Thiết kế hệ thống khoan gỗ tự động cho DNTN Kim Long 2

THIẾT KẾ HỆ THỐNG MÁY KHOAN GỖ TỰ ĐỘNG
Hình 2.6 Khung kệ hoàn chỉnh 27

Hình 2.7 Thợ thủ công đang thực hiện công đoạn đan lát. 27

Hình 3.1 Thanh gỗ dùng làm khung kệ 28
Hình 3.2 Kích thước và các hình chiếu của thanh gỗ 28
Hình 3.3 Cơ cấu cấp gỗ 30
Hình 3.4 Bản vẽ tách chi tiết cơ cấu cấp gỗ. 30
Hình 3.5 Kích thước của phễu cấp gỗ. 31
Hình 3.6 Cơ cấu băng tải 31
Hình 3.7 Cơ cấu băng tải có gai dọ
c 32
Hình 3.8 Xilanh đẩy gỗ 32
Hình 3.9 Thanh dẫn hướng 32
Hình 3.10 Nguyên lý hoạt động của cơ cấu cấp gỗ 33
Hình 3.11 Cơ cấu kẹp gỗ 34
Hình 3.12 Bản vẽ lắp ráp các chi tiết của cơ cấu kẹp gỗ. 34

Hình 3.13 Hai thanh sắt vuông lồng vào nhau 35

Hình 3.14 Nguyên lý hoạt động của cơ cấu kẹp gỗ 35
Hình 3.15 Bộ khung của cơ cấu khoan 36
Hình 3.16 Cơ cấu khoan gỗ. 36
Hình 3.17 Bản vẽ tách chi tiết cơ cấu khoan gỗ. 37
Hình 3.18 Bộ phận khoan 37
Hình 3.19 Bản vẽ tách chi tiết bộ phận khoan 38
Hình 3.20 Nguyên lý hoạt động của c
ơ cấu khoan gỗ 38
Hình 3.21 Cơ cấu gạt gỗ đã khoan 39
Hình 3.22 Bản vẽ tách chi tiết cơ cấu gạt gỗ đã khoan 39
Hình 3.23 Rãnh dẫn hướng thanh gỗ 40


THIẾT KẾ HỆ THỐNG MÁY KHOAN GỖ TỰ ĐỘNG
Hình 3.24 Nguyên lý hoạt động của cơ cấu gạt gỗ 40
Hình 3.25 Hệ thống máy khoan gỗ tự động hoàn chỉnh 41
Hình 3.26 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống máy khoan gỗ tự động 41
Hình 3.27 Bản vẽ tách chi tiết hệ thống máy khoan gỗ tự động 42
Hình 3.28 Khung bàn đặt hệ thống 42
Hình 3.29 Các hình chiếu và kích thước khung bàn đặt hệ th
ống 43
Hình 3.30 Xilanh đẩy gỗ. 44
Hình 3.31 Xilanh kẹp gỗ. 45
Hình 3.32 Xilanh đẫy dàn khoan. 46
Hình 3.33 Xilanh gạt gỗ 46
Hình 3.34 Động cơ khoan 47
Hình 3.35 Động cơ kéo băng tải 47
Hình 3.36 Cảm biến từ dùng cho xilanh và công tắc hành trình 48
Hình 3.37 Biểu đồ trạng thái của hệ thống. 50
Hình 3.38 S
ơ đồ mạch khí nén 50
Hình 3.39 Sơ đồ mạch điều khiển. 51
Hình 3.40 Sơ đồ mạch động lực 51
Hình 3.41 Hình ảnh thực tế của hệ thống đã được thiết kế 53
Hình 3.42Xilanh đẩy gỗ 53

