đề tài dán nhãn chai tự động

Đồ án tự động hóa GVHD : NGUYỄN ĐÀM TẤN
LỜI NÓI ĐẦU
Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển giúp tiện ích trong sinh
hoạt, linh hoạt trong sản suất. Do đó, hầu hết trong các nhà máy công
nghiệp đều ứng dụng khoa học nhằm tăng năng suất, chất lượng sản
phẩm đảm bảo. Muốn làm được điều đó không thể không thực hiện tự
động hóa,vì tự động hóa là phương án duy nhất nâng cao năng suất,
chất lượng sản phẩm.
Từ thực tế đó, bộ môn tự động hóa ra đời cùng với môn đồ án tự
động hóa nhằm nâng cao nhận thức và kiến thức sinh viên tạo những
hành trang vững chắc bước vào đời.
Từ yêu cầu thực tế về đóng chai, đóng gói đề tài “ dán nhãn chai
tự động “ ra đời , đưa sinh viên tới gần hơn sản xuất thực tế.
Đồ án hoàn thành dưới sự hướng dẫn tận tình của q thầy cô bộ
môn nói chung, cùng sự tận tụy thầy VÕ TƯỜNG QUÂN nói riêng .
Chúng em chân thành cảm ơn những tình cảm, những kiến thức q
báo của q thầy cô dành cho chúng em trong suốt quá trình làm đồ
án.
Nhóm sinh viên thực hiện
1
Đồ án tự động hóa GVHD : NGUYỄN ĐÀM TẤN
PHẦN 1 : LÝ THUYẾT
THIẾT KẾ MÁY DÁN NHÃN CHAI TRÒN
2
Đồ án tự động hóa GVHD : NGUYỄN ĐÀM TẤN
CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG
I. YÊU CẦU VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG:
Dán nhãn chai có tầm quan trọng trong việc quyết đònh tính thẩm
mỹ, thông qua đó nói lên chất lượng sản phẩm . Dán nhãn chai tự động
được sử dung phổ biến trong các ngành sản xuất thực phẩm (chai bia, chai
rượu, chai sirô, chai nước chấm ) và y tế ( chai, lọ chứa thuốc ) . Do

đặt thù của nghành phục vụ mà yêu cầu nêu ra đối với máy dán nhãn tự
động chủ yếu là đảm bảo được vò trí nhãn dán trên chai là đều, đẹp,
không bò lệch, nhãn không bò tróc, tự động loại bỏ những sản phẩm không
đạt yêu cầu.
Nhãn được dán ở đây là loại băng một mặt, được cung cấp sẵn ở dạng
cuộn .
II. PHÂN LOẠI MÁY MÁY DÁN NHÃN TỰ ĐỘNG :
Trên thực tế hiện nay có nhiều kiểu máy dán nhãn sau: dùng băng
ma sát (nhiều loại ), dùng con lăn di động , dùng cơ cấu kẹp thủy lực ….
1. Máy dán nhãn dùng con lăn di động :
3
7
8
5
6
9
5
2
3
4
1
Đồ án tự động hóa GVHD : NGUYỄN ĐÀM TẤN
Cơ cấu này gồm :
+ Mâm cấp chai 1.
+ Băng tải 2.
+ Con lăn cố đònh 3.
+ Cuộn nhãn ra 6.
+ Lò xo 7
+ Con lăn di động 4.
+ Con lăn dẫn hướng 5.

