Lí thuyết điều khiển nâng cao - Chương 3: Cấp phôi tự động

Chương 3-CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG
3.1. Ý NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI
3.2. VẤN ĐỀ ĐỊNH HƯỚNG PHÔI
3.3. CẤU TẠO PHỄU CẤP PHÔI
3.4. MÁNG DẪN PHÔI
3.5. CÁC CƠ CẤU KHÁC CỦA HỆ THỐNG CẤP PHÔI
3.1. Ý NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI
 1. Ý NGHĨA CỦA VIỆC CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG.
 2. PHÂN LOẠI CÁC HỆ THỐNG CẤP PHÔI TỰ 
ĐỘNG.
 3.CẤU TẠO CHUNG CỦA MỘT HỆ THỐNG 
CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG.
Ý NGHĨA CỦA VIỆC CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG
Cấp phôi là quá trình chuyển phôi từ ổ chứa phôi qua 
máng dẫn và từ một số bộ phận khác tới vị trí gia công .
Việc cấp phôi có ý nghĩa to lớn sau:
Biến máy bán tự động thành máy tự động. Dây chuyền sản 
xuất thành đường dây tự động .
Mang lại hiệu quả kinh tế nhờ giảm tổn thất về thời gian.
Cải thiện điều kiện làm việc của công nhân ,đặc biệt trong 
môi trường độc hại ,nhiệt độ cao, phôi có trọng lượng lớn 
.. 
PHÂN LOẠI CÁC HỆ THỐNG 
CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG
Dựa vào dạng phôi ta chia ra 3 hệ thống 
cấp phôi chính:
Hệ thống cấp phôi cuộn .
Hệ thống cấp phôi dạng thanh.
Hệ thống cấp phôi rời từng chiếc.
Phôi cuộn là dây thép tròn có đường kính nhỏ 
hoặc những lá thép mỏng được cuộn tròn vào 
tang . Mỗi lần gia công phải kéo ra và nắn thẳng 
để đưa tới vị trí gia công .(hình)
Hệ thống cấp phôi cuộn
Sơ đồ hệ thống cấp phôi cuộn
Phôi cuộn
Bộ phận nắn thẳng
Bộ phận kéo phôi
Hệ thống cấp phôi thanh
Phôi thanh dài từ 1 –5m có thể tròn hoặc 
vuông được nắn thẳng, có độ chính xác cao 
và độ bóng tốt .
Cấp phôi có hai phương pháp :
-Dùng tải trọng để đẩy phôi tới cữ chặn. 
-Dùng chấu phóng phôi .
CƠ CẤU KẸP PHÔI BẰNG CHẤU KẸP ĐÀN HỒI
Cấp phôi thanh cho máy tiện định hình
ÑC
1 2 3 4 5 6
7
8
9
a)
Cấp phôi thanh cho máy tiện dọc
ĐC
1
2
3
45
6
Hệ thống cấp phôi rời
Phôi rời có 3 loại chủ yếu :
+ Chi tiết có trọng lượng lớn như các loại hộp.
+ Chi tiết có trọng lượng lớn và quay khi gia công 
như các loại trục lớn.
+ Các chi tiết nhỏ, hình dáng đơn giản, dùng chế tạo 
các chi tiết tiêu chuẩn.
Chi tiết có trọng lượng lớn
Chi tiết có trọng lượng lớn và không quay 
trong lúc gia công , có khối lượng gia công 
nhiều , nhiều bề mặt gia công do đó 
không dùng ổ chứa hay phễu mà phải dùng 
hệ thống chờ hay hệ thống dự trử phôi.
Chi tiết có trọng lượng lớn và quay 
khi gia công
Chi tiết có trọng lượng lớn và quay khi gia 
công như các loại trục của máy công cụ như
: trục chính máy tiện , phay , trục của hộp 
giảm tốc, trục khuỷ
Các chi tiết nhỏ
Chia hai nhóm :
+Hình dáng đơn giản phần lớn là các chi tiết 
tiêu chuẩn như :bulông, đai ốc, chốt trụ, bi, 
bạc, vít xẻ rãnh  cấp phôi tự động bằng 
phễu và máng dẫn
+Hình dáng phức tạp : các chi tiết dạng càng 
,van nước ,van hơi dùng ổ cấp phôi bán 
tự động.
YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG CẤP PHÔI RỜI
 Dự trữ đủ số lượng phôi theo yêu cầu gia công của 
máy, nghĩa là năng suất của hệ thống phải phù hợp 
với khả năng của máy.
 Đảm bảo phôi có vị trí xác định trong không gian 
trước khi đưa vào vùng gia công .
 Vận chuyển phôi vào vị trí gia công đúng nhịp do 
máy yêu cầu .
 Đảm bảo phôi không bị hư hỏng trong quá trình 
vận chuyển.
