Luận văn thạc sĩ nghiên cứu thiết kế hệ thống điều khiển máy tích hợp cắt nhấn góc và đột lỗ tự động trong sản xuất ô tô

..

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN XUÂN KHẢI

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ
HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MÁY TÍCH HỢP
CẮT, NHẤN GĨC VÀ ĐỘT LỖ TRONG SẢN XUẤT Ơ TƠ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ

Đà Nẵng - Năm 2019


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN XUÂN KHẢI

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ
HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MÁY TÍCH HỢP
CẮT, NHẤN GĨC VÀ ĐỘT LỖ TRONG SẢN XUẤT Ơ TƠ

Chun ngành: Kỹ thuật cơ khí
Mã số: 85.20.10.3

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. TRẦN XUÂN TÙY

Đà Nẵng - Năm 2019


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai
cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.


NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MÁY TÍCH HỢP
CẮT, NHẤN GÓC VÀ ĐỘT LỖ TỰ ĐỘNG TRONG SẢN XUẤT Ô TÔ
Học viên : Nguyễn Xuân Khải

Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí

Mã số: 8.52.01.03

Trường Đại Học Bách khoa -ĐHĐN

Khóa: 2019

Tóm tắt:
Trước đây tại nhà máy thép, đa số các sản phẩm tại xưởng thép tấm được gia
công thủ công, thực hiện qua nhiều công đoạn khác nhau, tốn nhiều thời gian và yêu
cầu nhiều nhân công thực hiện. Quá trình trên được thực hiện qua các cơng đoạn như
sau:
+ Công đoạn 1: Cắt phôi tấm trên dây chuyền xã cuộn cắt tấm
+ Cơng đoạn 2: Cắt phơi theo kích thước trên máy cắt thủy lực
+ Công đoạn 3: Cắt góc trên máy cắt góc

+ Cơng đoạn 4: Cắt rãnh U trên máy cắt góc
+ Cơng đoạn 5: Chuyển sang nhà máy cơ khí gia cơng đột lỗ trịn hoặc ô van
Thực tế này đặt ra yêu cầu cấp bách cho nhà máy phải cải tiến và chế tạo một
máy tích hợp các cơng đoạn trên nhằm giảm số nhân cơng thực hiện, rút ngắn thời gian
sản xuất, góp phần tăng năng suất và giảm giá thành sản phẩm.
Trong quá trình thiết kế chế tạo máy tích hợp này có nhiều cơng đoạn như tính
tốn thiết kế, chế tạo kết cấu cơ khí, hệ thống điều khiển thủy lực, hệ thống điều khiển
PLC và chế tạo lắp đặt máy.
Đề tài này là thực hiện một phần của nội dung trên đó là: “Nghiên cứu thiết kế
hệ thống điều khiển máy tích hợp cắt, nhấn góc và đột lỗ trong sản xuất ơ tơ”
Thực hiện tự động hóa q trình gia công các sản phẩm thép tấm dùng trong sản
xuất các chi tiết, nâng cao tính cơng nghệ trong sản xuất đồng thời giảm thời gian gia
công các sản phẩm, nâng cao năng suất lao động, đảm bảo an toàn lao động và giảm
giá thành sản phẩm tại Công ty Gia cơng thép – Khu Phức hợp Ơ Tơ Chu Lai – Trường
Hải.
Từ khóa: Điều khiển PLC Mitsubishi, Lập trình HMI


RESEARCH AND DESIGN OF INTEGRATED MACHINE CONTROL
SYSTEM FOR CUTTING, PRESSING CORNERS AND HOLES IN
AUTOMOBILE MANUFACTURING
Abstract
Previously at the steel factory, most of the products at the steel sheet factory were
processed manually, performed through many different stages, time-consuming and
required many workers to perform. The above process is carried out through the
following stages:
+ Stage 1: Cutting sheet embryos on the plate cutting line
+ Stage 2: Cut the workpiece according to size on the hydraulic cutter
+ Stage 3: Cut the corner on the corner cutter
+ Stage 4: Cut U grooves on the corner cutter

+ Stage 5: Switch to mechanical factory processing round holes or valves
This fact poses an urgent need for the factory to improve and build a machine that
integrates the above steps to reduce the number of employees performing, shorten
production time, contribute to increased productivity and reduce costs. product.
In the process of designing and manufacturing this integrated machine, there are
many stages such as design calculations, mechanical engineering fabrication, hydraulic
control systems, PLC control systems and machine installation.
This topic is made a part of the content on which: "Research and design of
integrated machine control system for cutting, pressing corners and holes in
automobile manufacturing"
Automate the processing of sheet steel products used in manufacturing details,
improve technology in production while reducing processing time of products, improve
labor productivity, ensure labor safety and reduce production costs at Chu Lai - Truong
Hai Automobile Processing Complex Company - Truong Hai.

