4 3 2 mô phỏng quá trình tự động hóa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:

“Mô phỏng quá trình tự động hóa
hệ thống sản xuất bình chứa khí hóa lỏng LPG”

Giáo viên hướng
dẫn
Sinh viên thực
hiện
Lớp
Khóa

: ThS. Phạm Thế
: Minh
Vũ Duy Trường
Đào Đình Xoa
: Cơ điện tử
: 46

Hà Nội - 05/2010


 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 

DÂY CHUYỀN SX BÌNH CHỨA LPG

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU.....................................................................................................1
CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN ĐỀ TÀI............................................................3

1.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM.................................................................................................5
1.1.1
1.1.2
1.1.3
1.1.4
1.1.5
1.1.6
1.2

QUY TRÌNH SẢN XUẤT BÌNH CHỨA KHÍ HÓA LỎNG.....................................13

1.2.1
1.2.2
1.2.3
1.3

Giới thiệu Công ty Cổ phần Thiết bị Thực phẩm..............................................13
Sơ lược về quy trình..........................................................................................14
Quy trình sản xuất bình chứa khí hóa lỏng........................................................18

ĐẶC ĐIỂM HỆ THỐNG SẢN XUẤT.......................................................................55

1.3.1
1.3.2
1.4

LPG......................................................................................................................5
Bình chịu áp lực...................................................................................................5
Hàn hồ quang chìm dưới lớp khí bảo vệ (GMAW).............................................7
Hàn hồ quang chìm dưới lớp thuốc bảo vệ (SAW).............................................8
CIM......................................................................................................................9
PLC....................................................................................................................10

Đặc điểm............................................................................................................55
Một số phương hướng nâng cao năng suất lao động.........................................57

CƠ SỞ VÀ MỤC TIÊU TỰ ĐỘNG HÓA.................................................................58

1.4.1
1.4.2

Cơ sở tự động hóa..............................................................................................58
Mục tiêu tự động hóa.........................................................................................59

CHƯƠNG 2
2.1

TỰ ĐỘNG HÓA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT.......................61

TỰ ĐỘNG HÓA CÁC CÔNG ĐOẠN SẢN XUẤT..................................................61

2.1.1
2.1.2
2.1.3
2.1.4
2.1.5
2.1.6
2.1.7
2.1.8
2.1.9
2.1.10
2.1.11
2.1.12
2.1.13
2.1.14
2.1.15
2.1.16

Dập phôi tròn.....................................................................................................61
Dập chữ nổi nửa trên.........................................................................................61
Dập vuốt nửa trên và nửa dưới..........................................................................65
Xén bavia nửa trên và nửa dưới.........................................................................67
Dập hình tay xách và chân đế............................................................................69
Dập chữ chìm tay xách......................................................................................71
Lốc tròn tay xách và chân đế.............................................................................73
Dập cửa tay xách...............................................................................................74
Dập uốn R tay xách...........................................................................................75
Dập sơ bộ móc tay cầm.......................................................................................77
Dập hoàn thiện móc tay cầm...............................................................................78
Dập sơ bộ R chân đế............................................................................................80
Dập hoàn thiện chân đế.......................................................................................81

Tiện nút ren..........................................................................................................83
Hàn nút vào nửa trên...........................................................................................84
Hàn chân đế vào nửa dưới...................................................................................85

CƠ ĐIỆN TỬ 46



Vũ Duy Trường  Đào Đình Xoa



Mục lục


 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 

DÂY CHUYỀN SX BÌNH CHỨA LPG

2.1.17 Hàn chu vi............................................................................................................87
2.2

HỆ THỐNG CUNG CẤP PHÔI LIỆU.......................................................................89

2.2.1
2.2.2
2.3

Thiết bị hỗ trợ và cung cấp phôi liệu.................................................................89
Hệ thống dòng vật liệu.......................................................................................90

HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN......................................................................................101

2.3.1
2.3.2

Thành phần hệ thống điều khiển......................................................................101
Ngôn ngữ lập trình...........................................................................................104

CHƯƠNG 3
3.1

MÔ PHỎNG DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT.............................................................105

3.1.1
3.1.2
3.2

MÔ PHỎNG HỆ THỐNG SẢN XUẤT............................105

Phần mềm AUTOMGEN.................................................................................105
Mô phỏng dây chuyền sản xuất.......................................................................108

MÔ PHỎNG RÔ BỐT..............................................................................................112

3.2.1
3.2.2

Phần mềm RobotStudio...................................................................................112
Mô phỏng công đoạn xén bavia chi tiết nửa trên.............................................114

KẾT LUẬN.....................................................................................................123
PHỤ LỤC.......................................................................................................125
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................126