[Ví du ]ï
CẤU TẠO CHUNG
+ Cơ cấu chứa phôi .
+ Cơ cấu định hướng phôi .
+ Cơ cấu vận chuyển phôi.
+ Cơ cấu chia phôi .
+ Cơ cấu giảm tốc độ phôi.
+ Cơ cấu ngăn và đưa phôi.
+ Cơ cấu đẩy phôi ra khỏi vị trí định vị.
PhễuCơ cấu gạtMáng
Cơ cấu giảm tốc độ
Cơ cấu đưa phôiCơ cấu kẹp
Cơ cấu đẩy phôi 
vào
Phôi
Cơ cấu đẩy phôi
ra
Hệ thống cấp phôi tự động chi tiết trụ có 
hai trục đối xứng 
VÍ DỤ VỀ MỘT HỆ THỐNG CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG
3.2 VẤN ĐỀ ĐỊNH HƯỚNG PHÔI
KHÁI NIỆM CHUNG.
CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH 
HƯỚNG PHÔI.
KHÁI NIỆM CHUNG
Định hướng phôi là một vấn đề hết sức 
quan trọng. Hình dáng, kích thước, trọng 
lượng của nó quyết định khả năng tự định 
hướng và quyết định phương pháp định 
hướng của hệ thống cấp phôi.
CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH 
HƯỚNG PHÔI
Định hướng bằng vấu móc.
Định hướng bằng khe rãnh.
Dùng lỗ định hình hoặc túi để định 
hướng.
Định hướng phôi bằng ống.
Định hướng phôi lần thứ hai
Định hướng bằng vấu móc
Định hướng bằng khe rãnh
Dùng lỗ định hình hoặc túi để định hướng
Định hướng phôi bằng ống
Định hướng phôi lần thứ hai
 Có một số loại phôi không thể định hướng hai bước 
cùng một lúc mà phải phân chia hai bước riêng biệt :
 + Bước một thường lợi dụng vị trí ổn định tự nhiên 
của chi tiết trong quá trình chuyển động để định 
hướng. 
 + Bước hai thường nhờ sự tác động của cơ cấu định 
hướng, bước hai này có thể sửa lại hướng phôi cho 
đúng hoặc loại bỏ những phôi có hướng sai.
Phương pháp loại bỏ phôi sai hướng
Phương pháp sửa phôi sai hướng
LOẠI BỎ PHÔI SAI HƯỚNG
LOẠI BỎ PHÔI SAI HƯỚNG
SỬA PHÔI SAI HƯỚNG
CẤU TẠO PHỄU CẤP PHÔI
Phễu cấp phôi kiểu đĩa quay
Phễu cấp phôi kiểu giá nâng và cánh gạt.
Phễu cấp phôi kiểu đĩa có móc quay.
Phễu cấp phôi kiểu hai ống nửa 
Phễu cấp phôi định hướng bằng rảnh.
Phễu cấp phôi rung động.
Phễu cấp phôi kiểu đĩa quay
Phễu cấp phôi kiểu giá nâng và cánh gạt
Có nguyên tắc định hướng giống nhau . Chỉ 
khác cánh gạt chuyển động lắc xung quanh tâm 
còn giá nâng thì chuyển động tịnh tiến.
HỆ THỐNG CẤP PHÔI CÓ GIÁ NÂNG
HỆ THỐNG CẤP PHÔI CHO MÁY TIỆN
Phễu cấp phôi kiểu đĩa có móc quay
Phôi chứa trong phễu 
qua cửa chắn rơi vào 
thùng và được móc 
vào các móc quay tới 
vị trí rơi , theo ống 
dẫn hướng đi ra 
ngoài.
phim
Phim 3D
phim
Phễu cấp phôi kiểu ống hai nửa
Phễu cấp phôi kiểu ống hai nửa
Phễu cấp phôi định hướng bằng rãnh
Trong phễu có đĩa 
quay , trên đĩa có 
các vấu móc làm 
nhiệm vụ đẩy phôi 
ra máng cho phôi lọt 
vào rãnh.
Dùng cho phôi có 
mũ , chiều dày phôi 
l=50mm; d=10mm
phim
Phễu cấp phôi rung động
a
FmsFqt
A
B
P
a)
Fqt
Fms
P
c)
Pñ
Pn
A
B
a
FmsFqt
P
b)
 añ
an
B
Phễu cấp phôi rung động
Phôi thường là các chi tiết dẹp được cấp vào cốc phễu.
Khi nam châm có điện phễu sẽ rung thực hiện chuyển động 
tịnh tiến lên xuống và quay xung quanh tâm của nó(chuyển động 
xoắn).
Mỗi lần dao động phôi dịch chuyển trên máng theo hướng VB và 
đi từ thấp đến cao. 
VB
phim3D
12
3
phim
MÁNG DẪN PHÔI
 CẤU TẠO CHUNG.
