Do an tkhtcdt ht phan loai sp
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.52 MB, 39 trang )
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
TRƯỜNG CƠ KHÍ
-----------
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍCƠ ĐIỆN TỬ THƠNG MINH
Đề tài: Thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm.
Giảng viên hướng dẫn: TS. GVC. Nguyễn Mạnh Toàn
Sinh viên: Lại Thị Huyền Trang
Mã số sinh viên: 20206092
HÀ NỘI, 12/2023
1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
SME. EDU - Mẫu 6. a rev1
Học kỳ:
VIỆN CƠ KHÍ
Bộ mơn Cơ điện tử
Năm học: 20
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ
Thời gian thực hiện: 15 tuần;
Ngày giao nhiệm vụ: …/…/20…;
- 20
Mã HP: ME4336
Mã đề: VCK06-…
Ngày hoàn thành: …/…/20. .
Họ và tên sv:……………. ………………… MSSV: ………… Mã lớp: ………… Chữ ký sv: ……….
Ngày …/…/20…
Ngày …/…/20…
Ngày …/…/20…
ĐƠN VỊ CHUYÊN MÔN
NGƯỜI RA ĐỀ
CB Hướng dẫn
(ký, ghi rõ họ tên)
(ký, ghi rõ họ tên)
(ký, ghi rõ họ tên)
I.
II.
Nhiệm vụ thiết kế: Thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm
Số liệu cho trước:
1. Hệ thống cấp phôi tự động
2. Nguồn lực cấp phôi và đẩy phơi: Khí nén, Động cơ. . .
3. Nguồn lực quay băng tải: Động cơ điện
4. Số lượng sản phẩm trên băng tải : 50 sp
5. Bộ truyền ngồi: Xích
6. Thơng số hình học phơi: Hình trụ : h1= 5 cm, h2= 7 cm, h3= 3 cm;
d1= 5 cm, d2= 5 cm, d2= 5 cm
Hình lập phương : h1= 5 cm, h2= 5 cm, h3= 5 cm
7. Trọng lượng phôi: Pmin = 0. 2 Kg; Pmax = 5 Kg
8. Năng suất làm việc : N = 20 sp/ph
2
Đề số
VCK06-1
SLSP
/ băng
tải
50
Năng
Kích thước hình học phơi (cm)
suất Khối lượng phôi
(kg)
làm
việc
(N,sp/ph) Pmin Pmax [h1,d1] [h2,d2] [h3,d3] [h1]
[h2]
20
0. 2
5
5;5
7;5
3;5
5
5
[h3]
5
3
III. Nội dung thực hiện:
1. Phân tích nguyên lý và thơng số kỹ thuật
- Phân tích hình dáng, tính chất, đặc điểm của phôi/sản phẩm
- Tổng quan về hệ thống phân loại sản phẩm
- Đề xuất (lựa chọn) phương án thiết kế phù hợp yêu cầu lựa chọn phương pháp cấp
phôi, đo và phân loại phù hợp
- Mô tả nguyên lý hoạt động và diễn giải
- Xác định các thành phần cơ bản và thông số/yêu cầu kỹ thuật của hệ thống
2. Tính tốn và thiết kế cơ khí và động lực hệ thống phân loại sản phẩm
- Thiết kế các mô đun chức năng của hệ thống:
+ Mô đun cấp phôi tự động
+ Mô đun băng tải
+ Mô đun phân loại: pít tơng khí nén, van từ, sensor,. . .
