Nghiên Cứu Thiết Kế Và điều Khiển đồ Gá Quay Hai Trục Kết Nối Với ...

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.pdf) (100 trang)

Trang chủ

Thạc sĩ - Cao học

Kỹ thuật

Nghiên cứu thiết kế và điều khiển đồ gá quay hai trục kết nối với robot hàn hồ quang

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (6.86 MB, 100 trang )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI---------------------------------------ĐÀOăĐỨCăTHÙYĐÀO ĐỨC THÙYCƠNGăNGHỆăHÀNăNGHIÊNăCỨUăTHIẾTăKẾăVÀăĐIỀUăKHIỂNăĐỒăGÁăQUAYăHAIăTRỤCăKẾTăNỐIăV IăROBOTăHÀNăHỒăQUANGLUẬNăV NăTHẠCăSĨăăKHOAăHỌCăKỸăTHUẬTăCƠăKHÍKHỐ 2017AHàăN iăă– N m 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI--------------------------------------ĐÀOăĐỨCăTHÙYNGHIÊNăCỨUăTHIẾTăKẾăVÀăĐIỀUăKHIỂNăĐỒăGÁăQUAYăHAIăTRỤCăKẾTăNỐIăV IăROBOTăHÀNăHỒăQUANGChun ngành : CƠNGăNGHỆăHÀNLUẬNăV NăTHẠCăSĨăăKHOAăHỌCăKỸăTHUẬTăCƠăKHÍNGƯỜIăHƯ NGăDẪNăKHOAăHỌCă:1. PGS.TS. NGUYỄNăTIẾNăDƯƠNGHàăN iă– N m 2019 Đại Học Bách Khoa Hà NộiLuận văn thạc sỹMỤC LỤCLỜI CẢM ƠN ..........................................................................................................LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................PHẦN MỞ ĐẦU ......................................................................................................1. Lý do chọn đề tài..................................................................................................2. Mục đích nghiên cứu ...........................................................................................3. Nhiệm vụ nghiên cứu ...........................................................................................4. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................5. Cấu trúc luận văn ................................................................................................CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỒ GÁ TRONG LĨNH VỰC HÀN ................ 11.1. Khái niệm về đồ gá hàn .................................................................................. 11.2. Yêu cầu của đồ gá trong lĩnh vực hàn............................................................ 11.3. Tầm quan trọng của đồ gá ............................................................................. 21.4. Phân loại đồ gá hàn: ....................................................................................... 31.5. Các thành phần của đồ gá .............................................................................. 81.6.Vật liệu làm đồ gá: ........................................................................................... 81.7. Các chi tiết định vị: ......................................................................................... 91.7.1 Khái niệm – phân loại – yêu cầu ................................................................. 9 Đại Học Bách Khoa Hà NộiLuận văn thạc sỹ7.1. 2. Các chi tiết định vị để gia công mặt phẳng .............................................. 10CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CHUYỂN ĐỘNG KHI HÀN HỒ QUANG VÀẢNH HƯỞNG CỦA GÓC NGHIÊNG MỎ HÀN ĐẾN CHẤT LƯỢNG MỐIHÀN ..................................................................................................................... 152.1. Phân tích chuyển động khi hàn hồ quang.................................................... 152.1.1. Các chuyển động chính của que hàn, mỏ hàn ........................................... 152.1.2. Các phương pháp dao động của mỏ hàn, que hàn ..................................... 162.2. Phân tích ảnh hưởng của góc nghiêng mỏ hàn đến chất lượng mối hàn .... 19CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KẾT CẤU CƠ KHÍCỦA ĐỒ GÁ HÀN HAI TRỤC QUAY .............................................................. 263.1. Sơ đồ nguyên lý của đồ hàn hai trục quay ................................................... 263.2. Tính tốn kết cấu cơ khí của đồ gá hàn hai trục quay ................................ 283.2.1. Lựa chọn mâm quay ................................................................................. 283.2.3. Tính tốn trục đỡ: .................................................................................... 343.2.4. Tính tốn lựa chọn thanh V đỡ máy: ........................................................ 363.2.5. Tính tốn kết cấu khung đỡ máy .............................................................. 373.2.6. Tính tốn thiết kế mối ghép giữa trục mang mâm quay và động cơ. ......... 373.2.7. Bản thiết kế trước khi chế tạo:.................................................................. 393.3. Chế tạo kết cấu cơ khí của đồ gá hàn hai trục quay ................................... 413.3.1: Khung đồ gá: ........................................................................................... 413.3.3. Chế tạo mâm quay: .................................................................................. 433.3.4: Chế tạo thanh đỡ máy: ............................................................................. 443.3.5: Chế tạo hộp đỡ máy: ................................................................................ 45 Đại Học Bách Khoa Hà NộiLuận văn thạc sỹ3.3.6: Chế tạo tấm bảo vệ máy: .......................................................................... 463.3.7: Chế tạo hệ thống điều chỉnh trục quay + mâm quay nghiêng một góc α ... 473.4. Sơn hồn thiện các chi tiết: .......................................................................... 47CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỒ GÁ504.1. Thiết kế hệ thống điều khiển đồ gá .............................................................. 504.1.1 Tính tốn chọn tốc độ quay khi vận hành: ................................................. 504.1.2 Tính năng kỹ thuật của biến tần ................................................................ 514.2. Chế tạo hệ thống điều khiển đồ gá ............................................................... 57CHƯƠNG 5: XÂY DỰNG THUẬT TOÁN, VIẾT CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀUKHIỂN VÀ KẾT NỐI ROBOT HÀN................................................................. 585.1. Xây dựng thuật tốn ..................................................................................... 585.2. Viết chương trình điều khiển: ...................................................................... 585.3. Kết nối robot hàn .......................................................................................... 645.3.1. Lựa chọn nguồn, rơ le điều khiển ............................................................. 645.3.2 Kết nối nguồn, rơ le điều khiển. ................................................................ 65CHƯƠNG 6: HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH SỬ DỤNG ĐỒ GÁ XOAY QUANHHAI TRỤC KẾT NỐI ROBOT HÀN ................................................................. 716.1. Các quy tắc an toàn khi sử dụng đồ gá hàn xoay quanh hai trục kết robothàn ........................................................................................................................ 716.2. Hướng dẫn vận hành sử dụng đồ gá xoay quanh hai trục có kết nối robothàn ........................................................................................................................ 