Thiết kế hệ thống lắp ráp tự động trong hệ thống MiniCIM

Hệ thống lắp ráp tự động đợc thiết kế dựa trên cơ sở yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm lắp ráp. Sản phẩm lắp ráp ở đây là hộp giảm tốc 1 cấp với tỷ số truyền u = 2. Hộp giảm tốc gồm có thân hộp, nắp hộp, 2 bánh răng, 3 ốc vít để bắt chặt thân hộp và lắp hộp lại với nhau. Trên thân và nắp hộp giảm tốc đã gia công các lỗ lắp bánh răng và ốc vít (lỗ ren M5).Yêu cầu độ song song 2 trục bánh răng sau lắp đạt...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thiết kế hệ thống lắp ráp tự động trong hệ thống MiniCIM Thiết kế hệ thống lắp ráp tự động trong hệ thống MiniCIM Yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm lắp rápHệ thống lắp ráp tự động đợc thiết kế dựa trên cơ sở yêu cầu kỹ thuật của sảnphẩm lắp ráp. Sản phẩm lắp ráp ở đây là hộp giảm tốc 1 cấp với tỷ số truyền u = 2.Hộp giảm tốc gồm có thân hộp, nắp hộp, 2 bánh răng, 3 ốc vít để bắt chặt thân hộpvà lắp hộp lại với nhau. Trên thân và nắp hộp giảm tốc đã gia công các lỗ lắp bánhrăng và ốc vít (lỗ ren M5). Yêu cầu độ song song 2 trục bánh răng sau lắp đạt 0,5/100 mm. Sai sốkhoảng cách trục 2 bánh răng là 22- 0,2 mm.4.2.2. Cấu trúc của hệ thống lắp ráp tự động trong MiniCIM Hệ thống băng tải và Pallet Hệ thống băng tải đợc sử dụng là băng tải xích con lăn, có 2 hàng băng tải chạysong song. Trên 2 hàng băng tải này có đặt cố định 3 vị trí dừng của 3 trạm là,trong đó vị trí dừng của trạm phay CNC đ ợc kết hợp với trạm lắp ráp tự động. Cácchi tiết cần lắp ráp đợc đặt trên các pallet và vận chuyển trên băng tải 1 cách liêntục đến vị trí trạm lắp ráp t ơng ứng. Vì sản phẩm là dạng hộp trụ nên đợc định vịtrên pallet bằng 1 mặt phẳng và 3 chốt ( hạn chế 5 bậc tự do, và tự định tâmHình 4.2. Pallet với các chốt trụ để định tâm chi tiết nắp hoặc thân hộp giảm tốcHình 4.3. Pallet chứa nắp hộp giảm tốcHình 4.4. Pallet chứa thân hộp giảm tốcHình 4.5. Pallet chứa các bánh răng. Rôbốt : •Rôbốt kết cấu 5 bậc tự do rất linh hoạt khi di chuyển chi tiết lắp ráp. Rôbốt cónhiệm vụ gắp nắp và thân hộp giảm tốc từ Pallet (khi Pallet đ ợc dừng trớc trạm lắpráp) đến trạm định vị tìm vị trí lỗ bánh răng trên nắp và thân hộp giảm tốc. Sau đórôbốt gắp nắp và thân hộp giảm tốc đến đồ gá cố định để định vị cứng khi lắp cácbánh răng vào. Cuối cùng rôbốt gắp bánh răng vào thân hộp giảm tốc, gắp vít xỏvào lỗ ren trên nắp, và gắp tôvit xoắn các vít đó lại. Hệ thống điều khiển băng tải và rôbốt: •Hệ thống này gồm bộ điều khiển PLC, máy tính chủ, bộ điều khiển rôbốt, bộ đọcmã vạch của Pallet. PLC điều khiển băng tải chuyển động, điều khiển vị trí dừngcủa các Pallet khi tới trạm định