Tài liệu ôn tập có lời giải Tự Động Hóa Quá Trình Sản Xuất

Để phục vụ cho việc cải tiến và nâng cao chất lượng sản phẩm cơ khí, việc đề ra quy định công nghệ thích hợp và có hiệu quả là vấn đề rất quan trọng. Ngoài ra, để đảm bảo được yêu cầu lắp ráp, tăng thêm hiệu quả sử dụng công nghệ đạt tính công nghệ cao, sản phẩm làm ra được sử dụng rộng rói, việc đề phương pháp sản xuất thích hợp là công việc phải được ưu tiên hàng đầu. Việc thiết kế công nghệ thích hợp cũn giỳp người công nhân giảm được thời gian gia công, tăng năng suất, làm giảm giá thành sản phẩm, đáp ứng được nhu cầu của thị trường. Mỗi dạng sản xuất khỏc nhau cú những ứng dụng sản xuất khỏc nhau, việc thiết kế quỏ trỡnh sản xuất thớch hợp được chọn trong môn Tự Động Hóa Quá Trỡnh Sản Xuất, đảm bảo yêu cầu về chất lượng, giá thành, thời gian. Các số liệu và thông số tính toán đều được tham khảo trong tài liệu hướng dẫn và bằng kinh nghiệm. Tuy vậy cũng khụng trỏnh khỏi cỏ sai sút trong quỏ trỡnh trỡnh bày. Em mong được thầy góp ý, bổ sung …Em xin cảm ơn

LỜI MỞ ĐẦU

Để phục vụ cho việc cải tiến và nâng cao chất lượng sản phẩm cơ khí, việc đề

ra quy định công nghệ thích hợp và có hiệu quả là vấn đề rất quan trọng Ngoài

ra, để đảm bảo được yêu cầu lắp ráp, tăng thêm hiệu quả sử dụng công nghệ đạt tính công nghệ cao, sản phẩm làm ra được sử dụng rộng rãi, việc đề phương pháp sản xuất thích hợp là công việc phải được ưu tiên hàng đầu Việc thiết kế công nghệ thích hợp còn giúp người công nhân giảm được thời gian gia công, tăng năng suất, làm giảm giá thành sản phẩm, đáp ứng được nhu cầu của thị trường.

Mỗi dạng sản xuất khác nhau có những ứng dụng sản xuất khác nhau, việc thiết

kế quá trình sản xuất thích hợp được chọn trong môn Tự Động Hóa Quá Trình Sản Xuất, đảm bảo yêu cầu về chất lượng, giá thành, thời gian.

Các số liệu và thông số tính toán đều được tham khảo trong tài liệu hướng dẫn

và bằng kinh nghiệm Tuy vậy cũng không tránh khỏi cá sai sót trong quá trình trình bày Em mong được thầy góp ý, bổ sung …Em xin cảm ơn!

Hà Nội, ngày 15/12/2011

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Tưởng

Phần bài tập

Câu1

Vận tốc của xi lanh được điều khiển bằng van điện thủy lực solenoid.khi có tiếnhiệu của cảm biến van solenoid điều khiển pittong đi ra đẩy hộp sữa không đầy bi

loại ra khỏi băng chuyền.khi không có t ín hiệu từ cảm biến các của cửa van nốichéo nhau pittong đi vào

Câu2

Khi có tiến hiệu điện từ cảm biến van điều khiển cho pittong đi xuống trên pittonggắn dao cắt cắt sản phẩm,khi mất tín hiệu dầu từ xilanh qua của T về bể chứa

Câu3

Hệ thống điều khiển phát hiện và đếm chai tự động

Mô tả hệ thống:hệ thống gồm một cảm biến quang điện một gương phản xạ tạo tínhiệu và một bộ đếm bộ đếm này tính số xung điện do đat tric tạo ra khi có chai điqua

Sơ đồ khối điều khiển hệ thống

Câu 4

hệ thống điều khiển bơm

Hệ thống đươc điều khiển bằng PLC thông qua 2 cảm biến lân cận điện dung đểvận hành máy bơm tự động,khi mực nước trong hồ chứa cạn cảm biến lân cân điêndung phía dưới cấp tin hiệu vê PLC điều khiên đông cơ chạy nước được bơm vàohồ,khi nước đầy cảm biến lân cận điên dung thứ 2 báo tín hiệu vè PLC tắt máybơm

Sơ đồ điều khiên PLC

Start:khởi động hệ thống

CB1:cảm biến lân cận điện dung 1

CB2:cảm biến lân cận điện dung 2

DC:động cơ máy bơm

Stop:tắt hệ thống

câu 6.3

S

P R

R P

Y X

S 1.2

A

1.3 1

A 1.1

1.0

1 1

0

0 0

+ -

xi lanh dịch chuyển theo chiều +.

