Bài giảng Hệ thống sản xuất linh hoạt: Chương 2 - TS. Trần Đức Tăng

Chia sẻ: Manh Manh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:57

Thêm vào BST

Báo xấu

141
lượt xem 32
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Thiết bị trong FMS là nội dung chính được trình bày trong chương 3 thuộc Bài giảng Hệ thống sản xuất linh hoạt do TS. Trần Đức Tăng biên soạn. Với các kiến thức giới thiệu về các máy và trung tâm CNC, máy tọa độ, robot trong hệ thống SXLH, hệ thống lắp rắp linh hoạt,...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hệ thống sản xuất linh hoạt: Chương 2 - TS. Trần Đức Tăng

H C VI N K THU T QUÂN S KHOA HÀNG KHÔNG VŨ TR BÀI Gi NG MÔN H C H TH NG S N XU T LINH HO T TS. Tr n ð c Tăng B môn CNTB & HKVT ði n tho i: 0973 991486 Email: tranductang@yahoo.com Chương 2: Thi t b trong h th ng FMS 1. Các máy và trung tâm gia công CNC 2. Máy ño t a ñ (CMM) 3. Robot trong h th ng SXLH N i dung 4. T bào SXLH (FMC), h th ng FMS 5. H th ng l p ráp linh ho t 6. H th ng ki m tra t ñ ng c a FMS 7. H th ng v n chuy n, kho ch a c a FMS TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT 1
1. Gi i thi u HÖ thèng s n xuÊt linh ho¹t th−êng gåm mét sè thiÕt bÞ kh¶ tr×nh, ®Ó s¶n xuÊt mét sè lo¹i s¶n phÈm nhÊt ®Þnh. C¸c thiÕt bÞ trªn ®−îc liªn kÕt víi nhau (liªn kÕt th«ng tin) th nh mét ®¬n vÞ s¶n xuÊt víi sù hç trî cña c¸c ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn. C¸c thiÕt bÞ gia c«ng v l¾p r¸p, cïng víi c¸c thiÕt bÞ vËn chuyÓn v xö lý th«ng tin h×nh th nh hÖ thiÕt bÞ c¬ së cña s¶n xuÊt tÝch hîp. Ng y nay, c¸c thiÕt bÞ s¶n xuÊt cã ®Æc ®iÓm chung l ®−îc ®iÒu khiÓn b»ng kü thuËt sè. TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT 2. Các máy và trung tâm gia công CNC 2.1 §iÒu khiÓn sè v cÊu tróc cña m¸y NC - M¸y NC l thiÕt bÞ c¬ b¶n trong hÖ thèng s¶n xuÊt linh ho¹t. ThuËt ng÷ ®iÒu khiÓn sè (numerical control-NC) nghÜa l m¸y NC ®−îc ®iÒu khiÓn b»ng kü thuËt sè tõ ch−¬ng tr×nh lËp s½n. Nã cho phÐp thÝch øng linh ho¹t víi nh÷ng thay ®æi trong s¶n xuÊt lo¹t võa v lo¹t nhá. - Ng y nay tÊt c¶ c¸c bé ®iÒu khiÓn NC ®Òu sö dông m¸y tÝnh, nªn thuËt ng÷ CNC (computer numerical control) ®· thay thÕ cho thuËt ng÷ NC. - Qu¸ tr×nh t¹o d÷ liÖu ®Ó gia c«ng tù ®éng mét chi tiÕt ®−îc gäi l lËp tr×nh NC. Ch−¬ng tr×nh NC l mét file d¹ng v¨ng b¶n, ®−îc viÕt theo mét hÖ m· chuÈn m bé ®iÒu khiÓn cã thÓ hiÓu ®−îc, ®Ó h−íng dÉn cho m¸y thùc hiÖn qu¸ tr×nh gia c«ng mét c¸ch tù ®éng. - C¸c th«ng tin ®−îc truyÒn cho bé ®iÒu khiÓn NC ®−îc chia th nh th«ng tin h×nh häc (G, X, Y, Z,…) v th«ng tin c«ng nghÖ (F, S, T, M) TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT 2
- VÒ h×nh häc, cã 3 kiÓu ®iÒu khiÓn: - §iÒu khiÓn ®iÓm - ®iÓm - §iÒu khiÓn ®−êng th¼ng - §iÒu khiÓn contour §iÒu khiÓn ®iÓm-®iÓm cho phÐp dÞch chuyÓn nhanh tõ mét ®iÓm tíi mét ®iÓm. §−êng dÞch chuyÓn ®−îc x¸c ®Þnh bëi bé ®iÒu khiÓn §iÒu khiÓn ®−êng th¼ng cho phÐp sù dÞch chuyÓn däc theo mét trôc ë mét tèc ®é x¸c ®Þnh. §iÒu khiÓn contour ®−îc sö dông ®Ó ®iÒu khiÓn qua mét sè ®−êng (c¸c ®−¬ng th¼ng v ®−êng trßn) ë mét tèc ®é x¸c ®Þnh. ViÖc phèi hîp c¸c ®−êng th¼ng v ®−êng t¹o th nh c¸c ®−êng cong bÊt kú. §iÒu khiÓn vÒ c«ng nghÖ t¸c ®éng tíi c¸c tham sè c«ng nghÖ nh− t¾t trôc chÝnh, ®iÒu khiÓn tèc ®é ch¹y dao, thay dao, cÊp dung dÞch l m m¸t… TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT C¸c chøc n¨ng cña mét bé ®iÒu khiÓn NC -Qu¸ tr×nh t¹o, xö lý d÷ liÖu, v ®iÒu khiÓn thiÕt bÞ ®−îc ph©n th nh 3 cÊp: - CÊp nhËp/xuÊt d÷ liÖu: cã chøc n¨ng nhËn ch−¬ng tr×nh - CÊp xö lý: ®äc v xö lý c¸c th«ng tin c«ng nghÖ v h×nh häc trong ch−¬ng tr×nh, xuÊt ra c¸c tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn c¸c hÖ thèng trªn m¸y -CÊp ®iÒu khiÓn, t¹o tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn c¸c thiÕt bÞ chÊp h nh qua c¸c giao diÖn v o/ra t−¬ng øng. TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT 3
Nguyên lý c a máy gia công cơ khí có ñi u khi n CNC TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT §Æc ®iÓm cÊu tróc cña m¸y CNC C¸c th nh phÇn c¬ b¶n cña mét m¸y NC gåm: PhÇn m¸y c«ng cô, gåm: c¸c hÖ thèng c«ng t¸c v chÊp h nh (c¬ khÝ, ®iÖn, thuû khÝ) ®Ó thùc hiÖn chøc n¨ng gia c«ng. PhÇn m¸y c«ng cô vÒ c¬ b¶n cã cÊu tróc nh− c¸c m¸y th«ng th−êng. PhÇn ®iÒu khiÓn, gåm: - Bé ®iÒu khiÓn (controller), th−êng gäi l bé CNC, gåm phÇn cøng v phÇn mÒm thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng ®iÒu khiÓn. - HÖ ®o l−êng v ®iÒu khiÓn vÞ trÝ. - HÖ ®iÒu khiÓn phÇn c«ng t¸c (nh− trôc chÝnh cña m¸y c«ng cô). So víi m¸y th«ng th−êng, chÕ ®é l m viÖc cña c¸c m¸y CNC nÆng nÒ h¬n, nh−: tèc ®é trôc chÝnh cao g¸p 5-10 lÇn (4000 – 15000 v/ph), tèc ®é ch¹y dao cao gÊp h ng tr¨m lÇn (®Õn 10000 mm/ph). V× vËy yªu cÇu kü thuËt ®èi víi m¸y CNC kh¾t khe h¬n so víi m¸y th«ng th−êng. TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT 4
C¸c yªu cÇu ®èi víi m¸y CNC §é c÷ng v÷ng tÜnh v ®éng cña hÖ thèng c¬ khÝ cao, ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c kÝch th−íc v chÊt l−îng bÒ mÆt gia c«ng cao c¶ khi gia c«ng th« (c«ng suÊt lín) lÉn khi gia c«ng tinh (tèc ®é trôc chÝnh cao). §é cøng v÷ng cao cßn l yÕu tè ®¶m b¶o cho m¸y l m viÖc æn ®Þnh khi gia tèc lín, tèc ®é trôc chÝnh cao. Sö dông vËt liÖu cã kh¶ n¨ng gi¶m chÊn, hÊp thô dao ®éng còng cho phÐp t¨ng tÝnh æn ®Þnh c¬ häc. TÝnh æn ®Þnh nhiÖt cña hÖ thèng cao. BiÖn ph¸p ®Ó ®¹t ®−îc ®iÒu n y kh«ng chØ l gi¶m ma s¸t truyÒn ®éng m cßn l ph©n bè nhiÖt ®é hîp lý, dïng vËt liÖu v kÕt cÊu t¶n nhiÖt nhanh. Momen qu¸n tÝnh cña c¸c c¬ cÊu chuyÓn ®éng nhá, cho phÐp chóng l m viÖc víi gia tèc lín. TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT Mét sè ®Æc ®iÓm kh¸c cña m¸y CNC so víi m¸y th«ng th−êng - Th©n m¸y th−êng cã kÕt cÊu ®óc hoÆc h n tõ vËt liÖu cã c¬ tÝnh cao, cã nhiÒu g©n, hèc, chia khoang,... võa nhÑ, võa cøng v÷ng; truyÒn nhiÖt v hÊp thô dao ®éng tèt. - Trong c¸c hÖ truyÒn ®éng quan träng ®−îc dïng c¸c c¬ cÊu v vËt liÖu gi¶m ma s¸t, chÞu mßn, kh«ng khe hë (vÝt me - ®ai èc bi; ®−êng dÉn h−íng l¨n hoÆc tr−ît nh−ng ®−îc d¸n hoÆc phñ vËt liÖu Ýt ma s¸t, chÞu mßn; b¸nh r¨ng kh«ng khe hë). - Gi¶m tèi ®a truyÒn ®éng c¬ khÝ: dïng truyÒn ®éng ®iÖn, thuû lùc ®iÒu khiÓn tèc ®é v« cÊp thay cho hép sè; nèi trùc tiÕp trôc ®éng c¬ lªn trôc c«ng t¸c; dïng hép gi¶m tèc h nh tinh, thuû lùc hoÆc b¸nh r¨ng sãng - con l¨n cã tû sè truyÒn lín). - C¸c trôc ®−îc truyÒn ®éng trùc tiÕp, dïng hÖ truyÒn ®éng servo. TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT 5
- Do to n bé ho¹t ®éng cña m¸y ®−îc ®iÒu khiÓn tù ®éng, kh«ng cÇn sù can thiÖp th−êng xuyªn cña con ng−êi, nªn vïng l m viÖc th−êng ®−îc bao kÝn, ®¶m b¶o an to n v mü quan. C¸c kho chøa dao v ® i dao th−êng ®−îc ®−a vÒ phÝa sau ®Ó dÔ quan s¸t vïng gia c«ng. B¨ng m¸y (tiÖn) ®Æt nghiªng ®Ó dÔ tho¸t phoi v dung dÞch. - Ngo i c¸c hÖ thèng chÝnh, c¸c m¸y v trung t©m gia c«ng CNC cßn cã c¸c c¬ cÊu tù ®éng kh¸c, nh− thay dao tù ®éng, cÊp v kÑp ph«i tù ®éng, t¶i phoi tù ®éng, ®ãng më cöa tù ®éng,... ChÝnh c¸c hÖ thèng phô trî n y l¹i ®ãng vai trß quan träng trong viÖc ghÐp nèi c¸c m¸y CNC ®¬n lÎ víi nhau v víi c¸c thiÕt bÞ s¶n xuÊt kh¸c: robot, b¨ng t¶i, m¸y ®o 3 chiÒu,... th nh c¸c tÕ b o v c¸c hÖ thèng s¶n xuÊt linh ho¹t. TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT 2.2 C¸c trung t©m gia c«ng CNC Trung t©m gia c«ng (Machining Center) CNC cã kh¶ n¨ng thùc hiÖn nhiÒu nguyªn c«ng c«ng nghÖ kh¸c nhau, nh− tiÖn, phay, doa, gia c«ng ren, m i,... m b×nh th−êng ph¶i dïng mét sè m¸y CNC th«ng th−êng. Do yªu cÇu vÒ tËp trung nguyªn c«ng m c¸c TTGC cã nh÷ng ®Æc ®iÓm kÕt cÊu sau: - Cã nhiÒu trôc ®iÒu khiÓn (4 ®Õn 5 trôc hoÆc h¬n). - Cã hÖ thèng thay dao tù ®éng. - Cã c¬ cÊu cÊp ph«i, kÑp ph«i tù ®éng. - Cã kh¶ n¨ng giao tiÕp víi c¸c thiÕt bÞ s¶n xuÊt kh¸c, nh− robot, b¨ng t¶i,... - Nhê cã kh¶ n¨ng tËp trung nguyªn c«ng cao m c¸c TTGC cho phÐp t¨ng n¨ng suÊt, t¨ng ®é chÝnh x¸c gia c«ng. - Cã 2 lo¹i TTGC, l TTGC ngang v TTGC ®øng. TTGC ngang dùa trªn c¬ së m¸y tiÖn, cßn TTGC ®øng dùa trªn m¸y phay. TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT 6
Trung t©m gia c«ng ®øng TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT Trung t©m gia c«ng ngang TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT 7
