phức tạp như vậy, gạchTuynel sở hữu cho mình một chất lượng tuyệt vời Đảm bảo cho các công trình đạt tuổi thọ đến mức tối đa, khả năng chống chọi với các loại thời tiết Đây cũng là loại gạch được đánh giá là loại vật liệu tồn tại được rất lâu và chịu lực cực tốt.Được nung với công nghệ đặc biệt nên gạch Tuynel chín đều,mịn Đảm bảo tính chống ẩm, chống cháy và cách âm rất hiệu quả Đặc biệt là khả năng chống ẩm cao, giúp ngăn ngừa việc tích tụ hơi nước, giúp cho ngôi nhà bạn giữ được không khí thông thoáng, có lợi cho người sử dụng.
Gạch có màu đỏ tự nhiên nên không chỉ là vật liệu xây dựng mà còn là vật liệu trang trí đẹp, giúp tiết kiệm chi phí sơn Đồng thời mang tới diện mạo mới, giúp tôn lên vẻ đẹp cổ kính mà không kém phần sang trọng, thể hiện lên tính riêng biệt, độc đáo và cá tính cho công trình Ngoài ra, gạch Tuynel còn được thiết kế thành nhiều hình dạng khác nhau, nhằm đáp ứng nhu cầu thiết kế, xây dựng.
Với nguyên liệu chính là làm từ đất sét nên gạch Tuynel không ảnh hưởng đến môi trường hay sức khỏe của con người.
Hình 1 5 Gạch Tuynel thường dùng nhiều trong xây nhà
Các loại gạch tuynel thông dụng
Là loại gạch có cấu tạo đặc, không có lỗ và có kích thước
210 x 95 x 58mm Do đó sản phẩm rất chắc chắn và vững chãi, có thể chống ẩm tốt Gạch này thường được sử dụng cho những công trình có yêu cầu cao về khả năng chịu lực.
Người ta thường phân gạch đặc thành 3 loại khác nhau là A1, A2 và B tương ứng với chất lượng sẽ giảm dần từ A đến B. Giá của gạch đặc sẽ đắt hơn một chút so với gạch lỗ.
Hình 1 6 Gạch đặc Tuynel 1.3.2 Gạch tuynel 2 lỗ (gạch thông tâm)
Gạch Tuynel 2 lỗ có kích thước 210 x 95 x 58mm tương tự gạch đặc Tuy nhiên, gạch rỗng 2 lỗ chỉ nên sử dụng cho những công trình không yêu cầu cao về khả năng chịu lực và chống thấm Chính vì vậy, các bạn không nên sử dụng gạch rỗng 2 lỗ để xây tường nhà vệ sinh hay các khu vực thường xuyên tiếp xúc với nhiều nước.
Gạch Tuynel 4 lỗ có kích thước 190 x 80 x 80 nhỏ hơn so với gạch đặc và gạch 2 lỗ Gạch này có hình dáng và màu sắc khá đẹp mắt cùng khả năng chịu lực cao Tuy nhiên khả năng chống thấm nước của loại gạch này lại không bằng so với một số loại gạch khác Gạch 4 lỗ thường được ứng dụng rộng rãi ở các khu công trình tòa nhà cao tầng, các công trình có diện tích nhỏ và thường để xây tường 100mm.
Gạch Tuynel 6 lỗ có kích thước là 210 x 140 x 95mm với
2 màu sắc là đỏ hồng và đỏ sẫm Cũng giống như gạch Tuynel
2 lỗ, loại gạch 6 lỗ này cũng được sử dụng cho những hạng mục không yêu cầu quá cao về khả năng chống thấm nước và chịu lực Ưu điểm lớn nhất của gạch 6 lỗ là trọng lượng khá nhẹ, giá thành rẻ tuy nhiên khả năng chịu lực lại kém hơn.
So sánh gạch tuynel và gạch block
Gạch Block hiện nay cũng chiếm một thị phần không nhỏ trong các công trình xây dựng hiện nay.
Bảng 1 1 So sánh gạch Tuynel với gạch Block
TT Tiêu chí Gạch Tuynel Gạch Block
1 Nguyên liệu Đất sét, than và nước Xi măng, đá bụi, bột màu.
2 Đặc điểm sản xuất Nung nóng Không nung
3 Độ đa dạng Hạn chế Nhiều mẫu mã
5 Cường độ chịu nén (Mpa) 42 – 70 3.5 – 60
6 Khả năng chịu nhiệt Tối đa 1000 độ C Tối đa 450 độ C
7 Đô hấp thụ nước Trung bình từ
5% đến 20% Trung bình từ 5% đến
9 Lắp ráp đường điện, nước Khó khăn Dễ dàng
Thiết Bị Dây Chuyền Gạch Tuynel
1.5.1 Lắp kẹp gạch tuynel cho xe nâng
Ngày nay việc thuê nhân công đang trở thành nỗi lo của các chủ doanh nghiệp, đặc biệt là nhân công bốc xếp trực tiếp như bốc xếp gạch tuynel tại các nhà máy gạch Việc lắp bộ kẹp gạch cho xe nâng hiện có của bạn sẽ giúp cho doanh nghiệp tận dụng được phương tiện hiện có, thay thế được rất nhiều nhân công trong công đoạn bốc xếp gạch.
Hình 1 10 Thiết bị xếp và vận chuyển gạch
Những ưu điểm nổi bật của bộ kẹp gạch tuynel lắp cho xe nâng
- Không phải đầu tư xe nâng mới, lắp ngay trên xe nâng hiện có của khách hàng
- Dễ dàng điều chỉnh lực kẹp gạch
- Trọng tải nâng của xe nâng kẹp gạch đến 3000kg
- Kẹp được khối gạch kích thước đến (900x1100x1200)mm
- Đáp ứng lượng công việc tương đương 25-30 lao động khỏe mạnh
- Kẹp được gạch nung và không nung
- Nâng gạch từ xe goòng lên ô tô dễ dàng
- Mẫu mã đa dạng để khách hàng lựa chọn
- Phụ tùng thay thế sẵn có, giá cực yêu thương
Thông số kỹ thuật của Kẹp gạch tuynel dùng trong nhà máy gạch tuynel
Bảng 1 2 Thông số một số mẫu kẹp gạch thông minh loại ngang
Thông số Đơn vị KN1000 KN1100 KN1500
Hành trình xylanh Mm 120 120 120 Áp suất làm việc
Bảng 1 3 Thông số kẹp gạch loại dọc
Chiều cao làm việc Mm 1115 1200 1200
200 Lực kẹp đầu xylanh KN 150 150 180
Mm 450 450 450 Áp suất làm việc Mp a 15-17.5 15-17.5 15-17.5
1.5.2 Máy nhào lọc cho nhà máy gạch tuynel
Máy nhào lọc là thiết bị giúp nhào trộn đất và lọc trước khi đất được chuyển qua công đoạn nhào đùn Đất từ máy cán mịn sẽ được chuyển qua băng tải tới máy nhào lọc Tại đây đất sẽ được hệ thống ruột gà, dao băm nhào trộn.
Hình 1 11 Máy nhào lọc Ưu điểm của máy nhào
- Vật liệu chế tạo chịu mài mòn cao
- Hệ thống thủy lực làm việc mạnh mẽ, êm ái
- Động cơ công suất lớn
- Vòng bi sử dụng các thương hiệu nổi tiếng thế giới
- Vật tư thay thế luôn có sẵn
Bảng 1 4 Thông số kỹ thuật máy nhào i-systech
Thông số/ kiểu loại MN550 MN600 MN650 Đường kính 550 600 650
Sàn lọc Sàng cơ khí Sàng thủy lực Sàng thủy lực
Trục Thép 45CR Thép 45CR Thép 45CR Động cơ điện
Vòng bi SKF, NSK SKF, NSK SKF, NSK
Hộp giám tốc Nhật, Đức,
Hình 1 12 Kết cấu máy nhào 1.5.3 Máy cán mịn
Máy cán mịn là thiết bị trong dây chuyền chế biến tạo hình Có nhiệm vụ cán nhỏ những viên đất từ máy cán thô đưa đến trước khi đưa qua máy nhào lọc để có cỡ hạt đất nhỏ hơn.
Hình 1 13 Máy cán mịn Bảng 1 5 Thông số kỹ thuật máy có trên thị trường
Trục Thép 45CR Thép 45CR Thép 45CR Động cơ
Ly hợp hơi Có Có Có
Vòng bi Nhật, Nga Nhật, Nga Nhật, Nga
Khe hở (mm) Cán mịn 2-4 2-4 2-4
Hình 1 14 Lắp đặt máy cán mịn 1.5.4 Máy cán thô
Máy cán thô là thiết bị trong dây chuyền chế biến tạo hình Có nhiệm vụ cán nhỏ những viên đất từ máy cấp liệu đưa đến trước khi đưa qua máy cán mịn để có cỡ hạt nhỏ hơn. Đất qua công đoạn cán sẽ được chuyển qua máy nhào.
- Đa dạng về công suất, kiểu dáng đẹp, chắc chắn
- Sử dụng vòng bi của các hãng hàng đầu thế giới
- Quả cán chịu mài mòn tốt
- Dễ dàng tinh chỉnh khe hở quả cán
- Vật tư thay thế luôn sẵn có
- Thiết kế theo yêu cầu về công suất và phù hợp không gian nhà xưởng
Máy đùn – Máy nhào đùn ép chân không là thiết bị đóng vai trò quan trọng nhất trong dây chuyền sản xuất gạch tuynel – Dây chuyền chế biến tạo hình Một máy đùn có độ bền cao, thời gian thay thế ruột gà, khuôn đùn nhanh chóng sẽ quyết định năng suất của toàn bộ dây chuyền.
- Kết cấu siêu cứng vững
- Thiết kế tiện lơi, dễ dàng thay ruột gà và khuôn gạch
- Động cơ hộp số mạnh mẽ
- Ruột gà được thiết kế chế tạo để ép ra những viên gạch rắn chắc
- Tốc độ đùn gạch vượt trội
- Vật tư thay thế luôn có sẵn
- Đội ngũ cán bộ kỹ thuật và cồn nhân lành nghề giúp tư vấn lắp đặt và sửa chữa nhanh chóng
- Thiết kế theo không gian nhà xưởng của khách hàng & công suất mong muốn.
Hình 1 17 Máy đùn được lắp ráp và vận hành
Hình 1 18 Băng tải trong sản xuất dây chuyền
- Băng tải có kết cấu cứng vững, linh hoạt, dễ sửa chữa
- Con lăn có bi hai đầu giúp vận chuyển êm ái, Bi có nắp bịt giúp tăng độ bền của vòng bi
- Quả lô hai đầu được gia công chính xác giúp dẫn hướng băng tải, khắc phục triệt để hiện tượng lệch băng tải
- Chịu được tải trọng lớn
- Băng tải được làm bằng cao su trơn có lớp vải bố ở giữa làm từ sợi Polyester ( sợi dọc) và lớp sợi ngang bằng sợi Polyamid, băng tải chịu được môi trường khắc nghiệt.