3. Tính tốn thiết kế hệ thống điều khiển
- Ý tưởng điều khiển, tính năng điều khiển và giao tiếp
- Lựa chọn phương án điều khiển
- Thành lập sơ đồ điều khiển
- Diễn giải sơ đồ điều khiển
- Tính tốn chi tiết, lựa chọn thành phần, linh kiện
- Giao tiếp hệ thống với người sử dụng
- Mô phỏng hệ thống điều khiển
4. Thiết kế chi tiết và xây dựng bản vẽ lắp hệ thống cơ khí, xây dựng bản vẽ thiết kế
mạch điện điều khiển
- Xây dựng bản vẽ lắp 2D/3D hệ thống cơ khí (1 Bản A0)
- Xây dựng bản vẽ thiết kế mạch điện điều khiển (1 Bản A1 hoặc A2)
5. Mô phỏng nguyên lý hoạt động (động học, điều khiển)
4
BẢNG SỐ LIỆU VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
Đề số
VCK06-1
VCK06-2
VCK06-3
VCK06-4
VCK06-5
VCK06-6
VCK06-7
VCK06-8
VCK06-9
VCK06-10
VCK06-11
VCK06-12
VCK06-13
VCK06-14
VCK06-15
VCK06-16
VCK06-17
VCK06-18
VCK06-19
VCK06-20
VCK06-21
VCK06-22
VCK06-23
VCK06-24
VCK06-25
VCK06-26
VCK06-27
VCK06-28
VCK06-29
VCK06-30
VCK06-31
VCK06-32
VCK06-33
SLSP
/ băng
tải
50
52
54
56
58
60
62
64
66
68
70
72
74
76
78
80
82
84
86
88
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
112
114
Năng
Kích thước hình học phơi (cm)
suất Khối lượng phơi
(kg)
làm
việc
(N,sp/ph) Pmin Pmax [h1,d1] [h2,d2] [h3,d3] [h1]
[h2]
20
18
16
14
12
10
8
6
25
20
15
10
5
30
25
20
15
10
20
15
10
5
30
25
20
16
14
12
10
8
6
12
10
0. 2
0. 3
0. 4
0. 5
5. 5
0. 2
0. 3
0. 4
0. 5
5. 5
0. 2
0. 3
0. 4
0. 5
5. 5
0. 2
0. 3
0. 4
0. 5
5. 5
0. 2
0. 3
0. 4
0. 5
5. 5
0. 4
0. 3
0. 4
0. 5
5. 5
0. 4
5. 5
0. 4
5
5. 5
6
6. 5
7
5
5. 5
6
6. 5
7
5
5. 5
6
6. 5
7
5
5. 5
6
6. 5
7
5
5. 5
6
6. 5
7
6
5
5. 5
6
6. 5
7
6
6
5;5
10;6
8;6
15;5
5;6
10;4
8;5
15;5
5;4
10;4
8;5
15;5
5;4
10;6
8;8
15;4
5;5
10;6
8;6
15;5
5;6
10;4
8;5
15;5
5;4
10;4
8;5
15;5
5;4
10;6
8;8
15;4
15;5
7;5
5;6
7;6
10;5
4;6
5;4
7;5
10;5
6;4
5;4
7;5
10;5
6;4
5;6
7;8
10;4
7;5
5;6
7;6
10;5
4;6
5;4
7;5
10;5
6;4
5;4
7;5
10;5
6;4
5;6
7;8
10;4
10;5
3;5
3;6
4;6
5;5
12;6
4;4
5;5
3;5
3;4
4;4
6;5
4;5
3;4
6;6
15;8
3;4
3;5
3;6
4;6
5;5
12;6
4;4
5;5
3;5
3;4
4;4
6;5
4;5
3;4
6;6
15;8
3;4
4;5
5
5
5
3
3
3
3
3
3
4
4
4
5
5
5
3
3
3
3
3
3
4
4
4
3
3
3
4
4
4
3
3
4
5
5
5
3
3
3
4
4
4
6
6
6
5
5
5
3
3
3
4
4
4
6
6
6
4
4
4
6
6
6
4
4
6
[h3]
5
10
15
5
10
15
5
10
15
5
10
15
5
10
15
5
10
15
5
10
15
5
10
15
10
15
15
5
10
15
10
15
10
5
LỜI NÓI ĐẦU
Cơ điện tử là một khoa học liên ngành có ứng dụng trong mọi lĩnh vực của cuộc sống.