72 Đại Học Bách Khoa Hà NộiLuận văn thạc sỹKẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................. 781. Kết luận:........................................................................................................... 782. Kiến nghị .......................................................................................................... 79TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 80PHỤ LỤC ............................................................................................................. 81 Đại Học Bách Khoa Hà NộiLuận văn thạc sỹMỤC CÁC KỸ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮTKý hiệuTên tiếng anhTên tiếng việtSMAWShield Metal Arc WeldingHàn hồ quang que hàncó lớp thuốc bọcHàn hồ quang điện cựcnóng chảy trong mơiMAG Welding Metal Active Gastrường khí bảo vệ là khíhoạt tính (khí CO 2 )Hàn hồ quang điện cựcTIG WeldingTungsten Inert Gas Weldingkhông nóng chảy trongmơi trường khí bảo vệ,khí trơ (Ar)CNCCTWDComputer NumericalControlContactTiptoĐiều khiển với sự trợgiúp của máy tínhWork Tầm với điện cựcDistance)Hàn hồ quang điện cựcGTAWGas Tungsten Arc Weldingkhơng nóng chảy trongmơi trường khí bảo vệHàn hồ quang kim loạiGMAWGas Metal Arc Weldingnóng chảy trong mơitrường khí bảo vệGhi chú Đại Học Bách Khoa Hà NộiLuận văn thạc sỹDANH MỤC HÌNH VẼSTTNội dung của hìnhHình 1.1:Đồ gá dùng để hàn các chi tiết dạng trụcHình 1.2:Tăng đơ thủy lực – đồ gá hàn tôn đáy và đà ngangtrong chế tạo tàu thủyHình 1.3:Quy cách và sơ đồ hàn mã răng lượcHình 1.4:Đồ gá hàn - Vam từ dùng để ép các dầm dọc với tơnđáy trong chế tạo tàu thủyHình 1.5:Đồ gá vạn năng -lắp ghépHình 1.6:Đồ gá vạn năng - điều chỉnhHình 1.7:Đồ gá chuyên dụng để hàn thùng đựng dầu – cơng tyTNHH Thành LongHình 1.8:Đồ gá hàn trong lĩnh vực ơ tơ kết nối với robot.Hình 1.9:Phiến tỳ cố địnhHình 1.10:Phiến tỳ cố định loại có rãnh nghiêngHình 1.11:Chốt tỳ điều chỉnhHình 2.1:Các chuyển động của que hànHình 2.2:Di chuyển que hàn theo đường thẳngHình 2.3:Di chuyển que hàn theo đường thẳng đi lạiHình 2.4:Di chuyển que hàn theo hình răng cưaHình 2.5:Di chuyển que hàn theo hình bán nguyệtHình 2.6:Di chuyển que hàn theo hình tam giác xếp nghiêngHình 2.7:Di chuyển que hàn theo hình tam giác cânHình 2.8:Di chuyển que hàn theo hình trịnHình 2.9:Di chuyển que hàn theo hình vịng trịn lệchGhi chú Đại Học Bách Khoa Hà NộiLuận văn thạc sỹHình 2.10:Tầm với điện cực (Contact tip to work Distance)Hình 2.11:Sự thay đổi hình dạng mối hàn khi thay đổi tầm với điệncựcHình 2.12:Chiều dài điện cực phía bên ngồi mỏ hànHình 2.13:Khoảng cách làm việc tính từ đầu chụp khí phụ thuộcvào dịng điện hànHình 2.14:Góc độ mỏ hàn khi hàn đẩyHình 3.1:Đồ gá hàn quay quanh hai trụcHình 3.2:Sơ đồ nguyên lý của đồ gá hàn hai trục quayHình 3.3:Sơ đồ tác dụng lực lên trục quayHình 3.4:Động cơ giảm tốc cốt âm mitsubishi 100wHình 3.5:Sơ đồ tác dụng mơ men xoắn lên trục quayHình 3.6:Động cơ Giảm Tốc Cốt Âm TL4070Hình 3.6:Sơ đồ chịu lực trục đỡHình 3.7:Bảng thơng số tiêu chuẩn gối đỡ.Hình 3.8:Sơ đồ chịu lựctrục quayHình 3.9:Sơ đồ chịu lực thanh đỡ máyHình 3.10:Mặt cắt ngang của lắp ghép then bằngHình 3.11:Sơ đồ kiểu lắp ghép then cố định trên trục (a)- then dẫnhướng (b)Hình 3.12:Sơ đồ kiểu lắp ghép then có chiều dài then lớnHình 3.13:Bản vẽ tổng thể của đồ gá xoay.Hình 3.14:Gá lắp và hàn đính.Hình 3.15:Mài sửa hồn thiện.Hình 3.16:Đường kính ban đầu của trục Đại Học Bách Khoa Hà NộiHình 3.17:Luận văn thạc sỹGia công chi tiết trục trên máy tiện vạn năng tạiTrường cao đẳng nghề cơng nghệ cao Hà NộiHình 3.18:Phơi trên máy cắt CNC laser fiber.Hình 3.19:Mâm quay hồn thiệnHình 3.20:Khoan lỗ trên thanh bắt máy.Hình 3.21:Hàn chi tiết bảo vệ máy.Hình 3.22:Phơi trên