- Chịu va đập và độ mài mòn cao
- Vật tư thay thế như con lăn, quả lô và mặt băng cao su luôn có sẵn
Hình 1 19 Con lăn băng tải
Nhận xét: Tùy thuộc vào năng suất làm việc của nhà máy, chúng ta có thể lựa chọn các sản phẩm máy móc phụ vụ phù hợp Các thông số chọn máy lựa chọn theo thông số của nhà sản xuất đề ra Ở Việt Nam, việc ứng dụng máy móc tự động, công suất lớn đang được nhà nước và danh nghiệp ưu tiên Từ đó tạo ra nhiều sản phẩm chất lượng, nâng cao sản xuất
Các tay kẹt gạch thông dụng
1.6.1 Bộ kẹp gạch và tầm quan trọng trong xe nâng hàng
Trong khi hàng loạt những công trình xây dựng được thi công, gạch là vật liệu quan trọng hàng đầu để đáp ứng các tiêu chí về xây dựng và sản xuất Cũng bởi lẽ đó, khối lượng gạch được sản xuất ngày càng gia tăng, các doanh nghiệp không thể dùng sức người để vận chuyển chúng Việc lựa chọn những chiếc xe nâng có gắn bộ kẹp gạch là phương án tốt nhất, hiện đại nhất vào thời điểm này.
Hình 1 20 Có nhiều kích thước kẹp gạch để khách hàng lựa chọn
Bộ kẹp gạch ngày nay được nhiều doanh nghiệp lựa chọn hơn nhằm giúp gia tăng lợi nhuận, tiết kiệm sức lao động. Đồng thời giúp quá trình vận chuyển lên xe được nhanh chóng và dễ dàng mà những loại xe chuyên dụng khác không thể thực hiện được Chính bởi lý do đó, trong các nhà máy sản xuất gạch, chúng ta thường thấy những chiếc xe nâng được gắn thêm bộ phận này nhằm giúp cho quá trình lao động sản xuất được dễ dàng và hiện đại hơn
1.6.2 Các loại bộ công tác kẹp gạch
Là bộ phận được thiết kế sử dụng hai xi lanh thủy lực. Bên cạnh đó, nó bao gồm 2 piston có bản to chắc, giúp quá trình kéo, ép gạch diễn ra dễ dàng Phần bộ công tác này bị giới hạn lên đến 140% mức trọng tải cho phép.
Hình 1 21 Nhiều loại kẹp gạch khác nhau
1.6.3 Bộ công tác kẹp gạch dạng chụp
Bộ công tác kẹp gach dạng chụp là dạng kẹp dành cho gạch tuynel, gạch không nung giúp xếp dỡ hàng nhanh chóng, đưa hàng lên container hay xếp chồng cao đều không hành vấn đề.
Hình 1 22 Bộ công tác kẹp gạch dạng chụp Đặc điểm Bộ công tác kẹp gạch dạng chụp
- Với bộ kẹp gạch chụp, người vận hành không cần lo lắng về việc xếp chống nhiều khối gạch bởi xe nâng kẹp gạch có thể với tới các khu vực cao và xa nên việc bốc xếp, đẩy gạch trở nên dễ dàng hơn rất nhiều.
- Trang bị 2 xilanh thủy lực giúp đảm bảo tải trọng kẹp (Có thể vượt quá 140% mức tải trọng cho phép).
- Sử dụng đồng hồ chỉnh áp thủy lực riêng cho bộ kẹp gạch, có thể thay đổi áp lực với những loại gạch khác nhau đảm bảo áp thủy lực luôn ổn định tránh trường hợp tụt áp.
- Đảm bảo kẹp lớp gạch dưới cùng mà các lóp gạch phía trên không bị xô lệch, đổ vỡ mặc dù có khoảng hở giữa các khối gạch.
- Nhược điểm của bộ kẹp này là kích thước lớn và có chi phí cao hơn bộ kẹp gạch ngang.
Hình 1 23 Bộ công tác kẹp gạch dạng chụp
1.6.4 Bộ công tác kẹp gạch dạng ngang
Bộ công tác kẹp gach dạng ngang được thiết kế dành cho loại gạch lớn, giúp di chuyển bốc xếp các khối gạch tới vị trí yêu cầu một cách dễ dàng mà không cần sử dụng tới pallet.
Hình 1 24 Bộ công tác kẹp gạch dạng ngang Đặc điểm Bộ công tác kẹp gạch dạng ngang
- Thay vì bốc xếp tay, ta có thể sử dụng xe nâng kẹp gạch dạng ngang dồn gạch vào một chỗ rồi xếp dần lên nhau nhanh chóng và dễ dàng.
- Không cần sử dụng pallet vẫn xếp được gạch theo khối đều nhau và có khoảng trống lúc xếp.
- Sử dụng vật liệu thép cường độ cao, đảm bảo nâng hạ an toàn, chính xác trong điều kiện làm việc khắc nghiệt.
- Tuy nhiên bộ kẹp gạch dòng kẹp ngang có nhược điểm không chồng được các tầng gạch quá cao và vận chuyển lên công khá khó khăn vì không giá đỡ bao quanh.
Hình 1 25 Bộ công tác kẹp gạch dạng ngang
Ưu điểm của bộ công tác kẹp gạch
Một bộ công tác kẹp gạch được lắp vào xe nâng hàng có những ưu điểm tiện ích vô cùng nổi bật với người dùng Cụ thể như:
- Dễ dàng quay 360 độ, tầm quan sát vô cùng rộng rãi trong khi dịch chuyển của xe nâng có gắn thiết bị này.
- Giúp các doanh nghiệp tiết kiệm được chi phí bốc vác, tiết kiệm chi phí khi thuê nguồn nhân lực.
- Đối với những chiếc xe có kích thước lớn, trong mỗi lần kẹp số lượng có thể tăng lên từ 500-700 viên Chỉ trong 1 khoảng thời gian ngắn bạn có thể vận chuyển hết số lượng hàng hóa này.
- Không cần dùng pallet nhưng vẫn có thể vận chuyển hàng hóa nhanh chóng, liên tục Bên cạnh đó nó tiết kiệm được thời gian vận chuyển hàng một cách tối đa.
- Tạo khoảng trống lớn trong quá trình xếp dỡ gạch
- Sử dụng bộ kẹp gạch đáp ứng nhu cầu làm việc 24/24 của doanh nghiệp
Vì thế, với bộ công tác trên, đây chính là cơ hội để các doanh nghiệp sở hữu ngay những chiếc xe nâng hàng được trang bị hoàn hảo, từ đó đáp ứng các nhu cầu về sản xuất của mình.
Robot xếp gạch tự động hóa
-Hệ thống cắt xếp gạch tuy nel tự động là sự kết hợp giữa cơ khí, khí nén và máy tính từ đó thực hiện quá trình tự động hóa đưa gạch từ sau đầu đùn lên xe goon
Các thành phần cơ bản của hệ thống:
-Hệ thống gồm 3 phần chính: series máy cắt, series hệ thống tổ hợp và robot gắp gạch.
Series máy cắt gồm: Máy cắt thanh, băng tải gia tốc và máy cắt viên.
-Hệ thống thiết bị này thông qua khởi động của động cơ Servo, điều khiển bằng PLC, vận hành đơn giản, tin cậy,cho hiệu suất cao,tiêu hao thấp, dễ dàng bảo dưỡng và đặc biệt không làm biến dạng gạch lỗ trống khi cắt Dây cắt của máy cắt thanh và cắt viên đều có sử dụng xi lanh khí móc cố
Hình 1 26 Hệ thống máy cắt gạch tuy nel định hai đầu, giảm thiểu khả năng đứt dây trong quá trình cắt gạch mộc
Sau khi cắt thanh, cắt viên, gạch mộc thừa sẽ rơi vào băng tải hồi liệu qua trở lại tái chế hạn chế hao phí nguyên liệu, viên gạch đã cắt xếp tiếp tục đưa đến bộ phận tổ hợp để tách và gắp lên goong theo khối xếp đã được lập trình sẵn.
1.8.2 Series hệ thống tổ hợp
Series hệ thống tổ hợp bao gồm băng tải servo kết hợp cùng robot.
Tổ hợp băng tải được sử dụng các linh kiện chế tạo như băng tải, hộp giảm tốc, động cơ servo…được thiết kế bảo đảm di chuyển, dàn xếp gạch mộc một cách chính xác, nhanh chóng Điều khiển thông qua hệ thống PLC, liên động, điều khiển tự động, đồng bộ với hệ thống robot thực hiện xếp gạch tự động, phù hợp đùn nhiều thanh cho ra sản lượng lớn và goong động (để đạt được khối xếp rộng).
Hình 1 27 Hệ thống tổ hợp
Tại đây, gạch mộc sẽ được băng tải vận chuyển tới bàn tách, tách thành khối xếp được tính toán từ trước, hoàn thiện quy trình thành hình của gạch mộc Hệ thống phù hợp với nhu cầu sản xuất của các loại gạch khác nhau, có độ tự động hóa cao, tốc độ phân nhóm nhanh, vận hành đơn giản và bảo trì thuận tiện, từ đó giảm cường độ lao động của con người và nâng cao hiệu quả sản xuất.
1- Bàn giãn (nơi chứa gạch); 2- Băng tải; 3- Thanh đẩy
1.8.3 Robot gắp xếp gạch mộc
Robot gắp xếp gạch tự động được tạo thành từ các bộ phận chủ yếu: Một khung thân robot, một tay gắp, một bảng mã, một tủ điều khiển tự động, một hệ thống khí nén Robot sẽ gắp gạch mộc và đặt vào đúng vị trí khối xếp được lập trình sẵn trước đó lên xe goong Tay gắp của robot có khả năng xoay chuyển linh hoạt tới 90 độ, đảm bảo quy trình xếp chồng gạch theo hàng dọc và hàng ngang của viên gạch
Tủ điều khiển điện tự động của robot gắp gạch là thiết bị tự động PLC nhập khẩu thông minh, linh hoạt và có hiệu suất cao Các thiết bị được kiểm soát với màn hình cảm ứng đem
Hình 1 28 Tủ điều khiển tới giao diện trực quan, dễ dàng điều chỉnh các thông số theo nhu cầu của khách hàn Robot gắp gạch cũng sử dụng bàn điều khiển từ xa, tăng tính linh hoạt trong quá trình sản xuất.