Có thể nói bất cứ một máy móc nào ngày nay đều là một sản phẩm cơ điện tử với phần
cứng gồm hệ cơ khí và các thiết bị điện, điện tử; phần mềm là chương trình điều khiển. Kỹ
sư Cơ điện tử là người phải có khả năng thiết kế và tích hợp các thành phần nói trên để tạo
ra một sản phẩm hồn thiện. Nói cách khác một kỹ sư Cơ điện tử cần được trang bị kiến
thức và các kỹ năng để:
- Tính tốn, thiết kế hệ thống cơ khí
- Thiết kế, tích hợp hệ thống điện, điện tử
- Viết chương trình điều khiển hệ thống
Trong chương trình đào tạo Cơ điện tử, Đồ án thiết kế cơ khí (Đồ án 1) và Đồ án thiết kế
hệ thống cơ điện tử (Đồ án 2) là 2 học phần được xây dựng nhằm mục đích giúp sinh viên
tổng hợp các kiến thức đã học từ các môn cơ sở và chuyên ngành để thiết kế một sản phẩm
Cơ điện tử cụ thể. Trong khuôn khổ tài liệu hướng dẫn cho Đồ án thiết kế cơ khí này, các
bước thiết kế và gợi ý tính tốn cho các thành phần cơ bản của hệ thống cơ khí sẽ được
trình bày một cách tổng quát. Đây sẽ là những chỉ dẫn giúp sinh viên vận dụng trong việc
thiết kế sản phẩm theo nhiệm vụ được phân công.
Mỗi một máy được thiết kế phải thỏa mãn các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của nó. Đó là
năng suất, độ tin cậy và tuổi thọ cao, kinh phí chế tạo thấp, dễ dàng trong sử dụng và chăm
sóc, bảo dưỡng. Ngồi ra các chỉ tiêu như kích thước nhỏ gọn, kiểu dáng đẹp,. . . cũng cần
được quan tâm. Xuất phát từ các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật nêu trên, thiết kế máy bao gồm
các nội dung cơ bản sau:
1) Xác định nguyên lý hoạt động và chế độ làm việc của máy, dựa theo sự phân tích về
sản phẩm, từ đó đề xuất ý tưởng, phương án thiết kế.
2) Đưa ra các phương án thiết kế, đánh giá và so sánh để tìm ra phương án tối ưu nhất
thỏa mãn nhiều nhất các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật đã được đặt ra.
3) Chọn phương án điều khiển, mô tả hoạt động và giao tiếp của máy với người điều khiển
4) Xác định lực, mô men tác dụng lên các khâu và đặc tính thay đổi của tải trọng.
5) Chọn vật liệu phù hợp với đặc tính làm việc của từng chi tiết trong máy.
6) Tính tốn động học, lực, sức bền cho các chi tiết máy, khâu của máy.
7) Viết chương trình điều khiển, mơ phỏng hoạt động, thiết kế giao diện
8) Lập thuyết minh, hướng dẫn về sử dụng, quy trình bảo trì, bảo dưỡng định kỳ máy.
Trong đồ án này, mỗi sinh viên sẽ được giao đầu đề thiết kế một máy/hệ thống cơ điện
tử với một bộ số liệu cụ thể. Đây thường là những máy thông dụng đã được ứng dụng phổ
biến trong công nghiệp và đời sống. Tuy nhiên sinh viên cũng cần phải tìm hiểu một cách
kỹ càng các thành phần cấu tạo, nguyên lý hoạt động và các đặc tính kỹ thuật của nó,. . .
Để từ đó đưa ra các thiết kế phù hợp.
Ngoài ra đồ án này cũng cung cấp cho sinh viên các kỹ năng làm việc nhóm, thuyết
trình và tổ chức cơng việc. Đây là những kỹ năng rất cần thiết cho cuộc sống và công việc
6
sau này
7
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1- TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN
PHẨM …………………………………………………………
…
1. 1. Khái niệm và ứng dụng…………………………………………………….
1. 2. Nguyên lý hoạt động……………………………………
CHƯƠNG 2- CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA HỆ
THỐNG ……………………………………………….
2. 1. Băng tải…………………………………………………………………. . .
2. 2. Bộ truyền đai/xích…………………………………….
2. 3. Pít tơng/ van khí nén……………………….
2. 4. Cảm biến………………………………………. .
2. 5. Động cơ…………………….
CHƯƠNG 2- TÍNH TỐN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ
KHÍ ……………………………………………………………. .
3. 1. Hệ thống băng tải……………………………………………………………
3. 1. 1. Tính các thơng số hình, động học băng tải……………………………….
3. 1. 2. Tính lực kéo băng………………………. .
3. 1. 3. Tính trục tang chủ, bị động/con lăn…………………………
3. 1. 4. Tính kiểm nghiệm độ bền dây băng………………………. .