máy cắt CNC laser fiber.Hình 3.23:Tấm bảo vệ khi hồn thiện.Hình 3.24:Hệ thống điều khiển góc nghiêngHình 3.25:Sơn khung đồ gá.Hình 3.26:Mâm quay lớn.Hình 3.27:Mâm quay nhỏ.Hình 3.28:Sản phẩm hồn thiện.Hình 4.1:Biến tần OMRON SYSDRIVE 3G3MVHình 4.2:Bộ giao diện hiển thịHình 4.3:Cấu tạo chung của biến tầnHình 4.4:Khối đầu nối dây của biến tầnHình 4.5:Các đầu dâyHình 4.6:Các đầu dây mạch chínhHình 4.7:Các đầu kết nối mạch điều khiểnHình 4.8:Vị trí các bộ phận trên hộp điều khiểnHình 4.9:Hộp điều khiển chuyển động quay của động cơHình 5.1:Sơ đồ các bước lập trình điều khiển hàn robot kết nốivới hệ thống đồ gá xoay Đại Học Bách Khoa Hà NộiLuận văn thạc sỹHình 5.2:Thuật tốn điều khiểnHình 5.3:Nguồn OMRONHình 5.4:Các vị trí đầu nối dây trên nguồn OMRONHình 5.5:Sơ đồ điều khiểnHình 5.6:Đấu nối các đầu dây vào nguồn OMRONHình 5.7:Đấu dây cấp điện vào nguồn OMRONHình 5.8:Đấu dây đầu vào của 2 rơ leHình 5.9:Đấu dây điều khiển chiều quay của động cơHình 5.10:Đấu dây điều khiển với biến tần OMRONHình 5.11:Kết nối đầu dây vào bộ điều khiển của robotHình 6.1:Kiểm tra sự hoạt động bình thường của các vị trí kết nốinguồn điện cơHình 6.2:Lắp dây hàn lên hệ thống hàn robotHình 6.3:Nút điều chỉnh khoảng cách từ đầu bép hàn đến bề mặtvật hànHình 6.4:Kết nối khí bảo vệ CO 2 với hệ thống hàn robotHình 6.5:Nút điều chỉnh lượng khí bảo vệHình 6.6:Vị trí tay quay trên trục vít meHình 6.7:Chương trình điều khiển robot thực hiện hànHình 6.8:Chuyển công tắc sang chế độ hàn liên tục Đại Học Bách Khoa Hà NộiLuận văn thạc sỹLỜI CẢM ƠNTrước tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các q thầy, cơ đã giảng dạytrong chương trình học cao học ngành cơng nghệ hàn, Viện cơ khí- Trường Đại họcbách khoa Hà Nội. Những người đã truyền đạt cho tơi những kiến thức vơ cùng hữuích về chuyên ngành Công nghệ Hàn để làm cơ sở cho tôi thực hiện luận văn này.Đặc biệt tôi cũng xin chân thành cảm ơn PGS. TS Nguyễn Tiến Dương.Thầy đã tận tình hướng dẫn cho tơi trong thời gian thực hiện luận văn. Mặc dù trongthời gian làm luận văn cũng có lúc khơng được thuận lợi, nhưng với sự nhiệt tình vàkinh nghiệm của các Thầy đã tạo điều kiện thúc đẩy giúp đỡ tôi trong thời gian thựchiện đề tài.Qua đây tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các thầy, cô đang giảng dạy tạiViện Cơ Khí- Trường Đại học bách khoa Hà Nội, đã tận tình giúp đỡ tơi trong qtrình học tập, nghiên cứu và xưởng thực hành hàn đã tạo điều kiện cho tôi thiết kếvà chế tạo đồ gá xoay quanh hai trục kết nối robot hàn của đề tài luận văn. Đồngthời tôi cũng xin trân thành cảm ơn các thầy cơ trong Khoa cơ khí trường Cao đẳngnghề cơng nghệ cao Hà Nội đã tạo điều kiện để tôi hồn thành đề tài.Do thời gian có hạn và kinh nghiệm nghiên cứu khoa học chưa nhiều nên luậnvăn tôi thực hiện cịn nhiều thiếu sót, rất mong nhận được ý kiến của quý thầy/ côvà các bạn đồng nghiệp góp ý.Hà Nội, Ngày ……tháng …...năm 2019Học viên Đại Học Bách Khoa Hà NộiLuận văn thạc sỹLỜI CAM ĐOANTên tôi là Đào Đức Thùy, học viên lớp cao học 17ACNH.KH. Sau 2 năm họctập, nghiên cứu tại Trường Đại học Bách khoa Hà nội, được sự hướng dẫn và giúpđỡ của các thầy cô giáo, đặc biệt là sự giúp đỡ của giáo viên hướng dẫn tốt nghiệpPGS.TS. Nguyễn Tiến Dương tôi đã đi đến cuối chặng đường để kết thúc khóahọc.Với đề tài Luận văn tốt nghiệp là: "Nghiên cứu thiết kế và điều khiển đồ gáquay hai trục kết nối với robot hàn hồ quang". Tôi xin cam đoan đây là cơng trìnhnghiên cứu của cá nhân tôi dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. Nguyễn Tiến Dươngvà chỉ tham khảo các tài liệu được liệt kê, tơi khơng sao chép cơng trình của các cánhân khác dưới bất kì hình thức nào. Nếu có