BÀI tập lớn học PHẦN THIẾT kế và PHÁT TRIỂN sản PHẨM đề tài thiết kế concept cho sản phẩm khoan điện cầm tay

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA CƠ KHÍ
------

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN
HỌC PHẦN: THIẾT KẾ VÀ PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM
Đề tài: Thiết kế concept cho sản phẩm khoan điện cầm tay

Giáo viên hướng dẫn:

Th.S Nhữ Quý Thơ

Sinh viên thực hiện:

Phan Văn Sơn – 2018606843
Phạm Công Sơn – 2018606381
Lưu Lê Sơn – 2017605332

Lớp:

ME6062001

Khoa:

Cơ khí – K13

Hà Nội - 2021

TIEU LUAN MOI download :

PHIẾU HỌC TẬP CÁ NHÂN/NHĨM
I. Thơng tin chung
1. Tên lớp: ME6062001 Khóa: 13
2. Tên nhóm: Nhóm 16
Họ và tên thành viên: Phan Văn Sơn
MSV: 2018060843
Phạm Công Sơn
MSV: 2018606381
Lưu Lê Sơn
MSV: 2017605332
II. Nội dung học tập
1. Tên chủ đề: Thiết kế concept cho sản phẩm khoan điện cầm tay.
2. Hoạt động của sinh viên
Nội dung 1: Mô tả mục tiêu sản phẩm
- Mô tả sản phẩm
- Mục tiêu kinh doanh
- Mục tiêu thị trường
- Các điều kiện ràng buộc
- Các bên liên quan
Nội dung 2: Xác lập nhu cầu khách hàng
- Lựa chọn phương pháp lấy nhu cầu khách hàng
- Lập bảng đối tượng khách hàng lấy ý kiến
- Thực hiện lấy ý kiến khách hàng: Lập bảng câu hỏi cho khách hàng, lấy ý
kiến nhu cầu khách hàng (>= 20 nhu cầu).
- Diễn dịch nhu cầu khách hàng
- Đánh giá mức độ quan trọng các nhu cầu khách hàng
- Ghép nhóm nhu cầu khách hàng
Nội dung 3: Xác lập thơng số kỹ thuật mục tiêu
- Xác lập các thông số bao gồm: Mô tả (Metric) và Giá trị (value) kèm theo

đơn vị đo (>=10 thông số).
Nội dung 4: Xây dựng concept
- Chia tách vấn đề
- Tìm kiếm bên ngồi
- Tìm kiếm bên trong
- Tổ hợp giải pháp: Xây dựng cây concept

TIEU LUAN MOI download :


- Lựa chọn 3 concept trong cây concept, chỉ rõ các nhánh của từng concept
trong cây concept (bằng 3 màu khác nhau cho từng concept)
- Mô tả từng concept dựa vào cây concept
- Xây dựng bản vẽ phác sơ bộ cho từng concept.
Nội dung 5: Lựa chọn concept
- Chọn 1 trong 3 concept để phát triển tiếp theo bằng phương pháp ma trận ra
quyết định.
- Chọn phương pháp và thực hiện lựa chọn concept theo phương pháp đó
Nội dung 6: Thiết kế mức hệ thống
- Khởi tạo sơ đồ các modul của concept
- Xây dựng các khối chức năng của concept
- Xây dựng lớp hình học thơ
- Xác định các tương tác
- Xây dựng sơ đồ nhóm chi tiết và nhóm thiết kế
- Phác thảo sản phẩm bằng phần mềm CAD và/hoặc bằng bản vẽ phác. Áp
dụng các công cụ hỗ trợ: Mơ hình hóa mơ phỏng, CAD, HIL,… để thiết kế sản
phẩm.
3. Sản phẩm nghiên cứu: Báo cáo thu hoạch bài tập lớn.
III. Nhiệm vụ học tập
1. Hoàn thành bài tập lớn theo đúng thời gian quy định (từ ngày 04/04/2021

đến ngày 24/04/2021).
2. Báo cáo sản phẩm nghiên cứu theo chủ đề được giao trước hội đồng đánh
giá.
IV. Học liệu thực hiện tiểu luận, bài tập lớn, đồ án/dự án
1. Tài liệu học tập: Bài giảng môn học thiết kế và phát triển sản phẩm và các
tài liệu tham khảo.
2. Phương tiện, nguyên liệu thực hiện tiểu luận, bài tập lớn, đồ án/dự án (nếu
có): Máy tính.
KHOA/TRUNG TÂM

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

TIEU LUAN MOI download :


Ths. Nhữ Quý Thơ

TIEU LUAN MOI download :


1. MỤC TIÊU SẢN PHẨM
Sau khi thống nhất được kế hoạch dự án khoan điện cầm tay, nhóm thiết kế
tiến hành liệt kê lại các thông tin của dự án để mọi người có thể nắm đủ và đúng
nội dung của dự án thông qua bảng mục tiêu sản phẩm.
Bảng 1.1 Bảng mục tiêu sản phẩm khoan điện cầm tay