CƠ ĐIỆN TỬ 46



Vũ Duy Trường  Đào Đình Xoa



Mục lục


 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 

CƠ ĐIỆN TỬ 46

DÂY CHUYỀN SX BÌNH CHỨA LPG



Vũ Duy Trường  Đào Đình Xoa



Mục lục

 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 

CƠ ĐIỆN TỬ 46

DÂY CHUYỀN SX BÌNH CHỨA LPG



Vũ Duy Trường  Đào Đình Xoa



Mục lục


 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 

CƠ ĐIỆN TỬ 46

DÂY CHUYỀN SX BÌNH CHỨA LPG



Vũ Duy Trường  Đào Đình Xoa



1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

CƠ ĐIỆN TỬ 46



DÂY CHUYỀN SX BÌNH CHỨA LPG

Vũ Duy Trường  Đào Đình Xoa



2


CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

DÂY CHUYỀN SX BÌNH CHỨA LPG

Sử dụng phần mềm RobotStudio để mô phỏng rô bốt tháo lắp phôi tại
công đoạn xén bavia.

CƠ ĐIỆN TỬ 46



Vũ Duy Trường  Đào Đình Xoa



3


CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

1.1

DÂY CHUYỀN SX BÌNH CHỨA LPG

MỘT SỐ KHÁI NIỆM

1.1.1 LPG
LPG là từ viết tắt của Liquefied Petroleum Gas, là hỗn hợp hydrocarbon
nhẹ, ở thể khí. LPG tồn tại trong thiên nhiên ở các giếng dầu hoặc giếng gas và
cũng có thể sản xuất ở các nhà máy lọc dầu. Thành phần chính của LPG là
Propane (C3H8) và Butane (C4H10), không màu, không mùi, không vị và
không có độc tố. LPG lỏng chứa rất nhiều năng lượng trong một không gian nhỏ
và nó có thể hóa hơi được nên cháy rất tốt. Mỗi một kilogram gas cung cấp
khoảng 12000 kcal năng lượng.
LPG là loại nhiên liệu thông dụng về tính đa năng và thân thiện với môi
trường. Nó có thể dễ dàng được chuyển đổi sang thể lỏng bằng việc tăng áp suất
thích hợp hoặc giảm nhiệt độ để dễ tồn trữ và vận chuyển được. Nó có thể
chuyển động như chất lỏng nhưng lại được đốt cháy ở thể khí. Việc sản sinh ra
chất NOx, khí độc và tạp chất trong quá trình cháy thấp một cách khác thường
đã làm cho LPG trở thành một trong những nguồn nhiên liệu thân thiện nhất với
môi trường trên thế giới [9].
1.1.2 Bình chịu áp lực
Bình chịu áp lực (High Pressure Cylinder) là một thiết bị dùng để tiến
hành các quá trình nhiệt học, hoặc hoá học, cũng như để chia và chuyên chở môi

chất có áp suất lớn hơn áp suất khí quyển (TCVN 6153:1996).
Bình chứa khí hoá lỏng LPG loại 12 kg do Công ty Cổ phần Thiết bị Thực
phẩm chế tạo (Hình 1.1.1) có các thông số sau:
Bảng 1 Thông số kỹ thuật bình chứa LPG

CƠ ĐIỆN TỬ 46



Vũ Duy Trường  Đào Đình Xoa



4


CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

DÂY CHUYỀN SX BÌNH CHỨA LPG

+ MAG (Metal Active Gas) - khí “hoạt hóa” khi hàn thép thường, thép
hợp kim thấp, thường là CO2, hoặc Argon có trộn thêm O2, đôi khi là H2. Khí
hoạt hóa có chỉ số oxy hóa lớn hơn 2.

Hình 1.1.2 Sơ đồ hàn GMAW [14]

GMAW sử dụng hồ quang được thiết lập giữa dây điện cực nóng chảy và
được cấp tự động vào chi tiết hàn (Hình 1.1.2). Hồ quang này sẽ được bảo vệ
bằng dòng khí trơ hoặc khí có tính khử. Sự cháy của hồ quang được duy trì nhờ
các hiệu chỉnh đặc tính điện của hồ quang. Chiều dài hồ quang và cường độ

dòng điện hàn được duy trì tự động trong khi tốc độ hàn và góc điện cực được
duy trì bởi thợ hàn.
Nhiệm vụ của khí bảo vệ trong hàn GMA là tạo ra khí quyển có tính trơ
hoặc khử để ngăn chặn các khí có hại từ không khí vào trong vũng hàn. Đồng
thời khí bảo vệ còn đảm nhiệm các vai trò sau: mồi hồ quang dễ dàng và hồ
quang cháy ổn định, tác động đến các kiểu chuyển dịch kim loại trong hồ quang
hàn, ảnh hưởng đến độ ngấu và tiết diện ngang của mối hàn, tốc độ hàn, tẩy sạch
bề mặt và biên đường hàn.
Quá trình GMAW có thể thực hiện tự động hoặc bán tự động (Hình
1.1.3). Các trang bị cơ bản gồm có: súng hàn, bộ cấp dây hàn, bộ điều khiển,
nguồn điện hàn, van giảm áp, các trang bị cần thiết cho dây điện cực (giá đỡ
cuộn dây, contact tip, ống dẫn hướng), cáp điện và các đường dẫn khí bảo vệ,
nước làm nguội.
Phương pháp này được sử dụng rộng rãi cho các công việc hàn nhờ vào
ưu điểm là năng suất cao, giá thành thấp, năng lượng hàn thấp, ít biến dạng
nhiệt, hàn được hầu hết các kim loại, dễ tự động hóa.
CƠ ĐIỆN TỬ 46