MỘT SỐ LOẠI MÁNG DẪN PHÔI.
Là một bộ phận quan trọng trong hệ 
thống cấp phôi . Nhiệm vụ của nó là dẫn 
phôi từ phễu đến bộ phận lưu trử phôi hay 
vị trí gia công .
Tuỳ theo hình dáng phôi và kích 
thước của phôi mà có các loại kết cấu 
máng tương ứng
CẤU TẠO CHUNG
MỘT SỐ LOẠI MÁNG DẪN PHÔI
Máng chữ nhật.
Máng chữ T.
Máng chữ V.
Máng chữ U có rãnh.
Máng một thanh.
Máng hai thanh.
Máng một thanh treo.
Máng 2 thanh đỡ
Máng chữ nhật
Máng chữ T
Máng chữ V
Máng chữ U có rảnh
Máng một thanh
Máng hai thanh
Máng một thanh treo
Máng 2 thanh đỡ
BL
D
N0
NT
E
a) b)
Hình 3.25 Tính toán máng dẫn
O
O
CƠ CẤU TÁCH PHÔI VÀ CƠ CẤU ĐƯA PHÔI
 CƠ CẤU TÁCH PHÔI.
 CƠ CẤU ĐƯA PHÔI.
a b c d e
Có nhiệm vụ điều tiết phôi theo đúng nhịp 
gia công của máy .
Thông thường cơ cấu này đặt cuối máng 
dẫn phôi và giữ phôi nằm chờ ở vị trí đó .
Có nhiều trường hợp cơ cấu tách phôi làm 
luôn nhiệm vụ đưa phôi .(hình)
CƠ CẤU TÁCH PHÔI
CƠ CẤU TÁCH PHÔI
PHIM MÔ PHỎNG CƠ CẤU TÁCH PHÔI
Có nhiệm vụ đưa phôi vị trí gá đặt để gia 
công thường đưa phôi tới tâm máy, để cơ
cấu đẩy phôi vào trục chính của máy hoặc 
hai mũi chống tâm .
Cơ cấu này thực hiện rất chính xác cả về 
thời gian và không gian . Kết cấu của cơ cấu 
này sao cho khi lùi về không bị phôi làm 
cản trở chuyển động của nó .(hình)
CƠ CẤU ĐƯA PHÔI
Hình 3.27 Cơ cấu đưa phôi
a)
c)
e)
h)
b)
d)
g)
i)
CƠ CẤU ĐƯA PHÔI
PHIM MÔ PHỎNG CƠ CẤU ĐƯA PHÔI
CƠ CẤU ĐẨY PHÔI VÀ CƠ CẤU ĐỔI HƯỚNG PHÔI
 CƠ CẤU ĐẨY PHÔI.
 CƠ CẤU ĐỔI HƯỚNG PHÔI.
Có nhiệm vụ đẩy phôi từ cơ cấu đưa 
vào trục chính hoặc đẩy phôi đã gia 
công ra khỏi trục chính để chuyển sang 
công việc tiếp theo .
(hình)
CƠ CẤU ĐẨY PHÔI
CƠ CẤU ĐẨY PHÔI
Hình 3.28 Cơ cấu đẩy phôi
a)
b)
c)
d)
e)
g)
Phôi
Phôi
Phôi
CƠ CẤU ĐỔI HƯỚNG PHÔI
Trong quá trình cấp phôi có lúc cần phải 
thay đổi hướng phôi đi một góc 90 độ hoặc 
180 độ để thực hiện công việc tiếp theo. 
Đặc biệt là chuyển từ công đoạn gia công 
này sang công đoạn gia công khác, từ chỗ 
vận chuyển tới vùng gia công .(hình)
PHIM MÔ PHỎNG CƠ CẤU ĐỔI HƯỚNG PHÔI
PHIM MÔ PHỎNG CƠ CẤU ĐỔI HƯỚNG PHÔI
CÁC PHIM MÔ PHỎNG
CẤP PHÔI MÁY CÁN REN
CẤP PHÔI QUAY
CẤP PHÔI THANH
DẬP VỎ PIN
DÂY CHUYỀN ROBOT
DÂY CHUYỀN TỔNG HỢP
ĐỊNH HƯỚNG 1
CÁC PHIM MÔ PHỎNG
ĐỊNH HƯỚNG 2
ĐỔI HƯỚNG
MÀI HAI ĐÁ
MÁY KHOAN CẦN
PHỄU ĐẨY ĐAI ỐC
PHỄU ĐẨY TRỤC
PHỄU QUAY BI
CÁC PHIM MÔ PHỎNG
PHỄU RUNG
PHỄU CÁNH GẠT
MÁY DẬP
MÀI VÔ TÂM
MÁY TIỆN TỰ ĐỘNG
PHỄU QUAY ĐAI ỐC
MÁY KHOAN
PHỄU QUAY ĐAI ỐC 2