Mô tả sản phẩm
Khoan điện cầm tay tích hợp pin cho cơng nhân, có nhiều chế độ khoan
với tốc độ có thể kiểm soát.
Mục tiêu kinh doanh

− Bán ra thị trường vào quý I năm 2021, dự kiến chiếm 20% thị phần
trong nước vào quý I năm 2022.
− Đạt doanh thu 60 tỷ đồng vào quý 4 năm 2022, tỷ suất lợi nhuận đạt
30%.
− Dự kiến đưa ra thị trường nước ngồi, chiếm 5% thị phần các nước
Đơng Nam Á vào năm 2025.
Xác định thị trường
− Thị trường chính: Cơng nhân.
− Thị trường thứ cấp: Thợ lắp ráp, hộ gia đình.
Các điều kiện ràng buộc
− Khoan sử dụng nguồn năng lượng từ pin có thể sạc lại.
− Khoan có khả năng kiểm soát tốc độ.
− Tuổi thọ các bộ phận cao.
− Sản phẩm khoan gọn nhẹ, dễ dàng di chuyển.
− Giá thành khoan ở mức trung bình.
Các bên liên quan tới dự án
− Nhóm thiết kế và phát triển sản phẩm.
− Các nhà tài trợ, đầu tư cho sản phẩm.
− Bộ phận chế tạo, sản xuất, kiểm tra chất lượng sản phẩm.
− Bộ phận tiếp thị sản phẩm.
1

TIEU LUAN MOI download :


− Người tiêu dùng.

2. XÁC ĐỊNH NHU CẦU KHÁCH HÀNG
2.1 Lựa chọn phương pháp lấy nhu cầu khách hàng.
Tiến hành khảo sát và lấy ý kiến những khách hàng đã từng sử dụng sản

phẩm khoan điện trên thị trường kết hợp thảo luận để đưa ra nhu cầu khách
hàng. Hình thức và phụ trách khảo sát được trình bày trong bảng.
Bảng 2.2 Hình thức và phân chia phụ trách khảo sát

Hình thức
khảo sát

Phỏng vấn
trực tiếp

Quy mơ
khảo sát
(người)

Phụ trách

Ghi chú
(Thời gian/Địa điểm)

8h00 ngày 22/10/2021
Phan Văn Sơn

60

Các hộ gia đình trong
khu vực Bắc Từ Liêm
8h00 ngày 22/10/2021

Phỏng vấn
trực tiếp

Phạm Công Sơn

80

Các công trình đang thi
cơng trong khu vực
Nam Từ Liêm
8h00 ngày 22/10/2021

Phỏng vấn
trực tiếp

Lưu Lê Sơn

10

Các đại lý, trung tâm
phân phối máy cơng cụ,
các siêu thị điện máy

Thảo luận
nhóm

15h00 ngày 23/10/2021

Phan Văn Sơn
Phạm Công Sơn

3

Tầng 2 thư viện trường
Đại học Công nghiệp Hà

Lưu Lê Sơn

Nội

2

TIEU LUAN MOI download :


2.2 Lập bảng đối tượng khách hàng lấy ý kiến
Sau khi thực hiện nhiệm vụ khảo sát, các số liệu được tổng hợp lại để phân
loại những đối tượng đã khảo sát được. Phân loại khách hàng khảo sát được liệt
kê trong bảng đối tượng khách hàng khảo sát.
Bảng 2.3 Đối tượng khách hàng khảo sát
Tổng: 150 người

Người dùng
chính

Người dùng
thơng thường

Công nhân phụ
trách lắp đặt thiết
bị ở công trường

65

0

Thợ nghề,
thợ sửa chữa

30

5

Hộ gia đình lẻ

8

32

Đại lý phân
phối cơng cụ

Siêu thị
điện máy

5

5

2.3 Xác định các câu hỏi để khảo sát nhu cầu khách hàng
Để quá trình khảo sát trở nên nhanh và hiệu quả hơn, những câu hỏi liên
quan tới sản phẩm được xác định sẵn trước khi tiến hành khảo sát thực tế.

Những câu hỏi có thể hỏi khách hàng được tổng hợp lại thành danh sách câu hỏi.
Bảng 2.4 Danh sách câu hỏi khảo sát

Câu hỏi 1

Bạn đã từng sử dụng sản phẩm khoan điện nào trước đây chưa?

Câu hỏi 2

Bạn có thường xun sử dụng khoan điện khơng?

Câu hỏi 3

Bạn thường sử dụng khoan điện để làm những cơng việc gì?

Câu hỏi 4

Chiếc khoan bạn từng sử dụng có những chức năng gì?

Câu hỏi 5

Thời gian bạn làm việc với một chiếc khoan thông thường
khoảng bao lâu?

Câu hỏi 6

Bạn thích sử dụng khoan điện loại có dây hay loại cầm tay?