2.3 Hi u qu c a t p h p các máy CNC thành h th ng FMS Tăng th i gian máy - Th i gian máy c a các máy ph thu c vào m c ñ t ñ ng hóa c a h th ng FMS và ñ ph c t p c a chi ti t gia công. ð tăng th i gian máy c n gi m th i gian gá và tháo chi ti t gia công, gi m th i gian thay dao - T p h p các máy CNC thành h th ng FMS cho phép tăng h s th i gian máy lên t i 50-70% Tăng h s s n xu t theo ca - ð t ñư c nh tăng kh năng ph c v nhi u máy, ñ ng th i nh vào vi c chu n b các công vi c chính ca th nh t và kh năng làm vi c 2, 3 ca v i s ít công nhân. - S d ng h th ng thay dao t ñ ng có th tăng h s sx theo ca lên 2 l n. Khi s d ng thêm c h th ng c p phôi và v n chuy n t ñ ng thì h s sx theo ca tăng lên 3 l n. TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT Gi m v n lưu thông nh gi m ñư c chu kỳ s n xu t - V n lưu thông khi t p h p các máy CNC thành h th ng FMS gi m là nh rút ng n ñư c chu kỳ sx. - B ng cách tăng h s th i gian máy (ktm), tăng h s sx theo ca (ktc) và gi m h s v n lưu thông (kgv) cho phép ñ t ñư c giá tr cao c a h s tăng giá thành cho phép (ktgt) c a h th ng FMS so v i máy CNC ñ c l p. Ktgt = ktm/ktc Gi m s công nhân trong sx - T ñ ng hóa toàn ph n các khâu v n chuy n và ñi u khi n thi t b cho phép công nhân có th ph c v nhi u máy - Trong FMS s thi t b gi m, kh năng ph c v nhi u máy tăng do ñó có th gi i phóng ñư c nhi u công nhân sx tr c ti p) TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT 8
3. Máy ño t a ñ M¸y ®o to¹ ®é (Coordinate Measuring Machine - CMM) l mét m¸y ®o v¹n n¨ng tù ®éng, cã kh¶ n¨ng kiÓm tra ®−îc rÊt nhiÒu d¹ng h×nh häc víi ®é chÝnh x¸c cao. CMM ®−îc dïng nh− mét thiÕt bÞ ®i kÌm víi c¸c m¸y CNC ®Ó gióp hiÖu chØnh c¸c sai sè khi g¸ ®Æt hay gi¸m s¸t tÝch cùc trong qu¸ tr×nh gia c«ng, gi¸m s¸t v bï mßn dao. Trong c«ng nghÖ ng−îc (Reverse Engineering), CMM ®−îc dïng nh− thiÕt bÞ sè ho¸ c¸c bÒ mÆt 3D, cho phÐp pháng t¹o l¹i c¸c chi tiÕt phøc t¹p khi thiÕt kÕ hoÆc tù ®éng xuÊt ch−¬ng tr×nh cho m¸y CNC. Víi nh÷ng kh¶ n¨ng nãi trªn, CMM vèn l mét thiÕt bÞ ®o kiÓm v¹n n¨ng ®· nhanh chãng trë th nh bé phËn kh«ng thÓ thiÕu ®−îc trong c¸c hÖ SXLH. TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT 3.1 KÕt cÊu cña CMM Gièng nh− m¸y CNC, c¸c CMM cã thÓ cã kiÓu ®øng, ngang. VÒ kÝch th−íc th× cã lo¹i ®Ó b n, còng cã lo¹i lín, ph¶i ®Æt trªn nÒn. CMM cã kÕt cÊu chung t−¬ng tù m¸y CNC: cã b n m¸y, ®Çu dß, c¸c ®−êng tr−ît v c¸c ®éng c¬ dÉn ®éng ®Çu dß theo c¸c trôc X. Y, Z. Tuy nhiªn, do yªu cÇu l m viÖc: chuyÓn ®éng nhÑ nh ng, chÝnh x¸c v kh«ng sinh lùc lín, CMM cã nh÷ng ®iÓm kh¸c: - Th©n m¸y rÊt v÷ng ch¾c, th−êng ®−îc ®óc tõ vËt liÖu ®Æc biÖt cã kh¶ n¨ng æn ®Þnh tr−íc sù rung xãc v thay ®æi nhiÖt ®é, mang mÆt b n g¸ rÊt chÝnh x¸c. Trong mét sè tr−êng hîp, trªn th©n m¸y cã g¾n hÖ thèng tù æn ®Þnh, chèng rung xãc dïng khÝ nÐn. - C¸c ®−êng tr−ît ®−îc chÕ t¹o chÝnh x¸c, l m b»ng hoÆc phñ hîp kim gèm chèng mßn v gi¶m ma s¸t. Mét sè m¸y ®−îc trang bÞ c¸c ®−êng tr−ît trªn ®Öm khÝ nÐn hoÆc thuû tÜnh. TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT 9