Vũ Duy Trường  Đào Đình Xoa



5


CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

DÂY CHUYỀN SX BÌNH CHỨA LPG

Hình 1.1.3 Trạm hàn GMAW tự động [14]

1.1.4 Hàn hồ quang chìm dưới lớp thuốc bảo vệ (SAW)

Hình 1.1.4 Sơ đồ hàn SAW [13]

SAW (Submerged Arc Welding) là quá trình hàn hồ quang bằng điện cực
nóng chảy. Hồ quang và vũng hàn được bao phủ bằng lớp thuốc hàn dạng hạt
[14] (Hình 1.1.4).
Vũng hàn là hỗn hợp bao gồm kim loại cơ bản:
+ Kim loại đắp (dây hàn)
+ thuốc hàn nóng chảy (có vai trò bổ sung các thành phần cần thiết cho
KL mối hàn).

CƠ ĐIỆN TỬ 46



Vũ Duy Trường  Đào Đình Xoa



6


CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

DÂY CHUYỀN SX BÌNH CHỨA LPG

Dây hàn được cấp liên tục vào vùng hàn với tốc độ bằng tốc độ cháy cụt
thông qua cơ cấu đẩy dây. Thông thường, động cơ cấp dây được điều khiển bằng
điện áp nhằm bảo đảm chiều dài hồ quang ổn định trong suốt quá trình hàn.
Thuốc hàn được cung cấp từ thùng đựng thuốc gắn cố định phía trước mỏ
hàn (Hình 1.1.5). Phần thuốc hàn không bị nóng chảy có vai trò bảo vệ vũng hàn
khỏi sự thâm nhập của không khí bên ngoài.
SAW được ứng dụng rộng rãi trong ngành đóng tàu, bình áp lực, đường
ống, … kết cấu có đường hàn dài, thẳng hoặc quỹ đạo đơn giản. Quá trình hàn
SAW chỉ thích hợp cho vị trí hàn sấp (mối hàn giáp mối, mối hàn góc) và hàn
ngang (mối hàn góc). SAW thích hợp cho hàn chi tiết có chiều dày > 1,5mm.

Hình 1.1.5 Thiết bị hàn SAW [14]

1.1.5 CIM
CIM là từ viết tắt của cụm từ tiếng Anh “Computer Integrated
Manufacturing”, có nghĩa là sản xuất có sự tích hợp của máy tính. Dưới đây là
một số định nghĩa về CIM [4]:
Hiệp hội các nhà sản xuất SME (Society of Manufacturing Engineers)
định nghĩa về CIM như sau: “CIM là một hệ thống tích hợp có khả năng cung
cấp sự trợ giúp của máy tính cho tất các các chức năng thương mại của một nhà
máy sản xuất, từ khâu tiếp nhận đơn đặt hàng, thiết kế, sản xuất, cho đến khâu
phân phối sản phẩm đến tay khách hàng”.
Từ điển về các công nghệ sản xuất tiên tiến AMT (Advanced
Manufacturing Technologies) định nghĩa về CIM như sau: “CIM là một nhà máy
CƠ ĐIỆN TỬ 46



Vũ Duy Trường  Đào Đình Xoa



7


CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

DÂY CHUYỀN SX BÌNH CHỨA LPG

sản xuất tự động hoá toàn phần, nơi mà tất cả các quá trình sản xuất được tích
hợp và được điều khiển bởi máy tính”.
Công ty máy tính IBM của Mỹ định nghĩa: “CIM là một ứng dụng, có khả
năng tích hợp các nguồn thông tin về thiết kế sản phẩm, kế hoạch sản xuất, thiết
lập và điều khiển các nguyên công trong toàn bộ quá trình sản xuất”.
Một hệ thống CIM có thể được xem tạo thành từ các phân hệ sau:
+ CAD, CAM, CAP, CAQ, PP&C.
+ Các tế bào gia công.
+ Hệ thống cấp liệu.
+ Hệ thống lắp ráp linh hoạt.
+ Hệ thống mạng LAN nội bộ liên kết các thành phần trong hệ thống.
+ Hệ thống kiểm tra và các thành phần khác.
1.1.6 PLC
PLC là cụm từ viết tắt trong tiếng Anh - Programable Logic Controller –
nghĩa là bộ điều khiển logic khả trình, điều khiển các tín hiệu hệ thống theo
chương trình đã lập sẵn (Hình 1.1.6).
Ưu điểm của PLC trong điều khiển hệ thống là tốn ít không gian, tiết kiệm
năng lượng, giá thành thấp, vỏ của PLC được làm từ các vật liệu cứng nên có
khả năng chống chịu được bụi bẩn, dầu mỡ, độ ẩm, rung động và nhiễu, kết nối
trực tiếp nhờ các mô đun vào ra I/O, lập trình dễ dàng, tính linh hoạt cao.
Căn cứ vào số lượng các đầu vào/ra của PLC, ta có thể phân thành các