Câu hỏi 7

Bạn thích những chức năng gì ở chiếc khoan của bạn?

Câu hỏi 8

Bạn có gặp bất tiện gì khi làm việc với khoan điện khơng?
3

TIEU LUAN MOI download :


Câu hỏi 9

Bạn có sẵn sàng bỏ ra 1,5 triệu để có thể sở hữu một bộ khoan
điện khơng?

Câu hỏi 10

Bạn mong muốn chiếc khoan có thêm những chức năng cơng
nghệ gì?

2.4 Lấy ý kiến và diễn dịch nhu cầu khách hàng
Với mỗi câu trả lời nhận được từ quá trình khảo sát, nhóm thiết kế phải tiến
hành diễn dịch thành nhu cầu mà khách hàng mong muốn đối với sản phẩm để
sản phẩm cuối cùng có thể thỏa mãn nhu cầu khách hàng.
Bảng 2.5 Diễn dịch nhu cầu khách hàng
T
T

Dữ liệu thô về nhu cầu khách hàng

Diễn giải thành nhu cầu
sản phẩm

1

Chiếc khoan của tôi rất nặng và cồng kềnh

Khoan có thiết kế nhỏ gọn

2

Chiếc khoan tơi từng dùng khá yếu và khơng thể
khoan sâu

Khoan có cơng suất lớn

3

Tơi làm việc với nhiều vật liệu khác nhau

Khoan có nhiều chế độ
khoan phù hợp với nhiều
vật liệu

4

Tôi muốn khoan ở nhiều tốc độ khác nhau

Khoan có thể tùy chỉnh
được tốc độ

5

Tơi thường xun khoan tường

Khoan có chức năng khoan
tường

6

Tơi làm việc với nhiều kích cỡ mũi khoan khác
nhau

7
8

Tơi bị ngã vì vấp phải dây điện từ chính chiếc
khoan của mình
Pin máy khoan của tôi rất yếu, không thể đáp ứng
hết một ngày làm việc của tôi

9

Khoan của tôi sử dụng liên tục và đã bị cháy

10

Tơi muốn khoan có thêm tay cầm phụ để dễ cầm
nắm

11 Tôi thường dùng máy khoan để bắt vít
12

Tơi làm việc ngồi trời và trong một lần mưa
chiếc khoan của tôi đã bị hỏng

Đầu cặp của khoan tương
thích với nhiều kích thước
mũi khoan
Khoan khơng có dây điện
vướng víu
Khoan có thời lượng pin
tốt
Khoan có chức năng tự
ngắt khi quá tải
Khoan có trang bị tay cầm
phụ
Khoan có chức năng bắt
vít
Khoan có khả năng chống
nước

4

TIEU LUAN MOI download :


13

Máy khoan của tôi đột nhiên khởi động khi mang

vác do cị khoan bị tác động

Khoan có khóa cị khoan

Khoan của tôi hay bị văng mũi khoan rất nguy
hiểm
Sau khi hết pin tơi phải đợi pin sạc lại mới có thể
16
dùng được

Khoan có khả năng chống
bụi
Đầu cặp mũi khoan chắc
chắn
Khoan có thêm pin dự
phịng

Khoan của tơi sạc pin nửa ngày mới đầy khiến tơi
bỏ lỡ cơng việc

Khoan có thời gian sạc pin
ngắn

14 Bụi khi khoan làm kẹt máy khoan của tơi
15

17

18 Tơi hay khoan lố chiều sâu của lỗ

Khoan có tích hợp thước
đo chiều sâu

19 Tơi muốn khoan có đèn để làm việc ở chỗ tối

Khoan có đèn trợ sáng

20 Lỗ khoan của tơi khơng vng góc với tường
21 Tơi hay bị trượt tay khi cầm khoan
22 Tôi hay đánh mất dụng cụ để tháo mũi khoan

Khoan có thước thủy cân
bằng
Khoan chống trượt khi
cầm nắm
Khoan có vị trí để dụng cụ
tháo mũi khoan

23 Khoan của tôi mới dùng được hai tháng đã hỏng

Khoan có tuổi thọ cao

24 Pin máy khoan của tơi bị chập và nổ

Pin của khoan có chức
năng chống chập

25

Tơi khơng biết khi nào khoan của mình cần sạc

lại

26 Khoan của tôi chỉ quay theo một chiều
27

Tôi đã từ bỏ ý định mua cho mình một chiếc
khoan cầm tay vì giá của nó tận 4 triệu

Khoan có đèn báo dung
lượng pin
Khoan có chức năng đảo
chiều
Khoan có giá thành rẻ