- HÖ thèng ®iÒu khiÓn rÊt tinh x¸c, cã kh¶ n¨ng di chuyÓn ®Çu dß theo 3 trôc víi ®é chÝnh x¸c tíi phÇm tr¨m µm. - PhÇn mÒm cña CMM t¹o ra giao diÖn ng−êi dïng (menu, giao diÖn ®å ho¹, c«ng cô lËp tr×nh), ®¶m b¶o chøc n¨ng nhËn, ph©n tÝch (ph©n tÝch h×nh häc, ph©n tÝch thèng kª, ®¸nh gi¸ kÕt qu¶ ®o,...), l−u tr÷ d÷ liÖu ®o, ®iÒu khiÓn c¸c ho¹t ®éng cña m¸y v giao diÖn víi c¸c thiÕt bÞ kh¸c trong hÖ thèng s¶n xuÊt. - PhÇn lín CMM ®−îc trang bÞ hÖ CAD/CAM chuyªn dïng v cã kh¶ n¨ng kÕt nèi, trao ®æi d÷ liÖu víi c¸c hÖ CAD/CAM th−¬ng m¹i kh¸c, cho phÐp ng−êi dïng t¸i t¹o m« h×nh vËt thÓ, hiÖu chØnh m« h×nh v lËp tr×nh cho m¸y CNC. TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT 3.2 Chøc n¨ng cña CMM CMM vèn l thiÕt bÞ ®o v¹n n¨ng, cho phÐp ®o chÝnh x¸c c¸c th«ng sè h×nh häc: kÝch th−íc th¼ng, kÝch th−íc gãc, b¸n kÝnh cung hoÆc vßng trßn; kiÓm tra c¸c th«ng sè kh«ng gian: ®é th¼ng cña c¹nh, ®é ph¼ng cña bÒ mÆt, ®é trßn, ®é song song, ®é vu«ng gãc gi÷a c¸c ®−êng v bÒ mÆt. Tuú kh¶ n¨ng tÝnh to¸n cña c¸c phÇn mÒm, CMM cã thÓ cho c¸c th«ng sè thø cÊp, nh− tæng chiÒu d i, tæng c¸c gãc, diÖn tÝch bÒ mÆt,... §ã l c¸c chøc n¨ng th−êng thÊy ë c¸c CMM ®éc lËp. KiÓm tra kÝch th−íc nhê CMM TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT 10
CMM cho phÐp quÐt v ghi l¹i täa ®é c¸c ®iÓm cña bÒ mÆt 3D. D÷ liÖu n y, sau ®ã cã thÓ ®−îc dïng ®Ó dùng l¹i m« h×nh, chØnh söa thiÕt kÕ hoÆc tÝnh to¸n quü ®¹o dao cho m¸y CNC Khi l m viÖc trong mét hÖ thèng s¶n xuÊt tù ®éng, trong c¸c tÕ b o hay hÖ thèng s¶n xuÊt linh ho¹t, CMM ho¹t ®éng theo ch−¬ng tr×nh lËp s½n, quy ®Þnh thñ tôc l m viÖc cña CMM. C¸c ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn CMM ®−îc l−u trong m¸y tÝnh trung t©m. Ch−¬ng tr×nh n y chøa c¸c lÖnh ®iÒu khiÓn m¸y lÇn l−ît ®o c¸c th«ng sè h×nh häc cÇn thiÕt. Mçi chñng lo¹i chi tiÕt ®−a v o kiÓm tra trªn CMM cÇn mét ch−¬ng tr×nh riªng. Sau khi chi tiÕt ®−îc g¸ lªn m¸y th× ch−¬ng tr×nh kiÓm tra t−¬ng øng ®−îc gäi v thùc hiÖn. KÕt qu¶ ®o ®−îc ph©n tÝch, so s¸nh víi dung sai trong d÷ liÖu v m¸y tÝnh ®−a kÕt luËn cã ®¹t hay kh«ng. NÕu chi tiÕt kh«ng ®¹t, nã sÏ bÞ tr¶ vÒ hoÆc trªn m n h×nh sÏ xuÊt hiÖn c¶nh b¸o. TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT Ví d v máy CMM CMM ki u ñ ng CMM ki u ngang TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT 11