3. 1. 5. Tính chọn động cơ………………………. .
3. 1. 6Tính tốn chọn bộ truyền ngồi. ………………………. .
3. 2. Hệ thống cấp phôi
3. 3. Hệ thống pít tơng khí nén
Trang
…….
…….
…….
…….
…….
…….
…….
…….
…….
…….
…….
…….
…….
…….
…….
CHƯƠNG 3- THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU
KHIỂN ……………………………………………………………. .
4. 1. Thiết kế hệ thống điều khiển
4. 2. Tính tốn lựa chọn linh kiện cho hệ thống điều khiển
4. 3. Lập trình điều khiển cho hệ thống động lực, lập trình điều khiển cho giao diện điều
khiển
CHƯƠNG 4- XÂY DỰNG BẢN VẼ HỆ
THỐNG ……………………………………………………………. .
4. 1. Thiết kế hệ thống điều khiển
4. 2. Thiết kế hệ thống điều khiển
KẾT LUẬN ……………………………………………………………………………. .
…….
TÀI LIỆU THAM KHẢO ………………………………………………………………. . …….
8
NHỮNG CỤM TỪ VIẾT TẮT TRONG ĐỒ ÁN
DCSX- Dây chuyền sản xuất
PLSP - Phân loại sản phẩm
XL- Xi Lanh
TĐH - Tự động hóa
CB- Cảm biến
CBTC- Cảm biến tiệm cận
H- Hình
SP- Sản phẩm
ĐK- Điều khiển
ĐKTĐ- Điều khiển tự động SX- Sản xuất
TĐ- Tự động
TB- trung bình
9
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PLSP
1. 1- Khái niệm về hệ thống phân loại sản phẩm tự động:
1. 1. 1- Khái niệm: Hệ thống phân loại sản phẩm là hệ thống điều khiển tự động hoặc bán tự động nhằm
chia sản phẩm ra các nhóm có cùng thuộc tính với nhau để thực hiện đóng gói hay loại bỏ sản phẩm
hỏng.
Hệ thống là sự kết hợp của công nghệ tiên tiến như: cơng nghệ vision tiên tiến, trí tuệ nhân tạo (AI) và
cảm biến thơng minh.
Hệ thống có khả năng nhận diện, phân loại và sắp xếp sản phẩm 1 cách hiệu quả, chính xác, giảm thiểu
sự can thiệp của con người và tối ưu hóa chi phí, hiệu quả sản xuất.
Các tiêu chí phân loại bao gồm kích thước, chiều cao, trọng lượng, và màu sắc, được kiểm tra thông
qua camera chuyên dụng.
Ưu Điểm Nổi Trội của Hệ Thống Phân Loại Sản Phẩm Tự Động:
Nâng Cao Năng Suất: Hệ thống giúp tăng cường hiệu suất của quá trình sản xuất bằng cách loại bỏ sự
phụ thuộc vào lao động con người trong công đoạn phân loại sản phẩm.
Hệ thống phân loại sản phẩm tự động giúp giảm đáng kể số lượng lao động cần thiết (lên tới 80%).
Đồng thời, năng suất tăng từ 3 đến 5 lần và tỷ lệ sai sót được kiểm sốt.
Độ Chính Xác Cao: Sử dụng trí tuệ nhân tạo và máy học, hệ thống có khả năng nhận diện và phân loại
sản phẩm với độ chính xác cao, giảm thiểu sai sót.
Linh Hoạt và Tự Động Hóa Đa Dạng: Có khả năng xử lý nhiều loại sản phẩm và thích ứng với sự
biến động của quy trình sản xuất mà khơng cần sự can thiệp thủ cơng.
Tiết Kiệm Chi Phí Lao Động: Giảm thiểu chi phí lao động và tăng cường an toàn lao động bằng cách
10
chuyển các công việc phân loại từ con người sang máy móc.
1. 1. 2- Các hệ thống phân loại sản phẩm và ứng dụng phổ biến hiện nay:
- Theo Mã Vạch: Phân loại theo mã vạch Barcode hoặc mã QR, giúp lựa chọn sản phẩm dựa trên
thông tin chi tiết như lô sản xuất, ngày sản xuất, và model. Là hệ thống được sử dụng phổ biến hiện nay
trong việc phân loại các kiện hàng, bưu phẩm, thành phẩm được đóng thùng Carton, đóng túi và dán mã
vạch barcode, mã QR. .
Với hệ thống phân loại sản phẩm tự động này cao gấp 3-5 lần so với cách quét mã vạch phân loại áp
dụng phương pháp thủ công, hệ thống có thể đạt 10. 000sp/ giờ.
Phân loại theo mã vạch Barcode hoặc mã QR
Theo Khối Lượng: Hệ thống phân loại sản phẩm theo khối lượng áp dụng cho các ngành thực phẩm,
thủy hải sản, nông sản, phân loại dựa trên khối lượng để đảm bảo chất lượng và cỡ sản phẩm.
11
Hệ thống phân loại sản phẩm theo khối lượng
Theo Màu Sắc: Hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc, sử dụng cơng nghệ vision và camera, thích
hợp cho ngành nông nghiệp, thực phẩm, dầu, và nhiều ngành khác thông qua việc ứng dụng Camera độ
phân giải cao kiểm tra sản phẩm, công nghệ vision xử lý ảnh, năng suất từ 0. 8- 1. 5 tấn/ giờ, đặc biệt xác
suất chính xác > 99%
Hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc
12
Theo Kích Thước: Phân loại dựa trên kích thước sản phẩm, đặc biệt hiệu quả trong các ngành thực
phẩm, nông sản, và trái cây với độ chính xác cao, hoạt động ổn định, năng suất 3-5 tấn/ giờ, tương đương
1000-1100 sản phẩm/ phút.
Phân loại dựa trên kích thước sản phẩm
1. 1. 3- Phân tích đầu bài và các yêu cầu thiết kế cụ thể :
Yêu cầu đặt ra là “Thiết kế cơ khí hệ thống phân loại sản phẩm” được TĐH sao cho hiệu quả nhất và
đáp ứng được các tính chất, đặc điểm (gọi chung là đặc điểm) nêu trên của SP (theo số liệu VCK06-1).
Đề số
VCK06-1
Năng
Kích thước hình học phôi (cm)
SLSP
suất Khối lượng phôi
(kg)
/ băng
làm
tải
việc
(N,sp/ph) Pmin Pmax [h1,d1] [h2,d2] [h3,d3] [h1]
[h2]
50
20
0. 2
5
5;5
7;5
3;5
5
5
[h3]
5
Phân tích hình dáng, tính chất, đặc điểm của phôi/sản phẩm
- Với số liệu trong VCK06-1, SP cần được phân loại TĐ có một số tính chất, đặc điểm sau:
+ Về hình dáng có 2 loại: hình trụ, hình lập phương;
+ Về kích thước: với hình trụ lại có 3 loại với các chiều cao, đường kính tương ứng khác nhau (h1, d1;
h2, d2; h3, d3); với hình lập phương chỉ có một loại với kích thước h1, h2, và h3;
+ Về khối lượng SP được giới hạn trọng phạm vị: Pmin = 0,2 kG; Pmax = 5 kG;
13
Đề xuất (lựa chọn) phương án thiết kế phù hợp yêu cầu lựa chọn phương pháp cấp phôi, đo và
phân loại phù hợp
- Do SP cần phân loại có 3 đặc điểm: hình dáng, kích thước, và khối lượng. Vì vậy trong hệ thống PLSP
cần có 3 CB tương ứng để nhận biết được hình dáng, kích thước, và khối lượng của từng SP.
- Q trình PLSP có thể mơ tả như sau: các SP được đặt ngẫu nhiên vào vị trí tập kết (chuẩn bị phân
loại). Tại đó (vị trí M), lần lượt từng SP có khối lượng trong phạm vi [Pmin÷Pmax] sẽ được xác định
(nhờ CB khối lượng - CBP), chúng được đẩy thẳng dọc theo hướng di chuyển để phân loại tiếp; cịn SP
nào ngồi phạm vi trên sẽ bị gạt ra ngoài (sang một bên vào thùng chứa To) nhờ cơ cấu gạt cơ khí.