Keywords: PLC PLC Control, HMI Programming,


MỤC LỤC
Danh mục hình vẽ, bảng hiểu ………………………………………………………vi
I. Lý do chọn đề tài…………………………………………………………………..1
II. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................1
III. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................................2
IV. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................................2
V. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ................................................................................2
VI. Cấu trúc luận văn: ................................................................................................. 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ...................................4
1.1 Các sản phẩm gia công thép tấm hiện nay tại nhà máy gia công thép tại Thaco .....4
1.2 Các máy gia công thép hiện nay tại nhà máy ........................................................ 7
1.2.1 Máy cắt thép tấm................................................................................................. 7

1.2.2 Máy cắt góc: ..............................................................................................................7
1.2.3 Máy cắt sau xã băng 1-4 mm ...................................................................................8
1.2.4 Máy đột lỗ .................................................................................................................9
1.2.5 Máy đột lỗ ô van .....................................................................................................10
1.3 Cơ sở lý thuyết về hệ thống truyền động thủy lực ............................................... 10
1.3.1 Lịch sử phát triển và khả nẵng ứng dụng của hệ thống truyền động thủy lực 10
1.3.2. Khái niệm về thủy lực: ..........................................................................................11
1.3.3 Những ưu điểm và nhược điểm của hệ thống truyền động bằng thủy lực ..........11
1.3.4 Các cơ cấu biến đổi năng lượng .............................................................................12
1.3.5 Các phần tử hệ thống điều khiển............................................................................16
1.4 Cơ sở lý thuyết về điều khiển PLC ...................................................................... 21
1.4.1. Khái niệm ...............................................................................................................21
1.4.3 Nguyên lý hoạt động của PLC ..............................................................................22
1.4.4 Phân lọai PLC ........................................................................................................25
1.4.5 Ứng dụng, ưu nhược điểm của PLC ......................................................................26
1.4.6 Thiết bị điều khiển : ................................................................................................29
CHƯƠNG 2: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ KẾT CẤU CỦA MÁY TÍCH
HỢP..............................................................................................................................35
2.1 Tổng quan về máy tích hợp: ................................................................................ 35
2.1.1. Cấu tạo và thông số của máy.................................................................................35


2.1.2. Nguyên lý hoạt động của máy: .............................................................................35
2.1.3. Sơ đồ tổng thể ........................................................................................................35
2.2 Giới thiệu cấu tạo các bộ phận của máy tích hợp ................................................ 39
2.2.1 Cụm dẫn hướng phơi đầu vào ................................................................................39
2.2.2 Cụm độ lỗ trịn và lỗ ơ van .....................................................................................40
2.2.4 Cụm dẫn hướng phôi đầu ra ...................................................................................46
2.2.5 Cụm cắt hồn thiện .................................................................................................46
2.2.6 Cụm băng tải phơi ...................................................................................................49

2.2.7 Cụm xếp phôi thành phẩm .....................................................................................50
2.2.8 Hệ thống thủy lực máy tích hợp.............................................................................50
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC
MITSHUBISHI ...........................................................................................................55
3.1. Giới thiệu phần mềm lập trình: ........................................................................... 55
3.1.1. Phần mềm GX Developer : ...................................................................................55
3.1.2. Phần mềm lập trình mơ phỏng Dopsofft HMI Delta:..........................................57
3.2. Lập trình HMI: .................................................................................................... 59
3.3 Sơ đồ điện hệ thống điều khiển ........................................................................... 63
3.3.1 Ngõ INPUT của PLC..............................................................................................63
3.3.2 Ngõ OUTPUT .........................................................................................................68
3.3.3 Mạch điều khiển chương trình PLC máy tích hợp ...............................................72
3.3.4 Mạch điều khiển động cơ sevor .............................................................................73
3.4 Vận hành sử dụng chương trình........................................................................... 74
3.4.1 Chức năng các thiết bị trên tủ điều khiển: .............................................................74
3.4.2 Chế độ Manual ........................................................................................................75
3.4.3. Nhập bản vẽ chi tiết vào máy ................................................................................77
3.4.4. Chế độ AUTO ........................................................................................................77
KẾT LUẬN CHUNG…………………………………………………………….- 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………..-75 -


DANH MỤC HÌNH ẢNH – BẢNG BIỂU
Số hiệu
hình
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6

1.7
1.8
1.9
1.10
1.11
1.12
1.13
1.14
1.15
1.16
1.17
1.18
1.19
1.20
1.21
1.22
1.23
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10