CMM ki u ñ ng TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT 12
4. Robot công nghi p trong h th ng SXLH Robot c«ng nghiÖp (Industrial Robotics - IR) l tay m¸y v¹n n¨ng, ho¹t ®éng theo ch−¬ng tr×nh v cã thÓ lËp tr×nh l¹i ®Ó ho n th nh v n©ng cao hiÖu qu¶ ho n th nh c¸c nhiÖm vô kh¸c nhau trong c«ng nghiÖp, nh− vËn chuyÓn nguyªn vËt liÖu, chi tiÕt, dông cô hoÆc c¸c thiÕt bÞ chuyªn dïng kh¸c. IR cã 2 ®Æc tr−ng c¬ b¶n: - L thiÕt bÞ v¹n n¨ng, ®−îc T§H theo ch−¬ng tr×nh v cã thÓ lËp tr×nh l¹i ®Ó ®¸p øng mét c¸ch linh ho¹t, khÐo lÐo c¸c nhiÖm vô kh¸c nhau. - §−îc øng dông trong nh÷ng tr−êng hîp mang tÝnh c«ng nghiÖp ®Æc tr−ng, nh− vËn chuyÓn v xÕp dì nguyªn vËt liÖu, l¾p r¸p, ®o l−êng,... B¶n th©n IR l mét thiÕt bÞ kh¶ tr×nh nªn nã ®Æc biÖt thÝch hîp víi SXLH, nã l th nh phÇn kh«ng thÓ thiÕu ®−îc trong c¸c hÖ thèng s¶n xuÊt tù ®éng. TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT M ts ví d v robot Robot c ñ nh trên n n Robot di ñ ng trên ray TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT 13
Robot g n trên tư ng Robot ñư c dùng như m t máy CNC 6 tr c TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT 14
4.1 Yêu c u ñ i v i robot công nghi p Do tính ch t làm vi c trong FMS, các IR c n ñáp ng nh ng yêu c u: - Th c hi n công vi c m t cách t ñ ng trong các nguyên công chính cũng như các nguyên công ph - T ñ ng thay ñ i khi thay ñ i ñ i tư ng sx - Ti p xúc nh nhàng và chính xác v i các thi t b c a FMS - Có kh th c hi n các tác ñ ng ñi u khi n t i các thi t b công ngh chính c a FMS ñ th c hi n các nguyên công theo tu n t ñã ñư c l p trình. - ð mb oñ n ñ nh làm vi c trong FMS - Có kh năng trang b thi t b ki m tra t ñ ng ch t lư ng gia công TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT 4.2 ng d ng IR trong t ñ ng hóa sx ng d ng c a IR trong t ñ ng hóa sx r t ña d ng, ñ c bi t là vai trò c a chúng trong các h th ng FMS. Robot hóa các thi t b công ngh - Thi t b công ngh ñư c ph c v b i m t hay m t s robot ñ t ñ ng hóa các công vi c ph c v . Ví d : Trong gia công c t g t các công vi c thư ng ñư c ph c v b i robot là v n chuy n phôi và s n ph m, ñưa phôi vào thi t b gá k p và tháo s n ph m sau gia công, ñ o phôi khi gia công…. Trong sx ñúc, robot thư ng ñư c giao nhi m v l p, d khuôn, rót v t li u, làm s ch v t ñúc… Trong gia công áp l c, robot có th ñ m nh n vi c ñưa phôi vào vùng gia công và l y s n ph m, ñ o phôi khi rèn. Trong m t s trư ng h p, như khi hàn, sơn,… robot ñ ng th i là thi t b công ngh , nó tr c ti p ñi u khi n m hàn hay ñ u phun ñ hoàn thành nguyên công công ngh . TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT 15
TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT 16