Hình 3.43 Phễu cấp gỗ 53

Hình 3.44 Thanh gỗ được đẩy vào vị trí kẹp 53

Hình 3.45 Thanh gỗ được kẹp bởi Xylanh kẹp. 53

Hình 3.46 Động cơ khoan lỗ 54

Hình 3.47 Xilanh gạt gỗ ra thùng chứa 54
Hình 3.48 Tủ điện điều khiển 54


THIẾT KẾ HỆ THỐNG MÁY KHOAN GỖ TỰ ĐỘNG

B. BẢNG BIỂU
Bảng đơn vị thứ nguyên tính lực 16
Bảng mã màu VDI/ VDE 0113/57113 23
- 1 -

THIẾT KẾ HỆ THỐNG MÁY KHOAN GỖ TỰ ĐỘNG

PHẦN MỞ ĐẦU



Mặt hàng thủ công mỹ nghệ hiện nay đang rất phát triển tại Biên Hòa và nhiều
nơi khác có giá trị xuất khẩu cao. Trong đó để làm ra các sản phẩm như: kệ, vali, …
phải thông qua công đoạn làm khung. Trong công đoạn này phải tiến hành các bước
như cắt cây, khoan cửa, ghép khung…. Và hầu hết các doanh nghiệp đang sản xuất
dưới hình thức là thủ công. Vì vậy năng suất thấp đồng thời gây ra sai số lớn
đặc biệt
là công đoạn khoan cửa kệ hoặc vali. Khi khoan cửa người công nhân thường dùng
máy khoan bàn và tốn rất nhiều thời gian cho việc khoan, làm cử. Thiết kế hệ thống
máy khoan gỗ tự động từ khâu cấp liệu đến khoan hai lỗ cho thanh gỗ cung cấp cho
các công đoạn tiếp theo, hệ thống còn có thể thay đổi khoảng cách giữa hai lỗ một
cách nhanh chóng. Do đó việc tăng năng suất sản xuất, nâng cao
độ chính xác, giảm
tối thiểu các sai lệch trong quá trình khoan gỗ là yêu cầu cần thiết đối với các doanh
nghiệp sản xuất hàng thủ công mỹ nghệ.
Được sự chấp thuận của Hội đồng khoa học và đào tạo khoa Cơ Điện trường
Đại học Lạc Hồng, đề tài được mang tên: “Thiết kế hệ thống máy khoan gỗ tự động”.
Đề tài được tiến hành dưới sự h
ướng dẫn của Th.S Phạm Văn Toản, các sinh
viên thực hiện: Nguyễn Thành Chung và Lưu Đăng Khoa.
Nội dung thực hiện của đề tài là ứng dụng tự động hóa để thực hiện công việc
khoan hai lỗ cho thanh gỗ cung cấp cho các doanh nghiệp sản xuất mặt hàng thủ công
mỹ nghệ. Hệ thống sẽ đảm bảo độ chính xác của hai lỗ khoan trên thanh gỗ cao hơn so
với các thanh gỗ sau khi được người công nhân ti
ến hành khoan bằng tay.
Mục đích của đề tài là nâng cao độ chính xác của hai lỗ khoan trên thanh gỗ và
nâng cao năng suất.
- 2 -
THIẾT KẾ HỆ THỐNG MÁY KHOAN GỖ TỰ ĐỘNG

PHẦN NỘI DUNG
CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1.1 Mặt hàng thủ công mỹ nghệ
1.1.1 Nguyên vật liệu của mặt hàng thủ công mỹ nghệ. [12]
Các làng nghề truyền thống ở nước ta rất đa dạng và phong phú, nổi bật nhất là
các ngành nghề chạm trổ, điêu khắc gỗ, đan mây - tre - lá … đang rất thịnh hành, đặc
biệt ở Biên Hòa, tạo ra nhiều sản phẩm như: kệ, vali, túi xách, bình hoa, bàn ghế, … từ
nguồn nguyên vật liệu dân dã nh
ư: lá bèo, dây chuối sứ, lục bình khô, dây đai, cói, tre
trúc, rơm rạ, … các nghệ nhân tạo ra các sản phẩm có giá trị kinh tế và nghệ thuật cao,
được thị trường các nước: Mỹ, Pháp, Đức, Ý, Hàn Quốc, … rất ưa chuộng.
Hình 1.1 Nguyên vật liệu từ cây mây – tre – lá.
- 3 -
THIẾT KẾ HỆ THỐNG MÁY KHOAN GỖ TỰ ĐỘNG
1.1.2 Sản phẩm thủ công mỹ nghệ. [12]
Sau khi nguyên liệu thô từ thân cây đay, lục bình được người dân thu hoạch, xử
lý sơ bộ trở thành nguyên liệu chính để sản xuất các mặt hàng thủ công mỹ nghệ.
Nguyên liệu được chuyển đến tay nghệ nhân để tạo ra các sản phẩm xuất khẩu.
Hình 1.2 Các sản phẩm: kệ, vali.

Hình 1.3 Các sản phẩm: giỏ đựng hoa quả.


- 4 -
THIẾT KẾ HỆ THỐNG MÁY KHOAN GỖ TỰ ĐỘNG

Hình 1.4 Laptop có vỏ ngoài làm từ tre thiên nhiên .

1.2 Quy trình sản xuất sản phẩm: kệ hoặc vali. [13]
Để hình thành đươc một sản phẩm có giá trị cao về mặt kinh tế, doanh nghiệp
phải bắt tay vào việc làm chuẩn bị nguyên liệu gỗ để làm khung, từ khung đó người
nghệ nhân mới hình thành các loại mặt hàng. Làm sạch các thành phần dư thừa của sản
phẩm là công đoạn kế tiếp cuối cùng là hoàn thiện, đóng gói sản phẩm.