loại sau:
-

Micro PLC là loại có dưới 32 kênh vào/ra.
PLC nhỏ có đến 256 kênh vào/ra.
PLC trung bình có đến 1024 kênh vào/ra.
PLC cỡ lớn có trên 1024 kênh vào/ra.

Hình 1.1.6 PLC của hãng Siemens [15]

CƠ ĐIỆN TỬ 46



Vũ Duy Trường  Đào Đình Xoa



8


CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

DÂY CHUYỀN SX BÌNH CHỨA LPG

Một PLC thông thường bao gồm 5 thành phần chính: Bộ xử lý tín hiệu,
modun nhớ, modun nguồn, modun vào/ra, và thiết bị lập trình (Hình 1.1.7).

Hình 1.1.7 Cấu trúc cơ bản của PLC

 Bộ xử lý tín hiệu
Đây là bộ phận xử lý tín hiệu trung tâm CPU của PLC. Bộ xử lý thu thập
các tín hiệu vào, thực hiện các phép tính logic theo chương trình, các phép tính
đại số và điều khiển các đầu ra số hay tương tự. Bộ xử lý sẽ lần lượt quét các
trạng thái của đầu vào và các thiết bị phụ trợ, thực hiện logic điều khiển được
đặt ra bởi chương trình ứng dụng, thực hiện các tính toán và điều khiển các đầu
ra tương ứng của PLC.
 Bộ nhớ
Bộ nhớ của PLC có vai trò rất quan trọng, nó được sử dụng để lưu trữ
toàn bộ chương trình điều khiển, các trạng thái của các thiết bị phụ trợ.
Các loại bộ nhớ thường được sử dụng gồm:
+ ROM (Read Only Memory): bộ nhớ chỉ đọc.
+ RAM (Random Access Memory): bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên.
 Modun nguồn
Modun nguồn có nhiệm vụ là chuyển đổi điện áp xoay chiều AC (110V
hoặc 220V) thành điện áp thấp cho bộ vi xử lý (thường là 5V) và cho các mạch
điện đầu ra hoặc các modun còn lại (thường là 24V).
 Modun vào/ra
Modun vào ra giúp cho PLC có thể giao tiếp với thế giới bên ngoài, các
cổng vào thu thập các dữ liệu từ các nguồn bên ngoài về cho PLC, các cổng ra
để truyền tải thông tin điều khiển tới các thiết bị ngoại vi, các cơ cấu chấp hành
do PLC phát ra.
 Thiết bị lập trình
Các thiết bị lập trình là các công cụ để hỗ trợ giao tiếp giữa con người và
PLC, được dùng để lập chương trình điều khiển cho PLC, sửa đổi các chương
CƠ ĐIỆN TỬ 46



Vũ Duy Trường  Đào Đình Xoa



9


CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

DÂY CHUYỀN SX BÌNH CHỨA LPG

trình sẵn có trong bộ nhớ của PLC, nạp chương trình điều khiển cho PLC. Các
thiết bị lập trình có thể là các thiết bị cầm tay chuyên dụng, và cũng có thể là các
phần mềm lập trình chuyên dụng chạy trên các máy tính tiêu chuẩn (Hình 1.1.8).

Hình 1.1.8 Lập trình bằng phần mềm chuyên dụng trên máy vi tính

Ngôn ngữ lập trình cho phép người sử dụng trao đổi ra lệnh cho PLC
thông qua các thiết bị lập trình. Một chương trình điều khiển được định nghĩa
như là một tập hợp các lệnh sắp đặt theo logic điều khiển các hoạt động của máy
hay của một quá trình công nghệ. Có bốn dạng ngôn ngữ cơ bản hay được sử
dụng để lập trình cho PLC là:
- Bảng lệnh (STL).
- Sơ đồ hình thang (LAD).
- Sơ đồ khối hàm logic (FBD).
- Grafcet.

