- So với các hệ thống sản xuất truyền thống, FMS có nhiều ưu điểm vượt trội hơn hẳn. - Thiết kế và lập trình hệ thống sản xuất tự động kiểu bàn quay với bộ điều khiển PLC c) Tóm tắt cô đọng các nội dung chính và đóng góp mới của tác giả. - Nội dung gồm ba chương cơ bản Chương 1: Tổng quan về hệ thống sản xuất tự động bao gồm định nghĩa về hệ thống sản xuất tự động. - Hệ thống vận chuyển tích trữ trong hệ thống sản xuất tự động, hệ thống tích trữ chi tiết gia công, tích trữ hệ thống dụng cụ.Hướng phát triển của hệ thống tự động hóa sản xuất. - Hệ thống này nối tiếp gia công chi tiết thông qua cơ cấu bàn quay. - Tổng quan chung về hệ thống điều khiển tự động trong sản xuất cơ khí. - Thiết kế điều khiển hệ thống gia công tự động kiểu bàn quay bằng hệ điều khiển PLC. - Tổng hợp, nghiên cứu cơ sở lý thuyết chung về cấu trúc hệ thống sản xuất tự động. - Lập chương trình điều khiển hệ thống bằng bộ điều khiển PLC e) Kết luận Trong quá trình nghiên cứu tổng quan về hệ thống sản xuất tự động, về cấu trúc đặc điểm của hệ điều khiển PLC đề tài đã tính toán, thiết kế hệ thống sản xuất tự động kiểu bàn quay với bộ điều khiển PLC CPM2A để gia công chi tiết cụ thể. - Hệ thống này bao gồm các máy công cụ, hệ thống robot phục vụ, các công tắc hành trình, và bàn gia công. - Hệ thống này hoạt động tuần hoàn với nhau để thực hiện gia công chi tiết nối trục. - Cùng từ hệ thống này ta có thể mở rộng để gia công các chi tiết dạng trục tương tự giúp tăng năng suất và hiệu quả kính tế cao hơn. - 1 HỆ THỐNG DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU. - 4 HỆ THỐNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ. - 6 CHƢƠNG I:TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG. - 9 1.1 Những khái niệm cơ bản về hệ thống sản xuất tự động. - Hệ thống sản xuất tự động. - 9 1.1.2 Thành phần của hệ thống sản xuất tự động. - 9 1.1.3 Nguyên tắc thiết lập hệ thống sản xuất tự động. - 10 1.2 Nguyên tắc kiểm tra trạng thái kỹ thuật của các phần tử và môdun trong hệ thống sản xuất tự động. - 10 1.3 Vận chuyển tích trữ trong hệ thống sản xuất tự động. - 12 1.3.1 Hệ thống vận chuyển tích trữ chi tiết gia công. - 12 1.3.2 Hệ thống vận chuyển tích trữ dụng cụ của hệ thống sản xuất tự động. - 13 1.3.3 Điều khiển hệ thống vận chuyển – tích trữ. - 15 1.4 Thành phần thiết bị của hệ thống sản xuất tự động. - 26 1.5.2 Các dạng kho chứa tự động trong hệ thống sản xuất tự động. - 27 1.5.3 Bố trí các kho chứa tự động trong hệ thống tự động hoá. - 29 CHƢƠNG II: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG KIỂU BÀN QUAY. - 32 2.2 Thiết kế hệ thống sản suất tự động kiểu bàn quay. - Nguyên tắc hoạt động của hệ thống. - 36 2.2.2 Thiết kế thành phần của hệ thống sản xuất tự động. - 38 2.3 Thiết kế robot cho hệ thống. - 60 CHƢƠNG III: ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG BẰNG PLC. - 82 3.4 Thiết kế và lập trình hệ thống điều khiển PLC. - 84 3.4.1 Thiết kế hệ thống điều khiển. - 99 - 3 - HỆ THỐNG DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. - Hệ thống vận chuyển-tích trữ dụng cụ dạng xích của hãng Hitachi Seiki(Nhật Bản). - Thành phần chủ yếu trong hệ thống tự động hóa là các thiết bị cơ khí đƣợc điều khiển tự động, hoạt động tích hợp với các máy công cụ khác trong quá trình sản xuất nhằm nâng cao năng suất lao động. - So với các hệ thống sản xuất truyền thống, FMS có nhiều ƣu điểm vƣợt trội hơn hẳn. - Tác giả đã lựa chọn bộ điều khiển PLC để điều khiển quá trình hoạt động