2.5 Đánh giá mức độ quan trọng các nhu cầu khách hàng
Mỗi nhu cầu có một tầm quan trọng khác nhau với khách hàng. Các khách
hàng trong cuộc khảo sát có thể đưa ra rất nhiều nhu cầu khác nhau, trong đó có
một vài nhu cầu được đề cập tới nhiều nhất và thiết yếu nhất (độ quan trọng
cao). Mặt khác có những nhu cầu chỉ được nhắc đến một vài lần và tương đối cá
biệt (độ quan trọng kém hơn). Nhóm thiết kế sẽ thực hiện cơng việc phân tích
tần suất xuất hiện nhu cầu và căn cứ vào kinh nghiệm bản thân để xem nhu cầu
5

TIEU LUAN MOI download :


nào là quan trọng hơn, nhu cầu nào kém quan trọng hơn. Việc đánh giá mức độ
quan trọng của các nhu cầu được trình bày trong bảng.
Bảng 2.6 Đánh giá mức độ quan trọng các nhu cầu khách hàng
STT

Nhu cầu khách hàng
(quy mô 150 người)

Tần suất
đề cập
(lần)

Tỷ lệ
(%)

Mức độ
quan trọng
(1-5)

1

Khoan có tuổi thọ cao

147

98,00

5

2

Khoan có cơng suất lớn

144

96,00

5

3

Khoan có chức năng đảo chiều

138

92,00

5

4

Khoan có thiết kế nhỏ gọn

126

84,00

4

5

Khoan có thời lượng pin tốt

122

81,33

4

6

Pin của khoan có chức năng chống chập

122

81,33

4

7

Khoan có nhiều chế độ khoan phù hợp với
nhiều vật liệu

110

73,33

4

8

Đầu cặp mũi khoan chắc chắn

106

70,67

4

9

Khoan có thể tùy chỉnh được tốc độ

92

61,33

3

10

Khoan có khóa cị khoan

86

57,33

3

11

Khoan có chức năng khoan tường

84

56

3

12

Khoan có giá thành rẻ

83

55,33

3

13

Khoan có chức năng tự ngắt khi quá tải

80

53,33

3

14

Đầu cặp của khoan tương thích với nhiều
kích thước mũi khoan

79

52,67

3

15

Khoan chống trượt khi cầm nắm

76

50,67

3

16

Khoan có thêm pin dự phịng

71

47,33

2

17

Khoan có chức năng bắt vít

68

45,33

2

18

Khoan có thước thủy cân bằng

65

43,33

2

19

Khoan có tích hợp thước đo chiều sâu

60

40,00

2

20

Khoan có khả năng chống nước

55

36,67

2

21

Khoan có đèn báo dung lượng pin

52

34,67

2

6

TIEU LUAN MOI download :


22

Khoan khơng có dây điện vướng víu

47

31,33

2

23

Khoan có thời gian sạc pin ngắn

46

30,67

2

24

Khoan có đèn trợ sáng

42

28,00

1

25

Khoan có vị trí để dụng cụ tháo mũi
khoan

36

24,00

1

26

Khoan có trang bị tay cầm phụ

26

17,33

1

27

Khoan có khả năng chống bụi

8

5,33

1

2.6 Ghép nhóm nhu cầu khách hàng
Bảng 2.7 Ghép nhóm nhu cầu khách hàng

Khoan có thiết kế nhỏ gọn
Khoan khơng có dây điện vướng víu
Khoan có vị trí để dụng cụ tháo mũi
khoan

Đầu cặp của khoan tương thích với
nhiều kích thước mũi khoan

Nhóm mẫu mã

Khoan có trang bị tay cầm phụ
Khoan có thêm pin dự phịng
Khoan có chức năng đảo chiều
Khoan có thước thủy cân bằng
Khoan có đèn trợ sáng
Nhóm chức năng làm việc

Khoan có thể tùy chỉnh được tốc độ
Khoan có chức năng bắt vít
Khoan có chức năng khoan tường
Khoan có thước đo chiều sâu

7

TIEU LUAN MOI download :


Khoan có cơng suất lớn
Khoan có thời lượng pin tốt
Khoan có khả năng chống bụi
Nhóm chức năng cơng nghệ
Khoan có đèn báo dung lượng pin
Khoan có thời gian sạc pin ngắn
Khoan có tuổi thọ cao
Khoan có khả năng chống nước

Pin của khoan có chức năng chống
chập
Nhóm chức năng an tồn

Đầu cặp mũi khoan chắc chắn
Khoan chống trượt khi cầm nắm
Khoan có khóa cị khoan
Khoan có chức năng tự ngắt khi quá
tải

3. XÁC LẬP THÔNG SỐ KỸ THUẬT MỤC TIÊU
3.1 Triển khai các đại lượng đáp ứng các nhu cầu
Dựa vào bảng nhu cầu thu thập được từ quá trình khảo sát, nhóm thiết kế sẽ
thảo luận và đưa ra những đại lượng phục vụ cho các nhu cầu đó. Danh sách các
đại lượng (Metric) đáp ứng các nhu cầu (được đánh thứ tự ở bảng 2.5) và trọng
số của nó được thể hiện trong bảng 3.1.
Bảng 3.8 Đại lượng đáp ứng nhu cầu (kèm trọng số)