Tên hình ảnh
Máy cắt thép tấm

Máy cắt góc
Máy cắt sau xã băng
Máy đột lỗ
Máy đột lỗ ovan
Sơ đồ chuyển đổi thủy lực
Bơm dầu thủy lực
Động cơ dầu
Các loại xylanh
Cấu tạo xylanh
Cấu tạo bể dầu
Cách lắp bộ lọc dầu trong hệ thống thủy lực
Cấu trúc hệ thống điều khiển thủy lực
Một số van đảo chiều 3/2
Một số van đảo chiều 5/2
Van tiết lưu một chiều
Cấu tạo van tràn
Cấu tạo van tràn solenoid
Các thành phần cơ bản của một PLC
Chu kỳ thực hiện vòng quét của CPU trong bộ PLC
PLC Mitsubishi FX3U-48MR/ES
Màn hình HMI F940
FX2N-10PG
Kết cấu tổng thể máy tích hợp
Hình chiều đứng máy tích hợp
Hình chiều bằng máy tích hợp
Hình chiều cạnh máy tích hợp
Hình khối cụm dẫn hướng máy tích hợp
Hình chiếu khối cụm dẫn hướng máy tích hợp
Hình khối cụm đột lỗ trịn và lỗ ơ van
Hình chiếu cụm đột lỗ trịn và lỗ ơ van

Hình khơi cụm cắt rãnh vng
Hình chiếu cụm cắt rãnh vuông

Trang
4
4
5
7
7
9
10
11
12
12
13
14
14
15
16
16
17
17
19
21
25
29
29
31
33
34

35
35
36
36
37
39
39


Số hiệu
hình
2.11
2.12
2.13
2.14
2.15
2.16
2.17
2.18
2.19
2.20
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9

3.10
3.11
3.12
3.13
3.14
3.15
3.16
3.17
3.18
3.19
3.20
3.21

Tên hình ảnh
Cụm dẫn hướng đầu ra phơi máy tích hợp
Cụm cắt hồn thiện
Hình chiếu cụm cắt hồn thiện
Cụm băng tải phơi
Hình chiếu cụm băng tải phơi
Cụm xếp phơi thành phẩm
Hình chiếu xếp phơi thành phẩm
Sơ đồ tổng thể hệ thống thủy lực máy tích hợp
Sơ đồ tổng thể hệ thống thủy lực cụm đột lỗ, lỗ ôvan
Sơ đồ tổng thể hệ thống thủy lực cụm cắt rãnh
Màn hình chính GX-Developer
Thanh menu GX-Developer
Thanh cơng cụ GX-Developer
Các lệnh của GX-Developer
Cách viết chương trình
Thiết lập kết nối PLC

Giao diện phần mềm
Thanh menu tổng quát của phần mềm
Thanh công cụ phần mềm
Sơ đồ khối hệ thống điều khiển máy tích hợp bằng PLC
Màn hình chính
Màn hình chế độ đột lỗ trịn, đột lỗ ơ van và cắt rãnh
Màn hình chế độ các cụm chính máy tích hợp
Mạch INPUT
Mạch OUTPUT
Mạch điều khiển chương trình
Mạch điều khiển chính động cơ servo
Hộp điều khiển chương trình
Màn hình chế độ điều khiển bằng tay
Ví dụ về cách nhập thong số tọa độ các lỗ và rãnh
Màn hình chế độ nhập auto

Trang
43
44
44
46
47
47
48
49
50
51
52
52
53

53
53
54
54
55
55
56
56
57
59
62
65
68
68
69
70
72
72


Số
hiệu
bảng
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7

1.8
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5

Tên bảng biểu
Các chi tiết thép tâm gia công cho xe tải
Thông số máy cắt thép tấm
Thông số máy cắt góc
Thơng số máy cắt sau xã bang
Thơng số máy đột lỗ
Thơng số máy đột lỗ ơ van
Đặc tính kỹ thuật giữa những hệ thống điều khiển
Thông số PLC FX 3U-128MT
Danh sách thanh ghi màn hình chính
Danh sách thanh ghi màn hình chế độ, đột lỗ trịn, lỗ ơ van, cắt
rãnh
Danh sách thanh ghi các cụm chính máy tích hợp trang
Danh sách địa chỉ INPUT PLC
Danh sách địa chỉ OUTPUT PLC