CƠ ĐIỆN TỬ 46



Vũ Duy Trường  Đào Đình Xoa



10


CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

1.2

DÂY CHUYỀN SX BÌNH CHỨA LPG

QUY TRÌNH SẢN XUẤT BÌNH CHỨA KHÍ HÓA LỎNG

1.2.1 Giới thiệu Công ty Cổ phần Thiết bị Thực phẩm
Công ty Cổ phần Thiết bị Thực phẩm
(Foodstuff Equipment Joint Stock Company)
được thành lập ngày 28/12/2001. Tiền thân
Công ty là Nhà máy Cơ khí đường được tách
ra từ một bộ phận của Nhà máy đường Vạn
Trụ sở: Thị trấn Phú Minh, huyện Phú Điểm trước đây (doanh nghiệp Nhà nước,
thuộc Tổng Công ty Mía đường I, Bộ Nông
Xuyên, Hà Nội
nghiệp và Phát triển Nông thôn) với nhiệm vụ chính là sản xuất, sửa chữa các
thiết bị phục vụ cho ngành công nghiệp mía đường, thành lập năm 1975.
Ban đầu khi được tách khỏi Nhà máy đường Vạn Điểm, Công ty được
giao nhiệm vụ sản xuất, sửa chữa các thiết bị phục vụ cho ngành công nghiệp
mía đường.
Năm 1995, Công ty xây dựng dự án đầu tư một dây chuyền thiết bị đồng

bộ để sản xuất bình chứa khí gas hoá lỏng (Bình gas) với công suất thiết kế
150.000 sản phẩm/ năm. Năm 2000, dự án đầu tư hoàn thành và đưa vào khai
thác sử dụng. Sản phẩm bình gas đầu tiên đưa ra thị trường cuối năm 2000.
Năm 2002, Công ty xây dựng dự án đầu tư bổ sung nâng công suất sản
xuất lên 350.000 bình gas/năm. Dự án đầu tư kết thúc trong năm. Tính đến hết
năm 2008, Công ty đã đưa vào thị trường trên 2 triệu vỏ bình gas các loại.
Năm 2007, Công ty đưa dây chuyền sản xuất thiết bị chữa cháy bao gồm
bình chứa cháy xách tay các loại, bình chữa cháy xe đầy, bình chứa khí không
hàn vào hoạt động và đã bước đầu đưa sản phẩm ra thị trường, được khách hàng
chấp nhận.
Tính đến thời điểm cuối năm 2008, ngành nghề sản xuất kinh doanh của công ty đã
mở rộng ra nhiều lĩnh vực. Các sản phẩm chính của công ty gồm có 3 nhóm sản phẩm chính:
bình chứa khí gas hoá lỏng, thiết bị phòng cháy chữa cháy, bình chứa bia inox. Ngoài ra công
ty cũng tham gia với tư cách nhà thầu cung cấp máy móc, thiết bị cho một số dự án, công
trình trong nước.

CƠ ĐIỆN TỬ 46



Vũ Duy Trường  Đào Đình Xoa



11


CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

DÂY CHUYỀN SX BÌNH CHỨA LPG

Kế thừa và phát huy các thành tựu của Công ty Thiết bị
Thực phẩm, trải qua 35 năm xây dựng và phát triển, đến nay
Công ty đã có một đội ngũ kỹ sư, chuyên gia và công nhân kỹ
thuật giầu kinh nghiệm về các lĩnh vực: thiết kế chế tạo gia công
cơ khí chính xác, sản xuất thiết bị chịu áp lực cao và các thiết bị
phòng cháy chữa cháy (Hình 1.2.1).

Hình 1.2.1 Các sản phẩm chính do công ty sản xuất [8]

1.2.2 Sơ lược về quy trình
 Thân bình
Thân bình làm từ hai tấm thép tròn, được dập vuốt sâu để tạo thành hình
chỏm cầu, thực hiện bởi máy dập sâu điều khiển PLC. Phần đỉnh được đột lỗ
đồng thời với việc dập sâu để hàn đầu nối ren côn lắp van. Sau khi dập sâu, nửa
đỉnh bình được xén ba via, nửa đáy bình xén ba via và vê mép để lồng ghép với
nửa đỉnh bình trước khi hàn. Thiết bị thực hiện nguyên công này là máy xén ba
via vê mép điều khiển PLC của Italy. Hai nửa bình này sau khi đã hàn tay xách
và chân đế sẽ được hàn lồng mép vào nhau bằng phương pháp hàn hồ quang
chìm dưới lớp thuốc bảo vệ theo chu vi thân bình.
 Đầu nối ren côn
Đầu nối ren côn được đặt từ trong ra hoặc từ ngoài vào và hàn ghép kín
phía ngoài của lỗ đã đột trên nửa bình trên bằng phương pháp hàn hồ quang
chìm dưới lớp thuốc bảo vệ. Đầu nối ren côn được gia công cắt gọt trên máy tiện
điều khiển kỹ thuật số có trợ giúp của máy tính (CNC). Ren trong của đầu nối
phù hợp với tiêu chuẩn ¾” NGT-14TPI.
CƠ ĐIỆN TỬ 46