STT
1

Đại lượng (Metric)
Tuổi thọ khoan

Đơn vị

Các nhu cầu
đáp ứng

Trọng số

(1*-5*)

năm

1,6,13,20,24

*****

8

TIEU LUAN MOI download :


2

Công suất khoan

W

2,4

*****

3

Momen xoắn tối đa

Nm

2,4,7

****

4

Tốc độ quay không
tải tối đa

vòng/phút

2,4,9

****

5

Tốc độ đập

lần/phút

2,4,7,11

****

6

Điện áp pin

V

5,6,13,21,23

***

7

Dung lượng pin

mAh

5,16,23

***

8

Thời gian sạc pin

phút

5,23

***

9

Nhiệt độ hoạt động

độ C

1

***

10 Độ mở đầu cặp tối đa

mm

2,4,14

***

11 Chiều dài thân

mm

4,11,15,26

**

12 Chiều cao

mm

4,11,15,26

**

13 Bề rộng thân khoan

mm

4,11,15,26

**

14 Khối lượng

kg

2,4,5,26

**

IP

20,27

*

15

Chuẩn chống
nước/bụi

(Ingress Protection)

3.2 So sánh các thông số của những sản phẩm cạnh tranh
Để có thể xác định được “độ lớn” của các đại lượng (Value) của các đại
lượng để thiết lập thơng số sản phẩm. Ngồi việc thảo luận, hỏi ý kiến chuyên

gia, nhóm thiết kế cũng tham khảo một vài sản phẩm của những đối thủ cạnh
tranh để cân nhắc cho sản phẩm của mình. Điển hình dưới đây là một vài sản
phẩm được nhóm thiết kế quan tâm và tham khảo:
9

TIEU LUAN MOI download :


− Máy khoan động lực dùng pin Bosch GSB36VE (Đức)
− Máy khoan không dây Nikawa NK-M18s (Nhật Bản)
− Máy khoan vặn vít pin Dewalt DCD778D2 (Mỹ)
Thơng số đáng chú ý của những sản phẩm mà nhóm đã tham khảo được
trình bày trong bảng 3.2.
Bảng 3.9 Thông số của các sản phẩm cạnh tranh
Giá trị
#

Đại lượng

Đơn vị

Bosch
GSB36VE

Nikawa
NK-M18s

Dewalt
DCD778D2

năm

4

2,5

3

1

Tuổi thọ khoan

2

Công suất khoan

W

900

650

450

3

Momen xoắn tối đa

Nm

28

25

18

4

Tốc độ quay khơng tải
vịng/phút
tối đa

1800

1460

1050

5

Tốc độ đập

lần/phút

3200

khơng

khơng

6

Điện áp pin

V

36

21

12

7

Dung lượng pin

mAh

2000

1500

1500

8

Thời gian sạc pin

phút

60

45

120

9

Nhiệt độ hoạt động

độ C

-15 đến 110

-5 đến 117

-5 đến 85

1
0

Độ mở đầu cặp tối đa

mm

13

10

10

Chiều dài thân

mm

265

230

224

Chiều cao

mm

280

248

236

Bề rộng thân khoan

mm

98

90

88

Khối lượng

kg

3,5

2,8

2,3

IPx6

IPx4

không

1
1
1
2
1
3
1
4
1
5

Chuẩn chống nước/bụi

IP

(Ingress
Protection)

10

TIEU LUAN MOI download :


3.3 Thành lập thông số mục tiêu cho sản phẩm
Căn cứ vào dữ liệu thu thập được từ bảng 3.2, nhóm thiết kế chọn ra các
giá trị biên và lý tưởng cho các đại lượng trình bày trong bảng 3.3
Bảng 3.10 Thông số kỹ thuật mục tiêu
Giá trị (Value)
STT

Đại lượng (Metric)

Đơn vị
Giới hạn biên

Lý tưởng

năm

2,5-4

≥3

1

Tuổi thọ khoan

2

Công suất khoan

W

450-900

600 – 750

3

Momen xoắn tối đa

Nm

18-28

23 – 25

4

Tốc độ quay không tải
tối đa

vòng/phút

1000-1800

1200 – 1440

5

Tốc độ đập

lần/phút

2500-3000

≥ 2500

6

Điện áp pin

V

12-36

21

7

Dung lượng pin

mAh

1500-2000

1800 – 2000

8

Thời gian sạc pin

phút

45-120

50 – 60

9

Nhiệt độ hoạt động

độ C

-15 đến 117

-10 đến 100

10

Độ mở đầu cặp tối đa

mm

10-13

10 – 12

11

Chiều dài thân

mm

220-260

240 - 250

12

Chiều cao

mm

230-280

250 – 265

13

Bề rộng thân khoan

mm

80-100

90 – 95

14

Khối lượng

kg

2-3.5

2 – 2.5

15

Chuẩn chống nước/bụi

IPx4-IPx6

> IPx4

IP

(Ingress
Protection)