Trang
1
4
4
5
6
7

27
28
56
57
58
62
66


1
MỞ ĐẦU
I. Lý do chọn đề tài
Với sự phát triển của khoa học công nghệ và xu thế ứng dụng công nghệ 4.0 hiện
này, trước những nhu cầu cấp bách phải thay đổi để từng bước hòa nhập vào xu thế
cơng nghiệp hóa hiện đại hóa trong cơng nghiêp. Cùng với xu thế trên, năm 2018,
THACO đẩy mạnh vai trò của lao động sáng tạo, sáng kiến cải tiến trong công việc và
thực hiện các biện pháp nâng cấp công nghệ và hợp lý hóa sản xuất để nâng cao chất
lượng, tăng năng suất lao động, giảm giá thành nhằm tăng tính cạnh tranh cho các sản
phẩm mang thương hiệu Thaco.
Trước đây tại nhà máy thép, đa số các sản phẩm tại xưởng thép tấm được gia
công thủ công, thực hiện qua nhiều công đoạn khác nhau, tốn nhiều thời gian và u
cầu nhiều nhân cơng thực hiện. Q trình trên được thực hiện qua các công đoạn như
sau:
+ Công đoạn 1: Cắt phôi tấm trên dây chuyền xã cuộn cắt tấm
+ Cơng đoạn 2: Cắt phơi theo kích thước trên máy cắt thủy lực
+ Cơng đoạn 3: Cắt góc trên máy cắt góc
+ Cơng đoạn 4: Cắt rãnh U trên máy cắt góc
+ Cơng đoạn 5: Chuyển sang nhà máy cơ khí gia cơng đột lỗ trịn hoặc ơ van
Thực tế này đặt ra yêu cầu cấp bách cho nhà máy phải cải tiến và chế tạo một
máy tích hợp các công đoạn trên nhằm giảm số nhân công thực hiện, rút ngắn thời gian

sản xuất, góp phần tăng năng suất và giảm giá thành sản phẩm.
Trong quá trình thiết kế chế tạo máy tích hợp này có nhiều cơng đoạn như tính
tốn thiết kế, chế tạo kết cấu cơ khí, hệ thống điều khiển thủy lực, hệ thống điều khiển
PLC và chế tạo lắp đặt máy.
Đề tài này là thực hiện một phần của nội dung trên đó là: “Nghiên cứu thiết kế
hệ thống điều khiển máy tích hợp cắt, nhấn góc và đột lỗ trong sản xuất ô tô”
II. Mục tiêu nghiên cứu
 Thiết kế được hệ thống điều khiển các cơng đoạn cắt, nhấn góc và đột lỗ trong
sản xuất ơ tơ trên một máy tích hợp bằng chương trình điều khiển PLC


2
 Hoàn thiện tài liệu kỹ thuật cho máy đã được thiết kế, chế tạo tại cơ sở sản xuất
III. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
* Đối tượng nghiên cứu
- Dây chuyền sản xuất phôi thép tấm phục vụ sản xuất
- Kết cấu cơ khí của máy tích hợp
- Sơ đồ thủy lực điều khiển các cụm máy
* Phạm vi nghiên cứu
- Hệ thống điều khiển bằng PLC, phần mềm lập trình GX-Mitsubishi
- Truyền thơng trong PLC, các module chức năng.
IV. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu thực tế tại Xưởng cắt thép tấm – Công ty Gia công thép – Khu
Phức hợp Ơ Tơ Chu Lai – Trường Hải
- Thu thập, phân tích các tài liệu và thơng tin thiết bị, máy gia công liên quan
đến đề tài.
- Phân tích, nghiên cứu, các kết cấu cơ khí, thủy lực máy tích hợp để thiết kế hệ
thống điều khiển cho.
V. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Ý nghĩa khoa học: Hoàn thành là một tài liệu kỷ thuật về thiết kế một máy gia

cơng cơ khí mới.
- Về mặt thực tiễn: Thực hiện tự động hóa q trình gia công các sản phẩm thép
tấm dùng trong sản xuất các chi tiết, nâng cao tính cơng nghệ trong sản xuất đồng thời
giảm thời gian gia công các sản phẩm, nâng cao năng suất lao động, đảm bảo an toàn
lao động và giảm giá thành sản phẩm tại Công ty Gia cơng thép – Khu Phức hợp Ơ Tơ
Chu Lai – Trường Hải.
VI. Cấu trúc luận văn:
MỞ ĐẦU
 Lý do chọn đề tài
 Mục tiêu
 Đối tượng nghiên cứu
 Phương pháp nghiên cứu


3
 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu về các máy gia công thép tấm, các thiết bị chuyên dụng trong hệ
thống thủy lực, lý thuyết về chương trình điều khiển PLC
CHƯƠNG 2:NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ KẾT CẤU CỦA MÁY TÍCH HỢP
Nghiên cứu kết cấu cơ khí máy tích hợp đặt tại nhà , sơ đồ thủy lực điều khiển
các cụm máy.
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC
MITSHUBISHI
Lựa chọn trang thiết bị điện để lập trình, thiết kế tủ điện điều khiển và chương
trình điều khiển xe bằng PLC Mitshubishi
KẾT LUẬN


4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1 Các sản phẩm gia công thép tấm hiện nay tại nhà máy gia công thép tại Thaco
Hiện nay tại nhà máy gia công thép của công ty TNHH Một thành viên Tổ hơp
cơ khí Chu Lai Trường Hải đang gia cơng một số sản phẩm thép tấm ở bảng 1.1
Bảng 1.1: Các chi tiết thép tấm gia công trên xe tải