1- Tay cầm điều khiển; 2- Giắc cắm nối với bàn điều khiển; 3-
Núm xoay để tắt hoặc bật.
Hệ thống này phù hợp với hầu hết các tổ hợp gạch nung có tải trọng lớn và nhỏ trên thế giới, chỉ cần điều chỉnh một vài tham số trong phạm vi robot đã có thể tạo ra những khối xếp và quy cách gắp xếp gạch mộc khác nhau, thao tác đơn giản, bảo trì thuận tiện, vận hành thông minh, đáp ứng được hầu hết các loại gạch đặc, gạch lỗ trên thị trường hiện nay.
Hình 1 29 Robot xếp gạch tự động hóa KUKA công nghệ Nhật
Bản do Đức Thành phân phối Ưu điểm khi ứng dụng Robot
- Khối lượng gạch xếp của robot tự động hóa rất gọn, đẹp, độ sai lệch thường không quá 1mm.
- Xác suất bị đổ, rơi gạch mộc rất thấp, hầu như không có trong quá trình sản xuất.
- Tốc độ xếp gạch ổn định, có thể làm việc trong thời gian dài, thậm chí việc sản xuất thường diễn ra chủ yếu vào ban đêm để tránh giờ điện giá cao và không bị gián đoạn.
- 1 robot có thể thay thế 200 nhân công mà không biết mệt nhọc, không bị ảnh hưởng bởi rất nhiều các nhân tố chủ quan khác nhau.
- Việc đầu tư sử dụng hệ thống robot tự động hóa đem lại lợi ích về hiệu quả cao về kinh tế, xã hội, môi trường và công nghệ.
- Tiết kiệm chi phí, khả năng hoàn vốn cao và lợi nhuận lớn Các nhà máy sản xuất gạch không nung có thể thu hồi vốn đầu tư trong vòng 2 – 4 năm.
- Cải tạo môi trường làm việc vốn dĩ rất ô nhiễm, độc hại và mất an toàn ở những nhà máy sử dụng công nghệ sản xuất gạch nung theo kiểu truyền thống.
- Việc áp dụng hệ thống robot tự động hóa trong dây chuyền sản xuất gạch nằm trong chương trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa nền công nghiệp sản xuất nói chung và nền công nghiệp sản xuất gạch ngói nói riêng, được Chính phủ Việt Nam khuyến khích và các tổ chức về môi trường tài trợ.
- Sử dụng hệ thống robot xếp gạch sẽ được tính toán thật chi tiết với các điều kiện hiện có của chủ đầu tư và nhu cầu của thị trường nơi đặt nhà máy gạch, nhằm gia tăng sản lượng, chất lượng của viên gạch, tăng tính cạnh tranh của sản phẩm gạch so với nhiều nhà máy khác.
- Việc sử dụng robot xếp gạch tự động hóa giúp chủ đầu tư hoàn thiện công nghệ sấy đốt tránh lãng phí, đường lửa, đường gió, diện tích lò và xe goòng, tối ưu hóa số viên trên khối xếp gạch mộc.
Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống tay gắp gạch
1.9.1 Hình thức lắp đặt a) Lắp đặt tay gắp trên xe nâng
Hình 1 30 Tay gắp trên xe nâng Ưu điểm:
- Giá thành rẻ, khi kết hợp với xe nâng
- Sử dụng nhiều mục đích, linh hoạt trong vận chuyển
- Nâng gạch với số lượng lớn
Hình 1 31 Tay gắp gạch trên cánh tay robot
- Cần có nhân viên lái xe nâng giàu kinh nghiệm
- Xếp gạch không chính xác có thể gây đổ vỡ
- Cần có hành lanh không gian lớn để xe chạy
- Không tự động hóa công việc b) Lắp đặt tay gắp trên plang Ưu điểm:
- Đơn giản, tận dụng Plang của nhà máy
- Giới hạn hành trình làm việc, không linh động
- Bố trí công nhân điều khiển
- Xây dựng loyout làm việc lớn c) Lắp đặt tay gắp trên cánh tay roboot
1- Tay gắp; 2- Cánh tay Robot gắp gạch Ưu điểm:
- Lắp đặt dựa ào vị trí làm việc định sẵn của layout nhà máy
- Không cần công nhân đứng máy
Kết luận: Với nhu cầu phát triển kinh tế cũng như tự động hóa trong công việc Em chọn phương pháp ứng dụng tay gắp trên cánh tay Roboot Qua tham khảo, em xin lấy cơ sở quy trình sản xuất gạch của công ty Tân Sơn làm cơ sở để nghiên cứu
Hiện nay trong các nhà máy, công ty chủ yếu gắp gạch sống nên các cơ cấu kẹp tương tự nhau Trong đồ án này tập trung chủ yếu vào việc lắp đặt tay gắp gạch trên robot
Hình 1 32 Tay gắp gạch sống
Trên thực tế ngoài kiểu xếp gạch sole truyền thống thì hiện nay có một kiểu xếp gạch mới hiện nay là xếp gạch cài.
Giống với kiểu xếp truyền thống thì gạch cài cũng có những ưu và nhược điểm Đặc biệt ở cả hai kiểu thì sau khi nung gạch sẽ bị sai lệch ít nhiều về trọng lượng hay thông số hình học.
Nhận xét: Việc xếp gạch sống khá phổ biến ko có tay gắp gạch sau nung nên khó thiết kế theo kiểu truyền thống nên trong đồ án này tiến hành sử dụng kết cấu thiết kế tay gắp gạch sau nung.
1.9.3 Hệ thống điều khiển a) Sử dụng hệ thống điều khiển thủy lực Ưu điểm:
- Bố trí hệ thống máy nén thủy lực
- Thời gian tác dụng chậm b) Sử dụng hệ thống điều khí nén Ưu điểm
- Thời gian chậm tác dụng nhanh
- Lắp đặt chung hệ thống khí nén của nhà máy
- Trọng lượng nhỏ hơn vì không ảnh hướng đến trọng lượng dầu thủy lực
- Dễ dàng điều khiển tự động thông qua role khí nén
- So cùng công suất thì xylanh khí nén lớn hơn xylanh thủy lực
Hình 1 33 Quy trình bốc xếp gạch
Băng tải xích số (1) chuyển pallet vào sau khi được máng trượt số (2) điều chỉnh lại các khay pallet về tâm băng tải Cơ cấu nâng pallet gạch số (3) sẽ nâng từng khay gạch lên vào băng tải xích số (4) Băng tải số (4) đưa gạch vào vị trí bàn đẩy số (5) Ở đây hệ thống thủy lực của bàn đẩy số (5) có nhiệm vụ tách gạch ra khỏi pallet và đưa gạch về vị trí bàn đẩy số (9), còn pallet tiếp tục được băng tải di chuyển về vị trí số hộc đựng pallet số (7), cơ cấu số (7) có nhiệm vụ hạ pallet từ từ xuống băng tải xích số (8) và ra ngoài.
Đồng thời khi gạch về vị trí số (9) sẽ được đẩy về vị trí bàn đẩy số (6) và sẽ chờ khay gạch tiếp theo để đủ 1 cụm gồm 5x18 viên Khi đã đủ số lượng thì xilanh ở bàn đẩy số (6) sẽ đẩy cụm gạch về vị trí cụm số (12) Tại đây cụm gạch sẽ được cơ cấu gắp gạch (12) gắp nguyên khối lên đưa về vị trí pallet gỗ chờ sẵn do băng tải số (10), (13), và cơ cấu (11) đưa vào.
Cơ cấu gắp gạch (12) sẽ xoay khối gạch 90º xen kẽ nhau để tăng tính vững chắc cho khối gạch.
Quy trình lặp lại cho đến khi khối gạch gấp được hết 8 chồng gạch tức 720 viên gạch (5x18x8 viên) a) Robot bốc gạch b) Robot xếp gạch
Hình 1 34 Quy trình robot bốc và xếp gạch
Kết luận: Qua trình bày và tham khảo thực tế, em lựa chọn hệ thống điều khiển khí nén để nghiên cứu và thiết kế.
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TAY KẸP BỐC XẾP GẠCH TUYNEL
Phân tích phương án bốc xếp gạch
Thuật ngữ kiêu gạch, kiện gạch và thiên gạch được sử dụng cho các loại gạch xây như gạch không nung, gạch block, gạch block bê tông, gạch bê tông, gạch xi măng, gạch chèn, gạch đất nung … Các loại gạch ốp tường, gạch lát nền thì không gọi là Thiên, kiêu hay kiện.
Việc xếp gạch lên kiêu nhằm mục đích sau:
- Thứ nhất: Bãi chứa: bạn chỉ tốn 1/10 diện tích so với việc đổ đống.
- Thứ hai: Quản lý số lượng: giúp bạn kiểm soát được lượng gạch trên bãi.
Thông thường, một kiêu gạch tiêu chuẩn (gạch chỉ) xếp tay là 500 viên, một kiện gạch xếp máy từ 800 tới 1000 viên Tuy nhiên, ngày nay với sự đa dạng về kích thước gạch, ta có thể tham khảo bảng dưới dây
Bảng 2 1 Số lượng viên gạch tính trên 1 kiêu
(không nung) Kiện gạch (không nung) Viên T/L(kg) Viên T/L(kg)
Cách xếp kiêu gạch Để có một kiêu gạch chắc chắn, không bị đổ người ta sẽ phải xếp khóa các góc theo hình bên dưới:
Hình 2 1 Cách xếp gạch trên palet
Với công nghệ hiện đại, việc xếp gạch được xếp chính xác nhờ roboot, vì vậy kiện hàng được chắc chắn không đỗ vỡ khi di chuyển.
Hình 2 2 Kích thước gạch chín
Kích thước gạch chín khi ra lò có kích thước như sau
Dài x Rộng x Cao = 206x96x56mm Để xếp gạch theo một kiện, cánh tay roobot sẽ xếp gạch theo từng tầng, mỗi tầng được xếp 18x5 viên, cho gạch nằm dọc để giảm diện tích ngang Vì vậy, diện tích của mỗi lượt xếp là Chiều dài: D=5x206 = 1030 mm
Vì vậy, khi xếp kiện hàng có cấu trúc hình vuông đều cạnh Để tăng sự ổn định của kiện hàng, các hàng gạch được xếp vuông góc với nhau Kiện hàng được mô tả theo hình dưới
Hình 2 3 Thông số gạch xếp 5 viên khi ra lò Để bổ trí kiện hàng trong nhà máy, qua tham khảo em thấy được layout xếp gạch trong nhà máy gạch của công ty Tân Sơn như sau a Khoảng cách giữa các viên gạch.