Vũ Duy Trường  Đào Đình Xoa



12


CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

DÂY CHUYỀN SX BÌNH CHỨA LPG

 Tay xách
Tay xách bình gas để bảo vệ van và có tác dụng trong quá trình vận
chuyển được thuận lợi, chống va đập. Tay xách được gia công từ thép tấm qua
các nguyên công dập tạo hình, dập chữ, lốc tròn, uốn và làm sạch sau đó được
hàn vào thân bình bằng phương pháp hàn tự động MIG/MAG trong môi trường
khí bảo vệ. Trên tay xách được dập chữ và số cũng như các ký hiệu khác phù
hợp với tiêu chuẩn DOT và tiêu chuẩn Việt Nam và phù hợp với yêu cầu khách
hàng.
 Chân đế
Chân đế có tác dụng bảo vệ phần đáy bình, chống mọi va đập trong quá
trình vận chuyển và sử dụng. Được chế tạo từ thép tấm, qua các nguyên công:
Dập tạo hình, dập chữ, lốc tròn, hàn dập uốn và được làm sạch, sau đó được hàn
vào phần đáy bình bằng phương pháp hàn tự động MIG/MAG trong môi trường
khí bảo vệ.
 Van
Van sử dụng là van vặn hoặc van chụp được sản xuất tại Italy hoặc Thái
Lan theo yêu cầu của khách hàng với phần ren côn theo tiêu chuẩn ¾”-14NGT.
Van được lắp vào phần cổ bình với mô men vặn phù hợp với yêu cầu (20 ± 2
kgm) theo tiêu chuẩn ¾” NGT-14TPI về độ an toàn của van.

 Hàn
Tất cả các mối hàn trên bình phải có chất lượng đạt tiêu chuẩn WPS và
được kiểm tra nghiêm ngặt. Các mối hàn cổ và thân bình được hàn tự động dưới
lớp thuốc bảo vệ; các mối hàn tay xách, chân đế được hàn tự động hoặc bán tự
động bằng phương pháp hàn MIG/MAG dưới môi trương khí bảo vệ. Việc thực
hiện nguyên công hàn được tiến hành bởi công nhân có tay nghề và được đơn vị
độc lập đánh giá cấp chứng chỉ thợ hàn áp lực. Các mối hàn phải phù hợp với
tiêu chuẩn CGA Pamphlet C-3 của Mỹ và được cơ quan kiểm định chất lượng và
thanh tra an toàn của Việt Nam chấp nhận.
 Nhiệt luyện
Tất cả các bình gas sau khi hoàn thành quá trình định hình, hàn kín phải
được kiểm tra 100% bằng mắt sẽ được ủ để khử ứng suất dư tạo ra từ quá trình
tạo hình và hàn trước đó bằng cánh đưa vào lò nhiệt luyện dưới nhiệt độ và thời
gian theo yêu cầu tiêu chuẩn, sau đó bình được làm nguội từ từ để ngăn chặn các
ảnh hưởng về cơ lý tính do sự thay đổi nhiệt độ đột ngột gây nên. Nhiệt độ trong
CƠ ĐIỆN TỬ 46



Vũ Duy Trường  Đào Đình Xoa



13


CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

DÂY CHUYỀN SX BÌNH CHỨA LPG

lò và thời gian giữ nhiệt được điều khiển và lập trình bởi hệ điều khiển PLC cho
phép kiểm soát được các thông số kỹ thuật trong quá trình gia nhiệt.
Trong quá trình ủ, bình gas được treo đứng theo tư thế làm việc tạo khả
năng đồng đều về nhiệt độ, khử triệt để ứng suất dư và ổn định hoàn toàn về cơ
tính.
 Thử thuỷ lực
Tất cả các bình gas trước khi chuyển sang nguyên công hoàn thiện sẽ
được thử thuỷ lực với áp suất thử theo tiêu chuẩn là 480 Psi với thời gian giữ áp
suất thấp nhất là 30 giây để kiểm tra khả năng chịu áp lực của bình và phát hiện
sự rò rỉ biến dạng (nếu có). Quá trình thử được thực hiện trên hệ thống thiết bị
đồng bộ của nhà sản xuất chuyên nghiệp SIRAGA – Pháp; việc gia tăng áp lực
và làm sạch nước trong thành bình bằng khí nén được thực hiện bởi hệ thống
van điện từ tự động cho phép đạt độ chính xác và độ tin cậy tuyệt đối.
 Làm sạch bề mặt
Trước khi phun phủ kẽm và phun sơn bề mặt, bình gas được làm sạch
bằng phương pháp phun bi thép làm sạch bề mặt, tốc độ va đập của bi lên thành
bình được tính toán để đạt được độ nhám bề mặt của bình thích hợp cho quá
trình phun kẽm và sơn sau đó và phải phù hợp với tiêu chuẩn SA 2½ Standard of
Svensk Standard S/S 05 5900 – 1967.
 Phun phủ kẽm
Toàn bộ bề mặt bình đều được phủ một lớp kẽm để đảm bảo bình không
bị oxy hoá dưới lớp sơn đồng thời tăng độ bám dính và độ bóng của lớp sơn phủ
trên bề mặt.
 Sơn
Ngay sau khi phun mạ kẽm, bình được phun phủ một lớp sơn bên ngoài
để thành bình không bị ăn mòn, chống mất màu và tạo màu sắc công nghiệp
theo yêu cầu của bên mua.
Quá trình sơn và sấy sơn được tiến hành hoàn toàn tự động trên dây
chuyền phun sấy sơn đồng bộ và được điều khiển PLC có khả năng kiểm soát
được độ phủ trên bề mặt bình, nhiệt độ sấy và thời gian sấy của sơn.