MB1

Ốp trên
trụ sau

OLLIN500

Ốp trên

B MB1

trụ trước

Dài

Rộng

Dày

1112

120

2.5

913

121

2.5

Thanh
FR 125
MB1

1773
71

ngang
mảng

115

B MB1

trụ sau

OLLIN

Ốp trên

700B MB1

trụ trước

OLLIN

Ốp trên

700B MB1

trụ sau

73

2.5
02-Ø11
16
02-Ø33

bên trên

Ốp trên

54

50

1773

trước

OLLIN500

Chi tiết hiện hữu

913

121

2.5

1122

121

2.5

1122

121

2.5

15
48

115

A/450A-

tiết

Qui cách (mm)

29

OLLIN345

Tên chi

58

Tên xe


5

Tên xe

Tên chi
tiết

Qui cách (mm)
Dài

Rộng

Chi tiết hiện hữu

Dày

1293

A-MB1

trụ sau

OLLIN345
A/450AMB1

Ốp trên
trụ trước

1044
Ø21

1293

122

2.5

122

Ốp trên

807

217

1749

1112

122

2.5

130

OLLIN900

46

Thanh

/250A-

mặt

MB1

dựng

1938

150

2.5

75
18

16

2-Ø35

37

bên trên

cửa

850

155

2.5

Ốp trên

B MB1

trụ giữa

OLLIN

Ốp trên

700B MB1

trụ giữa

26

913

161

2.5

1160

161

2.5

112

2-Ø5

hông

OLLIN500

90

30

500B TK

40

27+1
-0

155
65

ngang

2-Ø10

850
2-11x18

Thanh
OLLIN

150

ngang
30

OLLIN198

1939
30 81

20

1293

02

162

2.5

162

1293

47

trụ giữa

1044

88
69

A-MB1

Ốp trên
132

OLLIN900

X? rãnh
5mm

02-Ø21

6

Tên xe

Tên chi
tiết

Qui cách (mm)
Dài

Rộng

Dày

1016

175

2.5

1535

184

2.5

Chi tiết hiện hữu

Thanh
OLLIN900
A-TK

ngang
cửa
hông

OLLIN800

Gia cố

A-MB1

trụ giữa

Các sản phẩm này đa số được gia công lần lượt qua các công đoạn:
+ Công đoạn 1: Cắt phôi tấm trên dây chuyền xã cuộn cắt tấm
+ Công đoạn 2: Cắt phơi theo kích thước trên máy cắt thủy lực
+ Cơng đoạn 3: Cắt góc trên máy cắt góc
+ Cơng đoạn 4: Cắt rãnh U trên máy cắt góc
+ Cơng đoạn 5: Chuyển sang nhà máy cơ khí gia cơng đột lỗ trịn hoặc ơ van
Các phương pháp gia cơng này được thực hiện trên các máy: Máy cắt thép tấm,
máy cắt góc, máy đột lỗ, máy đột lỗ ơ van....


7
1.2 Các máy gia công thép hiện nay tại nhà máy
1.2.1 Máy cắt thép tấm
Bảng 1.2 Thông số máy cắt thép tấm

Hình ảnh

Thơng số

Hình 1.1: Máy cắt thép tấm

Giá trị

Nước sản xuất

Japan

Trọng tải (ton)

14

Kích thước tổng thể (mm)

3650x2270x2150

Cơng suất động cơ

30 kW

Dạng cử chặn tôn

NC

Số chân kẹp phôi

12

Hầu (mm)

530

Chiều dài cắt (max) (mm)

3000

Chiều dày cắt (max) (mm)

12

Các bước vận hành máy cắt thép tấm thủy lực:
 Bước 1: Chuẩn bị nguyên vật liệu cho vào máy cắt
 Bước 2: Khởi động máy, cho máy chạy không tải
 Bước 3: Kiểm tra điều chỉnh khe hở dao cho phù hợp với bề dày vật liệu cần cắt
 Bước 4: Điều chỉnh cử cắt
 Bước 5: Cắt chi tiết đầu tiên rồi kiểm tra độ chính xác chi tiết đã cắt
 Bước 6: Tiến hành cắt hàng loạt
1.2.2 Máy cắt góc:
Bảng 1.3 Thơng số máy cắt góc
Hình ảnh

Hình 1.2 Máy cắt góc
Các bước vận hành máy cắt góc

Thơng số

Giá trị

Nước sản xuất

Japan

Trọng tải (tấn)

2.4

Kích thước tổng thể (mm)

360x540

Cơng suất động cơ

3.7

Số chân kẹp phôi

4

Hầu (mm)