tơi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.Hà Nội, Ngày ….. tháng …. năm 2019Học viên Đại Học Bách Khoa Hà NộiLuận văn thạc sỹPHẦN MỞ ĐẦU1. Lý do chọn đề tàiTrên thực tế có rất nhiều dạng kết cấu, chi tiết với những đường hàn phức tạp,biên dạng đặc biệt mà nếu đơn thuần người cơng nhân dù tay nghề rất cao cũng rấtkhó hoặc không thực hiện được. Vấn đề này sẽ được đồ gá hàn thực hiện với nhiệmvụ: “Luôn đưa chi tiết hàn về vị trí thuận lợi nhất để thực hiện hàn”. Dùng đồ gá,không những nâng cao chất lượng sản phẩm mà nó cịn mang lại năng suất lao độngrất cao.Thiết kế được đồ gá hàn hai trục quay kết nối với robot hàn sẽ trở thành mộthệ thống hàn tự động, các đường hàn được thực hiện với chất lượng và năng suất rấtcao.Ở nước ta hiện nay, hầu hết tại các cơng ty, xí nghiệp vẫn đang sử dụng đồ gáhàn có kết cấu đơn giản. Đồ gá hiện đại có tính tự động đều nằm trong các nhà máy,cơng ty nước ngồi hoặc liên doanh với nước ngồi. Bởi vì cho đến nay, đồ gá hiệnđại có đơn giá rất cao, đôi khi tương đương với thiết bị (robot). Không những vậyđồ gá lại không đễ dàng mua ngay được. Để giải quyết vấn đề này chúng ta rất cầncó sự đầu tư đáng kể cho cơng việc nghiên cứu, chế tạo và sử dụng đồ gá hàn nộiđịa.2. Mục đích nghiên cứuMục đích nghiên cứu của đề tài là: Nghiên cứu thiết kế và điều khiển đồ gáquay hai trục kết nối với robot hàn hồ quang góp phần nâng cao chất lượng và tăngnăng suất khi chế tạo các sản phẩm hàn.Hiện nay, ở một số cao đẳng nghề và trung cấp nghề có đào tạo nghề Hàn, Chếtạo thiết bị cơ khí được học các mơn đồ gá cơ khí, hàn robot,… cũng cần phải có hệthống đồ gá xoay quanh hai trục để giúp các em có mơ hình thiết kế, chế tạo. Đề tàicịn được thực hiện với mục đích để đào tạo và nghiên cứu khoa học.3. Nhiệm vụ nghiên cứuLàm chủ thiết kế và chế tạo mơ hình đồ gá hàn hai trục quay kết nối với robothàn. Đại Học Bách Khoa Hà NộiLuận văn thạc sỹ4. Phương pháp nghiên cứu- Phân tích, tổng hợp các tài liệu đã có trên thế giới về hướng nghiên cứu củađề tài- Nghiên cứu thử nghiệm trên thiết bị được chế tạo5. Cấu trúc luận vănLuận văn được chia thành 3 phần:PHẦN MỞ ĐẦU: Trình bày về mục đích, lý do, tính cấp thiết của đề tài, nội dung,phương pháp nghiên cứu...PHẦN NỘI DUNG:- Tổng quan về đồ gá trong lĩnh vực hàn- Phân tích các chuyển động khi hàn hồ quang- Phân tích ảnh hưởng của góc nghiêng mỏ hàn đến chất lượng mối hàn- Tính tốn, thiết kế kết cấu cơ khí của đồ gá hàn hai trục quay- Thiết kế hệ thống điều khiển đồ gá- Xây dựng thuật tốn, viết chương trình điều khiển và kết nối với robot hàn- Viết bài báo, viết luận văn và chuẩn bị thủ tục bảo vệKẾT LUẬN - KIẾN NGHỊTÀI LIỆU THAM KHẢOPHỤ LỤC Đại Học Bách Khoa Hà NộiLuận văn thạc sỹCHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỒ GÁ TRONG LĨNH VỰCHÀN1.1. Khái niệm về đồ gá hànĐồ gá là một thiết bị dùng để hỗ trợ và giải phỏng sức lao động của con người.Nó giúp cho cơng việc của người cơng nhân được nhẹ nhàng và hồn thành mộtcách nhanh chóng bởi vì khi có đồ gá thì các chi tiết cần gia cơng được định vị vàkẹp chặt một cách chính xác và nhanh chóng.Đồ gá hàn là một thiết bị đồ gá chuyên dụng, dùng để lắp ráp và hàn các chitiết với nhau. Đồ gá hàn đảm bảo cho các chi tiết cần hàn được định vị, kẹp chặtmột cách nhanh chóng và chính xác làm cho năng suất sản xuất được nâng cao,giảm giá thành sản phẩm1.2. Yêu cầu của đồ gá trong lĩnh vực hànBộ đồ gá được chế tạo giúp cho quá trình gá lắp các chi tiết cần hàn nhanh hơnvà dễ dàng hơn với độ chính xác cao. Do đó khi thiết kế, chế tạo đồ gá cần đảm bảocác yêu cầu sau:- Đảm bảo độ chính xác, khơng gây ra biến dạng cong vênh trong qúa trìnhhàn cũng như sau khi hàn xong. Cơ cấu định vị cũng như kẹp chặt phải đảm bảokhông làm biến dạng hay làm giảm chất lượng bề mặt của các chi tiết cần hàn- Có thể điều chỉnh được kích thước của đồ gá trong phạm vi cho phép để cóthể áp dụng gá lắp cho nhiều loại sản phẩm trên cùng một bộ đồ gá.