 Cân và đóng số trọng lượng vỏ bình
Bình gas sau khi sơn được cân trên một cân bàn điện tử có độ chính xác
lên tới ± 20 gram. Trọng lượng riêng của bình sẽ được đóng lên tay xách.
 In logo và tên thương mại
CƠ ĐIỆN TỬ 46



Vũ Duy Trường  Đào Đình Xoa



14


CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

DÂY CHUYỀN SX BÌNH CHỨA LPG

Nhãn hiệu (logo) của khách hàng sẽ được in trực tiếp lênh bình và được
sấy khô đảm bảo độ rõ nét và độ bám dính đồng thời đảm bảo được màu sắc
theo yêu cầu.
 Sửa ren cổ bình
Sau khi nhiệt luyện và quá trình xử lý bề mặt, bề mặt ren côn của đầu nối
có sự biến dạng, do đó ren cần được sửa đúng bằng dụng cụ taro để đảm bảo
kích thước theo tiêu chuẩn ¾” NGT 14 TPI và được kiểm tra bằng calip đo ren.
 Kiểm tra bên trong trước khi lắp van
Trước khi lắp van bên trong bình gas đều được kiểm tra bằng đèn soi và
thiết bị hút làm sạch để đảm bảo sẽ không có nước và tạp chất phía bên trong
bình, chánh hiện tượng tắc van trong quá trình sử dụng.

 Lắp van
Bình gas được lắp loại van phù hợp với yêu cầu của khách hàng. Thiết bị
lắp van tự động cho phép lắp đúng vị trí và lực vặn van, ren của van trước khi
lắp được phủ một lớp keo dính để đảm bảo độ kín tuyệt đối của van sau khi lắp.
 Thử độ rò rỉ lần cuối
Tất cả các bình gas sau khi đã lắp van sẽ được thử độ rò rỉ bằng khí với áp
suất phù hợp, để đảm bảo bình không bị rò rỉ, biến dạng.
 Hút chân không
Sau khi thử kín tất cả các bình gas đề được hút chân không với độ chân
không tối thiểu là - 0.6 mmHg nhằm tránh hiện tượng oxy hoá bề mặt trong của
bình trong thời gian cấp giữ chưa được nạp gas.
 Vận chuyển
Sau khi đã hoàn tất các nguyên công sản xuất và kiểm tra, bình gas được
vận chuyển vào kho bảo quản trong điều kiện thích hợp hoặc vận chuyển tới nơi
tiêu thụ.
 Cấp chứng nhận chất lượng
Trước khi xuất xưởng, toàn bộ bình gas sẽ được cấp giấy chứng nhận chất
lượng phù hợp với tiêu chuẩn DOT của Mỹ và Tiêu chuẩn Việt Nam bởi một tổ
chức chứng nhận chất lượng độc lập và giấy chứng nhận chất lượng được phát
hành bởi Thanh tra Nhà nước về an toàn Lao động.

CƠ ĐIỆN TỬ 46



Vũ Duy Trường  Đào Đình Xoa



15

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

CƠ ĐIỆN TỬ 46



DÂY CHUYỀN SX BÌNH CHỨA LPG

Vũ Duy Trường  Đào Đình Xoa



16


CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

CƠ ĐIỆN TỬ 46



DÂY CHUYỀN SX BÌNH CHỨA LPG

Vũ Duy Trường  Đào Đình Xoa



17

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

DÂY CHUYỀN SX BÌNH CHỨA LPG

• Tốc độ đầu trượt: 5 HTK/ph
d) Yêu cầu tay nghề công nhân: Thợ dập nguội bậc 4/7.
e) Yêu cầu kỹ thuật sản phẩm và kiểm tra:
• Chữ, vị trí chữ, cỡ chữ đúng hình vẽ. Kiểm tra chày chữ trước khi lắp
khuôn, trước khi dập so với bản vẽ.
• Chữ rõ nét, thân chữ đều, không khuyết, lồi lõm, đảm bảo chiều cao nổi
lên của chữ. Kiểm tra bằng mắt và thước đo sâu 5 sản phẩm đầu tiên mỗi
ca.
f) Thiết bị: Máy dập 75T (Hình 1.2.7).
g) Công cụ/ dụng cụ: Khuôn dập chữ nổi đỉnh chai.