- Tiếp tục trên đường di chuyển, SP nào hình lập phương (nhờ cảm biến nhận dạng hình dáng - CBhd) sẽ
vẫn di chuyển thẳng đến cuối quãng đường, tại đó sẽ tự rơi vào thùng chứa (T4); SP hình trụ nào có
chiều cao h1 (nhờ CB chiều cao - CB1) sẽ bị gạt vào thùng T1 (nhờ cơ cấu gạt cơ khí (CK1) hay khí nén
(XL1)); có chiều cao h2 sẽ bị gạt vào thùng T2 (nhờ cơ cấu gạt cơ khí (CK2) hay khí nén (XL2)); có
chiều cao h3 sẽ bị gạt vào thùng T3 (nhờ cơ cấu gạt cơ khí (CK3) hay khí nén (XL3)). Q trình đó được
vận hành liên tục cho đến hết ca làm việc thì TĐ ngừng lại.
- Với mô tả trên, sơ đồ nguyên lý hệ truyền dẫn hệ thống PLSP được thiết kế sơ bộ như sau:
- H1. 1 giới thiệu sơ đồ nguyên lý truyền dẫn cơ khí hệ thống PLSP (phương án 1 - PA1), gồm có các
phần tử, thiết bị như sau:
y
Hình 1. 1- Truyền dẫn cơ khí hệ thống PLSP
14
1/Ổ lăn; 2/Đĩa xích lớn; 3/CB trọng lượng; 4/Đĩa xích nhỏ; T5. 4/Thùng chứa SP hình lập phương;
6/Băng tải; T7. 3/Thùng chứa SP hình trụ h3; T8. 2/Thùng chứa SP hình trụ h2; T9. 1/Thùng chứa SP
hình trụ h1; 10/CB chiều cao; 11/CB hình ảnh; 12/Puly chủ động; T13. 0/Thùng chứa SP loại; 14/Cần
gạt cấp SP; 15/Bàn cân; 16/Cần gạt loại SP; 17/Động cơ; 18, 20, 22/CB tiệm cận; 19, 21, 23/Cần gạt SP;
24/Khung; 25/Puly bị động.
H1. 2 giới thiệu sơ đồ nguyên lý truyền dẫn cơ khí, khí nén hệ thống PLSP (phương án 2 - PA2), gồm
có các phần tử, thiết bị như sau:
Hình 1. 2- Truyền dẫn cơ khí, khí nén hệ thống PLSP
1/Cụm ổ lăn; 2/Đĩa xích lớn; 3/CB trọng lượng; 4/Đĩa xích nhỏ; T5. 4/Thùng chứa SP hình lập phương;
6/Băng tải; T7. 3/Thùng chứa SP hình trụ h3; T8. 2/Thùng chứa SP hình trụ h2; T9. 1/Thùng chứa SP
hình trụ h1; 10/CB chiều cao; 11/CB hình ảnh; 12/Puly chủ động; T13. 0/Thùng chứa SP phân loại; 14/
XL cấp SP; 15/Bàn cân; 16/XL đẩy SP phân loại; 17/Động cơ; 18, 20, 22/CB tiệm cận; 19, 21, 23/XL
đẩy SP phân loại; 24/Khung; 25/Puly bị động.
1. 2. Nguyên lí hoạt động của hệ thống:
Hệ thống phân loại sản phẩm dựa trên nguyên lý dùng cảm biến để xác định yếu tố mang tính chất
phân loại sản phẩm. Chuyển động của bộ băng chuyền đưa sản phẩm của bộ phận tiếp nhận đến bộ phận
điều khiển để tiến hành phân loại. Các sản phẩm sau khi phân loại sẽ được chuyển đến thùng hàng để
đóng gói. Chu trình này sẽ lặp lại cho đến khi hết sản phẩm.
15
Hình 1. 3 Sơ đồ ngun lí hoạt động của hệ thống
1. 2. 1- Nguyên lý truyền dẫn theo phương án lựa chọn; thành phần cơ bản của hệ truyền dẫn
PLSP
Em chọn PA2.
PA2 có những ưu, nhược điểm sau:
Ưu điểm:
- Có khả năng vận chuyển SP nhanh hơn, năng suất cao hơn;
- Sử dụng hệ thống XL khí nén cho tốc độ làm việc nhanh với độ tin cậy và chính xác cao hơn;
- Điều khiển dễ dàng, hoạt động ổn định. Lắp đặt dễ dàng, giá thành thấp.