của hệ thống. - Nghiên cứu tìm hiểu về phƣơng pháp điều khiển hệ thống các hệ thống sản xuất tự động. - Từ việc nghiên cứu đã thiết kế, chế tạo cơ khí và quá trình điều khiển hệ thống đƣợc tiến hành đồng thời. - Đối tƣợng nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài là tập hợp các máy công cụ bao gồm các lý thuyết tổng quát về hệ thống sản xuất tự động. - Thiết kế và lập trình hệ thống sản xuất tự động kiểu bàn quay với bộ điều khiển PLC. - Hệ thống này giúp quá trình sản xuất trở lên linh hoạt và giảm tối đa thời gian phụ trong quá trình gia công đồng thời nâng cao năng suất. - Những đóng góp mới của tác giả - Tổng quan chung về hệ thống điều khiển tự động trong sản xuất cơ khí. - Phƣơng pháp nghiên cứu - Tổng hợp, nghiên cứu cơ sở lý thuyết chung về cấu trúc hệ thống sản xuất tự động. - Lập chƣơng trình điều khiển hệ thống bằng bộ điều khiển PLC - 9 - CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG 1.1 Những khái niệm cơ bản về hệ thống sản xuất tự động 1.1.1. - Hệ thống đó đƣợc gọi là hệ thống sản xuất tự động. - Bộ chƣơng trình để điều khiển hệ thống sản xuất tự động. - Tế bào gia công tự động (gồm các môđun sản xuất tự động), thƣờng là các máy CNC có mối liên kết với hệ thống vận chuyển - tích trữ chi tiết tự động và máy tính. - 1.1.3 Nguyên tắc thiết lập hệ thống sản xuất tự động. - Để thiết lập hệ thống sản xuất tự động đƣợc bắt đầu từ việc xác định chi tiết đƣợc chế tạo trong hệ thống sản xuất tự động. - 1.3 Vận chuyển tích trữ trong hệ thống sản xuất tự động 1.3.1 Hệ thống vận chuyển tích trữ chi tiết gia công Trong modun hệ thống sản xuất tự động thì hệ thống vận chuyển-tích trữ chi tiết gia công của hệ thống sản xuất tự động thực hiện các chức năng sau. - Tổ chức vận hành dụng cụ cắt trong hệ thống sản xuất tự động bao gồm. - Giữ gìn và bảo quản dụng cụ 1 cách có hệ thống . - Chức năng của hệ thống vận chuyển - tích trữ dụng cụ. - Đƣa các dụng cụ ra ngoài từ các máy của hệ thống sản xuất Tự Động để hiệu chỉnh và mài sắc. - Tự động vận chuyển và phân phát dụng cụ cho các máy gia công của hệ thống sản xuất tự động. - Đƣa vào các máy của hệ thống sản xuất tự động các dụng cụ mới. - Một số loại hệ thống vận chuyển - tích trữ dụng cụ. - Magazin dụng cụ 2 đƣợc lắp đặt trong ổ tích một của hệ thống. - 1.3.3 Điều khiển hệ thống vận chuyển – tích trữ Quá trình điều khiển hệ thống vận chuyển tích trữ đƣợc chia ra làm hai mức. - 1.4 Thành phần thiết bị của hệ thống sản xuất tự động 1.4.1. - Thành phần của hệ thống bao gồm các máy CNC để gia công nhiều chủng loại chi tiết. - Nhóm thứ hai Với nhóm thứ hai có các hệ thống chuyên môn hoá để gia công các nhóm nhỏ chi tiết với sự khác nhau không nhiều trong kết cấu. - 19 - Thành lập hệ thống FMS để gia công các chi tiết thuộc các nhóm thứ nhất và thứ hai cho phép giải quyết vấn đề tự động hoá gia công các chi tiết dạng hộp. - Dùng gia công các chi tiết lớn có thể sử dụng một máy nhiều nguyên công mà không cần đặt nó trong hệ thống FMS. - Thời gia gia công (khối lƣợng gia công) các chi tiết tiêu chuẩn A, B, C, D thời gian gia công trung bình số máy tính toán và số máy quy tròn trong hệ thống FMS. - Bảng 1.2 Kết quả tính toán thành phần và số máy trong hệ thống FMS. - (1.2) Ở đây: -quỹ thời gian trong tháng của máy (giờ) Nm - số máy sử dụng trong hệ thống FMS. - Trong trƣờng hợp ngƣợc lại, cán bộ kiểm tra cấp lƣợng hiệu chỉnh dụng cụ cho hệ thống điều khiển hoặc phát lệnh thay đổi dụng cụ. - Trong trƣờng