Câu 6.6

Khí đi qua van 1.3 đang ở trạng thái 0 làm cho xi lanh B dịch chuyển từ S4-S3.Khi ấn van S0, van S0 chuyển sang trạng thái 1, khí làm van 1.1 chuyển về trạngthái 1 Khí đi từ nguồn tác động vào van 1.2 làm van 1.2 chuyển sang trạng thái 1điều khiển xi lanh A đi từ S1-S2.

Khi van Xilanh A ở vị trí S2 thì van S2 chuyển về trạng thái 1 và van S1 chuyển vềtrạng thái 0.khí không đi qua van S1 và tác động lên van 1.1 nữa van S2 chuyểnsang trạng thái 1 khí đi qua S2 tác động lên van 1.3 điều khiển xilanh B chuyển từ

1-cảm biến đo 2-bộ nhớ giá trị thực

7-bàn dao 8-chi tiết gia công

Câu 8

Sơ đồ mạch điều khiển

Máy chọn tự động đường kính lỗ của bạc kiểu tiếp xúc điện- khí nén

Nguyên lý hoạt động

Chi tiết được đai (2) đưa đến máng(6)cà chờ ở đĩa(7)

Cam (16)có nhiệm vụ đóng mở tiếp điểm 1-k để nam châm (11) đẩy đầu đo vào vịtrí đo, sau đó nhả ra trả đầu đo và đóng tiếp điểm 3-k để nam châm (15) hútnấp(23) mở ra cho chi tiết lăn vào thùng chứa

Việc đóng mở các nắp thùng chứa được điều khiển bằng cảm biến (24)

-Khi kích thước lớn nhất , đèn Đ1 sáng rơle P1 hút tiếp điểm 2-P1 , nam châm N1hút mở cửa thùng cho chi tiết rơi vào.lúc này tiếp điểm B cũng đóng nhưng do tiếpđiểm 1-P1 mở nên đèn DD2 không sang , rơle P2 không làm việc , N2 không hút

- các tiếp điểm C,D lần lượt đóng theo kích thước nhỏ dần

Máy chọn tự động đường kính trục hoặc bi cầu kiểu cơ quang điện

Nguyên lý hoạt động

Nguồn sáng S qua kính hội tụ Q , xuyên qua khe chắn V, chiếu vào gương G1, phản xạ lên gương G2, G3 rồi chiếu vào một tron g các điện trở nhạy quang F

Kích thước d của chi tiết thay đổi thông qua cần lắc gương G1 thay đổi

vị trí sẽ làm lệch tia sáng chiếu lên các điện trở quang F , đóng mở các tiếp điểm P, làm cho các nam châm hút mở các thùng chứa

Nếu kích thước quá nhỏ tia sáng chiếu ra ngoài F thì chi tiết sẽ rơi vào thùng (5) chứa phế phẩm.

Câu 11

Sơ đồ điều khiển cho hệ thống phân loại sản phẩm(to ,nhỏ)

Hệ thống được điều khiển bằng PLC,được mô tả như sau:

Hệ thông được cấp chuyển động cho băng tải thông qua nut nhấn START cảm biếnquang có nhiệm vụ nhận biết chi sản phẩm và truyền tín hiệu cho pittong 1 đẻ thựchiên quá trình đẩy

Cảm biến trọng lượng nhận biết sản phẩm lớn nhỏ truyền tín hiệu cho pittong 2 và3

CIM có những ưu điểm sau:

1 - Tính linh hoạt cao của sản phẩm, của sản lượng và cả của vật liệu.

2 - Nâng cao năng suất và chất lượng gia công.

3 - Quan hệ chặt chẽ và trực tiếp giữa thiết kế và sản xuất.

4 - Giảm cả lao động trực tiếp và gián tiếp.

5 - Thiết kế có năng suất và độ 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 cơ sở dữ liệu chung để loại trừ các bộ phận chứa dữ liệu độc 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 đối thủ.

Giải thích các thành phần của CIM:

16- Lập kế hoạch sản xuất và kiểm tra;

17- Lập kế hoạch chiến lược;

Sơ đồ khối của hệ thống

Câu 14 :

Thiết kế sơ đồ điều khiển kiểm tra tự động đường kính d và chiều dài l

Chi tiết được đo bằng calip đo ngoài ta thấy ca-líp 3 dịch

chuyển theo hướng tới chi tiết cần kiểm tra 2 (hoặc 1) để kiểm tra kích thước lớn

nhất và kích thước nhỏ nhất của d (hoặc l) Thanh 4 di chuyển cùng với ca-líp,

cho nên thanh 4 sẽ tiếp xúc hoặc không tiếp với các công tắc 5 và 6 Nếu kích

thước của chi tiết nhỏ hơn kích thước giới hạn nhỏ nhất (min) thì ca-líp tụt xuống

qua nấc “không qua” và tiếp xúc với công tắc 6 để báo tín hiệu “phế phẩm”

nguyên tắc sau :Sản phẩm từ máng cấp phôi được cấp vào đĩa quay nhờ cơ cấu cấpphôi điều khiển bằng cuộn hút (nam châm điện), phôi đi qua cảm biến quang nhận

có sản phẩm đặt trên máng cấp phôi, chi tiết tiếp tục được đưa đến vị trí đo

Sau khi đo các cảm biến phát tín hiệu điều khiển đóng mở các cửa của máng phânloại thông qua các cuộn hút nam châm điện và đưa sản phẩm đến ổ chứa phôi đúngyêu cầu