vị( cho qua hay giữ lại). Rôbốt đ ợc lập trình bằngngôn ngữ MCL để thực hiện các thao tác lắp ráp sản phẩm một cách chính xácnhất. Thông qua mạng Ethernet và sử dụng cổng Hub mà máy tính chủ có thể điềukhiển cả quá trình hoạt động lắp ráp một cách liên tục, chính xác và linh hoạt. Giá cấp chi tiết: •Giá cấp chi tiết có các hàng để chứa nắp, thân, và các bánh răng. Dung l ợng chứacủa giá không lớn, nhng đủ cho một quá trình sản xuất theo một đơn hàng đã địnhsẵn. Giá cấp tôvít, ốc vít tự động (kiểu trọng lực): •Tôvít là 1 động cơ mà đầu ra có gắn 1 mỏ vít xoắn để vặn vít. Động cơ này cócông suất nhỏ, tốc độ quay chậm để phù hợp cho vặn xoắn các ốc vít. Điều khiểnđộng cơ bằng PLC với 2 tín hiệu, một tín hiệu ON để bật động c ơ, một tín hiệuOFF để tắt động cơ.Giá cấp vít tự động là một rãnh nghiêng 300, trên đó có đặt các vít M5. Khi 1 vítngoài cùng đợc lấy ra thì với tác dụng của trọng lực thì các vít còn lại sẽ tự độngtrợt theo rãnh nghiêng xuống, do đó lúc nào cũng có 1 vít ở vị trí sẵn sàng chờ đểgắp. Trạm định vị: (gồm đồ gá, trạm xoay tìm lỗ)Đồ gá đợc dùng để hạn chế 6 bậc tự do, gồm có: 1 mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do,1 chốt trụ và chốt trám hạn chế các bậc còn lại. Tại vị trí của đồ gá thì thân hộpgiảm tốc đợc định vị để lắp các bánh răng, nắp hộp và các ốc vít vào.Trạm xoay tìm lỗ thể hiện trên hình vẽ. Nó gồm có: 1 động cơ quay mà đầu ra củađộng cơ có lắp bánh cao su vát côn ở đầu để truyền momen quay cho chi tiết (thânhoặc nắp hộp giảm tốc), 2 bánh côn bằng thép có tác dụng nh khối V để định vịchi tiết khi quay, 1 chốt bật có lò xo để xác định lỗ lắp bánh răng của chi tiết (nắphoặc thân hộp giảm tốc), dới chốt này có đặt 1 công tắc hành trình để bật, tắt độngcơ.Hình 4.6. Trạm xoay tìm lỗ cho nắp hộp.Phơng pháp lắp rápSử dụng phơng pháp lắp lẫn hoàn toàn tức là, nếu lấy bất kỳ 1 chi tiết nào đó đemlắp vào vị trí của nó trong saỷnphẩm lắp mà không phaỷi sửa chửừa, điều chỉnh vàvẫn ủaỷm baỷo theo đúng yêu cầu kỹ thuật và thiết kế. ở đây bất kỳ cặp bánhraờng và nắp, thân hộp giaỷm tốc nào cũng lắp vừa với nhau mà không cần phaỷichỉnh sửa, điều chỉnh mà vẫn ủaỷm baỷo yêu cầu thiết kế saỷn phẩm hộp giaỷmtốc.Sơ đồ lắp rápở đây chi tiết cơ sở là thân hộp giaỷm tốc, các chi tiết khác nh cặp bánh raờng, nắphộp, các ốc vít M5 sẽ đợc lắp lên chi tiết cơ sở.Quy trỡnh lắp ráp Trên cơ sở sơ đồ lắp ta lập đợc quy trỡnh lắp nh sau: ủaàu tiênrôbốt gắp thân hộp giaỷm tốc từ Pallet đặt lên trạm xoay tỡm lỗ. Tiếp theo gắpthân đó tới đồ gá để định vị cứng tại đó. Tiếp theo rôbốt gắp 2 bánh raờng từ Pallettới lắp vào thân hộp giaỷm tốc đã đợc định vị trên đồ gá. Th©n hép br lín br nhá ...