Hình 2 4 Khoảng cách giữa các viên gạch khi xếp ở nhà máy gạch Tân Sơn b Hình chiếu đứng của hàng gạch c Hình chiếu cạnh của hàng gạch d Hình chiếu bằng của hàng gạch e Hình chiếu trục đo của hàng gạch
Từ giải thích trên em thấy cách xếp theo kiên và xếp theo từng tầng phù hợp với việc ứng dụng và điều khiển trên tay Roboot
Thông số đầu vào như sau:
- Số gạch được xếp một lần: 90 viên ( 5x18x1) Vì vậy kích thước cơ bản của tay kẹp khi nâng: DxRxC 1300x1300x56mm Được bố trí theo lớp ở hình 2.4
Theo công bố của nhà máy, khối lượng 1 viên gạch kích thước tham khảo = 1,5 – 2,1 kg Để lấy kết quả tính toán, em chọn trọng lượng trung bình m = 1,8 kg Vậy tổng khối lượng khi nâng M = 1,8.90 = 162 kg Để bảo đảm an toàn khi nâng, em chọn thêm hệ số an toàn n = 4 Vậy tổng khối lượng tính toán M = 162.4 d8 kg.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống gắp gạch
- Gồm các xy lanh chuyển động để tác động lên các má dồn.
- Các hệ thống khí nén. b Nguyên lý hoạt động.
Hình 2 5 Sơ đồ mô tả hệ thống làm việc
- Khi tay gắp đi xuống hàng gạch, xylanh 2-4 có nhiệm vụ dồn hàng gạch từ hai phía vào, xylanh 1-3 có nhiệm vụ gắp chặt gạch để khi cánh tay đi lên hàng gạch theo đó chuyển động lên cùng với tay gắp.
Sơ đồ hệ thống tay gắp
Hình 2 6 Sơ đồ nguyên lý hệ thống
01 Bát kẹp 02 Xylanh khí nén 03 Bát khung đỡ xylanh 04.
Hệ thống được điều kiển chính xác thông qua cánh tay roboot nhà máy
Khi Roboot đưa ta kẹp đến vị trí làm việc, hệ thống xy lanh sẽ đẩy và mở rộng cánh tay kẹp Roboots điều kiển tay kẹp xuống và hệ thống xylanh kẹp lại và kẹp chặt khối gạch.Roboot nâng khối gạch và đưa về vị trí định sẵn, quá trình hoàn thành, hệ thống xylanh mở ra và nhá khối gạch
Chiều mũi tên màu đỏ thế hiện quá trình kẹp gạch Màu đen thể hiện quá trình thôi kẹp
Hình 2 7 Sơ đồ mô tả hệ thống làm việc
- Robot được gắn tay gắp di chuyển tới hàng gạch, khi đó các xylanh hoạt động đẩy các má dồn thông qua hệ thống khí nén để gắp hàng gạch thứ nhất lên.
- Hàng gạch thứ 2 được má dồn ngoài ép vào cho lần gắp tiếp theo
- Chuyển động lặp lại đến khi hết gạch trên balet.
Hình 2 8 Mô tả nguyên lý hoạt động hệ thống
Tính toán hệ thống tay kẹp
2.3.1 Xác định lực kẹp cần thiết
Lực kẹp cần thiết để nầng gạch lên phải thảo mãn tạo ra lực ma sát lớn hơn trọng lượng của gạch Nếu chọn lực lớn sẽ làm bể gạch, vì vậy cần tính toán lực kẹp phù hợp và từ đó lấy cơ sở lựa chọn xylanh khí nén.
Giả sử, mỗi hệ thống tay kẹp được bố trí 02 xylanh khí nén ngược chiều, mỗi tay kẹp có nhiệm vụ nâng 18 viên gạch.
Vậy tổng trọng lượng gạch phải nâng = 18.1,8 = 32,4 kg
Xét sơ đồ đặt lực sau
Hình 2 9 Sơ đồ đăt lực
Ta thấy rằng, để gắp được 8 viên gạch thì tay kẹp phải tạo ra lực ma sát > trong lượng gạch Vì vậy lực ma sát nghỉ tổi thiếu = 324/2 = 162 N.
Công thức tính lực ma sát nghỉ như sau
F ms = F μ n (2.1) Trong đó: μ n : hệ số ma sát nghỉ: lấy μ n = 0,5 (Xét trường hợp khi gạch ướt)
Vậy lực kẹp cần thiết cho 1 bên : F= F μ ms n
= 1620.5 = ¿324 NVậy lực ép tối thiếu = 324 N
2.3.2 Chọn xy lanh khí nén
Hình 2 10 Hình ảnh xy lanh SC40x250S
Bảng 2 2 Đặc điểm kĩ thuật Đường kính
Kiểu tác động Tác động kép
SC Cơ bản FA FB CA CB LB TC TCM1
SCD,SCJ Cơ bản FA LB TC TCM1 Áp lực vận hành 0.1~1.0MPa(15~145psi)(1.0~10.0bar) Áp lực chịu được 1.5MPa(215psi)(15bar)
Phạm vi tốc độ mm/s 30~800
Kiểu đệm Đệm tùy chỉnh Đệm điều chỉnh hành trình
Bảng 2 3 Thông số hành trình Đườn g kính
Hành trình tiêu chuẩn (mm) Max hàn h trìn h
Bảng 2 4 Lực ép Đường kính
Kiểu tác Tác động kép Đẩ Ké Đẩy Ké Đẩy Kéo Đẩy Kéo Đẩy Kéo Đẩy Ké động y o o o Diện tích áp lực
73 62 Áp lực vận hành (MPa)
Hình 2 11 Thông số thiết kế
Hình 2 12 Cấu tạo hệ thống
Tính lực kẹp của xy lanh đã chọn
(2.2) Trong đó: F là lực của xi lanh (N) p là áp suất đầu vào của xy lanh (N/m 2 ), p 0,5.10 6 (N/m 2 );
S là tiết diện của pit tông phía được cấp khí (m 2 )
(2.3) trong đó R là bán kính của pit tông
Thiết kế tổng thể hệ thống tay kẹp bốc xếp gạch
2.4.1 Giới thiệu hệ thống tay kẹp
Hệ thống tay kẹp gạch hay còn gọi là càng kẹp giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí mua pallet và nhân công xếp gạch Càng kẹp gạch tích hợp với robot được sử dụng trong các nhà máy gạch nung , gạch tuynel, gạch đỏ, gạch không nung, Nhờ vật mà năng suất quá trình sản suất được tăng cao
Hình 2 13 Một số hình ảnh hệ thống tay kẹp
Các robot gắp xếp gạch được tạo thành từ các bộ phận chủ yếu: một khung thân robot, một tay gắp, một bảng mã, một tủ điều khiển tự động
Một số chi tiết cơ bản:
2.4.3 Bản vẽ thiết kế tổng thể
Thiết kế hệ thống cơ khí tay kẹp bốc xếp gạch
2.5.1 Nghiên cứu thiết kế phần khung của tay kẹp a, Vật liệu chế tạo khung
Khung của tay kẹp là phần bộ phận chính chịu tác động do khối lượng gạch được bốc xếp tạo ra trên hệ thống tay kẹp.
Do vậy ta cần thiết kế phần khung của tay kẹp vững chắc vì vậy ta dùng nhôm định hình là vật liệu thường dùng để chế tạo phần khung chịu lực để làm phần khung cho hệ thống kẹp.
* Ưu điểm của nhôm định hình:
Chịu lực tốt: Là sản phẩm được cấu thành từ nguyên liệu nhôm hợp kìm nên nhôm có khả năng chịu lực tốt.Có thể xử lý các không gian tinh tế, tạo ra những kiểu trang trí hiện đại, ấn tượng
Ứng dụng trong các công trình xây dựng rất vững chắc, có thể chịu được mọi sức ép của gió
Không bị công vênh,co gót, oxy hóa và han gỉ theo thời gian như một số sản phẩm thông thường trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt
Trong lượng nhẹ: Trọng lượng của nhôm định hình là nhẹ nhất vởi nguyên liệu sản phẩm có độ dày mỏng nhất Thế nên sẽ làm giảm được tải trong và sức ép cho máy, đồng thời cũng giúp dễ di chuyển và lắp đặt hơn.
* Nhược điểm của nhôm định hình:
Chưa có nhiều mẫu mã cho khách hàng lựa chọn.
Tuổi thọ: Sau nhiều năm sử dụng sản phẩm Nhôm định hình cần được bảo dưỡng và thay thế để đảm bảo. b, Thông số nhôm định hình chế tạo khung
Như trên ta đã tính được tổng trọng lượng gạch phải nâng trong một lần là 32,4 kg Ta chọn thông số nhôm định hình chế tạo khung phù hợp để chịu tải được khi thực hiện quá trình bốc xếp gạch Ta lựa chọn khung nhôm định hình có số hiệu 40x60 làm kết cấu kẹp và thanh nhôm có số hiệu FV-TD1 (92x74) làm kết cấu khung chính. c, Xây dựng bản vẽ khung của tay kẹp
Bản vẽ 3D của khung d, Kiểm nghiệm
Kiểm nghiệm khung khi chịu lực lớn nhất
Hình 2 14 Chọn vật liệu cho khối
Hình 2 15 Fiexd vị trí bát đỡ
Hình 2 16 Trọng lực tác dụng 2 bên của thanh chính
Hình 2 17 Chia lưới tính toán
Hình 2 18 Ứng suất lớn nhất = 10,96 MPa
Với ứng suất lớn nhất = 10,96 MPa < 120 MPa Vậy hệ thống bền
Kiểm nghiệm thanh đỡ dưới
Hình 2 19 Chọn vật liệu cho khối
Hình 2 21 Lực tác dụng lớn nhất
Hình 2 22 Chia lưới hệ thống
Hình 2 23 ứng suất lớn nhất = 0,7997 MPa
Với ứng suất lớn nhất = 0,7997 MPa < 120 MPa Vậy hệ thống bền
Hình 2 24 Chuyển vị lớn nhất = 0,004369mm
2.5.2 Nghiên cứu thiết kế tấm đế gắn khung vào robot a, Vật liệu chế tạo tấm đế
Tấm đế là chi tiết để gắn hệ thống tay kẹp vào cánh tay robot Tấm đế là chi tiết dạng tấm có kết cấu đơn giản với các lỗ để liên kết giữa cánh tay robot và phần tay kẹp Ta sử dụng thép C45 để chế tạo tấm đế vì thép C45 có độ cứng cao và độ bền rất tốt.
Thép cacbon được dùng rất rộng rãi trong kỹ thuật nói chung và chế tạo máy vì ba ưu điểm sau:
Rẻ, dễ kiếm không phải dùng các nguyên tố hợp kim đắt tiền
Có cơ tính tổng hợp nhất định phù hợp với các điều kiện thông dụng.