- Đồ gá phải đảm bảo cứng vững.- Dễ dàng tiến hành thay thế một bộ phận nào đó bị hỏng hóc trong toàn bộ hệthống, tức là dễ dàng tháo dời từng bộ phận trong tổng thành chung.- Quá trình điều khiển phải thuận lợi, số lượng người điều khiển hệ thốngkhông quá nhiều.- Việc đưa sản phẩm vào gá lắp cũng như khi đưa sản phẩm ra ngoài phải đảmbảo nhanh và dễ dàng.1 Đại Học Bách Khoa Hà NộiLuận văn thạc sỹ- Sai số trong q trình gá lắp khơng được vượt q giới hạn cho phép cùa quátrình gá lắp.- Năng suất mà bộ đồ gá mang lại phải cao hơn khi không dùng bộ đồ gá, đồngnghĩa với chất lượng sản phẩm được nâng lên.- Bộ đồ gá gọn nhẹ, thuận tiện trong việc vận chuyển.- Kết cấu của đồ gá đơn giản, dễ chế tạo.- Giá thành không quá cao khi chế tạo một bộ đồ gá.- Vật liệu chế tạo đồ gá dễ kiếm, giẻ tiền.1.3. Tầm quan trọng của đồ gáNâng cao năng suất để giảm chi phí là một trong những mục tiêu của nền sảnxuất hiện đại. Việc sử dụng đồ gá đã làm giảm thời gian chu kỳ gia công sản phẩm.Việc sử dụng đồ gá trong gia cơng mang lại nhiều lợi ích như sau:- Nâng cao năng suất:Nhờ sử dụng đồ gá mà đã loại trừ việc vạch dấu, định vị bằng tay (rà gá) vàkiểm tra thường xuyên vị trí tương đối giữa chi tiết gia công. Điều này đã làm giảmthời gian phụ. Bằng cách sử dụng đồ gá có kết cấu cứng vững cũng cho phép cắt vơitốc độ cao vì thế giảm được thời gian gia cơng cơ bản. Việc giảm thời gian phụ vàthời gian gia công cơ bản đã nâng cao năng suất gia công.- Nâng cao độ chính xác:Khi chi tiết được gá trong đồ gá vị trí của chi tiết so với máy và dụng cụ cắtđược xác định một cách chính xác.- Khơng cần sử dụng thợ bậc cao:Nhờ vào đồ gá mà việc định vị và kẹp chặt chi tiết trở nên dễ dàng và đơngiản. Do đó, khơng cần nhiều đến kỹ năng gá lắp và điều chỉnh. Bất cứ người bìnhthường nào cũng có thể được huấn luyện để sử dụng đồ gá thay cho thợ bậc cao.Điều này cũng góp phần giảm chi phí gia cơng.- Mở rộng khả năng cơng nghệ của máy:Có thể thiết kế những đồ gá thích hợp cho các u cầu cơng nghệ khác nhau.2 Đại Học Bách Khoa Hà NộiLuận văn thạc sỹĐiều này có thể cho phép gia cơng các bề mặt phức tạp hay các nguyên côngkhác nhau trên các máy thông thường.- Đảm bảo tính đồng đều của chi tiết được gia công:Nhờ đồ gá mà loạt chi tiết được gia cơng đồng nhất về chất lượng chế tạo vìthế đảm bảo tính đổi lẫn khi lắp ráp. Bất kỳ chi tiết nào trong loạt cũng phù hợp vớiyêu cầu lắp ráp và tất cả các chi tiết đều có thể thay thế cho nhau.- Giảm chi phí:Như đã nói ở trên, việc sử dụng đồ gá đã nâng cao năng suất gia cơng và giảmchi phí nhân cơng. Bên cạnh đó, việc sử dụng đồ gá cịn làm giảm phế phẩm khi giacông. Kết quả là làm giảm đáng kể chi phí gia cơng.1.4. Phân loại đồ gá hàn:- Đồ gá hàn ống, trục: Là loại đồ gá chuyên dụng để gá kẹp các loại chi tiếtdạng ống, trụcHình 1.1: Đồ gá dùng để hàn các chi tiết dạng trục- Đồ gá hàn tấmHình 1.2: Tăng đơ thủy lực – đồ gá hàn tôn đáy và đà ngang trong chế tạo tàu thủy3 Đại Học Bách Khoa Hà NộiLuận văn thạc sỹHình 1.3: Quy cách và sơ đồ hàn mã răng lược- Đồ gá hàn các loại thép hình:Hình 1.4: Đồ gá hàn - Vam từ dùng để ép các dầm dọc với tôn đáy trong chế tạotàu thủyPhân loại theo nguyên công:- Đồ gá gia công cơ, đồ gá gia công nhiệt, đồ gá hàn…- Đồ gá lắp ráp.- Đồ gá đo lường, kiểm tra.Phân loại theo nhóm máy:4 Đại Học Bách Khoa Hà NộiLuận văn thạc sỹ- Đồ gá trên máy gia công cơ: tiện, phay, khoan,…- Đồ gá trên thiết bị đo kiểm.