Đề tài thiết kế và chế tạo mô hình chiết rót và đóng nắp chai tự động

LOGO
www.themegallery.com
Sinh viên thực hiện : Đoàn Ngọc Phong
Nguyễn Đăng Quang
Lê Thanh Tú Nhân
Giáo viên hướng dẫn: PGS-TS Trần Xuân Tùy
Giáo viên duyệt : ThS Nguyễn Đắc Lực
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – KHOA CƠ KHÍ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài: Thiết kế và chế tạo mô hình chiết rót và đóng nắp chai
tự động
LOGO
www.themegallery.com
Nội dung
Giới thiệu đề tài1
Giới thiệu hệ thống thiết kế2
Thiết kế cơ khí của hệ thống3
Kết nối và chương trình điều khiển PLC4
LOGO
Phần I: Giới thiệu đề tài

Trong công cuộc Công nghiệp hoá - Hiện đại hoá đất nước,
cơ khí nói chung đóng một vai trò rất quan trọng. Với sự
phát triển vượt bậc của công nghệ, ngày nay đã xuất hiện
một lĩnh vực mới là sự kết hợp giữa cơ khí, công nghệ
thông tin và điện tử: Cơ khí tự động hoá

Trên thế giới, cơ khí tự động hoá đã xuất hiện từ khá lâu và
phát triển rất mạnh, một trong những sản phẩm của cơ
điện tử - tự động hoá là những hệ thống chiết rót và

đóng nắp chai tự động.

Do nhu cầu về nước uống cũng như các sản phẩm đóng gói
ngày càng tăng. Nắm được tầm quan trọng của hệ thống,
nhóm đã thực hiện nghiên cứu, thiết kế và chế tạo một mô
hình hệ thống chiết rót và đóng nắp chai nước C2 tự
động mini.
LOGO
Phần II: Giới thiệu hệ thống thiết kế
Hệ thống
Hệ thống
B
B
E
E
C
C
D
D
A
A
Cụm băng
tải
Cụm giữ chai và
rót nước
Cụm mâm
quay
Cụm vặn nắp
Cụm cung
cấp nắp đậy

LOGO
Mô Hình Thiết Kế
LOGO
Nguyên lý hoạt động

Chai được đưa vào mâm quay và cấp tự động liên tục vào
băng tải trong quá trình dây chuyền hoạt động. Băng tải
luôn quay, khi chai vào thì băng tải sẽ dẫn chai đi.

Cảm biến số 1 nhận, xy lanh giữ chai để chai không chuyển
động. Trong lúc chai được giữ, cảm biến nhận biết được 3
chai, xilanh chuyển động đi xuống đưa vòi phun vào miệng
chai. Sau đó bơm hoạt động bơm nước vào chai trong 1
khoảng thời gian delay nhất định.

Cụm chi tiết giữ mở ra, chai tiếp tục chạy trên băng tải đến
cụm chi tiết cấp nắp, chai kéo nắp đã chờ sẵn vào đầu chai.
Chai được chuyển động qua bộ định hướng điều chỉnh nắp
chai nếu nắp chai bị kênh.

Chai chạy đến cơ cấu quay đưa chai ra bộ phận vặn nắp
Chai tiếp tục chạy, cảm biến 2 nhận biết chai đã chạy đến,
mạch điều khiển cho cơ cấu quay dừng lại, chai dừng lại ở
vị trí cố định, cụm chi tiết xoáy nắp đi xuống và xoáy nắp
chai vào. Sau đó chai chạy tiếp hết băng tải ra ngoài.
LOGO
Phần III: Thiết kế cơ khí của hệ thống

Cụm băng tải


Cụm mâm quay

Cụm giữ chai và rót nước

Cụm cấp nắp

Cụm vặn nắp
LOGO
3.1. Thiết kế cụm băng tải
Chọn kết cấu băng tải kiểu con lăn
LOGO