11

TIEU LUAN MOI download :


4. XÂY DỰNG CONCEPT
4.1 Chia tách vấn đề
4.1.1 Chức năng làm việc
− Chức năng kẹp mũi khoan: Sử dụng lực ma sát để giữ mũi khoan chắc chắn
trong đầu cặp khi khoan hoạt động, bao gồm hai q trình:
 Đóng mở đầu cặp: Thay đổi độ mở đầu cặp để phù hợp với nhiều đường
kính mũi khoan khác nhau.
 Khóa đầu cặp: Ngăn chặn các tác động không mong muốn bên ngoài nới
lỏng đầu cặp gây nên rơi mũi khoan.
− Chức năng khoan phẳng: Tạo momen quay sinh ra lực cắt tiếp tuyến với mũi
khoan.
− Chức năng khoan búa: Được dùng để xử lý khoan lỗ trên các vật liệu cứng,
khoan búa bao gồm hai chức năng:
 Tạo momen quay: Quay mũi khoan để cắt vật liệu.
 Tạo lực đập: Tạo xung lực tần số cao dọc theo mũi khoan để khoan phá vào
vật liệu.
− Chức năng bắt vít: Đầu khoan sẽ quay với tốc độ và momen phù hợp với việc
vặn vít trong đó có hai chức năng chính phục vụ việc bắt vít:
 Giới hạn tốc độ quay: Quay mũi khoan với tốc độ chậm để không làm hỏng
mũ vít khi bắt vít. Tốc độ quay sẽ giữ ở một mức nhất định bất kể cường độ
bóp cị khoan như thế nào.
 Giới hạn momen quay: Giới hạn lực xoắn tối đa để xiết ốc hoặc vít vào bề
mặt vật liệu giúp tránh làm hỏng bề mặt vật liệu hoặc cháy ren vít. Khi tới
đạt tới momen giới hạn đó lực từ động cơ sẽ ngừng truyền tới đầu khoan.
 Chức năng đảo chiều: Đảo chiều quay của đầu cặp, dùng trong khi muốn
rút mũi khoan hoặc mở vít.
− Các chức năng khác: Hỗ trợ q trình khoan để tăng hiệu quả khoan.

 Chức năng trợ sáng: Tạo ánh sáng giúp người sử dụng có thể làm việc
trong điều kiện ánh sáng yếu hoặc khơng có ánh sáng.
12

TIEU LUAN MOI download :


 Chức năng hỗ trợ căn chỉnh đường khoan: Hạn chế việc khoan xiên gây
mất thẩm mỹ hoặc có thể hỏng lỗ khoan. Khoan sẽ được tích hợp chi tiết
giúp cho người sử dụng có thể biết được độ nghiêng của khoan để thực
hiện điều chỉnh.
 Chức năng đo chiều sâu lỗ khoan: Giúp người sử dụng biết được chiều sâu
đã khoan, hạn chế khoan quá chiều sâu vật liệu.
− Chức năng cấp điện: Sản sinh nguồn điện cho toàn bộ hoạt động khoan, bao
gồm việc
− Chức năng lưu trữ điện: Duy trì việc cấp điện cho khoan một cách độc lập
trong thời gian dài mà không cần tới nguồn cấp bên ngoài.
− Chức năng sạc điện: Nhận nguồn điện từ bên ngoài vào bộ phận lưu trữ điện.
4.1.2 Chức năng cơng nghệ
− Chức năng kiểm sốt rung (Vibration Control): Giảm độ rung tới tay cầm khi
khoan búa mà không làm ảnh hưởng tới độ rung đầu khoan, giúp người sử
dụng thoải mái hơn khi khoan trong thời gian dài.
− Chức năng tăng lực đục (Turbo Power): Tăng sức mạnh khi khoan búa.
− Chức năng báo dung lượng pin: Hiển thị trạng thái pin giúp người dùng biết
được khi nào cần sạc lại pin cho khoan.
− Chức năng sạc nhanh: Sạc đầy pin trong thời gian ngắn, giảm thời gian chết
khi làm việc.
4.1.3 Chức năng an toàn
− Chức năng chống nước: Ngăn nước tiếp xúc với các bộ phận điện của khoan
giúp giảm thiểu chập cháy.

