Hệ thống Lắp Ráp tự động trong Cim doc

Hệ thống Lắp Ráp tự động trong Cim

Khái niệm về hệ thống lắp ráp tự động
Khái niệm chung
Thông thờng một sản phẩm cơ khí do nhiều chi tiết hợp thành. Những chi
tiết máy đã đợc gia công đạt chất lợng ở phân xởng cơ khí sẽ đợc lắp thành các bộ
phận hay thiết bị hoàn chỉnh. Nếu quá trình gia công cơ khí là giai đoạn chủ yếu
của quá trình sản xuất, thì quá trình lắp ráp là giai đoạn cuối của quá trình sản xuất
ấy. Vì sau quá trình lắp ráp, sản phẩm đạt đợc chất lợng yêu cầu và vận hành ổn
định thì quá trình sản xuất ấy mới có ý nghĩa, các sản phẩm cơ khí mới có tác
dụng thiết thực cho nền kinh tế quốc dân.
Quá trình lắp ráp là 1 quá trình lao động kỹ thuật phức tạp. Mức độ phức tạp cũng
nh khối lợng lắp ráp có liên quan chặt chẽ tới quá trình công nghệ gia công cơ và
cả quá trình thiết kế sản xuất. Gia công cơ các chi tiết máy có độ chính xác cao thì
lắp ráp chúng càng nhanh, giảm đợc thời gian sửa chữa, điều chỉnh. Công nghệ lắp
ráp phải đảm bảo những yêu cầu kỹ thuật khi nghiệm thu do bản thiết kế sản phẩm
đề ra, phải đạt yêu cầu của các mối ghép, các chuỗi kiểm tra lắp ráp, đạt chính xác
về truyền động. Vì vậy, khi có bản thiết kế hợp lý về kết cấu và sự hình thành
chuỗi kiểm tra thì giảm đợc khối lợng lao động lắp ráp.
Mối quan hệ giữa khối lợng gia công và lắp ráp nh sau: Trong dạng sản xuất
hàng khối thì lao động lắp ráp chiếm từ 10 - 15% khối lợng lao động, trong sản
xuất hàng loạt thì chiếm từ 20 - 35% và trong sản xuất đơn chiếc thì chiếm 30 -
45%.
Hệ thống lắp ráp tự động sử dụng các rôbốt công nghiệp, hệ thống băng tải, đồ
gá vệ tinh, và đợc điều khiển bằng hệ thống máy tính. Do đó dộ chính xác cao,
năng suất cao, giá thành sản phẩm hạ, chất lợng sản phẩm tốt hơn lắp ráp thủ công.
1.Nguyên công lắp ráp
Nguyên công lắp ráp là một phần của quá trình lắp đợc hoàn thành đối với 1
bộ phận hay toàn bộ sản phẩm, tại một chỗ làm việc nhất định, do 1 nhóm các thiết
bị (rôbốt, cơ cấu kẹp, định vị, đồ gá, băng tải, ) thực hiện một cách liên tục. Ví
dụ: lắp bánh răng, bánh đà lên trục hay lắp ráp máy bay,

2.Bớc lắp ráp
Bớc lắp ráp là 1 phần của nguyên công, đợc quy định bởi sự không thay đổi vị
trí dụng cụ lắp. Ví dụ: lắp bánh đai lên đầu trục gồm các bớc là, cạo sửa và lắp
then lên trục, lắp bánh đai, lắp vít hãm.
3.Sơ đồ lắp ráp
Trong 1 saỷn phẩm thờng có nhiều bộ phận, mỗi bộ phận có nhiều cụm, mỗi cụm
còn có thể chia thành nhiều nhóm. Mỗi nhóm gồm nhiều chi tiết hợp thành. Mỗi
nhóm chia nhỏ đó đợc coi là 1 đơn vị lắp. Vậy đơn vị lắp có thể là 1 nhóm hay 1
cụm hoặc là 1 bộ phận của saỷn phẩm. Trong mỗi đơn vị lắp, ta tỡm ra 1 chi tiết
mà trong quá trỡnh lắp ráp các chi tiết khác( có thể caỷ nhóm, cụm, thậm chí caỷ
bộ phận máy) sẽ lắp lên nó. Chi tiết đó gọi là chi tiết cơ sở.

Sơ đồ lắp bắt đầu từ chi tiết cơ sở, rồi lắp các chi tiết khác lên chi tiết cơ sở
theo 1 thứ tự xác định. Nh vậy, có nhửừng chi tiết đợc lắp thành các nhóm, các
cụm, sau đó lắp các nhóm, các cụm và nhửừng chi tiết độc lập khác lên chi tiết cơ
sở tạo thành saỷn phẩm lắp hoàn chỉnh.