- Đồ gá trên thiết bị phục vụ lắp ráp.Phân loại theo mức độ chuyên mơn hố:- Đồ gá vạn năngĐồ gá vạn năng được dùng trong sản xuất đơn chiếc, chế thử, trong các phânxưởng dụng cụ và sửa chữa. Loại đồ gá này cho phép gá đặt nhiều loại chi tiết cókích thước và hình dáng khác nhau. Các đồ gá vạn năng thông dụng là: mâm cặp,êtô, đầu phân độ, bàn xoay … Đồ gá vạn năng có độ chính xác thấp và thời gian gáđặt lớn hơn so với các loại đồ gá khác.+ Đồ gá vạn năng – lắp ghép:Đồ gá vạn năng – lắp ghép được sử dụng trong sản xuất đơn chiếc hoặc hàngloạt nhỏ. Đồ gá này được lắp ghép từ những chi tiết được chế tạo sẵn và được lưugiữ trong kho. Độ chính xác gia công chi tiết trên đồ gá vạn năng – lắp ghép phụthuộc vàochất lượng lắp ráp, độ mòn và trạng thái của các chi tiết định vị.5 Đại Học Bách Khoa Hà NộiLuận văn thạc sỹHình 1.5: Đồ gá vạn năng -lắp ghépa) kết cấu; b) sơ đồ; c) các chi tiết:1 – cơ cấu tỳ với chốt định vị; 2- cơ cấu định vị; 3- mỏ kẹp; 4- đai ốc kẹp;5- phiến tỳ mặt bên; 6- phiến tỳ mặt đáy; 7- phiến tỳ mặt đầu.+ Đồ gá vạn năng - điều chỉnh:Hình 1.6: Đồ gá vạn năng - điều chỉnhĐồ gá vạn năng - điều chỉnh được sử dụng trong sản xuất hàng loạt vừa khiviệc sử dụng đồ gá vạn năng không mang lại hiệu quả kinh tế. Đồ gá vạn năng điều6 Đại Học Bách Khoa Hà NộiLuận văn thạc sỹchỉnh gồm các chi tiết được lắp với nhau có điều chỉnh thay đổi. Khi thay đổi chitiết điều chỉnh thì thân đồ gá và các cơ cấu truyền động được giữ nguyên.Hệ lỗ trên đế đồ gá lắp ghép điều chỉnh đảm bảo độ chính xác, độ cứng vững và độổn định cao hơn hệ rãnh trên đồ gá vạn năng – lắp ghép.+ Đồ gá chuyên dùng:Đồ gá chuyên dùng chỉ được sử dụng cho một nguyên công nhất định vì vậynó chỉ được thiết kế để gia cơng một chi tiết nhất định. Các loại đồ gá này cho phépgá đặt nhanh và đạt được độ chính xác gá đặt cao. Để giảm giá thành chế tạo đồ gángười ta sử dụng các chi tiết tiêu chuẩn. Thời gian sử dụng đồ gá chun dùng từ 3÷ 5 năm.Thơng thường loại đồ gá này được sử dụng trong sản xuất hàng loạt lớn vàhàng khối. Kết cấu của đổ gá chỉ được dùng để gia công một loại chi tiết nhất định.Hình 1.7: Đồ gá chuyên dụng để hàn thùng đựng dầu – công ty TNHH Thành Long+ Trong sản xuất ơ tơ thì đồ gá giữ kẹp chặt khung ơ tơ để cho robot hàn có vaitrị cực kì quan trọng. Góp phần tăng năng suất, hiểu quả làm việc.7 Đại Học Bách Khoa Hà NộiLuận văn thạc sỹHình 1.8: Đồ gá hàn trong lĩnh vực ô tô kết nối với robot.1.5. Các thành phần của đồ gáNói chung một đồ gá bao gồm những chi tiết, cơ cấu thành phần sau:- Các cơ cấu định vị:Cơ cấu định vị thường được cố định trong đồ gá. Nó được dùng để thiết lậpvà duy trì vị trí của chi tiết gia công trong đồ gá bằng cách ràng buột các chuyểnđộng của chi tiết. Đối với những chi tiết có sự thay đổi nhiều về hình dáng cũng nhưđiều kiện bề mặt thì người ta thường dùng cơ cấu định vị điều chỉnh được.- Các cơ cấu kẹp chặt:Cơ cấu kẹp chặt dùng để kẹp chặt chi tiết gia công, đảm bảo giữ nguyên vịtrí của chi tiết dưới tác dụng của ngoại lực.- Thân đồ gá:Thân đồ gá là phần tử kết cấu chính của đồ gá. Các cơ cấu khác của đồ gásẽ được lắp trên thân đồ gá và thân đồ gá duy trì mối quan hệ không gian giữa cácphần tử đồ gá với nhau.1.6.Vật liệu làm đồ gá:Đồ gá được chế tạo từ nhiều loại vật liệu khác nhau tùy theo mục đích sửdụng. Có loại được tơi cứng đạt độ cứng (58 ÷ 63) HRC nhằm tăng tính chống mịn,có loại được giữ ngun tính chất ban đầu của nó. Đơi khi người ta sử dụng vật liệukhông chứa sắt như đồng đỏ pha phốt pho để giảm mài mòn bề mặt của cặp lắp8 Đại Học Bách Khoa Hà NộiLuận văn thạc sỹghép. Hoặc người ta sử dụng nylon hay vật liệu sợi để ngăn cản sự hư hỏng chi tiếtgia công. Sau đây là một số vật liệu thường dùng để chế tạo đồ gá gá đặt chi tiếtcũng như đồ gá gá dao:- Thép gió (High Speed Steel –HSS)- Thép làm khn.