Hình 1.5 Sơ đồ khối các công đoạn chính hoàn thành sản phẩm kệ hoặc vali.

- 5 -
THIẾT KẾ HỆ THỐNG MÁY KHOAN GỖ TỰ ĐỘNG
Trong các công đoạn được trình bày trên hình thì làm khung là một trong các
công đoạn quan trọng để có thể hình thành nên một sản phẩm đạt tiêu chuẩn, có chất
lượng mà khách hàng yêu cầu.
1.3 Quy trình khi người công nhân khoan gỗ bằng tay. [13]

Hình 1.6 Sơ đồ khối các công đoạn khoan hai lỗ cho thanh gỗ bằng tay.
Ưu điểm: - Chi phí đầu tư thấp.
- Phù hợp cho sản xuất đơn chiếc.
.Nhược điểm:
- Phế phẩm nhiều.
- Tốn khá nhiều thời gian cho việc canh chỉnh cử.
- Năng suất tương đối thấp.
1.4 Kiến thức cơ b
ản về vật liệu gỗ. [5]
Gỗ có các ưu điểm như: nhẹ, cường độ cao, đàn hồi, có thể chịu đựng va đập và
chấn động, lại có hoa văn đẹp. Gỗ là vật liệu không thể thiếu trong xây dựng kinh tế
và đời sống.

- 6 -
THIẾT KẾ HỆ THỐNG MÁY KHOAN GỖ TỰ ĐỘNG
Gỗ là vật liệu thiên nhiên, phân biệt gỗ một cách chính xác, sử dụng gỗ một
cách đúng đắn, tìm hiểu và nắm vững đặc trưng của gỗ là việc hết sức cần thiết.
Gọi vật liệu gỗ là để chỉ bộ phận thân cây có tác dụng trong công nghệ mộc sau
khi đã loại bỏ lá cành và rể.
Tính chất vật liệu của gỗ:
Nước và hàm lượng nước trong gỗ
, thành phần nước và hàm lượng nước trong
gỗ chiếm phần lớn trọng lượng gỗ. Thành phần nước này ảnh hưởng trực tiếp đến tính
chất của gỗ. Gỗ sẽ thay đổi theo sự tăng giảm của nước.
Phương pháp xác định hàm lượng nước:
Gỗ tươi: hàm lượng nước 50 – 100 %.
Gỗ ướt: gỗ vận chuyển dưới nước hoặc bảo quản dướ
i nước thường có hàm
lượng nước trên 100 %.
Gỗ tự nhiên: gỗ để khô tự nhiên hàm lượng nước khoảng 12 -18 %.
Gỗ sấy khô: gỗ sấy nhân tạo hàm lượng nước khoảng 4 – 15 %.
Phương pháp tính tỷ số nước:
Tỷ số nước là tỷ số giữa trọng lượng nước chứa trong gỗ so với trong lượng gỗ
gọi là tỷ số chứa nước.

%.100×
−
=
kho
khouot
G
GG
W

Trong đó: G
ướt
: là trọng lượng gỗ ướt (gam).
G
khô
: là trọng lượng gỗ khô hoàn toàn (gam).
W : tỷ số chứa nước của gỗ (%).
Các thanh gỗ dùng trong ngành sản xuất hàng thủ công mỹ nghệ được lấy từ
các loại cây được trồng đại trà ở nước ta như: Thông, Điều, Xà Cừ, Tràm, …
- 7 -
THIẾT KẾ HỆ THỐNG MÁY KHOAN GỖ TỰ ĐỘNG



Hình 1.7 Nguyên liệu gỗ. [12]
Đây là những loại gỗ có cấu tạo và cơ tính không cứng chắc nên rất thuận lợi
cho việc chọn tốc độ và công suất của động cơ khoan.
1.5 Quá trình cắt và các yếu tố cắt khi khoan. [10]
Khi khoan, mũi khoan có chuyển động quay tròn, đồng thời chuyển động tịnh
tiến theo chiều trục mũi khoan.
t
s
o/2
t=D/2
S
0/
2

Hình 1.8 Các yếu tố của chế độ cắt khi khoan. [10]
Tốc độ cắt V :là tốc độ vòng ứng với đường kính lớn nhất của mũi khoan.
phm
nD
V /
1000

π
=

Xem chi tiết: Thiết kế hệ thống khoan gỗ tự động cho DNTN Kim Long 2