− Chức năng chống trượt cho tay cầm: Hỗ trợ việc cầm nắm, chống trơn tuột,
tăng hiệu quả khoan.
− Chức năng chống chập pin: Cách ly nguồn pin khi phát hiện chập cháy.
− Chức năng bảo vệ quá tải: Tự động phát hiện khi khoan quá nhiệt hoặc lực
cản quá lớn do khoan quá sâu để dừng động cơ, bảo vệ khoan.
− Chức năng khóa cò khoan: Tránh hiện tượng khoan tự khởi động khi vơ tình
tác động vào cị khoan.
13

TIEU LUAN MOI download :


4.2 Tìm kiếm bên ngồi
4.2.1 Các bằng sáng chế
Thực hiện tìm kiếm bên ngồi bằng việc tìm kiếm trên các tài liệu và
phương tiện thông tin khác về các phát minh, sáng chế. Mục đích của việc làm
này là để tránh việc trùng lặp trong thiết kế gây nên vấn đề về sở hữu trí tuệ cho
sản phẩm của mình.
a) Modun đầu cặp mũi khoan
DRILLING CHUCK
Số bằng: 10328496 B2
Tác giả: Perter Schenk, Patrick Hengsberger,
Hans Baumann (Sontheim/Brenz, Đức).
Người nộp đơn: Roehm GmbH.
Đại diện: Roehm GmbH.
Ngày đăng ký: 31/5/2017
Ngày công bố: 25/5/2019
Mô tả: Đầu cặp khoan làm việc dưới tác động của trục khoan nối với nó, đầu cặp
khoan bao gồm: Thân đầu cặp chứa các thanh dẫn hướng được được bố trí
nghiêng với trục đầu cặp và được dẫn hướng thơng qua vòng ren. Ống kẹp được

ghép với vòng ren, cho phép xoay vòng ren tương đối so với đầu cặp. Thiết bị
khóa có thể điều chỉnh giữa chế độ nhả và khóa, cho phép ngăn cản chuyển
động quay tương đối giữa thân đầu cặp và thanh dẫn hướng. Các thanh dẫn
hương về cơ bản là khơng quay nhưng có thể dịch chuyển theo trục so với thân
đầu cặp, ba thanh dẫn hướng được đặt đối xứng tâm cho phép thay đổi đường
kính kẹp cho dụng cụ gia cơng. Phần thân đầu cặp được bố trí để người sử dụng
nắm trực tiếp khi đầu cặp khoan đang ở trạng thái lắp ráp (hình 4.1).

14

TIEU LUAN MOI download :


Hình . Đầu kẹp mũi khoan

b) Khoan cầm tay cổ xoay
HAND-HELD TURRET DRILL
Số bằng: 6175969 B2
Tác giả: Steen Mandsfelt Eriksen (số 10 Larsens Vej, Graested, Đan mạch).
Người nộp đơn: Steen Mandsfelt Eriksen.
Ngày nộp đơn: 25/03/2003
Ngày công bố: 06/08/2004
Mô tả: Một máy khoan bao gồm thân máy (1) có chuyển động tương đối với đầu
cặp (13) thông qua một khớp quay (2). Trên khớp quay (2) được bố trí ít nhất
hai đầu khoan phục vụ ít nhất hai loại mũi khoan (14) và (16), chuyển động từ
động cơ (6) tới các đầu cặp khoan được giữ hoàn toàn nguyên vẹn. Ở vùng khớp
nối (9) có các vị trí gắn chốt định vị với mục đích chống lực momen xoay tác
động làm sai hướng của khớp. Khớp xoay (10) được cố định ở nhiều vị trí để
đầu cặp (13) và (15) có thể làm việc ở nhiều góc độ khác nhau (hình 4.2).
15

TIEU LUAN MOI download :


Hình . Khoan cầm tay tháp xoay

c) Hệ thống chuyển đổi chế độ khoan trên khoan động lực
MODE CHANGING MECHANISM FOR USE IN A HAMMER DRILL

Số bằng: 6192996 B1
Tác giả: Takahiro, Yasutoshi Shimma (Anjo, Nhật Bản).
Đại diện: Tập đoàn Makita tại Anjo (Nhật Bản).
Ngày nộp đơn: 25/08/2000
Ngày công bố: 31/5/2017
Mô tả: Một máy khoan búa bao gồm một trục trung gian (13), vòng ly hợp (25),
bánh răng thứ cấp (20) và một trục (15). Tất cả được lắp trên trục trung gian
(13). Trên trục trung gian (13) có một cần thay đổi xoay (40). Khi cần (40) xoay
theo chiều kim đồng hồ, khoan được đặt vào chế độ chỉ khoan, khi đó ly hợp
(25) chỉ ăn khớp với bánh răng nối với đầu cặp. Khi cần xoay ngược chiều kim
đồng hồ, máy khoan được đặt ở chế độ khoan búa, khi đó vịng ly hợp (25) kết
hợp với bánh răng thứ cấp (20) của trục trung gian, cơ cấu rãnh trượt trên trục
trung gian (13) tạo chuyển động đập cho đầu búa tới mũi khoan. Tiếp tục xoay
cần (40) ngược chiều kim đồng hồ, lúc này khoan đi vào trạng thái chỉ có búa,

16

TIEU LUAN MOI download :


chuyển động quay được ngăn lại bởi khóa vuốt (36) của đĩa ly hợp (31) (hình

4.3).