- Thép các bon.- Thép lò xo.- Thép dụng cụ.- Thép có độ bền cao.1.7. Các chi tiết định vị:1.7.1 Khái niệm – phân loại – yêu cầu- Khái niệm:Các cơ cấu của đồ gá có tác dụng để xác định chính xác vị trí u cầu của chitiết gia cơng đối với các dụng cụ cắt gọt gọi là các chi tiết định vị của đồ gá.Phân loại:+ Các chi tiết định vị chính: là các chi tiết có thể khử được một số hoặc toànbộ bậc tự do của chi tiết gia cơng. Loại này có thể điều chỉnh được.+ Các chi tiết định vị phụ: Là các chi tiết dùng để tăng thêm độ cứng vữngcủa chi tiết gia công mà không tác dụng khử bậc tự do.Yêu cầu đối với chi tiết định vị:- Số lượng và sự phân bố các chi tiết định vị chính được phân bố sao cho phôidễ dàng định vị tại vị trí cần thiết trong đồ gá và vị trí đó không bị thay đổi trọnglượng bản thân.- Các chi tiết định vị cần đủ độ cứng vững để không bị biến dạng bởi lực cắthay lực kẹp.- Các chi tiết định vị cần được phân bố sao cho phương tác dụng của lực cắthay lực kẹp không tách rời hoặc làm dịch phôi với các chi tiết định vị. Muốn vậy thì9 Đại Học Bách Khoa Hà NộiLuận văn thạc sỹcác chi tiết định vị cần được phân bố sao cho lực cắt hay lực kẹp hướng vào nó hoặcgần một chi tiết nào đó.- Độ bền mịn bề mặt làm việc của chi tiết định vị phải nằm trong phạm vicho phép vì nó ảnh hưởng trực tiếp tới độ chính xác định vị của phơi trong đồ gá.Do đó, các chi tiết định vị được làm bằng thép thấm các bon trên bề mặt để đạt đượcđộ cứng (58 ÷ 62) HRC.- Để đảm bảo chi tiết định vị của đồ gá tiếp xúc tốt với bề mặt chuẩn của phơithì các bề mặt làm việc của các chi tiết định vị phải gia cơng đạt độ chính xác cấp 7÷8, độ nhẵn bề mặt cao nhất là Ra = 2,5 µm.7.1. 2. Các chi tiết định vị để gia công mặt phẳng- Chốt tỳ cố định- Chốt tỳ đầu phẳng dùng để định vị mặt phẳng đã qua gia cơng.Chốt tỳ chỏm cầu, chốt tỳ đầu có khía nhám dùng để định vị mặt phẳng thợ.- Để dễ thay thế chốt khi bị mòn người ta dùng chốt tỳ cuống có bạc lót.Các chốt tỳ cố định được lắp với thân đồ gá theo mối ghép H7/r6; H7/n6. Bạc lắpvới cuống theo mối ghép H7/j6 hoặc H7/h6.- Phiến tỳ cố địnhPhiến tỳ cố định thường dùng để định vị bằng mặt phẳng những chi tiết lớn.Có ba loại sau:- Phiến tỳ phẳng đơn giản loại này có chổ bắt vít lõm xuống nên khó qt sạchphoi. Loại này thường được lắp lên các mặt phẳng thẳng đứng của đồ gá.- Phiến tỳ có bậc dễ thốt phoi hơn nhưng bề rộng B lớn nên ít dùng.10

Tài liệu liên quan

Nghiên cứu thiết kế và điều khiển hệ thống thay dao trên máy CNC
- 100
- 566
- 0
Nghiên cứu thiết kế và điều khiển tối ưu robot ứng dụng trong công nghệ lắp ráp (tối ưu tác động nhanh)
- 181
- 569
- 0
Proceedings VCM 2012 06 nghiên cứu thiết kế và điều khiển robot 6 bánh vượt địa hình
- 8
- 451
- 8
Nghiên cứu, thiết kế và điều khiển vi bước (Micro stepping) ứng dụng bơm dịch đối lưu
- 95
- 469
- 0
Nghiên cứu thiết kế và điều khiển tay máy gắp các thùng carton sắp xếp lên pallet
- 78
- 899
- 9
STUDY, DESIGN AND CONTROL ROBOT PALLETIZER NGHIÊN cứu, THIẾT kế và điều KHIỂN ROBOT gắp HÀNG
- 10
- 470
- 2
slide báo cáo NGHIÊN cứu THIẾT kế và điều KHIỂN ROBOT rắn
- 24
- 1
- 8
NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ KIT ĐIỀU KHIỂN ĐO LƯỜNG VÀ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG TƯỚI ĐA NĂNG CHO NHÀ TRỒNG HOA
- 43
- 266
- 0
Nghiên cứu thiết kế và điều khiển hướng di chuyển của robot lặn dạng AUV (autonomous underwater vehicle)
- 27
- 661
- 4
Nghiên cứu thiết kế và điều khiển hướng di chuyển của robot lặn dạng AUV (autonomous underwater vehicle)
- 85
- 845
- 6