Có tính công nghệ tốt: dễ đúc, cán, rèn, kéo sợi, hàn, gia công cắt (so với thép hợp kim)
Nhược điểm Thép cacbon cũng có nhiều nhược điểm, trong đó đáng chú ý nhất là:
Độ thấm tôi thấp nên hiệu quả hóa bền bằng nhiệt luyện tôi + ram không cao, do đó ảnh hưởng xấu đến độ bền, đặc biệt đối với tiết diện lớn
Tính chịu nhiệt độ cao kém: khi nung nóng độ bền cao của trạng thái tôi giảm đi nhanh chóng do mactenxit bị phân hóa ở trên 200 o C, ở trên 570 o C bị ôxy hóa mạnh
Không có các tính chất vật lý hóa học đặc biệt như: cứng nóng, chống ăn mòn. b, Xây dựng bản vẽ tấm đế
Bản vẽ thiết kế bát robot
Bản vẽ đế phụ tay robot
2.5.3 Nghiên cứu thiết kế tay kẹp a, Vật liệu chế tạo
Chi tiết tay kẹp là chi tiết trực tiếp thực hiện qua trình bốc xếp gạch ta cần chọn vật liệu chế tạo chi tiết có độ bền cao và chống mài mòn tốt Ta chọn thép CT3 b, Bản vẽ thiết kế tay kẹp c, Kiểm nghiệm
Hình 2 25 Chọn vật liệu hệ thống
Hình 2 26 Fiexd các vị trí
Hình 2 27 Đặt lực tác dụng vào hệ thống
Hình 2 28 Chia lưới tính toán
Hình 2 29 Ứng suất lớn nhất = 64,14 MPa
Với ứng suất lớn nhất = 64,14 MPa < 120 MPa Vậy hệ thống bền
Hình 2 30 Chuyển vị lớn nhất = 0,365 mm
2.5.4 Xây dựng bản vẽ lắp hệ thống cơ khí hệ thống tay kẹp
2.6 Thiết kế hệ thống thủy khí
2.6.1 Giới thiệu về hệ thống thủy khí nén a, Cấu tạo và chức năng
Hệ thống điều khiển thủy lực – khí nén bao gồm các phần tử điều khiển và cơ cấu chấp hành được kết nối với nhau thành hệ thống hoàn chỉnh để thực hiện những nhiệm vụ theo yêu cầu đặt ra Hệ thống được mô tả như hình. Ở đó:
Tín hiệu đầu vào: nút nhấn, công tắc, công tắc hành trình, cảm biến.
Phần xử lý thông tin: xử lý tín hiệu nhận vào theo một qui tắc logic xác định, làm thay đổi trạng thái của phần tử điều khiển: van logic And, Or, Not, Yes, Flip-Flop, Rơ le,…
Phần tử điều khiển: điều khiển dòng năng lượng ( lưu lượng, áp suất) theo yêu cầu, thay đổi trạng thái của cơ cấu chấp hành: van chỉnh áp, van đảo chiều, van tiết lưu, ly hợp,
Cơ cấu chấp hành: thay đổi trạng thái của đối tượng điều khiển, đại lượng đầu ra của mạch điều khiển: xy lanh thủy khí, động cơ thủy khí.
Năng lượng điều khiển: bao gồm phần thông tin và công suất
- Điện: công suất nhỏ, điều khiển hoạt động dễ, nhanh
- Khí: công suất vừa, quán tính, tốc độ cao.
- Thủy: công suất lơn, quán tính ít – dễ ổn định, tốc độ thấp. b, Ưu nhược điểm
1 Có khả năng truyền động với công suất lớn và áp suất cao.
2 Cơ cấu đơn giản, hoạt động với độ tin cậy cao, đòi hỏi bảo dưỡng chăm sóc ít.
3 Có khả năng điều chỉnh vận tốc làm việc tinh cấp hoặc vô cấp.
4 Kết cấu gọn nhẹ, vị trí các phần tử dẫn và bị dẫn không lệ thuộc với nhau.
5 Giảm kích thước, khối lượng cả hệ thống bằng cách nâng cao áp suất làm việc.
6 Nhờ quán tính nhỏ của máy bơm và động cơ, khả năng chịu nén cao của dầu mà hệ thống có thể làm việc với tốc độ cao mà không cần tính toán tới yếu tố va đập như hệ thống điện và cơ khí.
7 Khâu ra của hệ thống dễ dàng biến đổi từ chuyển động quay - tịnh tiến, tịnh tiến - quay.
8 Phòng ngừa quá tải nhờ van an toàn.
9 Dễ theo dõi quan sát mạch thủy lực với sự hỗ trợ của áp kế.
10 Các phần tử được tiêu chuẩn hóa tạo điều kiện thiết kế chế tạo
1 Hiệu suất không cao do mất mát đường ống, sự rò rỉ của các phần tử.
2 Khi phụ tải thay đổi khó giữ tốc độ làm việc ổn định do tính nén của chất lỏng và độ đàn hổi của đường ống.
3 Khi mới khởi động, nhiệt độ hệ thống thay đổi dẫn tới thay đổi độ nhớt chất lỏng và kéo theo thay đổi vận tốc làm việc
2.6.2 Thiết kế hệ thống thủy khí trong hệ thống tay kẹp a, dây dẫn khí b, Xy lanh
- Sử dụng các xy lanh SC40x75 để làm hệ thống thủy khí của tay kẹp c, bản vẽ lắp có xy lanh
Thiết kế hệ thống điện, điều khiển hệ thống tay kẹp bốc xếp gạch Tuynel
Sơ đồ tổng quan mạch điều khiển
Lưu đồ thuật toán hệ thống
Trong đó: A+, B+ là hành trình pistion vào.
A-, B- là hành trình piston ra.
Kết luận: Chọn được xylanh cần thiết, tính toán được độ bền của bộ khung của hệ thống.
LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO HỆ THỐNG TAY KẸP BỐC XẾP GẠCH TUYNEL
Quy trình công nghệ chế tạo các cụm chi tiết
Nguyên công 1: Cắt laze phôi và lỗ giảm kích thước
+ Thiết bị: Từ kích thước chi tiết gia công ta chọn máy cắt laser 1390
- Tốc độ cẳt max: 600mm/s
- Độ dày nguyên liệu: 5-15 mm
Chiều sâu cắt tmm , t=8mm
Tốc độ cắt 100 mm/ph
Nguyờn cụng 2: Khỏa mặt đầu, tiện thụ bỏn tinh mặt mặt lỗ ỉ150
+ Nguyên công có 1 lần gá, 3 bước công nghệ.
+ Định vị: Chi tiết được định vị 5 bậc tự do bằng mâm cặp 3 chấu chấu kẹp hạn chế 2 bậc tự do , phiến tỳ vành khăn hạn chế 3 bậc tự do
+ Kẹp chặt: Dùng mâm cặp 3 chấu tự định tâm
+ Thiết bị: Từ yêu cầu kỹ thuật của nguyên công ta chọn máy tiện T620, thông số kỹ thuật cơ bản của máy như sau (theo “Sổ tay CNCTM tập 3”):
- Đường kính lớn nhất của chi tiết trên bàn dao: 400mm
- Công suất động cơ truyền động chính: 7 kW.
- Đường kính định tâm của mâm cặp: 240mm
- Khoảng cách lớn nhất 2 đầu tâm: 1400mm
- Đồ gá : Mâm cặp 3 chấu.
- Dụng cụ cắt: dao tiện ngoài gắn mảnh hợp kim cứng T15K6
- Dụng cụ kiểm tra: thước kẹp dài độ chính xác 0.05
+ Các bước thực hiện: Bước 1: Khỏa mặt đầu
Bước 2: Tiện Thô mặt lỗ Bước 3: Tiện tinh mặt lỗ
Chế độ cắt và thời gian gia công cơ bản :
- Lượng tiến dao: Theo bảng 5.64(Trang 56-STCNCTM2) ta có S = 0,76
(mm/vg) Theo máy T620 chọn S = 0,5 (mm/vg).
- Tốc độ cắt: Theo bảng 5.64 (Trang 56-STCNCTM2) ta có Vb = 287 (m/ph). Tính vận tốc cắt: V = Vb.k1.k2.k3.k4.k5 (3.1) Trong đó: V là tốc độ cắt tính toán; Vb là tốc độ cắt tra bảng; k1, k2, k3 là các hệ số điều chỉnh tốc độ cắt.
Theo các bảng 5.64 (Trang 56-STCNCTM2) ta có k1=0,8; k2 =0,92; k3 = 1; k4=1; k5=0.96
Số vòng quay trục chính: n = 1000V πDD = 1000.202,78
Theo máy T620 chọn n = 200 vg/ph.
Vận tốc cắt thực tế : V= 1000 πDnD = 3,14.200.320
- Lực cắt: Tính lực cắt Py = Cp.t x S y V n kφ.kMP.kγpp.kλpp.krp
Trong đó: Py là lực cắt tính toán; kp là tích các hệ số điều chỉnh lực cắt.
Theo các bảng tra 5.9; 5.10; 5.22 (STCNCTM2) ta có: Cp 4; t x =1,4;
→ Py=Cp.t x S y V n kφ.kMP.kγpp.kλpp.krp 4.1,4.0,5 0.75 200 0 0,93.1.1.1= 157,93N
Ta có Nc < Nđc.η = 7.0,8 = 5,6 kW Vậy máy đảm bảo cắt được.
Trong đó Nc là công suất cắt
Nđc là công suất động cơ η là hiệu suất của động cơ.
Thời gian gia công cơ bản:To = n S L = L+ L 1 n S = 200.0,5 90+5 = 0,95 (ph) (3.6) Trong đó: L - là chiều dài bề mặt gia công (mm)
L1 – là chiều dài thoát dao (mm)
S – lượng chạy dao vòng n – số vòng quay
Bước 2: Tiện thô mặt lỗ
- Lượng tiến dao: Theo bảng 5.64 (Trang 56-STCNCTM2) ta có S = 0,75
(mm/vg) Theo máy T620 chọn S = 0,5 (mm/vg).
- Tốc độ cắt: Theo bảng 5.64 (Trang 56-STCNCTM2) ta có Vb = 205 (m/ph).
Tính vận tốc cắt: V = Vb.k1.k2.k3.k4
Trong đó: V là tốc độ cắt tính toán; Vb là tốc độ cắt tra bảng; k1, k2, k3 là các hệ số điều chỉnh tốc độ cắt.
Theo các bảng 5.64 (Trang 56-STCNCTM2) ta có k1=0,8; k2 =0,92; k3 = 1; k4=1;
Số vòng quay trục chính: n = 1000V πDD = 1000.150,88
Theo máy T620 chọn n = 350vg/ph.