Câu 15

Thiết kế sơ đồ kiểm tra tự đông đường kính lỗ

Đường kính lỗ được đo bằng calip lỗ,calip côn,hê thống tay đòn … vv

Cơ cầu đo dịch chuyển tới chi tiết thông qua các cữ bào tín hiệu phế phẩm

điên áp 5v rất thấp để điều khiển do đó ta phải khuếch đại công suất lên.trục vit me

bị biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến với bước tiến0,4mm/vòng=0,04cm/vong

kt=kakmkv

ka hệ số khuếch đại công suất bằng 20v đầu ra/1v đầu vào

km hệ số khuếch đại của động cơ và banwgf(vòng/sv-1)

kv hệ số truyền của vít me bi bằng 0,4mm/vòng=0,04cm/vòng

kt=20.3.0,04=2,4(cm?sv)

như vậy khi tín hiệu vào điều khiển là 5 v thi tín hiệu sai số điều khiển đã làm chobàn máy dịch chuyển với tốc độ từ 0cm/s lên 5.2,4=12(cm/s)

với tốc độ này bàn máy có thể dịch chuyển tới vị trí cần thiết sau 4,16s

với tốc độ 12(cm/s) thì sau 0,1 s bàn máy có thể dịch chuyển được 1,2cm

như vậy tại vị trí 12 cm sau 0,1 s thì vị trí yêu cầu còn lại là 48,8cm tín hiệu đầu racủa cảm biến thay đổi từ 0v lên 0,24 v sau 0,1s

sai số điều khiển là E=X-W=5v-0,24V=4,76V

vậy vận tốc của bàn kể tử thời điểm 0,1s phụ thuộc vào hàm chuyển G

Ax), do đó làm thay đổi vận tốc của pittông Lượng dầu thừa (QT) chảy qua van tràn (0.2) về bể dầu

Van cản (0.5) dùng để tạo nên một áp nhất định (khoảng 3ữ8bar) trong buồng bên

phải của xilanh (1.0), đảm bảo pittông chuyển động êm, ngoài ra van cản (0.5) còn làm giảm chuyển động giật mạnh của cơ cấu chấp hành khi tải trọng thay đổi ngột.

Câu 20

Sơ đồ tổng quát hệ thống cấp phôi tự động

Hình dưới là hệ thống cấp phôi tự động cho máy phay trong thực tế

Phôi được dẫn và định hướng thông qua tay gạt phôi trượt trên máng dẫn,trên hệthống rãnh có bố trí các xilanh pittong để đẩy chi tiết,chi tiêt đươcc kẹp chặt hoàntoàn tự động,sau khi gia công song chi tiết được đẩy vào thùng chưa thông quapittong

Hệ thống cấp phôi trên máy tiện dọc trục

Bài 21

thời gian gia công đoạnθ28

Khi thời gian chạy không tải của dây chuyền là tx=20s=0,33ph

Thì thời gian gia công của dây chuyền là

T=tp+tx=0,157+0,33=0,487ph

Năng xuất chù kỳ của dây chuyền là

Câu 22:

Thay vì dùng cam điều khiển để điều k

hiển trục

công tác ta dung thủy lực để điểu khiển.trục công tác được quay nhờ thủy lực ,tốc

độ của trục đươc điều khiển bằng van 4/3,dầu được cấp vào xi lanh thông qua bơmdầu qua van tiết luu vào xi lanh.dầu từ xi lanh cung cấp động năng tạo mô men

quay cho trục công tác

Câu 23

cơ cấu nâng hạ chi tiết trong lò sấy

Sơ đồ điều khiển bằng thủy lực

Cơ cấu kẹp chi tiết

Sơ đồ thủy lực

Cơ cấu điều khiển máy khoan bàn

Hệ thống thủy lực điều khiển hai xilanh Xilanh A mang đầu khoan đi xuống với vận tốc đều được điều chỉnh trong quá trình khoan, xilanh B làm nhiệm vụ kẹp chặt chi tiết trong quá trình khoan

Khi khoan xong, xilanh A mang đầu khoan lùi về, sau đó xilanh B lùi về

mở hàm kẹp, chi tiết được tháo ra.