Robot phun sơn mang ñ u Robot ph c v máy d p t m có phun sơn và có ñ gá ñ xoay 2 cánh tay, m t tay mang kìm v t c n sơn g p, tay kia mang 2 bu ng hút chân không TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT 17
Robot hóa các t bào s n xu t - T bào sx là t h p g m các thi t b công ngh , robot và các thi t b ph c v khác, ñ hoàn thành m t nhi m v sx ñ c l p. Các thi t b ph c v có th là các thi t b x p d , ñ nh hư ng… - M i t bào sx có th ho t ñ ng ñ c l p ho c liên k t v i các thi t b hay t bào sx khác ñ hình thành m t h th ng sx. - T bào sx có robot ph c v ñư c g i là t bào s n xu t robot hóa. Robot hóa h th ng s n xu t - Dây chuy n sx robot hóa: là t h p các t bào sx robot hóa, ñư c liên k t v i nhau b ng các thi t b v n chuy n ho c g m m t s thi t b công ngh , ñư c ph c v b i m t hay m t s robot và các thi t b v n chuy n,…ñ hoàn thành các nguyên công công ngh gia công s n ph m. TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT Tr m gia công v i rôb t TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT 18
- V m t không gian, các thi t b công ngh ñư c s p x p theo trình t công ngh - V m t th i gian, nh p sx t ng nguyên công ph i b ng nhau ho c b ng b i s c a nhau ñ ñ m b o nh p chung c a dây chuy n. - ð i v i dây chuy n sx, phương ti n v n chuy n không ch có nhi m v v n chuy n ñơn thu n mà còn duy trì nh p sx. TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT 5. T bào s n xu t linh ho t (FMC) H thèng SXLH ®−îc h×nh th nh tõ c¸c tÕ b o s¶n xuÊt linh ho¹t (Flexible Manufacturing Cell - FMC) FMC l ®¬n vÞ tæ chøc s¶n xuÊt c¬ së, l tæ hîp cña mét hoÆc mét sè thiÕt bÞ c«ng nghÖ cïng víi c¸c thiÕt phô trî cÇn thiÕt kh¸c (robot, b¨ng t¶i, thiÕt bÞ kiÓm tra, gi¸m s¸t,...), cã nhiÖm vô s¶n xuÊt tù ®éng mét nhãm c¸c s¶n phÈm t−¬ng tù nhau. FMC ph¶i cã kh¶ n¨ng tù thÝch øng víi sù thay ®æi cña ®èi t−îng s¶n xuÊt TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT 19
VÝ dô vÒ mét MFC: PhÇn thiÕt bÞ cña FMC n y gåm cã: - C¸c thiÕt bÞ c«ng nghÖ (mét trung t©m gia c«ng v 1 m¸y tiÖn). - C¸c thiÕt bÞ vËn chuyÓn (xe tù h nh v robot) phôc vô v liªn kÕt vÒ tæ chøc c¸c thiÕt bÞ c«ng nghÖ. - Kho chøa vËt liÖu, dông cô - PhÇn ®iÒu khiÓn ®−îc ph©n th nh 2 cÊp: cÊp thiÕt bÞ cã c¸c bé ®iÒu khiÓn CNC v robot. CÊp ®iÒu h nh tÕ b o: dïng m¸y tÝnh, th«ng qua m¹ng côc bé (LAN). TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT 6. H th ng SXLH (FMS) HÖ thèng SXLH (FMS) ®−îc h×nh th nh b»ng c¸ch ghÐp c¸c FMC ®Ó s¶n xuÊt c¸c nhãm s¶n phÈm ho n chØnh h¬n. C¸c tÕ b o v c¸c thiÕt bÞ s¶n xuÊt ®−îc s¾p xÕp theo d©y chuyÒn s¶n xuÊt, thùc hiÖn s¶n xuÊt theo nhÞp. C¸c ®èi t−îng trong nhãm cã thÓ ®−îc ®−a v o d©y chuyÒn mét c¸ch ngÉu nhiªn. CÊu tróc chøc n¨ng cña mét FMS TS. Tr n ð c Tăng – Khoa HKVT 20