Vận tốc cắt thực tế : V= 1000 πDnD = 3,14.350.149
- Lực cắt: Tính lực cắt Py = Cp.t x S y V n kφ.kMP.kγpp.kλpp.krp
Trong đó: Py là lực cắt tính toán; kp là tích các hệ số điều chỉnh lực cắt.
Theo các bảng tra 5.9; 5.10; 5.22 (STCNCTM2) ta có: Cp 4; t x =1,4;
→ Py=Cp.t x S y V n kφ.kMP.kγpp.kλpp.krp 4.1,4.0,5 0.75 163 0 0,93.1.1.1= 157,93N
Ta có Nc < Nđc.η = 7.0,8 = 5,6 kW Vậy máy đảm bảo cắt được.
Trong đó Nc là công suất cắt
Nđc là công suất động cơ η là hiệu suất của động cơ.
Thời gian gia công cơ bản:To = n S L = L+ L 1 n S = 350.0,5 22+3 = 0,15 (ph) Trong đó: L - là chiều dài bề mặt gia công (mm)
L1 – là chiều dài thoát dao (mm)
S – lượng chạy dao vòng n – số vòng quay
Bước 3: Tiện tinh mặt lỗ
- Lượng tiến dao: Theo bảng 5.64 (Trang 56-STCNCTM2) ta có S = 0,75
(mm/vg) Theo máy T620 chọn S = 0,5 (mm/vg).
- Tốc độ cắt: Theo bảng 5.64 (Trang 56-STCNCTM2) ta có Vb = 255 (m/ph). Tính vận tốc cắt: V = Vb.k1.k2.k3.k4
Trong đó: V là tốc độ cắt tính toán; Vb là tốc độ cắt tra bảng; k1, k2, k3 là các hệ số điều chỉnh tốc độ cắt.
Theo các bảng 5.64 (Trang 56-STCNCTM2) ta có k1=0,8; k2 =0,92; k3 = 1; k4=1;
Số vòng quay trục chính: n = 1000V πDD = 1000.187,68
Theo máy T620 chọn n = 400 vg/ph.
Vận tốc cắt thực tế : V= 1000 πDnD = 3,14.400.150
- Lực cắt: Tính lực cắt Py = Cp.t x S y V n kφ.kMP.kγpp.kλpp.krp
Trong đó: Py là lực cắt tính toán; kp là tích các hệ số điều chỉnh lực cắt.
Theo các bảng tra 5.9; 5.10; 5.22 (STCNCTM2) ta có: Cp 4; t x =1;
S y =0,5 0,75 ; Vb 0 ; kφ=1; kMP=0,93; kγpp=1; kλpp=1; krp=1
→ Py=Cp.t x S y V n kφ.kMP.kγpp.kλpp.krp 4.1.0,5 0.75 62 0 0,93.1.1.1= 158,7N
Ta có Nc < Nđc.η = 7.0,8 = 5,6 kW Vậy máy đảm bảo cắt được.
Trong đó Nc là công suất cắt
Nđc là công suất động cơ η là hiệu suất của động cơ.
Thời gian gia công cơ bản:To = n S L = L+ L 1 n S = 400.0,5 22+3 = 0,125 (ph) Trong đó: L - là chiều dài bề mặt gia công (mm)
L1 – là chiều dài thoát dao (mm)
S – lượng chạy dao vòng n – số vòng quay
Nguyên công 3: Khỏa mặt đầu, tiện thô mặt ngoài
+ Nguyên công có 1 lần gá, 2 bước công nghệ.
+ Định vị: Chi tiết được định vị 5 bậc tự do bằng mâm cặp 3 chấu chấu kẹp hạn chế 2 bậc tự do , phiến tỳ vành khăn hạn chế 3 bậc tự do
+ Kẹp chặt: Dùng mâm cặp 3 chấu tự định tâm
+ Thiết bị: Từ yêu cầu kỹ thuật của nguyên công ta chọn máy tiện T620, thông số kỹ thuật cơ bản của máy như sau (theo “Sổ tay CNCTM tập 3”):
- Đường kính lớn nhất của chi tiết trên bàn dao: 400mm
- Công suất động cơ truyền động chính: 7 kW.
- Đường kính định tâm của mâm cặp: 240mm
- Khoảng cách lớn nhất 2 đầu tâm: 1400mm
- Đồ gá : Mâm cặp 3 chấu.
- Dụng cụ cắt: dao tiện ngoài gắn mảnh hợp kim cứng T15K6; dao tiện trong gắn mảnh hợp kim cứng T15k6
- Dụng cụ kiểm tra: thước kẹp dài độ chính xác 0.05
+ Các bước thực hiện: Bước 1: Khỏa mặt đầu
Bước 2: Tiện thô mặt ngoài
Chế độ cắt và thời gian gia công cơ bản :
- Lượng tiến dao: Theo bảng 5.64 (Trang 56-STCNCTM2) ta có S = 0,76
(mm/vg) Theo máy T620 chọn S = 0,5 (mm/vg).
- Tốc độ cắt: Theo bảng 5.64 (Trang 56-STCNCTM2) ta có Vb = 287 (m/ph). Tính vận tốc cắt: V = Vb.k1.k2.k3.k4.k5
Trong đó: V là tốc độ cắt tính toán; Vb là tốc độ cắt tra bảng; k1, k2, k3 là các hệ số điều chỉnh tốc độ cắt.
Theo các bảng 5.64(Trang 56-STCNCTM2) ta có k1=0,8; k2 =0,92; k3 = 1; k4=1; k5=0.96
Số vòng quay trục chính: n = 1000V πDD = 1000.202,78
Theo máy T620 chọn n = 200 vg/ph.
Vận tốc cắt thực tế : V= 1000 πDnD = 3,14.200.320
- Lực cắt: Tính lực cắt Py = Cp.t x S y V n kφ.kMP.kγpp.kλpp.krp
Trong đó: Py là lực cắt tính toán; kp là tích các hệ số điều chỉnh lực cắt.
Theo các bảng tra 5.9; 5.10; 5.22 (STCNCTM2) ta có: Cp 4; t x =1,4;
→ Py=Cp.t x S y V n kφ.kMP.kγpp.kλpp.krp 4.1,4.0,5 0.75 200 0 0,93.1.1.1= 157,93N
Ta có Nc < Nđc.η = 7.0,8 = 5,6 kW Vậy máy đảm bảo cắt được.
Trong đó Nc là công suất cắt
Nđc là công suất động cơ η là hiệu suất của động cơ.
Thời gian gia công cơ bản:To = n S L = L+ L 1 n S = 200.0,5 90+5 = 0,95 (ph) Trong đó: L - là chiều dài bề mặt gia công (mm)
L1 – là chiều dài thoát dao (mm)
S – lượng chạy dao vòng n – số vòng quay
Bước 2: Tiện thô mặt ngoài
- Lượng tiến dao: Theo bảng 5.64 (Trang 56-STCNCTM2) ta có S = 0,75
(mm/vg) Theo máy T620 chọn S = 0,5 (mm/vg).
- Tốc độ cắt: Theo bảng 5.64 (Trang 56-STCNCTM2) ta có Vb = 205 (m/ph). Tính vận tốc cắt: V = Vb.k1.k2.k3.k4
Trong đó: V là tốc độ cắt tính toán; Vb là tốc độ cắt tra bảng; k1, k2, k3 là các hệ số điều chỉnh tốc độ cắt.
Theo các bảng 5.64 (Trang 56-STCNCTM2) ta có k1=0,8; k2 =0,92; k3 = 1; k4=1;
Số vòng quay trục chính: n = 1000V πDD = 1000.150,88
Theo máy T620 chọn n = 150vg/ph.
Vận tốc cắt thực tế : V= 1000 πDnD = 3,14.150.320
- Lực cắt: Tính lực cắt Py = Cp.t x S y V n kφ.kMP.kγpp.kλpp.krp
Trong đó: Py là lực cắt tính toán; kp là tích các hệ số điều chỉnh lực cắt.
Theo các bảng tra 5.9; 5.10; 5.22 tài liệu [2] ta có: Cp 4; t x =1,4; S y =0,5 0,75 ; V0,7 0 ; kφ=1; kMP=0,93; kγpp=1; kλpp=1; krp=1
→ Py=Cp.t x S y V n kφ.kMP.kγpp.kλpp.krp 4.1,4.0,5 0.75 163 0 0,93.1.1.1= 157,93N
Ta có Nc < Nđc.η = 7.0,8 = 5,6 kW Vậy máy đảm bảo cắt được.
Trong đó Nc là công suất cắt
Nđc là công suất động cơ η là hiệu suất của động cơ.
Thời gian gia công cơ bản:To = n S L = L+ L 1 n S = 150.0,5 20+3 = 0,3 (ph) Trong đó: L - là chiều dài bề mặt gia công (mm)
L1 – là chiều dài thoát dao (mm)
S – lượng chạy dao vòng n – số vòng quay
Nguyờn cụng 4: Khoan , khoột 2 lỗ ỉ12
+ Nguyên công có 1 lần gá, 2 bước công nghệ.