Hình 4.1. Sơ đồ lắp ráp một sản phẩm.
Khi lập sơ đồ lắp cần chú ý các vấn đề sau:

 Các đơn vị lắp không nên chênh lệch nha quá lớn về số lợng chi tiết lắp, trọng
lợng và kích thớc của chúng. Nh vậy định mức lao động của các đơn vị lắp sẽ gần
bằng nhau, tạo điều kiện nâng cao năng suất và tính đồng bộ khi lắp ráp dây
chuyền.
 Chọn đơn vị lắp sao cho khi lắp ráp thuận tiện nhất. Số chi tiết lắp trực tiếp lên
chi tiết cơ sở càng ít càng tốt. Thiết kế quy trình lắp ráp hợp lý sẽ tránh đợc việc
tháo ra, lắp vào nhiều lần trong quá trình lắp ráp.
 Bộ phận nào cần kiểm tra khi lắp ráp nên tách thành đơn vị lắp ráp riêng để kiểm
tra dễ dàng, thuận tiện.Quy trình công nghệ lắp ráp
ct ct ct ct ct ct ct ct ctct ct ct ct ct ct ct ct ct ct ct ct ct ct ct ct

Nhãm
Nhãm
Nhãm
S¶n phÈm
Nhãm Nhãm Côm NhãmNhãm
ct ctct
S¶n phÈm
 Nghiên cứu bản vẽ lắp chung sản phẩm, kiểm tra tính công nghệ trong lắp ráp.
Nếu cần phải giải chuỗi kích thớc lắp ráp, sửa đổi kết cấu để đạt tính công nghệ
lắp cao.
 Chọn phơng pháp lắp ráp sản phẩm.
 Lập sơ đồ lắp ráp.
 Chọn hình thức tổ chức lắp ráp, lập quy trình công nghệ lắp.
 Xác định nội dung công việc cho từng nguyên công và bớc lắp ráp.
 Xác định điều kiện kỹ thuật cho các mối lắp, bộ phận hay cụm lắp.
 Xác định chỉ tiêu kỹ thuật, thời gian cho từng nguyên công. Tính toán, so sánh
phơng án lắp về mặt kinh tế.
4.1.2. Cấu trúc của hệ thống lắp ráp tự động
Hệ thống lắp ráp tự động trên cơ sở sử dụng mạng máy tính công nghiệp và bộ
điều khiển, các rôbốt công nghiệp, hệ thống băng tải, đồ gá, mỏ vít xoắn tự động,
các dụng cụ đo kiểm, các thiết bị dầu ép, khí ép, để nâng cao năng suất và chất
lợng lắp ráp, giảm nhẹ lao động thủ công.
a. Rôbốt: Có nhiệm vụ cấp các chi tiết(sản phẩm) từ kho chứa đến hệ thống
băng tải. Băng tải sẽ vận chuyển các chi tiết đến vị trí trớc các trạm lắp ghép xác
định. Sau đó rôbốt tiếp tục gắp chi tiết (sản phẩm) tới các trạm để thực hiện các
nguyên công lắp ráp cần thiết. Sau khi đã thực hiện xong các nguyên công lắp ráp,
chi tiết lại đợc rôbốt gắp về băng tải để vận chuyển về kho chứa thành
phẩm. Chất lợng lắp ráp phụ thuộc vào độ chính xác của rôbốt, độ chính xác của
đồ gá tại các trạm lắp ráp và độ chính xác của chi tiết. Ngoài ra rôbốt còn có
nhiệm vụ gắp các mỏ vít xoắn tự động để thực hiện việc vặn vít trong các mối

ghép ren, vít, Cũng có thể mỏ vít tự động đợc thiết kế nh tay rôbốt để linh hoạt
cho việc lắp ghép các chi tiết có kết cấu phức tạp.
b. Hệ thống băng tải: Có nhiệm vụ vận chuyển các chi tiết(sản phẩm) mà rôbốt
đã cấp cho tới trớc các trạm lắp ráp và chờ sẵn ở đó. Hệ thống băng tải có thể vận
chuyển liên tục các chi tiết cần lắp ráp tới vị trí yêu cầu, do đó tăng năng suất công
việc.
c. Đồ gá trên các trạm lắp ráp: Đảm bảo cho việc định vị và kẹp chặt chi tiết
trong quá trình rôbốt thực hiện các nguyên công lắp ráp của mình. Có thể sử dụng
đồ gá vệ tinh trong cách lắp ráp dây chuyền. Đối với cách lắp ráp cố định thì đồ gá
đợc gắn cứng tại trạm lắp ráp. Độ chính xác của đồ gá là yếu tố quyết định chất l-
ợng và năng suất của công việc.
d. Các dụng cụ đo kiểm: Có nhiệm vụ xác định kích thớc lắp ghép, độ chính
xác các mối ghép, khe hở lắp ráp. Đây là những thông tin cho việc nâng cao chất l-
ợng lắp ráp tự động.
e. Mạng máy tính công nghiệp và bộ điều khiển: Có nhiệm vụ xử lý các
thông tin về chất lợng lắp ghép, điều khiển quá trình lắp ráp thông qua việc điều
khiển hoạt động của hệ thống băng tải, của các rôbốt, của các dụng cụ kiểm tra tự
động. Tại mỗi trạm lắp ghép đều có một máy tính điều khiển hoạt động của trạm
đó thông qua phần mềm điều khiển tơng thích. Bộ điều khiển đợc sử dụng ở đây
có thể là các bộ PLC, các bộ vi xử lý ….