Hình 1.2.7 Máy dập AMADA [16]

Thông số kỹ thuật:
- Model: TORC PAC-60
- Nước sản xuất: Japan
- Lực dập: 60 tấn
- Hành trình dập: 25.4 mm
- Tần số dập: 150-300 S.P.M
- Kích thước bàn gá trên: 240x160 mm
- Kích thước bàn gá dưới: 540x310 mm
- Khoảng điều chỉnh bàn trên: 50.8 mm
- Độ mở khuôn: 215.4 mm
- Hình dáng thân máy: C

- Vật liệu thân máy: Thép
- Công suất động cơ: 3.7 kW
- Trọng lượng máy: 1.1 tấn
- Kích thước (DxRxC): 1.3x0.8x2.2 m

1.2.3.03
Dập vuốt nửa trên (hoặc nửa dưới)
a) Chi tiết: Nửa trên (hoặc nửa dưới) (Hình 1.2.8)

CƠ ĐIỆN TỬ 46



Vũ Duy Trường  Đào Đình Xoa



18


CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

DÂY CHUYỀN SX BÌNH CHỨA LPG

Hình 1.2.8 Nửa trên

b) Nguyên công: Dập vuốt
c) Chế độ gia công:
• Áp lực kẹp phôi: 18 tấn
• Áp lực dập (ép): 150 tấn

• Hành trình đầu trượt: 140 mm
• Tốc độ đầu trượt: 5 HTK/ph
• Bôi trơn khuôn: 1 lượt/ sản phẩm/ 1 mặt (phôi lót nilon, 1 mặt bôi dầu
PS158 pha tỉ lệ 1 dầu 4 nước).
d) Yêu cầu tay nghề công nhân: Thợ dập nguội bậc 4/7
e) Yêu cầu kỹ thuật sản phẩm và kiểm tra:
• Đường kính thân. Kiểm tra chày cối trước khi lắp khuôn.
• Độ xước không sâu quá 0,3 mm. Kiểm tra bằng mắt.
• Độ nhăn, chun sóng không sâu quá 0,2 mm, chiều dài không quá 30 mm.
Kiểm tra bằng mắt, mẫu so sánh, thước cặp.
• Chiều cao sau dập phải lớn hơn chiều cao H tối thiểu là 3 mm để cắt
xén. Kiểm tra bằng thước đo chiều cao.
f) Thiết bị: Máy ép 250T (Hình 1.2.9).
g) Công cụ/ dụng cụ: Khuôn vuốt thân chai.

CƠ ĐIỆN TỬ 46



Vũ Duy Trường  Đào Đình Xoa



19


CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

DÂY CHUYỀN SX BÌNH CHỨA LPG

Thông số kỹ thuật:
Đầu trượt:
Lực dập: 250 ÷ 2500 kN
Hành trình max: 800 mm
Khoảng cách max giữa bàn và đầu trượt: 1300
mm
Kích thước:
Bàn máy: 1200 x 1100 mm
Đầu trượt: 1200 x 1100 mm
Bàn kẹp phôi: 900 x 800 mm
Tốc độ:
Trượt từ trên xuống: 550 mm/s
Trượt trở lại: 540 mm/s
Tốc độ làm việc max: 62 mm/s
Tốc độ làm việc max ở chế độ toàn tải: 35 mm/s

Hình 1.2.9
Máy dập sâu OPI 250 [17]

Tấm thép tròn sau khi đã quét lớp dầu giảm ma sát và phủ nylon bảo vệ bề
mặt sẽ được đặt phía trên chày. Cối được gắn với piston thủy lực phía trên thực
hiện hành trình đi xuống và dập phôi theo hình dạng khuôn kết hợp đột lỗ trên
đỉnh bình (không đột lỗ đối với nửa dưới).
Thời gian gia công:
- nửa đỉnh bình: tổng thời gian: 47’’ (máy thực hiện 21’’)
- nửa đáy bình: tổng thời gian: 45’’ (máy thực hiện 27’’)
1.2.3.04
Xén bavia nửa trên (hoặc nửa dưới)
a) Chi tiết: Nửa trên (hoặc nửa dưới) (Hình 1.2.10)

Hình 1.2.10 Nửa dưới
CƠ ĐIỆN TỬ 46



Vũ Duy Trường  Đào Đình Xoa



20