+ Định vị: Chi tiết được định vị 5 bậc tự do bằng bằng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do , chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do
+ Kẹp chặt: Dùng bulong đai ốc
+ Máy:theo sổ tay công nghệ chế tạo máy chọn máy khoan 2H125 có các thông số như sau: Đường kính lớn nhất khan được: 25mm
Khoảng cách lớn nhất từ mút trục tới bàn: 5-700 mm
Sơ cấp tốc độ trục chính : 12
Lượng chạy dao trục chính: 0.1-0.59 mm
Số rãnh trên bàn máy: 2
Công suất động cơ chính: 2.2 kW
- Đồ gá : Đồ gá khoan
- Dụng cụ cắt: Mũi khoan thộp giú P5M5 đường kớnh ỉ11,5
Mũi khoột thộp giú P5M5 đường kớnh ỉ12
- Dụng cụ kiểm tra: thước kẹp dài độ chính xác 0.05
+ Các bước thực hiện: Bước 1: Khoan
Chế độ cắt và thời gian gia công cơ bản
- lượng chạy dao: S= 0,06 mm/vg [2]
Tra bảng 5.1-4, bảng 5.6, bảng 5.32 (STCNCTM2) ta được:
Số vòng quay trục chính: n= 1000.V πDD = 3,14.11,5 1000.44 = 1218 vg/ph chọn n0 vg/ph
→ tốc độ cắt thực tế: Vtt= 1000 πDnD = 3,14.800,11,5
Trong đó, tra tài liệu [2] ta được:
- Thời gian gia công cơ bản: T0 = n S L = L ct + L v n S = 800.0,06 22+ 10 = 0,66 ph Trong đó: Lct là chiều dài bề mặt gia công
Lv là khoảng cách vào dao
→ Thời gian gia công: T = T0 + 26%T0= 0,84 ph
- lượng chạy dao: S= 0,2 mm/vg (STCNCTM2)
- Tốc độ cắt: Vb = 32 m/phút ( Bảng 5-109 Sổ tay CNCTM tập 2 )
Số vòng quay trục chính: n= 1000.V πDD = 1000.32 3,14.12 = 849 vg/ph chọn n0vg/ph
→ tốc độ cắt thực tế: Vtt= 1000 πDnD = 3,14.850,12
9750 = 0,6.850 9750 = 0,05 kW Trong đó, tra tài liệu [2] ta được:
- Thời gian gia công cơ bản: T0 = n S L = L ct + L v n S = 850.0,2 20+ 6 = 0,15 ph Trong đó: Lct là chiều dài bề mặt gia công
Lv là khoảng cách vào dao
→ Thời gian gia công: T = T0 + 26%T0= 0,2 ph
+ Định vị: định vị bằng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do , chốt chám hạn chế 1 bậc tự do
+ Kẹp chặt: bằng lực siết của đai ốc kẹp thông qua bạc
+ Máy:theo sổ tay công nghệ chế tạo máy chọn máy khoan 2H125 có các thông số như sau: Đường kính lớn nhất khan được: 25mm
Khoảng cách lớn nhất từ mút trục tới bàn: 5-700 mm
Sơ cấp tốc độ trục chính : 12
Lượng chạy dao trục chính: 0.1-0.59 mm
Số rãnh trên bàn máy: 2
Công suất động cơ chính: 2.2 kW
+ Dụng cụ: Mũi khoan thộp giú P5M5 đường kớnh ỉ17
Chế độ cắt và thời gian gia công cơ bản
- lượng chạy dao: S= 0,09 mm/vg (STCNCTM2)
15 0,5 0,06 0,7 1,28= 51 (m/ph) Tra bảng 5.1-4, bảng 5.6, bảng 5.32 [2] ta được:
Số vòng quay trục chính: n= 1000.V πDD = 1000.51 3,14.17 = 955 vg/ph chọn n0 vg/ph
→ tốc độ cắt thực tế: Vtt= 1000 πDnD = 3,14.950.17
9750 = 0,89.950 9750 = 0,08 kW Trong đó, tra tài liệu [2] ta được:
- Thời gian gia công cơ bản: T0 = n S L = L ct + L v n S = 950.0,09 20+6 = 0,3 ph Trong đó: Lct là chiều dài bề mặt gia công
Lv là khoảng cách vào dao
→ Thời gian gia công: T = T0 + 26%T0= 0,38 ph
Nguyờn cụng 6: Khoan lỗ 8xỉ19
+ Định vị: định vị bằng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do , chốt chám hạn chế 1 bậc tự do
+ Kẹp chặt: bằng lực siết của đai ốc kẹp thông qua bạc
+ Máy:theo sổ tay công nghệ chế tạo máy chọn máy khoan 2H125 có các thông số như sau: Đường kính lớn nhất khan được: 25mm
Khoảng cách lớn nhất từ mút trục tới bàn: 5-700 mm
Sơ cấp tốc độ trục chính : 12
Lượng chạy dao trục chính: 0.1-0.59 mm
Số rãnh trên bàn máy: 2
Công suất động cơ chính: 2.2 kW
+ Dụng cụ: Mũi khoan thộp giú P5M5 đường kớnh ỉ19
Chế độ cắt và thời gian gia công cơ bản
- lượng chạy dao: S= 0,09 mm/vg (STCNCTM2)
15 0,5 0,06 0,7 1,28= 54 (m/ph) Tra bảng 5.1-4, bảng 5.6, bảng 5.32(STCNCTM2) ta được:
Số vòng quay trục chính: n= 1000.V πDD = 1000.54 3,14.19 = 900 vg/ph chọn n0 vg/ph
9750 = 1,6.900 9750 = 0,14 kW Trong đó, tra tài liệu (STCNCTM2) ta được:
- Thời gian gia công cơ bản: T0 = n S L = L ct + L v n S = 900.0,09 20+6 = 0,3 ph Trong đó: Lct là chiều dài bề mặt gia công
Lv là khoảng cách vào dao
→ Thời gian gia công: T = T0 + 26%T0= 0,38 ph
Nguyên công 7: Kiểm tra độ song song
Hình 3 7: Nguyên công 7 + Dụng cụ đo: đồng hồ so
3.1.2 Chi tiết má phụ dòn ngoài
Nguyên công 1: Cắt laser biên dạng phôi , rãnh và lỗ giảm khối lượng
+ Thiết bị: Từ kích thước chi tiết gia công ta chọn máy cắt laser 1390
- Tốc độ cẳt max: 600mm/s
- Độ dày nguyên liệu: 5-20 mm
Chiều sâu cắt tmm ,tmm
Nguyờn cụng 2: Khoan thụ 4 lỗ ỉ8.5 và taro 4 lỗ M10x1,5 khoan 4 lỗ ỉ7 +0.2
+ Nguyên công có 1 lần gá, 1 bước công nghệ.
+ Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tự do bằng mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do , 2 chốt tỳ mặt trước hạn chế 2 bậc tự do , một chốt tỳ mặt bên hạn chế 1 bậc tự do
+ Kẹp chặt: Ngàm kẹp thẳng
+ Thiết bị: Máy được chọn là máy Phay Mikron VCP 600
Hành trình z :450 mm Điều khiển CNC TNC 426 HEIDENHAIN
Kích thước bàn tối đa : 850 x 530 mm
Phạm vi tốc độ quay trục chính 20.000 U / phút tiến dao vô cấp 15.000 mm / phút
Tốc độ truyền động nhanh 22 m / phút
Công suất động cơ trục chính 12 kW
- Dụng cụ cắt: Mũi khoan tõm ỉ7 của hóng STOCK
- Dụng cụ kiểm tra: thước kẹp dài độ chính xác 0.05
Chế độ cắt lấy theo kinh nghiệm
Nguyờn cụng 2: Khoan tinh 4 lỗ ỉ8.5 và taro 4 lỗ M10x1,5 khoan 4 lỗ ỉ7 +0.2
+ Nguyên công có 1 lần gá, 2 bước công nghệ.
+ Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tự do bằng mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do, 2 chốt tỳ mặt trước hạn chế 2 bậc tự do, một chốt tỳ mặt bên hạn chế 1 bậc tự do
+ Kẹp chặt: Ngàm kẹp thẳng
+ Thiết bị: Máy được chọn là máy Phay Mikron VCP 600
Hành trình z :450 mm Điều khiển CNC TNC 426 HEIDENHAIN
Kích thước bàn tối đa : 850 x 530 mm
Phạm vi tốc độ quay trục chính 20.000 U / phút tiến dao vô cấp 15.000 mm / phút
Tốc độ truyền động nhanh 22 m / phút
Công suất động cơ trục chính 12 kW
- Dụng cụ cắt: Mũi khoan tâm 7 của hãng STOCK
- Dụng cụ kiểm tra: thước kẹp dài độ chính xác 0.05
- Tốc độ cắt Vb = 7 m/phút ( Bảng 5-188 Sổ tay CNCTM tập 2 )
- Các hệ số điều chỉnh: ( Bảng 5-188 Sổ tay CNCTM tập 2 )
+ Hệ số điều chỉnh cho vận tốc cắt phụ thuộc vào vật liệu gia công K1 1,1
- Vậy tốc độ tính toán Vt = Vb.K1= 7,7 m/phút.
- Số vòng quay tính toán: nt = 1000 V t πDD = 1000.7,7 3,14.10 = 245 vòng/phút Chọn số vòng quay theo máy: nm = 250 vòng/phút
Như vậy, tốc độ cắt thực tế là:
Thời gian cơ bản: To = L+ S L 1 ph
Chiều dài bề mặt gia công L = 10 mm
Khoảng tiến vào của dao L1 = 4 mm
+ Trang bị công nghệ : Khuôn góc 90 0
+ Máy: Máy chấn thủy lực WC67Y-125T/3200
– Lực ép thông thường : 1250KN
– Chiều rộng chấn Max: 3200mm
– Hành trình lưỡi chấn: 100mm
– Độ mở lớn nhất: 340mm
– Chiều cao bàn làm việc: 800 mm
– Áp lực của hệ thống thủy lực : 26 Mpa
– Motor chính: Y1160M-6B, công suất 7.5Kw, Tốc độ 960 vòng/phút – Tốc độ làm việc:
+ Tốc độ không tải: 7mm/s
+ Tốc độ làm việc: 15mm/s
+ Tốc độ rút lưỡi: 50 mm/s
Nguyên công 4: Hàn gân tăng cứng
+ Phương pháp hàn điện hồ quang
+ Dụng cụ: Đường kớnh que hàn ỉ2mm
Nguyên công 5: Kiểm tra độ không vuông góc giữa mặt B so với mặt A
- Sử dụng đồng hồ đo, thước cặp để kiểm tra.
Nguyên công 1: Cắt laser biên dạng phôi , rãnh và lỗ giảm khối lượng
+ Thiết bị: Từ kích thước chi tiết gia công ta chọn máy cắt laser 1390
- Tốc độ cẳt max: 600mm/s
- Độ dày nguyên liệu: 5-15 mm
Chiều sâu cắt tmm , t=8mm
+ Nguyên công có 1 lần gá, 1 bước công nghệ.
+ Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tự do bằng mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do , 2 chốt tỳ mặt trước hạn chế 2 bậc tự do , một chốt tỳ mặt bên hạn chế 1 bậc tự do
+ Kẹp chặt: Ngàm kẹp thẳng
+ Thiết bị: Máy được chọn là máy Phay Mikron VCP 600
Hành trình z :450 mm Điều khiển CNC TNC 426 HEIDENHAIN
Kích thước bàn tối đa : 850 x 530 mm
Phạm vi tốc độ quay trục chính 20.000 U / phút tiến dao vô cấp 15.000 mm / phút
Tốc độ truyền động nhanh 22 m / phút
Công suất động cơ trục chính 12 kW
- Dụng cụ cắt: Mũi khoan tâm 7 của hãng STOCK
- Dụng cụ kiểm tra: thước kẹp dài độ chính xác 0.05
Chế độ cắt lấy theo kinh nghiệm
Nguyên công 3: Khoan , taro lỗ M6x1
+ Nguyên công có 1 lần gá, 2 bước công nghệ.
+ Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tự do bằng mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do , 2 chốt tỳ mặt trước hạn chế 2 bậc tự do , một chốt tỳ mặt bên hạn chế 1 bậc tự do
+ Kẹp chặt: Ngàm kẹp thẳng
+ Thiết bị: Máy được chọn là máy Phay Mikron VCP 600
Hành trình z :450 mm Điều khiển CNC TNC 426 HEIDENHAIN
Kích thước bàn tối đa : 850 x 530 mm
Phạm vi tốc độ quay trục chính 20.000 U / phút tiến dao vô cấp 15.000 mm / phút
Tốc độ truyền động nhanh 22 m / phút
Công suất động cơ trục chính 12 kW
- Dụng cụ cắt: Mũi khoan tâm 7 của hãng STOCK
- Dụng cụ kiểm tra: thước kẹp dài độ chính xác 0.05
- Tốc độ cắt Vb = 7 m/phút ( Bảng 5-188 Sổ tay CNCTM tập 2 )
- Các hệ số điều chỉnh: ( Bảng 5-188 Sổ tay CNCTM tập 2 )
+ Hệ số điều chỉnh cho vận tốc cắt phụ thuộc vào vật liệu gia công K1 1,1
- Vậy tốc độ tính toán Vt = Vb.K1= 7,7 m/phút.
- Số vòng quay tính toán: nt = 1000 V t πDD = 1000.7,7 3,14.6 = 408 vòng/phút Chọn số vòng quay theo máy: nm = 400 vòng/phút
Như vậy, tốc độ cắt thực tế là:
Thời gian cơ bản: To = L+ S L 1 ph
Chiều dài bề mặt gia công L = 10 mm
Khoảng tiến vào của dao L1 = 4 mm
+ Trang bị công nghệ : Khuôn góc 90 0
+ Máy: Máy chấn thủy lực WC67Y-125T/3200
– Lực ép thông thường : 1250KN
– Chiều rộng chấn Max: 3200mm
– Hành trình lưỡi chấn: 100mm
– Độ mở lớn nhất: 340mm
– Chiều cao bàn làm việc: 800 mm
– Áp lực của hệ thống thủy lực : 26 Mpa
– Motor chính: Y1160M-6B, công suất 7.5Kw, Tốc độ 960 vòng/phút – Tốc độ làm việc:
+ Tốc độ không tải: 7mm/s
+ Tốc độ làm việc: 15mm/s
+ Tốc độ rút lưỡi: 50 mm/s
– Kích thước máy : 3750x1710x2460 mm + Dụng cụ: Dầu chấn R10
Nguyên công 5: Hàn gân tăng cứng
+ Phương pháp hàn điện hồ quang
+ Dụng cụ: Đường kớnh que hàn ỉ2mm
+ Phương pháp hàn điện hồ quang
+ Dụng cụ: Đường kớnh que hàn ỉ2mm
3.1.4 Chi tiết tấm dòn ngoài
Nguyên công 1: Cắt laser biên dạng phôi , rãnh và lỗ giảm khối lượng
+ Thiết bị: Từ kích thước chi tiết gia công ta chọn máy cắt laser 1390
- Tốc độ cẳt max: 600mm/s
- Độ dày nguyên liệu: 5-20 mm
Chiều sâu cắt tmm , t=8mm
Nguyên công 2: Hàn thanh dẫn
+ Phương pháp hàn điện hồ quang
+ Dụng cụ: Đường kớnh que hàn ỉ2mm
Nguyên công 1: Cắt laser phôi và rãnh giảm khối lượng
+ Thiết bị: Từ kích thước chi tiết gia công ta chọn máy cắt laser 1390
- Tốc độ cẳt max: 600mm/s
- Độ dày nguyên liệu: 5-15 mm
Chiều sâu cắt tmm , t=8mm
Tốc độ cắt 100 mm/ph
Nguyên công 2: Phay thô, phay tinh mặt đế
+ Nguyên công có 1 lần gá, 2 bước công nghệ.
+ Định vị: Chi tiết được định vị 5 bậc tự do bằng mặt phẳng hạn chế 2 bậc tự do , mặt trước hạn chế 2 bậc tự do , mặt bên hạn chế 1 bậc tự do
+ Kẹp chặt: Dùng bàn từ
+ Thiết bị: Máy được chọn là máy Phay Mikron VCP 600
Hành trình z :450 mm Điều khiển CNC TNC 426 HEIDENHAIN
Kích thước bàn tối đa : 850 x 530 mm
Phạm vi tốc độ quay trục chính 20.000 U / phút tiến dao vô cấp 15.000 mm / phút
Tốc độ truyền động nhanh 22 m / phút
Công suất động cơ trục chính 12 kW
- Dụng cụ cắt: Dao phay mặt đầu D100
- Dụng cụ kiểm tra: thước kẹp dài độ chính xác 0.05 + Các bước thực hiện: Bước 1: Phay thô
s= 650 mm/ph (Bảng 5-119 trang 108 STCNCTM-2)
s= 500 mm/ph (Bảng 5-119 trang 108 STCNCTM-2)
Bước 1 : Phay rãnh dẫn hướng
+ Định vị: Chi tiết được định vị 5 bậc tự do bằng mặt phẳng hạn chế 2 bậc tự do , mặt trước hạn chế 2 bậc tự do , mặt bên hạn chế 1 bậc tự do
+ Kẹp chặt: Dùng bàn từ
+ Thiết bị: Máy được chọn là máy Phay Mikron VCP 600
Hành trình z :450 mm Điều khiển CNC TNC 426 HEIDENHAIN
Kích thước bàn tối đa : 850 x 530 mm
Phạm vi tốc độ quay trục chính 20.000 U / phút tiến dao vô cấp 15.000 mm / phút
Tốc độ truyền động nhanh 22 m / phút
Công suất động cơ trục chính 12 kW
- Dụng cụ cắt: Dao phay ngón D16
- Dụng cụ kiểm tra: thước kẹp dài độ chính xác 0.05
+ Các bước thực hiện: Bước 1: Phay rãnh
Chế độ cắt và thời gian gia công cơ bản
s= 200 mm/ph ( tra bảng 5-153 Trang 138 STCNCTM-2)
+ Định vị: Chi tiết được định vị 5 bậc tự do bằng mặt phẳng hạn chế 2 bậc tự do , mặt trước hạn chế 2 bậc tự do , mặt bên hạn chế 1 bậc tự do
+ Kẹp chặt: Dùng bàn từ
+ Thiết bị: Máy được chọn là máy Phay Mikron VCP 600
Hành trình z :450 mm Điều khiển CNC TNC 426 HEIDENHAIN
Kích thước bàn tối đa : 850 x 530 mm
Phạm vi tốc độ quay trục chính 20.000 U / phút tiến dao vô cấp 15.000 mm / phút
Tốc độ truyền động nhanh 22 m / phút
Công suất động cơ trục chính 12 kW
- Dụng cụ cắt: Mũi khoan thộp giú ỉ9
Chế độ cắt và thời gian gia công cơ bản
Chế độ cắt tra (bảng 5-87 trang 84 STCNCTM-2) t=4.5 n00 vg/ph s= 0.2 mm/vg
Nguyên công 5: Khoan 8 lỗ ϕ16 và taro 8 lỗ M18x2.5
+ Định vị: Chi tiết được định vị 5 bậc tự do bằng mặt phẳng hạn chế 2 bậc tự do , mặt trước hạn chế 2 bậc tự do , mặt bên hạn chế 1 bậc tự do
+ Kẹp chặt: Dùng bàn từ
+ Thiết bị: Máy được chọn là máy Phay Mikron VCP 600
Hành trình z :450 mm Điều khiển CNC TNC 426 HEIDENHAIN
Kích thước bàn tối đa : 850 x 530 mm
Phạm vi tốc độ quay trục chính 20.000 U / phút tiến dao vô cấp 15.000 mm / phút
Tốc độ truyền động nhanh 22 m / phút
Công suất động cơ trục chính 12 kW
- Dụng cụ cắt: Mũi khoan thộp giú ỉ15,5 ; Mũi taro M18x2.5
Chế độ cắt và thời gian gia công cơ bản
Chế độ cắt - Tra (bảng 5.87 trang 84 STCNCTM-2) t=7,75 n00 vg/ph s= 0.32 mm/vg
- Tốc độ cắt Vb = 7,7 m/phút ( Bảng 5-188 Sổ tay CNCTM tập 2 )
- Các hệ số điều chỉnh: ( Bảng 5-188 Sổ tay CNCTM tập 2 )
+ Hệ số điều chỉnh cho vận tốc cắt phụ thuộc vào vật liệu gia công K1 1,1
- Vậy tốc độ tính toán Vt = Vb.K1= 7,7 m/phút.
- Số vòng quay tính toán: nt = 1000 V t πDD = 1000.7,7 3,14.18 = 126 vòng/phút Chọn số vòng quay: nm = 200 vòng/phút
Như vậy, tốc độ cắt thực tế là:
Thời gian cơ bản: To = L+ S L 1 ph
Chiều dài bề mặt gia công L = 10 mm
Khoảng tiến vào của dao L1 = 4 mm
Nguyên công 6: Kiểm tra độ song song
Nguyên công 6+ Dụng cụ đo: đồng hồ so
Quy trình lắp ráp các bộ phận
Thứ tự lắp ráp Cụm 1:
- Cụm 1 có tên là hệ thống kẹp Cụm này gồm 3 chi tiết chính Chúng được lắp với nhau như sau: Chi tiết số 1 được lắp vào chi tiết số 2 qua một rãnh chữ nhật, sau đó ta lắp chi tiết số 2 với chi tiết số 3.
Trình tự lắp ráp Cụm 2:
- Cụm 2 có tên là hệ thống cơ khí, cụm này gồm có
3 chi tiết chính được lắp ráp với nhau Đầu tiên chúng ta sẽ lắp thanh trượt là chi tiết số 1 vào chi tiết số 2 tiếp theo sau đó ta sẽ lắp chi tiết 1 vào chi tiết 3 để tạo thành
Thứ tự lắp ráp Cụm 3:
- Cụm 3 có tên là hệ thống xi lanh, tại cụm này gồm có 11 chi tiết chính lắp ráp với nhau Thứ tự lắp ráp các chi tiết sẽ bắt đầu từ chi tiết 7 sẽ lắp vào chi tiết 8, sau đó ta sẽ bắt đai ốc số 6 vào và lắp tấm bích đỡ số 5 và chốt bằng chi tiết số 4, tương tự như thế ta sẽ lắp được cái cụm giống nhau (1) Tiếp theo đó ta sẽ lắp chi tiết 11 vào chi tiết 12 lắp tấm bích số 10 và chốt lại xi lanh bằng chi tiết số 9 (2) Sau đó ta sẽ lắp cụm chi tiết (2) vào cụm chi tiết số (1) và cuối cùng là cố định tấm đỡ số 1 vào cụm
(2) bằng các chi tiết thứ 2 và 3
Kết luận: Lập được quy trình công nghệ của một số chi tiết điển hình Trình tự tháo lắp các cụm chi tiết.