500

Chiều dài cắt (max) (mm)

220

Chiều dày cắt (max) (mm)

6


8
 Bước 1: Chuẩn bị nguyên vật liệu cho vào máy cắt
 Bước 2: Khởi động máy, cho máy chạy không tải
 Bước 3: Điều chỉnh cử cắt
 Bước 4: Cắt theo cử đã điều chỉnh
Các lưu ý khi vận hành máy cắt góc
Chọn vật liệu cắt có độ dày phù hợp với khả năng cắt của máy.
- Khi cắt không được để tay vào các ty kẹp phôi và lưỡi dao cắt.
- Khi chất lượng đường cắt không đạt yêu cầu thì gọi bảo trì khu vực tới để
khắc phục sự cố (Thay
dao, điều chỉnh khe hở dao).
- Cử cắt phải được cố định chắc chắn, không bị xê dịch trong quá trình cắt.
1.2.3 Máy cắt sau xã băng 1-4 mm
Bảng 1.4 Thông số máy cắt sau xã băng 1-4mm
Hình ảnh

Thơng số
Trọng lượng cuộn trước gia cơng
(Kg)
Đường kính trong cuộn trước gia
cơng (mm)
Đường kính trong cuộn sau gia
cơng (mm)

Hình 1.3 Máy cắt sau xã băng

Giá trị
25000

508 - 730

508

Khổ rộng cuộn cho phép (mm)

800 - 2500

Tốc độ xả (m/phút)

60 - 120

Dung sai khổ rộng sau khi xả(mm) < 0.20

Các bước vận hành máy cắt góc
 Bước 1: Cho cuộn tơn vào thiết bị xã cuộn và cho tôn vào máy cán phẳng
 Bước 2: Khởi động bơm dầu và cài đặt thông số cắt


9
Các lưu ý khi vận hành máy cắt góc
Khí gá tơn cuộn vào bộ xả cuộn thì phải siết chặt đường kính trong của cuộn thép.
Khi cắt ln quan sát q trình cắt, để xem q trình cắt có di ễn ra bình thường
hay khơng, tay lơn để ở cơng tắt dừng khẩn.
Khi cắt xong chi ti ết đầu tiên phải kiểm tra xem kích thước có đạt được u cầu
hay chưa, nếu có sai lệch kích thước thì điều chỉnh lại ở màn hình, sao cho cắt ra đạt được

kích thước đúng theo u cầu.( có thể tăng hay giảm kích thước ở màn hình cài đặt).
Sau khi cắt xong thì tắt bơm dầu, nhấn cơng tắt dừng khẩn xuống.
1.2.4 Máy đột lỗ
Bảng 1.5 Thơng số máy đột lỗ
Hình ảnh

Hình 1.4 Máy đột lỗ

Thơng số

Giá trị

Nước sản xuất

Japan

Lực dập (ton)

2.4

Hành trình đập (mm)

360x540

Tần số dập (s.p.m)

3.7

Độ mỡ khn (mm)

4

Khoảng điều chỉnh bàn trên (mm)

500

Kích thước bàn gá trên (mm)

220

Kích thước bàn gá dưới (mm)

6

Công suất

Các bước vận hành máy đột lỗ
 Bước 1: Chuẩn bị nguyên vật liệu cho vào máy cắt
 Bước 2: Khởi động máy, cho máy chạy không tải
 Bước 3: Điều chỉnh tọa độ lỗ đột
 Bước 4: Đột lỗ theo sự điều chỉnh ở bước 3
Các lưu ý khi vận hành máy cắt góc
- Khơng nên cố gắng đột các lỗ có kích thước nằm ngoài khả năng cho phép của
máy đột lỗ.
- Sử dụng chày đột và cối đột có cùng kích thước.
- Lắp chày đột và cối đột chính xác là khá quan trọng.


10
- Ln đảm bảo rằng khơng có người hoặc vật cản nằm trên hướng thốt phoi.

- Khơng nên vận hành máy khi máy đột lỗ đã bị nóng.
1.2.5 Máy đột lỗ ô van
Bảng 1.6 Thông số máy đột lỗ ô van
Hình ảnh

Thơng số

Giá trị

Cơng suất ép (ton)

17

Chiều dài đột (mm)

32

Tần số dập (s.p.m)

350

Tối đa kích thước tấm
Độ mỡ khn (mm)
Khoảng điều chỉnh bàn trên
(mm)
Hình 1.5 Máy đột lỗ ovan

250
55

Kích thước bàn gá trên (mm)

350x300

Kích thước bàn gá dưới (mm)