+ Cuộn nhãn vào 8.
+ Đôi bánh ma sát 9.
* Nguyên lý hoạt động :
Chai được cấp vào thông qua mâm cấp chai 1 , qua băng tải 2 sẽ đi
qua khe hở giữa con lăn di động và con lăn cố đònh .Nhãn được cấp
liên tục , dẫn động bằng cặp bánh ma sát 9 . Dưới tác dụng kéo của
băng tải , lực ép của lò xo 7 , các con lăn di động thì nhãn sẽ được dán
lên chai.
Ưu điểm :cơ cấu đơn giản , năng suất cao
Nhược điểm : khả năng dán chính xác thấp , dể bung ra sau khi dán
, yêu cầu nhãn dán phải có keo hai mặt điều này dẩn đến giá thành
tăng ,gây rất nhiều khó khăn cho việc giử vệ sinh sau khi dán , nhìn
chung phương án này không khả thi
2. dùng cơ cấu kẹp thủy lực
4
Đồ án tự động hóa GVHD : NGUYỄN ĐÀM TẤN
* Nguyên lý hoạt đông:
Nhờ cơ cấu kẹp bằng thủy lực được dẩn hướng bằng hai rảnh , hai
xylanh thủy lực được điều kiển do tín hiệu phát ra từ cảm biến màu, khi
chai cách nhãn khoảng cách nhất đònh , cảm biến màu nhận ra chai sẻ
điều khiển hai thanh kẹp kẹp chai lại đồng thời dán nhãn lên chai
Ưu điểm : độ chính xác cao , năng suất lớn
Nhược điểm : máy móc phức tạp, khó chế tạo , yêu cầu băng keo
hai mặt nên giá thành cao và giử vệ sinh khó khăn sau khi dán vào chai
do bề mặt ngoài còn keo sẻ bám bụi vào , hoặc phải thêm công đoạn dán
lớp nilong vào mặt ngoài làm cho giá thành cao.

3. dùng cơ cấu băng ma sát
3.1. loại I
*nguyên lý hoạt động :

chai di chuyển trên băng tải đồng thời được quay tròn nhờ cơ cấu
ma sát , trên băng ma sát được căng cuộn băng keo hai mặt , khi chai
lăn không trượt sẻ cuốn theo cả nhản chai , nhản chai được dán cứng
nhờ được lăn ép trên băng ma sát
ưu điểm : độ chính xác cao , ít phế phẩm
5
Đồ án tự động hóa GVHD : NGUYỄN ĐÀM TẤN
nhược điểm : cũng như những máy ở trên cần phải sử dụng nhãn
có keo hai mặt nên giá thành cao và vấn đề vệ sinh sau khi đã dán
nhãn
3.2. loại II:
* Nguyên lý hoạt động:
nhãn được bóc ra do băng dán nhãn bò gấp khúc đột ngột ,chai từ
cơ cấu cấp phôi đưa tới nhãn dính vào chai sau đó được dán chặt nhờ
băng ma sát nếu một chai do sự cố không dính nhãn sẻ được nhận biết
do cảm biến quang , chai được đưa ra ngoài qua cơ cấu gạt trong đó
chai và nhãn được nhận biết nhờ các bộ cảm biến quang học và cảm
biến màu.
Ưu điểm :
Năng suất cao , cơ cấu đơn giản , đạt độ chính xác cao
Nhược điểm : chi phí ban đầu cao do yêu cầu các cơ cấu chính xác
V. KẾT LUẬN :
Qua những ưu , nhược điểm của các loại máy dán nhãn trên , ta chọn
phương án máy dán nhãn chai dùng băng ma sát loại 2
6
Đồ án tự động hóa GVHD : NGUYỄN ĐÀM TẤN
CHƯƠNG 2 : CƠ CẤU CẤP PHÔI
I . THÔNG SỐ YÊU CẦU :
1. Năng suất :
Chọn năng suất thiết kế của máy dán nhãn tự động là 120

chai/phút.
2 . Hình dạng chai: Tất cả các loại chai tròn.


II . TÍNH TOÁN SỐ VỊ TRÍ – SỐ VÒNG QUAY CỦA MÂM CẤP
CHAI TRUNG GIAN, SỐ VÒNG QUAY CỦA BĂNG TẢI :
Chọn khoảng cách giữa 2 trục chai trên băng tải là 0,25 m.
Ta có vận tốc dài của băng tải là :
Trong đó :
v
tg :
vận tốc dài của tang dẫn động băng tải .
7






=






×







=×=
phut
m
30
chai
m
0.25
phut
chai
120SNv
tg
Ø






=






===⇒×=
s

1
10
phut
1
600
0.05
30
r
v
ωωrv
tg
tgtgtg
Đồ án tự động hóa GVHD : NGUYỄN ĐÀM TẤN
S : khoảng cách giữa 2 trục chai , B = 0.25 m.
N : năng suất thiết kế .
Chọn sơ bộ đường kính tang dẫn động băng tải là d=0.1m . Vậy
vận tốc góc của tang dẫn động băng tải là:
Trong đó :
r : bán kính tang dẫn động băng tải.
tg
ω
: vận tốc góc của tang dẫn động băng tải.
Số vòng quay của tang dẫn động băng tải là :
Chọn động cơ có số vòng quay là : n
dc
=1450 (vòng/ phút)
Tỉ số truyền :
Ta chọn tỉ số truyền là i
1
= 15.

Suy ra số vòng quay của tang dẫn động băng tải là :
Từ số vòng quay của tang vừa tính được ta tìm được đường
kính của tang dẫn động băng tải là : d
tg
= 98.8 mm.
8
( )
phutvong 95.54
3.14
1030
π
ω30
n
30
nπ
60
n2π
ω
tg
tg
tgtg
tg
=
×
=
×
=⇒
×
=
×

=
15.18
95.54
1450
n
n
i
tg
dc
1
===






===
phut
vong
96.67
15
1450
i
n
n
1
dc
tg
Đồ án tự động hóa GVHD : NGUYỄN ĐÀM TẤN

Để khoảng cách giữa 2 chai luôn là 0.25m thì độ dài cung
giữa 2 chai trên mâm cấp chai cũng phải bằng 0.25m .
Gọi : Chiều dài cung chắn giữa 2 chai trên mâm cấp chai là l
AB
.
Góc chắn cung AB là ϕ
AB
.
l
AB
=r
m
x ϕ
AB
=0.25 (m)
Với r
m
: là bán kính mâm cấp chai.
Chọn sơ bộ đường kính mâm cấp chai là d
m
=0.6 m .
ϕ
AB
= l
AB
/r
m
= 0.25/0.3 = 0.833 (rad)
= 47.75
0

Số rãnh trên mâm cấp chai là :
z = 360
o
/ 47.75
o
= 7.74 (rãnh)
Với z : số rãnh trên mâm cấp chai.
Chọn z =8 rãnh.
Từ đó ta tính lại được góc chắn cung AB là :
ϕ
AB
= 360/8=45
0
=0.785 (rad)
Vậy bán kính mâm quay
r
m
= l
AB
/ ϕ
AB
=0.25/ 0.875=0.318 (m)
Từ đó ta có đường kính mâm quay :
d
m
= r
m
x 2= 0.318 x 2=0.636 (m) =636 (mm)
Ta có số vòng quay của mâm cấp chai là :
Để khoảng cách giữa hai chai luôn là 0.25 (m) thì :

l
AB
= v
tg
x t = ω
tg
x r
tg
x t (1)
l
AB
= ϕ
AB
x r
m
= ω
m
x r
m
x t (2)
9
30
nπ
ω
m
m
×
=
Đồ án tự động hóa GVHD : NGUYỄN ĐÀM TẤN
Từ đó ta được :

ω
tg
x r
tg
= ω
m
x r
m
⇒ n
tg
x r
tg
= n
m
x r
m
III . THÀNH LẬP SƠ ĐỒ ĐỘNG CỦA MÁY :
Chọn động cơ có số vòng quay là n
đc
= 1450 (vòng/phút)
Ta có tỉ số truyền :

Loại truyền động Tỉ số truyền nên dùng
* Truyền động bánh răng trụ :
- Để hở
- Hộp giảm tốc 1 cấp
-Hộp giảm tốc 2 cấp
* Truyền động bánh răng côn
- Để hở
- Hộp giảm tốc 1 cấp

-Hộp giảm tốc 2 cấp
* Truyền động đai dẹt :
- Thường
-Có bánh căng đai
* Truyền động đai thang
* Truyền động xích
* Truyền động bánh ma sát
* Truyền động trục vít :
- Để hở
- Hộp giảm tốc 1 cấp
- Hộp giảm tốc 2 cấp trục vít
- Hộp giảm tốc 2 cấp trục vít – bánh
răng hoặc bánh răng trục vít
4 6
3 5
8 40
2 3
2 4
10 25
2 4
4 6
3 5
2 5
2 4
15 60
10 40
300 800
60 90
10
m

m
tg
tg
r
30
nπ
r
30
n π
×
=
×
( )
vg/ph15
0.318
0.049496.67
r
rn
n
m
tgtg
m
≈
×
=
×
=⇒
96.67
15
1450

n
n
i
m
dc
ì
===⇒
Đồ án tự động hóa GVHD : NGUYỄN ĐÀM TẤN
Với tỉ số truyền yêu cầu là i = 96.67 ,Ta chọn phối hợp bộ
truyền đai thang và hộp giảm tốc trục vít – bánh vít 1 cấp.
Ta có :
i = i
đ
* i
tv
Trong đó :
+ i
đ
: tỉ số truyền của bộ truyền đai thang.
+ i
tv :
tỉ

số truyền trục vít –bánh vít 1 cấp .
Việc kết hợp bộ truyền đai thang và hộp giảm tốc 1 cấp trục vít –
bánh vít có sẵn nhằm đạt được tỉ số truyền mong muốn.
Chọn hộp giảm tốc trục vít –bánh vít 1 cấp co tỉ số truyền là i
tv
=
30.

Từ đó ta có tỉ số truyền của bộ truyền đai là :
11
Đồ án tự động hóa GVHD : NGUYỄN ĐÀM TẤN
22.3
30
67.96
===⇒
tv
d
i
i
i
Theo bảng trên thì việc chọn bộ truyền đai thang là đạt yêu cầu.
* Sơ đồ động cơ cấu mâm cấp phôi :
Cơ cấu truyền động mâm cấp phôi
Trong đó :
1 . Động cơ
2 . Bộ truyền đai
3 . Hộp giảm tốc trục vít – bánh vít 1 cấp
4 . Mâm quay
5 . Khớp nối
6 . Khung bao
IV . TÍNH CÔNG SUẤT YÊU CẦU CỦA MÁY:
1. Trọng lượng của chai và nước :
* Khối lượng chất lỏng trong 1 chai :
m = V . ρ
12
3
2
1

6
5
Đồ án tự động hóa GVHD : NGUYỄN ĐÀM TẤN
Trong đó:
V : thể tích chất lỏng trong 1 chai ( V = 330 ml)
ρ : khối lượng riêng của chất lỏng . ( ρ = 1000 kg/m
3
)
m = 330 .10
-6
. 1000
= 0,33 (kg)
Khối lượng chai và nước lấy tròn m’ = 0.4 kg
Trên mâm có 10 chai , vậy khối lượng tổng là M
1
= 0,4 . 10 = 4 kg
2. Khối lượng mâm quay :
- Vật liệu bằng thép không gỉ.
- Khối lượng riêng ρ = 7800 kg/m
3

=×
×
××=×
×
×=×=
−
10
4
63614,3

107800
4
2
9
2
2
h
d
mM
m
π
ρρ
24,76 kg
với h : chiều dày mâm cấp chai.
* Khối lượng trục :
- Đường kính trục d
t
= 50 mm
- Chiều dài trục l
t
= 450 mm
- Khối lượng riêng ρ = 7800 kg/m
3
M
3
= 7800 . 10
-9
.25
2
. π . 450 = 7 kg

* Khối lượng tổng cộng quay cùng trục chính :
M
tổng
= M
1
+ M
2
+ M
3
= 4 + 24,76 + 7 = 35,76 kg
Momen đà :
GD
2
= 0,5 .G. d
m
2
= 0,5 . 350,81 . 0,636
2
= 70,95 Nm
2
Với : G = M . g = 35,76 . 9,81 = 350,81 Nm
* Momen cản động :
42,1
2375
1595,70
375
2
=
×
×

=
×
×
=
m
m
d
t
nGD
M
Nm
với t
m
: thời gian mở máy , lấy bằng 2s.
* Momen cản tónh :
Momen cản tónh chủ yếu là do ma sát tại ổ .
M
ổ
= V . f. d/2
V : lực dọc trục do trọng lượng các khối lượng đè lên trục
V = m . g = 35,76 . 9,81 = 350,81 N
F: hệ số ma sát , f = 0,1
d: đường kính ngõng trục lắp ổ d= 45 mm
M
ổ
=350,81 .0,1 . 45.10
-3
/2 = 0,79 Nm
13
Đồ án tự động hóa GVHD : NGUYỄN ĐÀM TẤN

* Công suất cần thiết :
Momen cần thiết khi mở máy :
M = M
đ
+ M
ổ
= 1,42 + 0,79 = 2,21 Nm
Công suất cần thiết trên trục chính :
)(035,0
9550
1521,2
9550
kW
nM
P
t
=
×
=
×
=
V. THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG :
1. Chọn động cơ điện :
Công suất cần thiết trên trục động cơ :
η
t
ct
P
P =
Ở đây tải trọng được xem như không đổi trong quá trình làm việc :

η = η
đ
. η
tv
. η
kn
.η
0
3
Trong đó :
η : hiệu suất tổng .
η
đ
: hiệu suất bộ truyền đai. η
đ
= 0,95
η
tv
: hiệu suất bộ truyền trục vít . η
tv
= 0,75
η
kn
: hiệu suất bộ truyền khớp nối. η
kn
= 0,95
η
0
: hiệu suất 1 cặp ổ lăn . η
0

= 0,99
η = 0,95 .0,75 .0,99
3
= 0,657
)(053,0
66,0
035,0
kWP
ct
==⇒
Theo [ 1, trang 236 , P1.3 ] , ta chọn động cơ 4A
Kí hiệu : 4A50A4Y3
Công suất : 0,06 kW
Số vòng quay : n = 1378 vg/ph
n
db
= 1500 vg/ph
2. Tính toán lại tỉ số truyền :
87,91
15
1378
===
m
dc
n
n
i
062,3
30
87,91

==
d
i
3. Tính toán bộ truyền đai thang :
14
Đồ án tự động hóa GVHD : NGUYỄN ĐÀM TẤN
a. Chọn loại đai và tiết diện đai :
Theo [ 1 , trang 59 , hình 4.1 ] , với công suất cần truyền là
0,06 kW và số vòng quay bánh đai nhỏ la 1378 vg/ph : ta chọn đai
A.
b. Xác đònh các thông số của bộ truyền :
+ Đường kính bánh đai nhỏ :
Chọn đường kính bánh đai nhỏ d
1
= 100 mm .
Vận tốc đai :
( )
s
m
nd
v 21,7
60000
137810014,3
60000
1
=
××
=
××
=

π
Do v< 25 m/s nên việc chọn đai thường là hợp lí .
+ Đường kính bánh đai lớn :
ε
−
×
=
1
1
2
d
id
d
Trong đó :
ε = hệ số trượt = 0,01 0,02
( )
mmd 45,312
02.01
062,3100
2
=
−
×
=
Theo tiêu chuẩn chọn d
2
= 315 (mm) , [1,trang 63, bảng 4.21]
Tính lại tỉ số truyền :
15,3
100

315
==
d
i
Sai số tương đối :
%87,2100
062,3
062,315,3
% =×
−
=∆u
%∆u < 5% , sai số chấp nhận được .
+ Khoảng cách trục a:
Theo [ 1, trang 60, bảng 4.14 ], ta có:
a/d
2
≈ 1 , suy ra a = d
2
= 315 mm.
Kiểm tra điều kiện :
0,55(d
1
+d
2
) + h ≤ a ≤ 2(d
1
+d
2
)
⇔ 0,55(100+315) + 8 ≤ a ≤ 2(100+315)

⇔ 236,25 ≤ a ≤ 830
a = 315 mm , thoả điều kiện trên .
15
Đồ án tự động hóa GVHD : NGUYỄN ĐÀM TẤN
+ Chiều dài đai l:
( ) ( )
a
dddd
al
42
2
2
1221
−
+
+×
+=
π
( ) ( )
( )
mml 1318
3154
100315
2
31510014,3
3152
2
=
×
−

+
+×
+×=
Chọn l = 1320 (mm) , theo [1,trang 59, bảng 4.13]
Kiểm nghiệm về tuổi thọ đai ;
46,5
10.1320
21,7
3
===
−
l
v
I
I< I
max
= 10, thỏa.
Tính góc ôm trên bánh đai nhỏ :
( )
a
dd °×−
−°=
57
180
12
1
α
( )
°=
°×−

−°= 141
315
57100315
180
1
α
α
1
> 120
o
, thỏa.
c. Xác đònh số đai :
[ ]
zlua
d
ccccP
kP
z
××××
×
=
0
1
P
1
= 0,06 kW
[P
0
] = 1,5 theo [1,trang 62 , bảng 4.19]
k

d
= 1 : hệ số tải trọng động .
c
α
= 0,89 [1, trang 61, bảng 4.15]
c
l
= 0,9 [1, trang 61, bảng 4.16]
c
u
= 1,14 [1, trang 61, bảng 4.17]
c
z
= 1 [1, trang 61, bảng 4.18]
044,0
19,014,189,05,1
106,0
=
××××
×
=z
Vậy số đai cần thiết là z = 1.
+ Chiều rộng bánh đai :
B = (z-1).t + 2.e [ 1, trang 63 , 4.17 ]
B = 2.e = 2. 10 = 20 (mm)
+ Đường kính ngoài bánh đai :
d
a
= d + 2.h
0

[1, trang 63, 4.18 ]
d
a
= 315 + 2. 3,3 = 321,6 (mm)
16
Đồ án tự động hóa GVHD : NGUYỄN ĐÀM TẤN
CHƯƠNG III . TÍNH TOÁN BĂNG TẢI
I THÔNG SỐ BAN ĐẦU
*Năng suất : vận hành các loại hàng kiện
Q = 3600VG
o
/t
trong đó : G
o
trọng lượng một kiện hàng (kg)
t:khoảng cách trọng tâm hai kiện hàng
v: vận tốc chuyển động của băng
Các lực cản của băng : khi làm việc băng tải chòu các lực
như sau:
a.Lực cản ở cuối đoạn thẳng đối với nhánh làm việc (Wlv)
của băng tải
lgqqlfgqqW
bblv
sin( cos)(
)
'
ββ
=±+=
Trong đó:
q: Trọng lượng hàng trên1 mét chiều dài (kg/m).

b
q
:Trọng lượng 1 mét chiều dài băng (kg/m).
'
f
:hệ số cản di chuyển của băng (mét).
β
: Góc nghiên của băng tải đối phương ngang.
17
Đồ án tự động hóa GVHD : NGUYỄN ĐÀM TẤN
l: Chiều dài thực tế của băng tải (mét).
Trong công thức trên dấu cộng lấy với trương hợp băng tải chuyển
động lên trên, dấu trừ ứng với trường hợp băng tải chuyển động đi
xuống.
Trường hợp băng tải hoạt đông theo nằm phương ngang: (
0=
β
).
Vậy:
'
)( flgqqW
blv
+=
b) Lực cản ở đoạn thẳng đối với nhánh băng không làm
việc
ol
W
khi đó không vật liệu trên băng q = 0.
)sincos(
,

ββ
±= flgqW
bol
Trường hợp băng tải hoạt động theo phương ngang khi đó
,
flgqW
bol
=
c) Lực cản di chuyển của băng tại đoạn cong:
- Tại đoạn cong băng tải có các lực cản ma sát ở ngổng trục của
trống hay của các con lăn đỡ
t
W
và lực cản do sự uốn của băng tải
u
W
.
-Lực cản do ma sát ở ngổng trục sẽ là:
2
sin)(
1
α
µ
D
d
SSW
iit −
==
II. CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI
-Trong băng tải cao su bộ phận kéo chuyển động được nhờ thiết

bò dẩn động mà bộ phận làm việc của nó là tang trống chủ động.
Đối với băng tải cao su khi truyền lực kéo là nhờ ma sát, do
vậy sự phụ thuộc giữa lực căn của băng ở nhánh cuốn váo trống chủ
động và lực căng của băng ở nhánh đi ra khỏi tang được xác đònh
bằng lí thuyết ƠLE:
18
Đồ án tự động hóa GVHD : NGUYỄN ĐÀM TẤN
µα
eSS
RV
=
µ
: hệ số ma sát của bộ phận kéo.
α
: góc ôm của băng tải với tăng chủ động tính bằng radian.
Lực kéo vòng P, kg
)11(
µα
eSSSP
VRV
−=−=
-Khi truyền lực kéo thì lực căng của băng ở nhánh đi ra khỏi tang
chủ động là nhỏ nhất bằng lực căng ban đầu được xác đònh theo kinh
nghiệm từ điều kiện bean của bộ phận kéo:
OR
SS =
;
Do đó ta có:
)1(
V

O
VOVRV
S
S
SSSSSP −=−=−=
Vậy công suất trên trục dẩn động
102PvN =
V: tốc độ của bộ phận kéo (m/s).
Công suất động cơ có kể đến hiệu suất (
η
=0.6-0.95).
η
NN
dc
=
III. TÍNH LỰC CĂNG BĂNG TẢI:
Lực vòng P
vNP 102=
Lực căng nhánh băng ra khỏi trống:
1
1
−
=
ηα
e
Pt
Lực căng nhánh băng vào khỏi trống:
1−
=
µα

µε
e
e
PT
19
Đồ án tự động hóa GVHD : NGUYỄN ĐÀM TẤN
Lực căng nhỏ nhất của nhánh làm việc được xác đònh từ độ võng
quy chuẩn của băng.
)(50
min b
qqS +≈
Lực căng nhánh băng theo hương chuyển động về phía con lăn:
a
a
WSS
5
445
+=
ở đây:
)sincos(.)(
,
5
4
ββ
++== fLgqqWW
nbLV
a
Lực căng nhánh băng ở phía cuối con lăn theo hướng chuyễn
động:
cab

WSS +=
55
với
)
2
sin(2
,
5
ξ
λ
+= fSW
ac
ở đây
βγ
=
)
1
1(
ϖα
e
SSSP
VRV
−=−=
Khi truyền lực kéo thou lực căng của băng ở nhánh đi ra khỏi tang
chủ động là nhỏ nhất và lực căng ban đầu được xác đònh theo kinh
nghiệm từ độ bền của bộ phận kéo.
S
R
=S
0

do đó ta có :
P=S
V
-S
R
=S
V
-S
O
)1(
0
V
V
S
S
SP −=
20
Đồ án tự động hóa GVHD : NGUYỄN ĐÀM TẤN
IV. TÍNH TOÁN LỰC KÉO BĂNG TẢI:
)
1
1(
ϖα
e
SSSP
VRV
−=−=
ta có
1
,

NSS
RR
µ
+=
µαµα
µ
eNSeSS
RRV
)(
1
,,
+==
lực kéo của băng:
)1)((
1
,,
−+=−=
µα
µ
eNSSSP
RRV
21
Đồ án tự động hóa GVHD : NGUYỄN ĐÀM TẤN
CHƯƠNG IV : CON LĂN KÉO NHÃN VÀ BĂNG MA SÁT
I . SỐ VÒNG QUAY CON LĂN KÉO NHÃN
Theo thời gian số vòng quấn của dải giấy để dán nhãn chai lên
thay đổi từ bánh quấn bò động sang bánh quấn chủ động do đó cặp
bánh quấn kéo nhãn có đường kính thay đổi theo thời gian , dẩn đến
vân tốc quay cũng thay đổi theo từng thời điểm , điều này khá phức
tạp do vậy đối với bánh quấn dùng động cơ bước được điều khiển

bằng cảm biến
II. TÍNH CẶP BÁNH MA SÁT và CHIỀU DÀI BĂNG CAO SU
1. vận tốc dài băng ma sát
vận tốc dài băng ma sát bằng vận tốc dài băng tải =30m/phút
chọn bán kính bánh đai chọn 0.1m
⇒ vận tốc góc
s
rad
s
rad
phut
rad
r
v
5
60
300
300
1.0
30
=====
ω
khoảng cách giửa hai tâm chai là 0.25 m, vậy khoảng cách giửa hai
trục bánh đai là
trong đó
r: bán kính chai
n : hệ số n toàn đảm bảo toàn bộ diện tích nhãn chai đượclăn ép
2. số vòng quay bánh đai
ω = 2nπ
⇒n=ω/ 2π = 5/ 2π = 0.79577 vòng/giây

chọn động cơ điện có số vòng quay 1450vòng / phút
⇒ tỉ số truyền
12.1822
79577.0
1450
===
d
dc
n
n
i
vậy ta dùng hộp giảm tốc hai cấp cấp 1 dùng cặp bánh răng cấp hai
dùng trục vít bánh vít một cấp
22
5
3
2
1
4
6
Đồ án tự động hóa GVHD : NGUYỄN ĐÀM TẤN

Cơ cấu truyền động bánh ma sát
Trong đó :
1 . Động cơ
2 . Bộ truyền đai
3 . Hộp giảm tốc trục vít – bánh vít 1 cấp
4 . Mâm quay
5 . Khớp nối
6 . Khung bao

chiều dài băng cao su
để chai vào băng ma sát thuận tiện chiều dài băng cao su nên ngắn
hơn chiều dài băng ma sát
VIII : CÁC CẢM BIẾN QUANG HỌC VÀ CẢM BIẾN MÀU
1. Mục đích sử dụng
Các cảm biến quang học và các cảm biến màu được dùng để nhận
biết chai , nhãn đã được đưa đến đúng vò trí. Các cảm biến màu được nối
với các bộ khuyết đại tín hiệu để điều khiển các động cơ và các cơ cấu
khác
2. vò trí chức năng của các cảm biến trong hệ thống
2.1 cảm biến quang nhận diện chai trước khi dán
23
cảm biến quang
cảm biến màu
nhãn chai
0.25
Đồ án tự động hóa GVHD : NGUYỄN ĐÀM TẤN
nhiêm vụ của cảm biến này là nhận biết chai trước khi dán để phát tín
hiệu kích hoạt cơ cấu cuốn cuộn nhãn , đưa nhãn đến vò trí con lăn , nhãn
bung ra và dính vào chai
giả sử thời gian phát tín hiệu và thời gian động cơ đạt tốc độ tính toán
bằng 0 khi đó khoảng cách từ cảm biến đến nhãn chai bằng khoảng cách
giữa hai tâm chai
Cảm biến nhận biết nhãn
2.2 cảm biến nhận biết nhãn chai
quá trình điều khiển cuộn nhãn do cảm biến màu, mục đích xác đònh
vò trí chính xác nhãn chai khi nhãn chai bong ra chuẩn bò dính vào chai
đồng thời xác đònh vò trí nhãn chai kế tiếp , cảm biến này được đặt đối diện
với nhãn chai chuẩn bò dính vào chai
Khi đã nhận biết được nhãn chai đã vào vò trí xác đònh cảm biến phát

tín hiệu điều khiển ngắt nguồn động cơ truyền động cuộn nhãn
Tuỳ vào từng loại nhãn có màu sắc khác nhau mà xác đònh loại cảm
biến màu khác nhau
2.3cảm biến phát hiện lổi sau khi dán
nhằm đảm bảo cảm biến nhận biết chính xác chai bò lổi , yêu cầu
nhãn chai phải đối diện với cảm biến vậy yêu cầu cảm biến được đặt tại
24
cảm biến màu
l
Đồ án tự động hóa GVHD : NGUYỄN ĐÀM TẤN
vò trí sao cho sau khi chai ra khỏi băng ma sát đến vò trí cơ cấu gạt đồng
thời nhãn chai cũng đến vò trí cảm biến
khoảng cách từ con lăn làm bong nhãn chai đến cơ cấu gạt
l= d + l’
d khoảng cách hai trục bánh đai ma sát
l’ : khoảng cách tuỳ chọn 0<l’<0.25 m
để cơ cấu gạt thực hiện đồng thời khi cảm biến nhận thấy có một nhãn
không bong thì khoảng cách từ tâm con lăn làm bong nhãn đến cảm biến
bằng l


Cảm biến nhận biết nhãn chưa bong
25