Tổng quan về tự động hoá ,sự phát triển của tự động hoá trong giai đoạn hiện nay

hiện những chức năng khác nhau trong dây chuyền hay tế bào lắp ráp. Đã có nhiều thành tựu đạt được về lĩnh vực lắp ráp tự động trong những năm gần đây.
Một số những tiến bộ đã thúc đẩy nhờ những tiến bộ trong lĩnh vực người máy. Những robót công nghiệp thỉnh thoảngđược sử dụng như những thành phần trong hệ thống lắp ráp. Mặc dù những phương pháp lắp ráp bằng tay được mô tả ở trên chắc chắn sẽ được sử dụng nhiều năm trong tương lai, nhưng những cơ hội để đạt tốt để đạt hiệu suất cao là nhờ sử dụng những phương pháp tự động .
2.5 Sản phẩm
2.5.1 Giới thiệu một số sản phẩm có mặt trên thị trường
Tự động hóa quá trình công nghệ là phương hướng phát triển chung của các nước trên toàn thế giới. Nhất là đối với những nước công nghiệp đang phát triển như đất nước ta hiện nay thì yêu cầu đó càng cấp bách và không thể thiếu.
Quá trình tự động hóa tăng năng suất, giảm giá thành sản phẩm và điều quan trọng là giải phóng sức lao động của con người. Tại công ty bút bi Thiên Long bao gồm nhiều phân xưởng sản xuất, sản xuất nhiều loại bút bi khác nhau như: bút chì sáp, bút lông kim, bút dạ quan, bút bi thường với sản lượng hằng năm hàng triệu cây.
Quá trình sản xuất bút bi hiện nay chủ yếu theo dây chuyền bán tự động, ở một số khâu phức tạp vẫn phải thực hiện bằng tay mặc dù công việc ở đây ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ của người công nhân. Vì vậy mục tiêu hiện nay của công ty là từng bước thay thế dây chuyền lắp ráp, thay thế sức người để đảm bảo an toàn lao động, sản phẩm tạo ra đáp ứng đúng yêu cầu chất lượng.Tuy vậy để thực hiện kế hoạch như trên công ty cần có nguồn đầu tư lớn về vốn.Tại các xí nghiệp hầu hết các dây chuyền sản xuất tự động được nhập từ nước ngoài như Trung Quốc, Đài Loan đã sản xuất từ nhiều năm nay tuy sản phẩm làm ra có chất lượng nhưng do dây chuyền sữ dụng quá lâu cần thiết kế lại một số cum khác để phù hợp với nhu cầu của công ty . Phương hướng hiện nay của công ty là sản xuất lại các dây chuyền nhập từ nước ngoài để giảm giá thành, nhưng vẫn đảm bảo năng suất yêu cầu.
Giới thiệu sản phẩm.
Hình 1 là một sản phẩm điển hình có thể áp dụng hình thức lắp ráp tự động. Sản phẩm này là một loại bút bi của công ty bút bi Thiên Long với mã sản phẩm TL-034(Jollee).
Hình 1
Các bộ phận của TL-034 bao gồm:ruột, cán, tảm, nắp
2.5.2 Hình ảnh sản phẩm có thể lắp ráp bằng dây chuyền tự động
2.6 Giới thiệu qui trình sản xuất bút bi (TL 034)
Việc sản xuất một loại bút bi nào đó đòi hỏi qua nhiều công đoạn như: thiết kế bản vẽ, tạo khuôn, bộ phận kiểm tra … sản xuất thử, sản xuất hàng loạt
Bộ phận thiết kế:
Phải phù hợp thị hiếu người tiêu dùng, mẫu mã phải đa dạng, gọn nhẹ, đẹp mắt
Bộ phận kỹ thuật ( bộ phận khuôn ): ở đây sẽ chế tạo bộ khuôn theo đúng yêu cầu của bản vẽ, sau khi có khuôn cho sản xuất thử.
Bộ phận sản phẩm và máy móc: kiểm tra, nếu có sai xót báo cáo cho bộ phận tạo khuôn để kịp sửa chữa, nếu không có gì thì cho sản suất hàng loạt.
2.6.1 Công đoạn lắp ráp bút bi ( TL_034):
2.6.1.1 Trình tự lắp như sau:
Dừng máy
Công nhân xử lý
Bắt đầu
Cấp cán
Di chuyển cán
Kiểm tra
Đẩy ruột vào
Di chuyển
Cấp tảm
Vặn tảm
Kiểm tra toàn diện
Rơi vào thùng chứa
Khởi động lại
Đẩy vào thùng phế phẩm
Lắp ruột vào cán
Lắp tảm vào cán đã chứa ruột
Cuối cùng là vặn ren kết thúc công việc lắp ráp,
Ta thấy trình tự lắp ráp như trên khá đơn giản nhưng chỉ đơn giản khi ta lắp ráp bàng tay. Tuy nhiên để thiết kế một dây chuyền lắp ráp tự động thì không đơn giản chút nào. Sau đây ta sẽ đi sâu tìm hiểu các công đoạn lắp ráp bằng tay và bằng máy.