900x400x86

Cơng suất

5HP

Từ các bất cập trên nhà máy đặt ra một vấn đề, cần thiết kế một máy có thể tích
hợp được hết các công đoạn gia công các sản phẩm trên để tăng năng suất lao động,
giảm số lượng công nhân, giảm thời gian gia công các chi tiết.
Từ yêu cầu thực tế của nhà máy, nhóm nghiên cứu đã thiết kế, chế tạo một máy
tổ hợp tổng thể gồm cả kết cấu cơ khí, hệ thống thủy lực, hệ thống điều khiển. Do đó ở
chương 1 này chúng ta nghiên cứu thêm lý thuyết về hệ thống thủy lực và hệ thống
điều khiển PLC
1.3 Cơ sở lý thuyết về hệ thống truyền động thủy lực
1.3.1 Lịch sử phát triển và khả nẵng ứng dụng của hệ thống truyền động thủy lực
- 1920 đã được ứng dụng trong lĩnh vực máy công cụ
- 1925 ứng dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp khác như: nơng nghiệp, máy
khai thác mỏ, máy hóa chất


11
- 1960 đến nay ứng dụng trong tự động hóa thiết bị và dây chuyền thiết bị với
trình độ cao, có khả năng điều khiển bằng máy tính hệ thống truyền động thủy lực với
công suất lớn.

1.3.2. Khái niệm về thủy lực:
Thủy lực hay có tên gọi khác là Cơ học chất lỏng, là môn khoa học về sự
chuyển động và vận chuyển lực của chất lỏng trong môi trường bị giới hạn. Hệ thống
thủy lực là dạng truyền động dùng dầu thủy lực tạo ra áp lực, được sử dụng nhiều
trong ngành chế tạo máy, cơ giới, hàng không, hàng hải, khai thác hầm mỏ và hệ thống
robot
Trong hệ thống thủy lực chất lỏng đóng vai tṛ trung gian truyền lực và chuyển
động cho máy. Quá tŕnh chuyển đổi được mơ tả qua sơ đồ sau:

Hình 1.6 Sơ đồ chuyển đổi thủy lực
1.3.3 Những ưu điểm và nhược điểm của hệ thống truyền động bằng thủy lực
1.3.3.1. Ưu điểm
- Truyền động được công suất cao và lực lớn, (nhờ các cơ cấu tương đối đơn
giản, hoạt động với độ tin cậy cao nhưng địi hỏi ít về chăm sóc, bảo dưỡng).
- Điều chỉnh được vận tốc làm việc tinh và vơ cấp, (dễ thực hiện tự động hóa
theo điều kiện làm việc hay theo chương trình có sẵn).
- Kết cấu gọn nhẹ, vị trí của các phần tử dẫn và bị dẫn khơng lệ thuộc nhau
- Có khả năng giảm khối lượng và kích thước nhờ chọn áp suất thủy lực cao.


12
- Nhờ quán tính nhỏ của bơm và động cơ thủy lực, nhờ tính chịu nén của dầu
nên có thể sử dụng ở vận tốc cao mà không sợ bị va đập mạnh (như trong cơ khí và
điện)
- Dễ biến đổi chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiến của
cơ cấu cháp hành.
- Dễ đề phòng quá tải nhờ van an toàn.
- Dễ theo dõi và quan sát bằng áp kế, kể cả các hệ phức tạp, nhiều mạch.
- Tự động hóa đơn giản, kể cả các thiết bị phức tạp, bằng cách dung các phần tử
tiêu chuẩn hóa.

1.3.3.2. Nhược điểm
- Mất mát trong đường ống dẫn và rò rỉ bên trong các phần tử, làm giảm hiệu
suất và hạn chế phạm vi sử dụng
- Khó giử được vận tốc không đổi khi phụ tải thay đổi do tính nén được của
chất lỏng và tính đàn hồi của đường ống dẫn.
- Khi mới khởi động. nhiệt độ của hệ thống chưa ổn định, vận tốc làm việc thay
đổi do độ nhớt của chất lỏng thay đôi
1.3.4 Các cơ cấu biến đổi năng lượng
1.3.4.1. Bơm và động cơ dầu:
Bơm dầu và động cơ dầu là hai thiết bị có chức năng khác nhau. Bơm dầu là
thiết bị tạo ra năng lượng, c ̣n động cơ dầu là thiết bị tiêu thụ năng lượng này. Tuy
nhiên kết cấu và phương pháp tính tốn của bơm dầu và động cơ dầu cùng loại giống
nhau.
 Nguyên lý chuyển đổi năng lượng bơm dầu
Là một cơ cấu biến đổi năng lượng, dùng để biến cơ năng thành năng lượng của
dầu (dòng chất lỏng). Trong hệ thống dầu ép thường chỉ dùng bơm thể tích, tức là loại
bơm thực hiện việc biến đổi năng lượng bằng cách thay đổi thể tích các buồng làm
việc. Khi thể tích của buồng làm việc tăng bơm hút dầu, thực hiện chu kỳ hút và khi
thể tích của buồng giảm, bơm đẩy dầu ra thực hiện chu kỳ nén.


