BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA CƠ KHÍ
---

---

BÀI TẬP LỚN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ
CBHD: NGUYỄN VĂN TRƯỜNG
LỚP: CƠ ĐIỆN TỬ 2 – K13
NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN:
1. Ngô Thanh Long - 2018601666
2. Nguyễn Trần Nhật - 2018604969
3. Lương Văn Ngân - 2018604551

Hà Nội - 2021


PHIẾU HỌC TẬP CÁ NHÂN/NHĨM
I. Thơng tin chung
1. Tên lớp:
ME6061.2
Khóa: 13
2. Tên nhóm: N06
Họ và tên thành viên:
Nguyễn Trần Nhật – 2018604969
Ngô Thanh Long – 2018601666
Lương Văn Ngân – 2018604511
II. Nội dung học tập
1. Tên chủ đề: Thiết kế sản phẩm cơ điện tử Hệ thống cấp phôi tự động

phôi hộp
2. Hoạt động của sinh viên
Nội dung 1: Phân tích nhiệm vụ thiết kế
- Thiết lập danh sách yêu cầu
Nội dung 2: Thiết kế sơ bộ
- Xác định các vấn đề cơ bản
- Thiết lập cấu trúc chức năng
- Phát triển cấu trúc làm việc
- Lựa chọn cấu trúc làm việc
Nội dung 3: Thiết kế cụ thể
- Xây dựng các bước thiết kế cụ thể
- Tích hợp hệ thống
- Phác thảo sản phẩm bằng phần mềm CAD và/hoặc bằng bản vẽ phác. Áp
dụng các cơng cụ hỗ trợ: Mơ hình hóa mơ phỏng, CAD, HIL,… để thiết kế sản
phẩm.
3. Sản phẩm nghiên cứu : Báo cáo thu hoạch bài tập lớn.
III. Nhiệm vụ học tập
1. Hoàn thành bài tập lớn theo đúng thời gian quy định (từ ngày 25/03/2021
đến ngày 02/05/2021).
2. Báo cáo sản phẩm nghiên cứu theo chủ đề được giao trước hội đồng đánh
giá.


IV. Học liệu thực hiện tiểu luận, bài tập lớn, đồ án/dự án
1. Tài liệu học tập: Bài giảng môn học thiết kế hệ thống cơ điện tử và các
tài liệu tham khảo.
2. Phương tiện, nguyên liệu thực hiện tiểu ḷn, bài tập lớn, đồ án/dự án
(nếu có): Máy tính.
KHOA CƠ KHÍ


TS. Nguyễn Anh Tú

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

TS. Nguyễn Văn Trường


LỜI NĨI ĐẦU
Việt Nam là một quốc gia có nền công nghiệp đang phát triển, đang cố
gắng học hỏi, tiếp cận, kế thừa các công nghệ cao của thế giới. Hiện tại, ở nước ta các
máy gia cơng chính xác như NC, CNC…đang dần dần được các công ty, các trung
tâm gia công đưa vào để thay thế các máy gia công truyền thống. Do điều kiện kinh
tế, cơ sở vật chất, trình độ con người cịn thấp nên các dây chuyền sản xuất tự động
công nghệ cao, các dây chuyền gia cơng tích hợp CIM chưa được sử dụng rộng rãi. Vì
vậy chúng cịn tương đối mới mẻ, xa lạ đối với sinh viên, cán bộ kỹ thuật tại các trung
tâm gia công, các công ty chế tạo. Do vậy việc tính tốn, thiết kế và từng bước chế tạo
mơ hình cấp phơi tự động là rất cần thiết.
Trên cơ sở đã được học trong môn thiết kế hệ thống cơ điện tử, CAD/CAM nhóm
chúng tơi đã thiết kế một hệ thống cấp phôi tự động phôi hộp
Do kiến thức cịn hạn hẹp và thời gian thực hiện khơng nhiều nên đề tài của chúng
tơi cịn nhiều sai sót và hạn chế. Mặc dù đã phần nào thiết kế và tính tốn chi tiết các cơ
cấu, các thơng số nhưng đơi khi cịn mang tính lý thuyết, chưa thực tế. Nhóm chúng em
mong sự đóng góp và sửa chữa để đề tài này mang tính khả thi hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn, thầy Nguyễn Văn Trường đã hướng dẫn chúng
tơi hồn thành chun đề này.


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Biểu đồ chức vụ làm việc ................................................................................1
Hình 1.2 Biểu đồ vị trí làm việc .....................................................................................2

Hình 1.3 Biểu đồ thể hiện phương thức làm việc mong muốn ......................................2
Hình 1.4 Biểu đồ nhu cầu về tự động hóa trong q trình cấp phơi............................... 2
Hình 1.5 Biểu đồ đánh giá nhu cầu sử dụng hệ thống cấp phôi hiện tại ........................2
Hình 1.6 Biểu đồ biểu thị tác động của các tiêu chí đến nhu cầu người dùng ...............4
Hình 1.7 Biểu đồ mức giá mong muốn cho một hệ thống cấp phơi ............................... 4
Hình 1.8 Biểu đồ biểu thị sử dụng phương pháp cấp phôi của các doanh nghiệp .........5
Hình 1.9 Sơ đồ tổng quát của hệ thống cấp phơi tự động ..............................................6
Hình 1.10 Một số kiểu cấp phơi thanh ...........................................................................7
Hình 1.11 Một số kết cấu phễu chứa phơi rời ................................................................ 7
Hình 1.12 Một số kiểu máng chuyển phơi .....................................................................8
Hình 1.13 Sơ đồ định hướng phơi ..................................................................................8
Hình 1.14 Máng dẫn phơi có đáy gợn sóng (a) và lá chắn (b) .......................................9
Hình 1.15 Máng dẫn phơi có cơ cấu thuỷ lực (a) và cơ cấu gạt (b) ............................... 9
Hình 1.16 Cơ cấu chia phơi ..........................................................................................10
Hình 1.17 Một số cơ cấu dẫn phơi................................................................................11
Hình 1.18 Một số cơ cấu chuyển hướng phơi .............................................................. 11
Hình 1.19 Cơ cấu bắt giữ phơi .....................................................................................12
Hình 1.20 hệ thống cấp phơi dùng xylanh trong máy dập ...........................................13
Hình 1.21 Phễu cấp phơi kiểu giá nâng ........................................................................14
Hình 1.22 Hệ thống cấp cấp phôi dùng xylanh và băng tải trong máy khoan .............15
Hình 1.23 Hệ thống cấp phơi kiểu đĩa có móc quay ....................................................16
Hình 2.1 Chức năng tổng thể của hệ thống tự động cấp phơi ......................................22
Hình 2.2 Cấu trúc chức năng chi tiết của hệ thống ......................................................22
Hình 2.3 Biểu đồ Lựa chọn 4 biến thể..........................................................................25
Hình 3.1 Băng tải PVC .................................................................................................29
Hình 3.2 Động cơ 3 pha 200W 0.25HP Ratio 60 .........................................................30
Hình 3.3 Xy-lanh khí nén một chiều ............................................................................30
Hình 3.4 Sơ đồ phễu cấp phơi có đĩa ............................................................................32
Hình 3.5 Sơ đồ tính tốn các thơng số của đĩa ............................................................. 33



Hình 3.6 Kết cấu của phễu cấp phơi dạng đĩa .............................................................. 35
Hình 3.7 Loadcell .........................................................................................................36
Hình 3.8 Máng dẫn phơi ............................................................................................... 36
Hình 3.9 Thùng chứa phơi ............................................................................................ 38
Hình 3.10 Cịi đèn cảnh báo DAHUA ARA10-W .......................................................39
Hình 3.11 Thơng số kích thước cảm biến ....................................................................39
Hình 3.12 Cảm biến quang ...........................................................................................39
Hình 4.1 Sơ đồ tổng thể tồn hệ thống .........................................................................43
Hình 4.2 Băng tải dẫn phơi ...........................................................................................43
Hình 4.3 Phễu cấp phơi của hệ thống ...........................................................................44


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Mức độ quan tâm đến các tiêu chí ...................................................................3
Bảng 1.2 Một số hệ thống cấp phôi phổ biến trên thị trường ..........................................6
Bảng 1.3 Bảng lựa chọn ý tưởng ...................................................................................17
Bảng 2.1 Bảng phát triển cấu trúc làm việc...................................................................23
Bảng 3.1 Các bộ phận thực hiện chức năng chính ........................................................28
Bảng 3.2 Các giá trị được tính tốn cho đặc điểm của các bộ phận thực hiện ..............37
Bảng 3.3 Bảng đánh giá phương án ..............................................................................40
Bảng 3.4 Một số lỗi của hệ thống ..................................................................................41
Bảng 4.1 Bảng checklists của hệ thống .........................................................................42


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ THIẾT KẾ...........................................1
1.1. Phân tích thị trường ...................................................................................1
1.2. Cấu tạo chung của các hệ thống cấp phôi tự động ....................................6
1.3. Đưa ra phương án ....................................................................................13

1.4. Lựa chọn ý tưởng ....................................................................................17
1.5. Danh sách yêu cầu ...................................................................................17
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ SƠ BỘ .......................................................................20
2.1. Xác định vấn đề cơ bản ...........................................................................20
2.2. Thiết lập cấu trúc chức năng: ..................................................................22
2.3. Phát triển cấu trúc làm việc .....................................................................23
2.4. Lựa chọn cấu trúc làm việc .....................................................................25
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ CỤ THỂ ....................................................................27
3.1. Nhận diện phương án, làm rõ các ràng buộc về không gian ...................27
3.2. Xác định các bộ phận thực hiện chức năng chính ...................................27
3.3. Phát triển bố cục và các bộ phận thực hiện chức năng chính ..................28
3.4. Chọn bố cục sơ bộ phù hợp .....................................................................37
3.5. Thiết kế định dạng cho các bộ phận thực hiện chức năng chính.............37
3.6. Tìm kiếm giải pháp cho các chức năng phụ trợ ......................................38
3.7. Đánh giá sử dụng các tiêu chí kinh tế và kỹ thuật...................................40
3.8. Một số lỗi điều hành có thể có: ............................................................... 41
CHƯƠNG 4. TÍCH HỢP HỆ THỐNG .............................................................. 42
4.1. Checklists ................................................................................................ 42
4.2. Thiết kế sơ bộ ..........................................................................................43
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN ..................................................................................45
5.1. Tóm tắt và đánh giá kết quả đề tài...........................................................45


CHƯƠNG 1. PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
1.1. Phân tích thị trường
Hiện nay, các hệ thống sản xuất trong các ngành cơng nghiệp nói chung: sản xuất
phân bón, vật liệu xây dựng, thực phẩm…. Các quá trình sản xuất sản phẩm trên máy
cắt kim loại, các máy gia công bằng áp lực như: cán, uốn, dập, đột…, các quá trình cơng
nghệ lắp ráp sản phẩm cơ khí hay kiểm tra, đều phát triển theo xu hướng tự động hóa
ngày càng cao. Để đảo bảo được quá trình sản xuất ổn định thì nhất thiết phải có q

trình cung cấp phơi chính xác về vị trí trong khơng gian theo đúng nhịp (cấp đúng lúc)
và liên tục theo chu trình hoạt động của máy một cách tin cậy.
Vì thế quá trình cấp phôi là một trong những nhu cầu cần thiết phải được nghiên
cứu và giải quyết trong các hệ thống sản xuất tự động nhằm mục đích nâng cao năng
suất lao động, sử dụng và khai thác máy móc, thiết bị một cách có hiệu quả nhất và nâng
cao chất lượng sản phẩm.
Khách hàng là những công nhân, quan lý trong các doanh nghiệp lớn nhỏ hoạt
động trong lĩnh vực cơ khí, tự động hóa… Tiến hành khảo sát người trong ngành từ đó
ta có thể biết được nhu cầu thị trường trong nước
Tổng hợp kết quả: Sau một thời gian khảo sát, đã thu được 101 phiếu hợp lệ
Chức vụ làm việc: Công nhân và Kỹ sư chiếm đa số

Hình 1.1 Biểu đồ chức vụ làm việc

Vị trí làm việc: làm việc ở xưởng gia công chiếm đa số với 53,5% tiếp sau đó là xưởng
lắp ráp và xưởng kiểm tra sản phẩm.

1


Hình 1.2 Biểu đồ vị trí làm việc

Phương thức làm việc bạn muốn: Phần lớn người dùng đều muốn làm việc với phương
thức tự động chiếm 75.2%

Hình 1.3 Biểu đồ thể hiện phương thức làm việc mong muốn

Nhu cầu tự động hóa trong q trình cấp phơi: Đánh giá cần thiết chiếm đa số với 95%

Hình 1.4 Biểu đồ nhu cầu về tự động hóa trong q trình cấp phơi


Đánh giá hệ thống cấp phôi hiện taị với nhu cầu người dùng: Phần lớn đánh giá là chưa
đủ với 56,4%

Hình 1.5 Biểu đồ đánh giá nhu cầu sử dụng hệ thống cấp phôi hiện tại

2


Mức độ quan tâm đến các tiêu chí:
Bảng 1.1 Mức độ quan tâm đến các tiêu chí

Mức độ quan tâm
Tiêu chí

1

2

3

4

5

Tổng điểm

Kiểu dáng

26


11

13

24

27

318

Kích thước 24

8

24

24

21

343

Độ đa dụng 20

15

16

21


29

327

Chức năng

2

3

7

25

64

445

An tồn

1

2

5

19

74


466

Năng suất

1

1

4

24

71

466

Tuổi thọ

6

12

28

20

35

483


Bảo trì

13

12

18

25

33

356

Tiếng ồn

32

19

13

13

24

281

Gía thành


20

4

10

24

44

374

Tổng điểm = “số người” x “mức độ quan tâm”
Tổng mức quan tâm = Sum(Tổng điểm)= 3859
Từ đó ta tính được mức độ ảnh hưởng của các tiêu chí đến người sử dụng
Kiểu dáng: 318/3859 = 8,2%
Kích thước: 343/3859 = 8,8%
Độ đa dụng: 327/3859 = 8,5%
Chức năng: 445/3859 = 11,5%
An toàn: 466/3859 = 12,1%
Năng suất: 466/3859 = 12,1%
Tuổi thọ: 483/3859 = 12,5%
Bảo trì: 356/3859 = 9,2%
Tiếng ồn: 281/3859 = 7,2%
Gía thành: 374/3859 = 9,9%
Từ những số liệu trên ta có biểu đồ đánh giá mức độ ảnh hưởng đến người dùng:

3



Gía thành
10%
Tiếng ồn
7%

Kiểu dáng
8%

Kích thước
9%
Độ đa dụng
10%

Bảo trì
9%

Chức năng
11%

Tuổi thọ
13%

Độ an tồn
12%

Năng suất
12%

Hình 1.6 Biểu đồ biểu thị tác động của các tiêu chí đến nhu cầu người dùng


Từ biểu đồ ta thấy được mức độ ảnh hưởng đến nhu cầu của người sử dụng xếp theo thứ
tự:
1. Tuổi thọ
2. Năng suất
3. Độ an tồn
4. Chức năng
5. Gía thành
6. Bảo trì
7. Kích thước
8. Kiểu giáng
9. Tiếng ồn
Mức giá phù hợp cho một hệ thống cấp phơi:

Hình 1.7 Biểu đồ mức giá mong muốn cho một hệ thống cấp phôi

4


Nhiệm vụ thiết kế phải tập trung làm sao cho hệ thống có thể sử dụng lâu dài khơng bị
lạc hậu về công nghệ, năng suất đảm bảo và an tồn với người vận hành trong kinh phí
cho phép từ 20000$-40000$
Với Việt Nam là một quốc gia có nền cơng nghiệp đang phát triển, đang cố gắng
học hỏi, tiếp cận, kế thừa các công nghệ cao cảu thế giới. Hiện tại, ở nước ta các máy
gia cơng chính xác như NC, CNC … đang dần dần được các công ty, các trung tâm gia
công đưa vào để thay thế các máy gia công truyền thống. Do điều kiện kinh tế, cơ sở vật
chất, trình độ con người cịn thấp nên các dây truyền sản xuất tự động công nghệ cao,
các dây chuyền gia cơng tích hợp chưa được sử dụng rộng rãi. Vì vậy chúng cịn tương
đối mới mẻ, xa lạ đối với sinh viên, cán bộ kỹ thuật tại các trung tâm gia công, các công
ty chế tạo. Do vậy việc tính tốn, thiết kế và từng bước chế tạo mơ hình cấp phơi tự động

là rất cần thiết.
Đánh giá việc sử dụng các phương thức cấp phôi của các doanh nghiệp Việt Nam
trong 10 năm.
Trải qua 10 năm cơ cấu thị trường chuyển dần từ cấp phôi thủ công sang đến bán
tự động và giờ việc cấp phôi tự động chiếm đa số thị trường.
Thống kê dựa theo báo kinh tế đô thị và báo công nghệ đời sống.
Do sự phát triển của khoa học kĩ thuật, áp dụng tự động hóa vào sản xuất đã trở
nên phổ biến, do ảnh hưởng của khủng hoảng kinh tế, dịch bệnh các doanh nghiệp phải
cắt giảm nhân công mà vẫn cần đảm bảo năng suất đầu ra nên việc nâng cấp hệ thống
cấp phôi trong xưởng sản xuất thành tự động là một việc bình thường.
Phương pháp thủ cơng

Máy bán tự động

120
100

10

10

80 18

25

15

15

18


25
50

30
45

60

58

68

47

75

55
40
20

72

65

35

55
40


30
27

35
20

0

15

12

5

23
2

Hình 1.8 Biểu đồ biểu thị sử dụng phương pháp cấp phôi của các doanh nghiệp

5


Một số hệ thống cấp phôi đã được sử dụng
Bảng 1.2 Một số hệ thống cấp phôi phổ biến trên thị trường

Tên

Phơi xử lý

Thơng số kĩ tḥt chính


Giá thành

Hệ thống cấp phôi

Mọi loại phôi

Tốc độ băng tải

20000-40000$

sử dụng băng tải

Momen xoắn động cơ

Hệ thống cấp phôi

Phôi cuộn, phôi Tần số rung của phễu

sử dụng Phễu rung

trụ

Hệ thông cấp phôi

Phôi hộp, phơi Lực đẩy của xylanh

sử dụng xylanh

thanh


Chu trình hoạt động xylanh

…

…

…

10000-20000$

20000-40000$
…

1.2. Cấu tạo chung của các hệ thống cấp phôi tự động
Hệ thống cấp phơi đầy đủ cần phải có các thành phần sau đây:
• Phễu chứa phơi hoặc ổ chứa phơi
• Máng dẫn phơi
• Cơ cấu định hướng phơi
• Cơ cấu điều chỉnh tốc độ phơi
• Cơ cấu bắt – nắm phôi khi gá đặt và tháo chi tiết sau khi gia cơng.
Mỗi thành phần trong hệ thống có một chức năng và nhiệm vụ nhất định và phải
được bố trí đồng bộ với nhau trong một thể thống nhất về không gian và thời gian. Tuy
vậy cũng phải thấy rằng khơng nhất thiết lúc nào cũng phải có đầy đủ các thành phần
của nó mà tùy thuộc vào từng trường hợp cụ thể mà chỉ cần một trong số chúng. Việc
phân chia hệ thống thành các thành phần như trên chỉ mang tính chất tương đối vì người
ta có thể kết hợp với một số thành phần trong chúng lại với nhau theo đặc điểm về hình
dáng, kích thước của phơi để giảm được kích thước của hệ thống, làm cho việc thiết kế,
chế tạo và lắp ráp đơn giản hơn…


Hình 1.9 Sơ đồ tổng quát của hệ thống cấp phôi tự động

6


1.2.1. Phễu chứa phôi
Phễu chứa phôi là thành phần đầu tiên trong hệ thống cấp phơi tự động có mục
đích để chứa và dự trữ một lượng phôi cần thiết nhằm đảm bảo cho hệ thống làm việc
một cách liên tục và ổn định. Đồng thời phễu chứa phôi phải thực hiện được nhiệm vụ
định hướng phôi cấp I (định hướng sơ bộ) để cung cấp cho máng chuyển phôi thực hiện
được q trình lưu thơng và di chuyển phơi đều đặn.
Một số kiểu cấp phôi và dạng phễu thường gặp

Hình 1.10 Một số kiểu cấp phơi thanh

Hình 1.11 Một số kết cấu phễu chứa phôi rời

7


1.2.2. Máng chuyển phơi
Mục đích của máng chuyển phơi là vận chuyển phôi từ phễu đến máy công tác,
đồng thời làm nhiệm vụ định hướng vị trí của phơi trong khơng gian một cách chính xác
và dự trữ phơi để đảm bảo cho sự hoạt động bình thường của máy công tác. Căn cứ vào
sự vận chuyển của phôi trên máng mà người ta phân thành kiểu máng tự chảy, bán tự
chảy, cưỡng bức và hỗn hợp.

Hình 1.12 Một số kiểu máng chuyển phôi

1.2.3. Cơ cấu định hướng phôi

Nguyên tắc chung khi lựa chọn nguyên lý và cơ cấu định hướng là căn cứ vào sự
phân bố trọng lượng trong bản thân vật thể, hình dáng bên ngồi và tỹ lệ các kích thước
bao của chúng.

Hình 1.13 Sơ đồ định hướng phôi

8


1.2.4. Bộ phận làm phù hợp tốc độ phôi, phân chia phôi và chuyển hướng
1.2.4.1 Cơ cấu làm phù hợp tốc độ phơi
Vị trí của phơi ở trên máng chuyển là hoàn toàn ngẫu nhiên và tốc độ di chuyển
của phôi cũng khác nhau, ngay cả các hệ thống chuyễn phơi cưỡng bức như các băng
tải, xích tải, trục xoắn.... thì tốc độ của phơi ở trên đoạn cuối cùng của máng chuyển là
khá lớn. Vì thế cần phải có một số cơ cấu làm giảm tốc độ di chuyển của phôi cho phù
hợp với tốc độ yêu cầu. Tuy nhiên cũng cần chú ý là cơ cấu này phải đảm bảo được khi
tiếp xúc với phôi đang di chuyển không được làm mất định hướng của phôi, không tạo
ra những xung lực gây biến dạng hoặc làm hư hỏng bề mặt phơi, phải đảm bảo q trình
làm việc ổn định.
Một số kiểu cơ cấu làm giảm tốc độ của phơi: Máng dẫn phơi kiểu gợn sóng,
máng dẫn phơi có lá chắn, giảm tốc phơi bằng cơ cấu thủy lực…

Hình 1.14 Máng dẫn phơi có đáy gợn sóng (a) và lá chắn (b)

Hình 1.15 Máng dẫn phơi có cơ cấu thuỷ lực (a) và cơ cấu gạt (b)

9


1.2.4.2 Bộ phận phân chia phôi và chuyển hướng

Trên đoạn cuối của máng chuyển phôi chung, người ta phải bố trí cơ cấu phân
chia phơi cũng như chuyển hướng phơi đến vị trí các máy cơng tác. Hoặc có trường hợp
khi di chuyển các phôi bằng phương pháp cưỡng bức, vị trí các phơi trên máng chuyển
có thể là phân bố ngẫu nhiên hoặc được dồn sát nhau, khi đó cần phải có một cơ cấu
phân chia phơi cách nhau 1 khoảng đều đặn phù hợp với cơ cấu nhận phơi của máy.

Hình 1.16 Cơ cấu chia phơi

1.2.4.3 Cơ cấu dẫn phơi:
Mục đích của bộ phận này là dẫn từng phơi một đã được định hướng chính xác
từ cuối máng dẫn hay ngay sau bộ phận phân chia phôi đến cơ cấu bắt giữ phôi hoặc
chuyển giao trực tiếp cho máy công tác.
Đây là bộ phận cuối cùng của hệ thống máng cấp phôi. Do vậy chất lượng hoạt
động của nó mang tính quyết định đến khả năng làm việc chính xác và ổn định của cả
hệ thống sản xuất. Để đảm bảo yêu cầu trên, thường người ta bố trí ở khâu này một số
cơng tắc hành trình, các cảm biến giám sát trạng thái của phôi ở trong máng cũng như
giám sát sự hoạt động của bộ phận đó. Các cơ cấu thường được sử dụng là cơ khí, cơ
khí - điện; cơ khí - khí nén.
1.2.4.4 Cơ cấu chuyển hướng;
Trong q trình cấp phơi, do tính chất làm việc thực tế của các loại phôi và hệ
thống sản xuất khác nhau mà phải sử dụng máng chuyển phôi rất dài, điều này trước hết

10


là gây nên sự phức tạp trong thiết kế nhà xưởng, tiếp nữa nó gây trở ngại cho việc lưu
thơng và các hoạt động của con người trong nhà máy... Để tránh tình trạng này, người
ta thu gọn diện tích của chúng lại bằng cách bố trí các máng dẫn theo các đường zich
zăc hoặc các dạng đường bao hình vuông, chử nhật, đa giác... tuỳ theo cấu trúc của máy
cơng tác, do vậy để phơi có thể di chuyển được trên những đường đó cần thiết phải có

bộ phận chuyển hướng.

Hình 1.17 Một số cơ cấu dẫn phơi

Hình 1.18 Một số cơ cấu chuyển hướng phôi

11


1.2.5. Cơ cấu nắm bắt phôi
Nhiệm vụ của cơ cấu này là tiếp nhận phơi đã được định hướng chính xác
và bắt giữ nó rồi di chuyển đến vị trí cần thiết như các ống kẹp đàn hồi, mâm cặp
khí nén hoặc các loại êtơ thuỷ lực hoặc khí nén để các cơ cấu kẹp thực hiện quá
trình kẹp chặt phơi.
Trên hình 1.19 giới thiệu một cơ cấu bắt giữ phôi và di chuyển đến cơ cấu
gá đặt của máy công tác. Nguyên lý làm việc của cơ cấu như sau: Các phôi dạng
trụ được dẫn trên máng 1, khi đến đúng vị trí sẽ tác động vào cơng tắc hành trình
và thơng qua cơ cấu nam châm điện từ đẩy tấm chắn 3 chặn giữ các phơi ở phía
trên. Chỉ có 1 phơi được đưa vào tay kẹp 4 và thông qua cơ cấu cam thùng đẩy tay
kẹp sang phía trái và nâng máng hứng 8 đi lên phía trên. Khi tay kẹp đã nằm ở vị
trí cuối cùng phía trái, hệ thống cam và lị xo sẽ tác động và đẩy phôi ra khỏi cơ
cấu kẹp và phôi được rơi xuống máng hứng 8 do tự trọng bản thân. Sau đó cam
thùng lại đưa tay kẹp 6 chuyển động sang phải và máng hứng 8 chuyển động xuống
dưới để chi tiết trượt hoặc lăn khỏi máng đến vị trí u cầu.

Hình 1.19 Cơ cấu bắt giữ phơi

12



1.3. Đưa ra phương án
1.3.1. Hệ thống cấp phôi sử dụng xylanh

Hình 1.20 hệ thống cấp phơi dùng xylanh trong máy dập

Cấu tạo:
o Khay chứa phôi.
o Bộ xylanh điều khướng phôi.
o Vách ngăn phôi.
o Máng trượt phôi.
o Thùng đỡ phôi.
o Xylanh dập.
o Khung giữ vị trí cho phơi
Ngun lý làm việc: Phơi được đưa vào khay chứa hình chữ U sau đó được vách ngăn
giữ lại. Xylanh 1A đẩy một phơi ra vị trí cho trước rồi xylanh 3A điều hướng phơi vào
vị trí làm việc (vị trí dập) đã có các khung để cố định vị trí của phơi. Phôi sau khi được
dập trượt xuống thùng chuyển sang công đoạn tiếp theo.
Ưu điểm:
-

Kết cấu đơn giản.

-

Dễ thiết kế.

-

Gía thành chế tạo rẻ.


Nhược điểm:
-

Năng suất không cao.

-

Phôi dễ bị kẹt nếu bị lệch vị trí.

-

Ma sát cao.

13


1.3.2. Cấp phơi kiểu giá nâng

Hình 1.21 Phễu cấp phơi kiểu giá nâng

Cấu tạo:
1. Phễu chứa phôi.
2. Cơ cấu cam đẩy.
3. Cơ cấu định hướng đứng.
4. Phôi.
5. Máng dẫn.
6. Cơ cấu gạt.
Nguyên lý làm việc: Phôi (4) được dự trữ và bảo quản trong phễu chứa (1). Nhờ cơ cấu
cam (2) mà phôi (4) được đưa lên máng dẫn (5). Những phơi có trục tâm nằm ngang sẽ
lăn vào máng (5) cịn những phơi nghiêng hoặc thẳng đứng sẽ bị cơ cấu (6) gạt trở lại

vào phễu. Sau khi định hướng phôi nằm ngang đi theo máng dẫn (5). Sau đó phơi (4) lại
được định hướng một lần nữa bởi cơ cấu định hướng đứng của máng (5) để chuyển trạng
thái từ nằm ngang sang dọc và đi đến vị trí yêu cầu tiếp theo. Đồng thời, lúc này cơ cấu
cam (2) quay trở xuống tiếp tục thực hiện hành trình tiếp theo.
Ưu điểm:
-

Dễ thiết kế, gọn nhẹ.

-

Kết cấu đơn giản.

-

Giá thành chế tạo rẻ.

Nhược điểm:
-

Năng suất không cao.

-

Dễ kẹt phôi.

14


1.3.3. Hệ thống cấp phôi dùng xylanh kết hợp với băng tải


Hình 1.22 Hệ thống cấp cấp phơi dùng xylanh và băng tải trong máy khoan

Cấu tạo:
o Hộp chứa phôi ban đầu.
o Băng tải dẫn phôi.
o Máng dẫn phôi.
o Xylanh điều hướng
o Cơ cấp dập.
o Vách ngăn phôi.
o Cơ cấu khoan.
o Hộp chứa phôi đã xử lý.
Nguyên lý làm việc: Phôi từ hộp chứa 1 được đưa lên băng tải, sau đó đến vị trí đã định
xylanh điều hướng đẩy phôi ra máng dẫn phôi. Phôi được máng dẫn đến vách ngăn.
Vách văn mở theo lập trình sẵn để phơi rơi vào xylanh kẹp, các xylanh điều hướng phôi
đến vị trí của các cơ cấp dập và khoan, phơi sau khi được xử lý được đưa lên băng tải
số 2 để chuyển về hộp chứa phôi đã xử lý chuẩn bị cho công đoạn tiếp theo.
Ưu điểm:
-

Kết cấu đơn giản.

-

Dễ phát hiện sai sót.

-

Giá thành thấp.


Nhược điểm:
-

Vách ngăn cần hoạt động với độ chính xác cao.

-

Dễ bị lệch phơi khi điều hướng.

-

Gây tiếng ồn lớn.
15


1.3.4. Hệ thấp cấp phơi kiểu đĩa có móc quay

Hình 1.23 Hệ thống cấp phơi kiểu đĩa có móc quay

Cấu tạo:
o Thùng chứa phơi.
o Cửa thùng chứa.
o Đĩa quay có móc.
o Khoang chứa đĩa.
o Máng dẫn phơi.
o Thùng chứa.
Ngun lý làm việc: Phôi được đặt trong thùng chứa và trôi xuống cửa gạt, Cửa gạt mở
phôi được đưa vào khoang chứa đĩa. Phơi được móc vào móc quay của đĩa, được đĩa di
chuyển đến mảng trượt phôi đi qua máng trượt đến thùng chứa chuẩn bị cho công đoạn
tiếp theo.

Ưu điểm:
-

Thiết kế đơn giản.

-

Hiệu suất cao.

-

Giá thành thấp.

Nhược điểm:
-

Không dùng được cho phơi hộp đặc.

-

Cần tính tốn rất chính xác cơ cấu để khơng móc trượt.

-

Gây tiếng ồn cao.

16


1.4. Lựa chọn ý tưởng

Lựa chọn theo phương pháp định tính, chấm điểm (Thang 4) theo từng yếu đố
tác động đến tâm lý người sử dụng như đã khảo sát
Bảng 1.3 Bảng lựa chọn ý tưởng

Hệ xylanh Hệ giá nâng

Hệ băng tải kết hợp xylanh Hệ móc quay

Tuổi thọ

4

4

4

4

Năng suất

3

3

4

3

Độ an tồn


2

3

4

2

Chức năng

2

3

4

1

Gía thành

3

2

1

4

Bảo trì


2

2

4

3

Kích thước

2

4

1

2

Kiểu giáng

1

2

4

3

Tiếng ồn


1

3

2

4

Tổng điểm

20

26

28

26

Dựa theo bảng 1.2 nhóm quyết định lựa chọn thiết kế hệ thống cấp phôi theo
hướng sử dụng băng tải và xylanh.

1.5. Danh sách u cầu
Kích thước phơi 7x7x10 ± 5% cm
Danh sách yêu cầu:
Danh sách yêu cầu

Nhóm 6
Ngày thay
đổi


Hệ thống cấp phơi tự động phơi hộp

D/W

u Cầu
Hình học:
Chiều dài của băng tải: 1- 5m.
Chiều rộng của băng tải: 40- 50 cm.
Chiều cao hệ thống: 1 m- 1.3 m.
Phạm vi hệ thống: 20 m2.
Số chân trụ: 16.
Có 3 phễu đựng phơi.

17

Tờ:1
Ghi
chú