Nhược điểm:
- Phụ thuộc vào hệ thống khí nén, khơng hoạt động được nếu khơng có.
16
1. 2. 2- Thành phần cơ bản của hệ thống
Từ H1. 2, thành phần cơ bản của hệ thống cơ khí, khí nén gồm có:
Động cơ điện 3 pha xoay chiều (13), để dẫn động trực tiếp bộ truyền động xích, do đó truyền CĐ cho
bộ truyền động băng tải đai răng. Vì vậy các thơng số cơ bản của động cơ cần xác định gồm:
- Công suất định mức Nđm động cơ (Kw);
- Giới hạn tốc độ quay nđc (vg/ph);
- Các kích thước lắp ghép: đường kính trục dđc (mm), độ dài (độ thò) lđc (mm) phần đầu trục động cơ;
kích thước rãnh then trên trục động cơ: dài x rộng x cao = � � � � ℎ (mm); tọa độ lỗ lắp động cơ với nền
hay giá cố định (mm); đường kính dbl các lỗ (mm) lắp bu lông động cơ với nền hay giá.
Bộ truyền động xích (23), nhận truyền động trực tiếp từ động cơ, cần xác định:
- Tỷ số truyền động ix;
- Mô men Mx (Nm) hay cơng suất Nx (Kw);
- Tốc độ vịng trên trục bị động nx2 (vg/ph);
- Đường kính trục bị động d2 (mm);
- Khoảng cách trục Ax (mm);
- Số răng đĩa xích Z1 chủ động, bị động Z2 (Z1; Z2 ngun);
- Bước xích tx (mm);
- Đường kính vịng đỉnh De1 (mm) của đĩa Z1;
- Đường kính vịng đỉnh De2 (mm) của đĩa Z2;
- Đường kính vịng chia Di1 (mm) của đĩa Z1;
- Đường kính vịng chia Di2 (mm) của đĩa Z2;
- Đường kính vịng chân Dc1 (mm) của đĩa Z1;
- Đường kính vịng chân Dc2 (mm) của đĩa Z2;
- Cơ cấu căng xích (khi cần).
Bộ truyền động băng tải đai răng (24), thông số kỹ thuật cần xác định:
Bánh đai (12):
- Tốc độ quay trên trục các bánh đai răng như nhau do cần tỷ số truyền bằng 1;
- Mô đun m ăn khớp (mm);
- Khoảng cách trục A (mm) giữa 2 bánh đai răng;
- Đường kính vịng đỉnh răng De (mm);
- Đường kính vịng chia Di (mm);
- Đường kính vòng chân răng Dc (mm);
- Chiều rộng bánh đai răng Bđ (mm);
17
- Tỷ số truyền bằng 1, nên 2 bánh đai răng kích thước hồn tồn như nhau.
Đai răng (12):
- Vật liệu: nhựa tổng hợp;
- Dạng răng: thân khai, răng trụ răng thẳng;
- Mô đun m (mm) - cùng mô đun bánh răng;
- Chiều cao răng hr (mm);
- Chiều rộng đai răng Bđ (mm): bằng chiều rộng bánh đai Bđ (mm);
- Chiều dài đai răng Lđ (mm): xác định theo khoảng cách trục A.
Xi lanh khí nén (15) (17) (19), dùng để đưa SP vào băng tải, đưa SP vào thùng hàng cần phân loại. Vì
vậy cần xác định các thơng số sau đây:
- Hành trình Si (mm);
- Áp suất Pi (Pcal);
- Thời gian dẫn động Ti (s);
- Thơng số hình học;
- Đường kính xi lanh Di (mm).
Cảm biến (6) (7) (14) (16) (18) (25), dùng để xác định (nhận dạng, nhận biết) các đặc điểm về hình
dạng, chiều cao, cân nặng của SP. Các CB được sử dụng gồm:
Cảm biến cân nặng (Loadcell) (25), dùng để xác định cân nặng của SP trước khi qua cảm biến hình
dạng. Các thơng số cần xác định:
- Hạn mức cân tối đa Pmax (kg);
- Độ chính xác;
- Cơng suất định mức Pđm;
- Điện áp;
- Độ trễ;
- Phá hủy cơ học;
- Kích thước lắp ghép.