hợp đó cần phải đặt một phần dụng cụ ở ngoài hệ thống FMS. - Đồng thời đƣa ra sự hiệu chỉnh về thông số kỹ thuật của quá trình gia công để đảm bảo hiệu quả của hệ thống Kho chứa tự động bao gồm các thành phần sau. - Khu tiếp nhận và chuyển hàng hoá tới hệ thống vận chuyển. - 1.5.2 Các dạng kho chứa tự động trong hệ thống sản xuất tự động a. - 3: Cơ cấu cấp thoát phôi(chi tiết) 1.5.3 Bố trí các kho chứa tự động trong hệ thống tự động hoá Các kho chứa tự động đƣợc đặt gần các thiết bị công nghệ (các máy CNC). - 32 - CHƢƠNG II TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG KIỂU BÀN QUAY 2.1 Phân tích, chi tiết gia công trong môdun sản xuất tự động a. - Dƣới đây là sơ đồ thực hiện các nguyên công gia công chi tiết nối trục trên môdun gia công tự động kiểu bàn quay: Hình 2.4 Sơ đồ các bước gia công trong hệ thống Thiết kế thành phần của hệ thống sản xuất tự động a. - Ta có mô hình kết cấu của máy khoan dùng cho hệ thống sản xuất tự động: Hình 2.5 Sơ đồ kết cấu của máy khoan . - Hệ thống cảm biến: gồm các sensor và các thiết bị chuyển đổi tín hiệu khác. - Hệ thống điều khiển (controller): máy tính để giám sát và điều khiển hoạt động của robot. - Nhiệm vụ của Robot trong hệ thống chỉ dùng để lật chi tiết đã gia công xong một mặt trên máy phay nên chỉ cần 2 bậc tự do là đủ. - Robot trong hệ thống yêu cầu phải đạt độ chính xác định vị ±1mm. - Hệ thống khí nén trong robot. - Kết luận: Tính toán, phân tích, thiết kế hệ thống sản xuất gia công tự động kiểu bàn quay ứng dụng gia công chi tiết nối trục với sản lƣợng lớn một năm. - Mỗi thiết bị trên hệ thống thực hiện một chức năng khác nhau và kết hợp để gia công hoàn chỉnh chi tiết nối trục cho năng suất cao. - Khả năng kết nối này cho phép ngƣời sử dụng có thể thiết kế một hệ thống sản xuất phân tán và tiết kiệm chi phí. - 87 - Hình 3.11 Sơ đồ hệ thống điều khiển Trong hệ thống cơ cấu chấp hành đƣợc cung cấp bởi nguồn động lực riêng. - Chúng nhận tín hiệu điều khiển từ PLC thông qua hệ thống các Rơle đóng ngắt. - Khối PLC đóng vai trò trung tâm trong hệ thống. - Hình 3.12 Sơ đồ vị trí các thiết bị trên modun - 90 - Từ sơ đồ gia công lập trình PLC điều khiển hệ thống gia công tự động kiểu bàn quay nhƣ sau: a. - Từ đó thiết kế hệ thống điều khiển hệ thống sản xuất tự động kiểu bàn quay 6 vị trí sử dụng bộ điều khiển CPM2A. - Nhƣ vậy việc lựa chọn bộ điều khiển PLC cho hệ thống sản xuất tự động kiểu bàn quay là rất phù hợp. - Thành phần chủ yếu của hệ thống tự động hóa là các thiết bị cơ khí đƣợc điều khiển tự động, hoạt động tích hợp với các máy công cụ khác trong quá trình sản xuất nhằm nâng cao năng suất lao động. - Đã nghiên cứu hệ điều khiển PLC và thiết kế nối ghép phần cứng của PLC với hệ thống bàn quay và vận hành tốt. - Chƣơng 1: Tổng quan về hệ thống sản xuất tự động bao gồm định nghĩa về hệ thống sản xuất tự động. - Hệ thống vận chuyển tích trữ trong hệ thống sản xuất tự động, hệ thống tích trữ chi tiết gia công, tích trữ hệ thống dụng cụ.Hƣớng phát triển của hệ thống tự động hóa sản xuất. - Kết luận: Trong quá trình nghiên cứu tổng quan về hệ thống sản xuất tự động, về cấu trúc đặc điểm của hệ điều khiển PLC đề tài đã tính toán, thiết kế hệ thống sản xuất tự động kiểu bàn quay với bộ điều khiển PLC CPM2A để gia công chi tiết cụ thể. - Cùng từ hệ thống này ta có thể mở rộng để gia công các chi tiết dạng trục tƣơng tự giúp tăng năng suất và hiệu quả kính tế cao hơn
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt