Bài giảng Tự động hóa quá trình sản xuất FMS&CIM: Chương 1 - ThS Phạm Thế Minh - Trường Đại Học Quốc Tế Hồng Bàng

[r]

Trang 1

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY

Trường ĐH Giao thông Vận tải

Th.s Phạm Thế Minh

Bài giảng

Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM

Trang 2

Mục đích môn học

• Sinh viên tiếp cận với các hệ thống sản xuất tự động linh hoạt với máy gia công CNC và Robot công nghiệp.

• Hệ thống điển hình của sản xuất linh hoạt là các

tế bào sản xuất linh hoạt, hệ thống sản xuất linh hoạt và các tuyến sản xuất linh hoạt.

• Sinh viên biết đến việc xây dựng lập trình điều khiển và giám sát các hệ thống đó

• Tiếp đó là việc lập kế hoạch với sự trợ giúp của máy tính cho các hệ thống đó (Xí nghiệp số, Sản xuất ảo)

Trang 3

Nội dung môn học

Chương 1 Sản xuất tự động linh hoạt từng phần

1.1 Nguyên tắc 1.2 Công nghệ và lập trình CNC 1.3 Các hệ thống tế bào sản xuất linh hoạt

Chương 2 Thao tác và lắp ráp tự động linh hoạt

2.1 Các loại Robot công nghiệp 2.2 Lập trình Robot công nghiệp 2.3 Tổ chức hệ thống lắp ráp

Chương 3 Cung cấp vật liệu tự động linh hoạt

3.1 Thiết bị hỗ trợ và cung cấp phôi 3.2 Hệ thống cung cấp vật liệu

3.3 Thành phần hệ thống cung cấp vật liệu

Chương 4 Hệ thống dẫn hướng quá trình sản xuất

4.1 Cấu trúc xử lý thông tin trong công nghiệp sản xuất 4.2 Thâu tóm dữ liệu vận hành (BDE)

4.3 Phương pháp điều khiển sản xuất 4.4 Hệ thống dẫn hướng sản xuất 4.5 Lập trình điều khiển (SPS) 4.6 Lập trình hệ thống sản xuất linh hoạt

Chương 5 Kế hoạch sản xuất

5.1 Hệ thống kế hoạch sản xuất

Trang 4

Giới thiệu khái niệm

FMS: Flexible Manufacturing System

Hệ thống sản xuất linh hoạt

CIM: Computer Integrated Manufacturing

Sản xuất tích hợp trợ giúp máy tính

CAD: Computer Aided Design

Thiết kế có trợ giúp máy tính

CAM: Computer Aided Manufacturing

Sản xuất có trợ giúp máy tính

CAP: Computer Aided Planning

Lập kế hoạch có trợ giúp máy tính

CAQ: Computer Aided Quality Control

Kiểm tra chất lượng có trợ giúp máy tính

PP&C: Production Planning and Control

Lập kế hoạch sản xuất, vật tư, thời gian và kiểm tra hệ thống sản xuất

Trang 5

Nội dung

Chương 1 Sản xuất tự động

linh hoạt từng phần

1.2 Công nghệ và lập trình CNC 1.3 Các hệ thống tế bào sản xuất linh hoạt

1.1 Nguyên tắc

Trang 6

Mục đích của quá trình tự

động hóa linh hoạt

Mục đích tổ chức

nhanh chóng khi có sự

thay đổi hợp đồng

• Tung ra thị trường

những sản phẩm mới

một cách nhanh chóng

hơn

• Kiểm soát được nhanh

chóng những sự thay đổi

về kết cấu sản phẩm

• Nắm bắt một cách

nhanh chóng hiệu quả

sự thay đổi

như kế hoạch

• Nâng cao được chất lượng sản phẩm

• Giảm được tỉ lệ phế phẩm

• Giảm được số lượng công cụ

• Giảm chi phí cho nhân

sự đồng thời tăng ca làm việc cho máy

chóng lỗi khi có sự cố

mà không có sự gián đoạn

• Có khả năng phân cấp chức năng mà không làm gián đoạn quá trình gia công

• Tiếp nhận và xử lý tự động các dữ liệu từ hệ thống CAD trong hệ thống lập trình NC

• Được tích hợp trong hệ thống chỉ đạo gia công

Trang 7

Nguyên tắc gia công số NC:

Nguyên tắc một máy và nhiều máy

Đặc điểm

Ví dụ Nguyên tắc tự động hóa

-Máy NC -Dây chuyền vận chuyển -Trạm gia công cố định -Ít yêu cầu máy chủ

Dây chuyền gia công linh

hoạt

-Máy NC -Dây chuyền vận chuyển -Có khả năng tùy chọn phương pháp gia công

-Có máy chủ sắp xếp

Hệ thống gia công linh hoạt

-Trung tâm xử lý có lưu phôi -Điều khiển quá trình thay dụng cụ

-Quan sát thời gian sử dụng dụng cụ

Tế bào gia công linh hoạt

-Nhiều phương pháp gia công (Ví dụ: Khoan và phay…) -Lưu trữ dụng cụ -Đổi dụng cụ tự động

Trung tâm xử lý

-Một phương pháp gia công (Ví dụ: Khoan, phay…) -Gia công tự động

Máy NC/CNC

Đặc điểm

Ví dụ Nguyên tắc tự động hóa

-Máy NC -Dây chuyền vận chuyển -Trạm gia công cố định -Ít yêu cầu máy chủ

Dây chuyền gia công linh

hoạt

-Máy NC -Dây chuyền vận chuyển -Có khả năng tùy chọn phương pháp gia công

-Có máy chủ sắp xếp

Hệ thống gia công linh hoạt

-Trung tâm xử lý có lưu phôi -Điều khiển quá trình thay dụng cụ

-Quan sát thời gian sử dụng dụng cụ

Tế bào gia công linh hoạt

-Nhiều phương pháp gia công (Ví dụ: Khoan và phay…) -Lưu trữ dụng cụ -Đổi dụng cụ tự động

Trung tâm xử lý

-Một phương pháp gia công (Ví dụ: Khoan, phay…) -Gia công tự động

Máy NC/CNC

Trang 8

Cách ký hiệu trục trong

máy công cụ

• Các hướng chính của trục X, Y

và Z tương ứng vuông góc nhau được xác định theo sự trợ giúp của quy tắc bàn tay phải như hình vẽ

• Tất cả các trục khác hướng cơ

bản theo ba trục chính này

• A, B và C là các trục trung

gian quay xung quanh trục X, Y

và Z

• Chiều dương của các trục

trung gian được xác định theo quy tắc cái đinh ốc

• Ngoài ra các trục song song

với trục X, Y và Z được ký hiệu

là U, V và W

• Các trục tiếp theo P, Q và R là

các trục không song song với các trục chính.

Trang 9

Một số ví dụ về máy gia

công số NC

Máy phay đa năng

• Thay thế trong khi lắp dụng cụ và trong khi sản xuất từng phần đơn chiếc hay loạt nhỏ

• Có thế xử lý 3, 4 hay 5 trục

• Có thể thực hiện với các khối thô, lớn

Trang 10

Máy phay năm trục

Trang 11

Máy tiện đứng

Trang 12

Chức năng của máy tiện đứng

Trang 13

Máy tiện đứng một trục

Trang 14

• Hành trình ngắn, thời gian phụ tối thiểu, giá

thành hạ

• Không gian làm việc rất tốt, có khả năng trang bị nhanh chóng

• Độ chính xác và chất lượng bề mặt cao với chế

độ gia công an toàn cao

• Kết cấu đối xứng, dẫn lực ngắn

• Bệ, thân máy bằng bê tông polyme cứng vững

và ổn định

• Vỏ tiện rơi tự do

Máy tiện đứng một trục

Trang 15

Máy tiện đứng nhiều trục

Trang 16

Máy tiện đứng nhiều trục

•Năng suất cao và rất kinh tế, khi xử lý những phần nhỏ

và trung bình

•Trong quá trình thực hiện khác nhau có thể có hai hoặc

ba phôi được xử lý đồng thời cùng một chế độ gia công

giống nhau

•Vì vậy tang quay được trang bị mỗi ổ dụng cụ giống

nhau một trục quay.

•Cứ hai không gian làm việc độc lập có một tang quay,

tang quay này có thể tiếp nhận dụng cụ khoan và tiện

đang hoạt động Cách xây dựng này phù hợp khi với

cùng một phôi gia công, sau khi gia công ở vị trí lắp đặt

thứ nhất có thể được xử lý ngay mặt sau của phôi ở vị

trí lắp đặt thứ hai

Trang 17

Trung tâm gia công

Trang 18

Trung tâm gia công

Trung tâm gia công HEC 500

• Phạm vi làm việc 630 x 500 mm

• Trọng lượng phôi : 1000 Kg

• Tốc độ: 7m/s

• Tốc độ quay trục gia công: 10.000 vòng/phút

• Mô men xoắn: 1190 Nm

• 4 trục gia công

• Số lượng dụng cụ: tới 240

Trang 19

Trung tâm gia công CNC nbh 110

Trang 20

Trung tâm gia công Hüller Hille

Định dạng
Số trang	20
Dung lượng	1,42 MB