PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
Phân tích nhu cầu thị trường
Cuộc cách mạng công nghiệp hóa hiện đại hóa cùng với sự bùng nổ của công nghệ 4.0 đang mang lại nhiều đột phá cho nền công nghiệp Việt Nam Sự hiện đại hóa máy móc và tự động hóa ngày càng thay thế sức lao động con người trong nhiều lĩnh vực, với xu hướng các nhà máy và xí nghiệp sử dụng máy móc tự động trong quá trình sản xuất.
Nhận thấy được điều đó nên đối tượng hướng đến của nhóm là các doanh nghiệp vừa và nhỏ
Nhu cầu về máy cấp phôi tự động đang gia tăng nhanh chóng trong những năm gần đây, nhờ vào khả năng nâng cao năng suất lao động và giảm bớt sức lao động của con người Điều này đã thu hút sự chú ý ngày càng nhiều từ các doanh nghiệp.
Lượng tiêu thụ máy cấp phôi tự động qua các năm
Lượng tiêu thụ máy cấp phôi tự động qua các năm
Một số sản phẩm có trên thị trường hiện nay
STT Tên sp Thông số/ Đặc điểm Giá thành
1 Máy cấp phôi tự động dạng cuộn Độ chính xác khoảng cách +/- 0.05 mm Độ dày phôi 1 tới 2.5 mm Độ rộng bản max 200mm
Sử dụng động cơ AC Servo 1500W
Màn hình HMI 7 inch cho cài đặt các thông số hệ thống
2 Máy cấp phôi dạng phễu rung
Dễ dàng lắp ráp và sử dụng, độ ồn thấp, gọn nhẹ, tính ổn định cao, tiêu tốn ít năng lượng và ứng dụng rộng rãi
Có thể ứng dụng với hầu hết các loại vật liệu, kể cả trong môi trường y tế
Tất cả các linh kiện được chế tạo trên máy CNC cho độ chính xác cao vận hành ổn định, tin cậy
Tích hợp sẵn sensor sợi quang và bộ điều khiển van khí
Tất cả các chi tiết được xử lý bề mặt bằng công nghệ tiên tiến cho tính thẩm mỹ cao
3 Robot cấp phôi tự động
Làm việc linh hoạt, có độ chính xác cao
Năng suất làm việc cao
Có thể làm việc trong môi trường khắc nhiệt
Giá thành lắp đặt cao
Bảng 1.1 Một số hệ thống cấp phôi tự động trên thị trường
Theo bảng khảo sát, nhu cầu chủ yếu của thị trường hiện nay là hệ thống cấp phôi bằng robot, đồng thời cũng chú trọng đến năng suất lao động.
Sau khi khảo sát thị trường và thống kê ta có biểu đồ nhu cầu của ngươi dùng về hệ thống cấp phôi tự động
Hình 1.1 Thống kê sau khi khảo sát ngẫu nhiên 10 khách hàng
Biểu đồ cho thấy rằng độ an toàn là yếu tố hàng đầu mà khách hàng quan tâm, tiếp theo là năng suất lao động và giá thành.
Thiết lập danh sách yêu cầu
Danh sách yêu cầu cho hệ thống cấp phôi tự động phôi hộp
Danh sách yêu cầu Ghi chú
-Kích thước của khung robot:
• Chiều dài cánh tay robot:0.8-1m
• Biên độ dao động theo đường thẳng:1,5-2m
-Tay kẹp phôi: Đảm bảo an toàn, chắc chắn khi kẹp, hoạt động linh hoạt
Dễ dàng sử dụng, bảo trì, bảo dưỡng
Kiểu dáng Kích thước Năng suất Độ an toàn Giá thành
Khảo sát nhu cầu của người sử dụng về hệ thống cấp phôi tự động phôi hộp
- Phôi: Có hình dạng là hình hộp, kích thước vừa phải không quá lớn
• Chất liệu vỏ robot :Nhẹ, bền, chịu lực tốt
• Tay kẹp phôi: Có thể xoay 360 o linh hoạt, 2 tay kẹp có thể đóng, mở để giữ phôi, giữ được phôi có khối lượng< 5kg
• Robot có 3 bậc chuyển động cơ bản dọc theo chuyển động tịnh tiến dọc theo 3 trục vuông góc -Tính linh hoạt:
• Không gian làm việc của nó có dạng hình hộp chữ nhật
• STM 32 -Nguồn khí: 0,4 - 0,6 (Mpa) -Tốc độ di chuyển: 0,2 – 0,5 (m/s)
- Băng tải: Hoạt động an toàn, ổn định
Có thể thay đổi theo mong muốn
-Màn hình điều khiển: màn hình rõ ràng, cảm ứng được, dùng để thông báo
Bảng 1.2 Danh sách yêu cầu
THIẾT KẾ SƠ BỘ
Xác định các vấn đề cơ bản
Theo các khuyến nghị, danh sách yêu cầu được rút ngắn lại :
Danh sách yêu cầu cho hệ thống cấp phôi tự động phôi hộp
Danh sách yêu cầu rút gọn Ghi chú
Chiều cao: 1-1.2 m Chiều dài: 1.5-2m Chiều dài cánh tay : 0.8-1m -Tay kẹp phôi:
Chiều dài: 100-150mm Chiều rộng: 50mm Chiều cao : 70-100 mm Hình chữ U
Có thể xoay 360 độ linh hoạt
-Có thể di chuyển linh hoạt
-Chất liệu : Nhẹ, bền, chịu lực tốt ( thép, hợp kim, …)
-Có 3 bậc chuyển động cơ bản
-Không gian làm việc: hình hộp chữ nhật
-Phôi hình hộp có chiều cao < 150mm và khối lượng < 5kg
- Băng tải: Hoạt động an toàn, ổn định
-Màn hình điều khiển: Cảm ứng, dễ nhìn trong khi sử dụng
Bảng 2.1 Danh sách yêu cầu rút gọn.
Thiết lập cấu trúc chức năng
Biến đổi năng lượng đầu vào thành tải (truyền động tuyến tính)
Biến đổi năng lượng đầu vào thành năng lượng phụ cho các chức năng điều khiển Kiểm soát năng lượng và tốc độ của robot
Kiểm soát vị trí tay kẹp chính xác
Hình 2.1 Sơ đồ cấu trúc chức năng
Hình 2.2 Sơ đồ cụ thể của cấu trúc chức năng
Phát triển cấu trúc làm việc
-Chiều dài cánh tay robot:1 m
-Biên độ dao động theo đường thẳng:1,2 m
-Chiều dài cánh tay robot:1 m
-Biên độ dao động theo đường thẳng:1,3 m
-Chiều dài cánh tay robot:1 m
-Biên độ dao động theo đường thẳng:1,1 m
Vật liệu vỏ Nhôm Inox Nhôm
Tay kẹp phôi -Chiều dài: 110mm
-Chiều rộng: 50mm -Chiều cao: 70mm -Hình chữ U
-Chiều dài: 100mm -Chiều rộng: 40mm -Chiều cao: 70mm -Hình chữ U
-Chiều dài: 150mm -Chiều rộng: 50mm -Chiều cao: 70mm -Hình chữ U
Kích thước phôi -Chiều dài: 60mm
-Chiều rộng: 60mm -Chiều cao: 120mm
-Chiều dài: 70mm -Chiều rộng: 70mm -Chiều cao: 130mm
-Chiều dài: 80mm -Chiều rộng: 80mm -Chiều cao: 130mm
Tải trọng