Hình . Hệ thống chuyển đổi chế độ khoan trên khoan động lực

4.2.2 Các sản phẩm trên thị trường
Thực hiện tìm kiếm trên thị trường và các phương tiện thơng tin đại chúng,
nhóm thiết kế tiến hành đánh giá một số sản phẩm của những đối thủ cạnh tranh.
4.2.2.1 Máy khoan không dây Bosch GSB 36 VE-2-LI

Hình . Máy khoan khơng dây Bosch GSB 36 VE-2-LI

17

TIEU LUAN MOI download :


a) Thông số kỹ thuật
Bảng 4.11 Thông số khoan không dây Bosch GSB 36 VE-2-LI

STT

Thông số

Giá trị

Đơn vị

1

Công suất

790

W

2

Tốc độ khơng tải tối đa

1800

vịng/phút

3

Lực xoắn tối đa

56

Nm

4

Tốc độ đập

3500

lần/phút

5

Độ mở đầu cặp

1,5-13

mm

7

Điện áp hoạt động

36

V

8

Dung lượng pin

2000

mAh

9

Thời gian sạc

45

phút

10

Thời gian làm việc

90

phút

11

Chống nước

Khơng

-

12

Tay cầm phụ

Có

-

13

Đèn trợ sáng

Có

-

14

Li-vo cân bằng

Khơng

-

15

Đảo chiều khoan

Có

-

16

Pin dự phịng

2

-

17

Kích thước

248(dài) x 280(cao)

mm

18

Khối lượng

3,4

Kg

19

Giá

13,8

triệu đồng

b) Chức năng công nghệ
− Công nghệ ổn định ly hợp: Tự động phát hiện bất thường trong hoạt động
khoan như kẹt mũi khoan để tự động nhả ly hợp, dừng khoan an tồn.
− Cơng nghệ kiểm sốt rung: Giảm tác động rung tới tay người cầm tới
40%, giảm đau mỏi khi sử dụng liên tục trong thời gian dài.
18

TIEU LUAN MOI download :

− Công nghệ ổn định tốc độ: Giữ tốc độ khoan ổn định khi khoan vật liệu
cứng.
− Công nghệ làm mát pin: Thiết kế thông minh giúp làm mát pin khi sạc
hoặc truyền năng lượng trong thời gian dài.
− Đèn báo pin: Biểu thị dung lượng pin còn lại.
c) Ưu điểm
− Công suất mạnh mẽ cho lực xoắn lớn.
− Nhiều chế độ khoan.
− Tay cầm thiết kế chắc chắn, dễ cầm nắm.
− Dung lượng pin cao cho thời gian sử dụng dài.
− Thời gian sạc pin ngắn.
− Có hỗ trợ khoan tường với chế độ đập.
− Sử dụng nhiều công nghệ hiện đại.
d) Nhược điểm
− Khối lượng lớn.
− Khơng có khả năng chống nước.
− Giá thành cao.
4.2.2.2 Máy khoan không dây Makita DDF343SYE

Hình . Máy khoan khơng dây Makita DDF343SYE

19

TIEU LUAN MOI download :


a) Thông số kỹ thuật
Bảng 4.12 Thông số khoan Makita DDF343SYE

STT

Thơng số

Giá trị

Đơn vị

1

Cơng suất

550

W

2

Tốc độ khơng tải tối đa

1600

vịng/phút

3

Lực xoắn tối đa

23

Nm

4

Tốc độ đập

-

-

5

Độ mở đầu cặp

1,5-13

mm

7

Điện áp hoạt động

24

V

8

Dung lượng pin

1500

mAh

9

Thời gian sạc

180

phút

10

Thời gian làm việc

60

phút

11

Chống nước

Có

-

12

Tay cầm phụ

Khơng

-

13

Đèn trợ sáng

Khơng

-

14

Li-vo cân bằng

Khơng

-

15

Đảo chiều khoan

Có

-

16

Pin dự phịng

2

-

17

Kích thước

220(dài) x 258(cao)

mm

18

Khối lượng

2,2

Kg

19

Giá

1,4

triệu đồng

b) Ưu điểm
− Thiết kế gọn, nhẹ.
− Công suất cao, phù hợp làm việc với tần suất trung bình.
− Có chống nước.
− Giá cả hợp lý, cạnh tranh.
20

TIEU LUAN MOI download :


c) Nhược điểm
− Khơng có chế độ đập dành cho khoan tường.
− Không trang bị đèn trợ sáng, thước đo, thước cân bằng.
− Thời gian sạc pin khá dài so với thời gian làm việc.
− Khơng có đèn báo pin.
4.2.2.3 Máy khoan cầm tay Aotuo

Hình . Máy khoan cầm tay Aotuo

a) Thông số kỹ thuật
Bảng 4.13 Thông số máy khoan cầm tay Aotuo

STT

Thông số

Giá trị

Đơn vị

1

Công suất

250

W

2

Tốc độ không tải tối đa

700

vòng/phút

3

Lực xoắn tối đa

19

Nm

4

Tốc độ đập

-

-

21

TIEU LUAN MOI download :