13

Hình 1.7: Bơm dầu thủy lực
Tùy thuộc vào lượng dầu do bơm đẩy ra trong một chu kỳ làm việc, ta có thể
phân ra hai loại bơm thể tích:
- Bơm có lưu lượng cố định gọi tắt là bơm cố định.
- Bơm có lưu lượng có thể điều chỉnh gọi tắt là bơm điều chỉnh.
Những thông số cơ bản của bơm là lưu lượng và áp suất.
 Nguyên lý chuyển đổi năng lượng động cơ dầu

Là thiết bị dùng để biến đổi năng lượng của ḍng chất lỏng thành động năng quay
trên trục động cơ. Quá tŕnh biến đổi năng lượng là dầu có áp suất cao được đưa vào
buồng công tác của động cơ. Dưới tác dụng của áp suất, các phần tử của động cơ quay.
Thông số cơ bản của động cơ dầu là lưu lượng của 1 vòng quay và hiệu áp suất ở
đường vào và đường ra.

Hình 1.8: Động cơ dầu
1.3.4.2. Xylanh truyền động
 Nhiệm vụ:
Xylanh thủy lực là cơ cấu chấp hành dùng để biến đổi thế năng của dầu thành
cơ năng, thực hiện chuyển động thẳng.
 Phân loại:
Xylanh thủy lực được chia làm hai loại: xylanh lực và xylanh quay (xylanh
moment).
Trong xylanh lực chuyển động tương đối giữa pittông với xylanh là chuyển
động tịnh tiến.
Trong xylanh quay chuyển động tương đối giữa pittông với zylanh là chuyển
động quay với góc quay thường nhỏ hơn 3600.


14
Ngồi ra xylanh truyền động cịn được phân theo:
Theo cấu tạo:
 Xylanh đơn:

Lùi về nhờ ngoại lực

Lùi về nhờ lò xo

 Xylanh kép:

Lùi về bằng thủy lực

Lui về bằng thủy lực có giảm chấn

Tác dụng cả hai phái

Tác dụng quay

Hinh 1.9: Các loại xylanh
Cấu tạo của xylanh

Hình 1.10 Cấu tạo xylanh
1. Thân; 2,3. Mặt bích hơng; 4. Cần pittơng; 5. Pittơng; 6. Ổ trượt;
7. Vịng chắn dầu; 8. Vịng đệm; 9. Tấm nối; 10,14. Vịng chắn hình trịn; 11. Vịng
chắn pittông; 12. Ống nối; 13. Dẫn hướng; 15. Đai ốc; 16. Vít vặn

1.3.4.3. Bể dầu
 Nhiệm vụ
Bể dầu có các nhiệm vụ chính sau:
- Cung cấp dầu cho hệ thống làm việc theo chu trình kín.
- Giải tỏa nhiệt sinh ra trong quá trình bơm dầu làm việc.
- Lắng đọng các chất cặn bã trong quá trình làm việc.


15
- Tách nước.
 Kết cấu bể dầu

Hình 1.11 Cấu tạo bể dầu

1. Động cơ điện
6. Phía xả

2. Ống nén
7. Mắt dầu

3. Bộ lọc

4. Phía hút

8. Lỗ châm dầu

5. Vách ngăn

9. Ống xả

1.3.4.4. Bộ lọc dầu
 Nhiệm vụ:
Trong quá trình làm việc, dầu không tránh khỏi bị nhiễm bẩn do các chất bẩn từ
bên ngoài vào hoặc do bản thân dầu tạo nên. Những chất bẩn ấy có thể làm kẹt các khe
hở, các tiết diện chảy có kích thước nhỏ trong các cơ cấu gây trở ngại, hư hỏng trong
các hoạt động của hệ thống. Do đó, trong các hệ thống thủy lực đều dùng bộ lọc dầu
để ngăn ngừa chất bẩn thâm nhập vào bên trong các cơ cấu.
Bộ lọc dầu thường đặt ở ống hút của bơm. Trường hợp cần dầu sạch hơn, đặt
thêm một bộ ở cửa ra của bơm và một bộ ở ống xả của hệ thống.

Ký hiệu:
 Phân loại:
 Theo kích thước lọc:
Tùy thuộc vào kích thước chất bẩn có thể lọc được, bộ lọc dầu được phân thành

các loại sau:
- Bộ lọc thô: có thể lọc những chất bẩn có kích thước đến 0,1mm
- Bộ lọc trung bình: có thể lọc những chất bẩn có kích thước đến 0,01mm
- Bộ lọc tinh: có thể lọc những chất bẩn có kích thước đến 0,005mm