2.6.1.2 Hình thức lắp ráp bằng tay:
Mỗi công đoạn đều có một công nhân đứng tại đó, sau khi phân tích một cây bút có bao nhiêu bộ phận thì có bấy nhiêu khâu lắp ráp và đồng thời cũng có bấy nhiêu người công nhân ( mỗi người thực hiện một công việc lắp ráp riêng biệt ). Cụ thể khi lắp bút bi TL-034:chia làm 2 vị trí lắp, vị trí A các công nhân chỉ làm nhiệm vụ lắp ruột vào cán. Sau đó, bán thành phẩm được chuyển tới vị trí B tại đây nhóm công nhân khác lắp tảm vào cán và vặn chặt tảm.
Ưu điểm:
Độ tin cậy cao.
Ít phế phẩm.
Nhược điểm:
Năng suất thấp.
Tốn nhiều công lao động.
Cần công nhân có kinh nghiệm.
Công việc đơn điệu gây nhàm chán và mệt mõi cho công nhân.
2.6.1.3 Hình thức lắp ráp bằng dây chuyền tự động:
Các nhiệm vụ trên được thực hiện bằng dây chuyền lắp ráp một cách tự động thay thế toàn bộ các công việc bằng tay, người công nhân chỉ cần cấp liệu( cán, ruột, tảm …).
Ưu điểm:
Năng suất cao.
Giảm công lao động
Không cần công nhân lành nghề.
Nhược điểm:
Đầu tư thiết bị.
Có phế phẩm.(nhưng không đáng kể).
Tuy nhiên các nhược điểm trên đều có thể khắc phục.
Do đó, ý tưởng thiết kế dây chuyền lắp ráp tự động là phù hợp vói nhu cầu hiện nay.
Thực tế hiện nay trên thị trường, nhiều hãng sản xuất bút bi lớn đã có đầu tư các dây chuyền lắp ráp, nhằm tự động hoá quá trình lắp ráp, nhằm nâng cao năng suất, giảm giá thành sản phẩm, tăng sức cạnh tranh. Tuy nhiên đa số các dây chuyền này đều được nhập từ nước ngoài với giá khá cao, do đó thời gian thu hồi vốn chậm.
Xuất phát từ thực tế ấy, ý tưởng về một dây chuyền lắp ráp tự động với năng suất cao và được nội địa hoá ra đời.
Chương 3: PHÂN TÍCH PHƯƠNG ÁN VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU
3.1 Đưa ra phương án
Sau khi tham khảo một số các dây chuyền lắp ráp đã có hiện nay ở các công ty, nhìn chung các dây chuyền này có hai dạng: một dạng sử dụng thuần tuý về cơ khí, dạng khác có xen vào một số cơ cấu sử dụng khí nén. Từ đó chúng em xem xét hai phương án sau.
3.1 .1 Phương án 1:
Cam + Bánh răng +cơ cấu tay quay con trượt ( cơ )
Nguyên lý hoạt động
Động cơ qua hộp giảm tốc làm trục cam quay, trục cam điều khiển các cơ cấu tay quay con trượt thông qua bộ truyền xích và các bánh răng. Cơ cấu này sẽ điều khiển các con trượt tại các vị trí như: cấp cán, cấp ruột, cấp tảm …Đồng thời cơ cấu di chuyển sẽ đưa phôi liệu đến các con trượt và tại đây nó sẽ thực hiện chuyển động khứ hồi để lắp ráp các chi tiết với nhau. Sau khi qua các vị trí lắp ráp đó cơ cấu di chuyển đưa chi tiết (hoàn chỉnh) đến thùng chứa bên dưới.
Ưu điểm:
Tạo lực mạnh giúp vặn tảm nhanh và chặt
Di chuyển của các con trượt êm.
Tuổi thọ cao
Nhược điểm:
Khó chế tạo bánh răng chính xác
Các con trượt mau mòn
Cơ cấu phức tạp, nặng nề
Bảo dưỡng và sửa chữa khó khăn
công cụ thay thế ít, tốn kém và mất thời gian để thay thế thiết bị
3.1.2 Phương án 2:
Cam + nam châm + xy lanh khí nén
Nguyên lý hoạt động:
Mômen xoắn từ động cơ qua hộp giảm tốc làm trục cam quay, bộ cam điều khiển các xy lanh cấp cán, cấp ruột … thông qua các công tắc kích hoạt các nam châm điện của các van phân phối. Khi nam châm có điện thì tại các vị trí của cụm các xy lanh thực hiện chuyển động lắp ráp các chi tiết và cuối cùng, cơ cấu di chuyển sẽ đưa chi tiế...