Cảm biến hình ảnh (7), dùng để xác định hình dạng của SP. Các thông số cần xác định:
- Khoảng cách tham chiếu;
- Trường quan sát;
- Đèn báo;
- Điều chỉnh lấy nét;
- Thời gian tiếp xúc;
- Vật liệu;
18
- Kích thước lắp ghép.
Cảm biến phát hiện sản phẩm (14) (16) (18), dùng để phát hiện SP đã tới vị trí xác định trên băng tải
báo hiệu cho xi lanh thực hiện đẩy SP vào thùng chứa. Các các thông số cần xác định:
- Thời gian tiếp xúc T(s);
- Khoảng cách đo được L(mm);
- Kiểu lắp đặt;
- Điện áp tiêu thụ;
- Kích thước lắp ghép.
Băng tải (2), dùng để vận chuyển SP từ vị trí cấp phơi đến các thùng chứa cần phân loại. Trong đồ án
này, sử dụng loại băng tải cao su với các thông số kỹ thuật như sau:
- Chiều dài băng tải L (mm);
- Chiều rộng băng tải W (mm);
- Chiều cao băng tải H (mm);
- Tốc độ băng tải V (m/s);
- Vật liệu làm khung băng tải: khung thép, Inox, hoặc khung nhôm;
- Kết cấu khung sườn: thép, inox, nhơm định hình;
- Dây băng tải: Dây PVC bề mặt nhám;
- Lực kéo của băng tải F (N);
- Bề dày băng tải B (mm);
- Khối lượng băng tải trên m2 Mb (kg/m2);
- Kích thước lắp ghép;
Con lăn (26), dùng để nâng đỡ băng tải để băng tải không bị võng xuống và dễ dàng mở rộng chiều dài
băng tải. Các thông số cần xác định:
- Đường kính vỏ con lăn D1 (mm);
- Đường kính trục con lăn D2 (mm);
- Độ dạy vỏ con lăn (mm);
- Chiều dài trục con lăn: L (mm);
- Vật liệu làm con lăn: Thép.
Thùng chứa sản phẩm (1) (3) (4) (5) (9), dùng để đựng SP. Các thông số cần xác định:
- Kích thước chiều dài L1 (mm);
- Kích thước chiều rộng L2 (mm);
- Kích thước chiều cao H (mm).
19
CHƯƠNG 2
TÍNH TỐN, THIẾT KẾ CƠ KHÍ HỆ TRUYỀN DẪN PLSP
2. 1. Hệ thống băng tải
Thông số đầu vào: Thông số hình học phơi/sản phẩm trên băng:
- Hình trụ: d1 = 5 (cm), h1 = 5 (cm); d2 = 5 (cm), h2 = 7 (cm); d3 = 5 (cm), h3 = 3 (cm);
- Hình khối lập phương: h1 = 5 (cm), h2 = 5 (cm), h3 =5 (cm);
- Khối lượng phôi: Pmin = 0. 2 (kg), Pmax = 5 (kg);
- Số lượng sản phẩm trên băng tải: 50 (sp)
- Năng suất làm việc: 20 (sp/ph)
- Nguồn lực dẫn động băng tải: động cơ điện
Đề số
VCK06-1
Năng
Kích thước hình học phơi (cm)
SLSP
suất Khối lượng phôi
(kg)
/ băng
làm
tải
việc
(N,sp/ph) Pmin Pmax [h1,d1] [h2,d2] [h3,d3] [h1]
[h2]
50
20
0. 2
5
5;5
7;5
3;5
5
5
[h3]
5
2. 1. 1. Tính các thơng số hình, động học băng tải
- Từ các thông số đầu vào, sinh viên tính, chọn các kích thước chiều dài �(�), rộng �(��), cao
�(��) của băng tải
- Số lượng sản phẩm trên băng tải: 50 sp
Chọn các kích thước của băng tải: Chọn khoảng cách giữa 2 sản phẩm là � = 15 ��, chiều rộng � =
20 ��
chiều dày đai băng tải � = 3 ��.
Hình 1: Kích thước, khoảng cách giữa các sản phẩm.
20