1. Khung cơ khí nâng hệ thống băng tải.

2. Tấm kê gối đỡ: Chức năng điều chỉnh căng băng tải
và giữ cho băng tải không bị xê xịch.

3. Băng tải :
Các thông số đặc trưng :
Chiều dài vận chuyển L=10 m
Độ cao vận chuyển H=1,2 m
Góc nghiêng băng tải β=0
Chọn loại băng tải cao su,yêu cầu đảm bảo độ
bền kéo và uốn độ dàn hồi và giản dài nhỏ
có khả năng chống cháy ,khả năng chống mòn
tốt
Chọn bề rộng băng tải B=100 mm
LOGO

4. Bộ phận giữ gối đỡ con lăn.


5. Hệ thống con lăn: Giảm ma sát cho băng tải.

7. Thanh dẫn hướng: Dẫn chai đi theo hướng và vị trí
đúng yêu cầu.

8. Thanh kẹp các ổ bi của hệ thống con lăn.

9. Bộ truyền xích: Truyền động công suất từ động cơ
chạy băng tải.

11. Động cơ một chiều 24v có hộp giảm tốc .

12. Con lăn căng băng tải: Qua thời gian làm việc dài
ngày băng tải bị nới lỏng, nên cơ cấu này có chức
năng tân làm căng băng tải và tăng góc ôm cho con
lăng chủ động.

13. Thanh có xẻ rãnh để tân con lăng căng băng tải.
LOGO
3.2. Thiết kế cụm mâm quay
1
2
3
4
5
6
7
LOGO


1. Thân.

2. Thân dẫn hướng: Để dẫn chai vào băng tải.

3. Mâm quay: Đỡ chai và truyền động.

4. Động cơ và bộ truyền.

5. Mô dơ: Để làm gối đỡ.

6. Thanh và ống trượt: Để thay đổi chiều cao của mâm.

7. Bu lông: Cố định thanh trượt so với ống trượt.
3.2 Thiết kế cụm mâm quay
LOGO
3.3. Thiết kế cụm giữ chai và rót
nước
1
2
3
4
5
LOGO

1. Piston L 100 x 20: Nâng hạ vòi phun nước.

2. Piston L 100 x 20: Chặn chai để chuẩn bị rót nước.

3. Vòi phun nước.


4. Cần chỉnh tiết lưu nước.

5. Thanh và ống trượt: Di chuyển cơ cấu rót nước đến đúng
vị trí chính xác.
3.3. Thiết kế cụm giữ chai và rót
nước
LOGO
3.4. Thiết kế cụm cấp nắp
1
2
5
6
7 3
4
LOGO

1,3. Thanh và ống trượt: Thay đổi độ cao của rãnh trượt
chứa nắp chai.

2. Ốc và thanh: Cố định cụm cấp nắp vào cụm băng tải.

4. Bu lông: Cố định tương đối giữa rãnh cấp nắp và thanh
trượt.

5. Rãnh trượt cấp nắp: Dùng để cung cấp nắp chai.

6. Mảnh thép nhỏ: Gạt nắp chai vào đúng vị trí miệng chai.

7. Giá đỡ: Cố định rãnh trượt.
3.4. Thiết kế cụm cấp nắp

LOGO
3.5. Thiết kế cụm vặn nắp
1
3
4
5
2
6
LOGO

1. Mâm quay đưa chai vào vị trí vặn nắp.

2. Thanh dẫn hướng .

3. Piston kẹp.

4.Tay kẹp.

5.Piston vặn nắp.

6. Giá đỡ chai.
3.5. Thiết kế cụm vặn nắp chai
LOGO
Phần 4 Thiết kế phần điều khiển

4.1. Kết nối và chương trình điều khiển PLC.

4.2. Mô phỏng mô hình làm việc bằng WinCC.
www.themegallery.com
LOGO

4.1 Kết nối và chương trình điều khiển PLC.

Chọn PLC họ S7200 CPU 224XP.
Có 10 đầu vào và 14 đầu ra.

Bảng phân công đầu vào:
www.themegallery.com
LOGO
4.1 Kết nối và chương trình điều khiển PLC

Bảng phân công đầu ra:
www.themegallery.com
LOGO
4.1 Kết nối và chương trình điều khiển PLC

Giản đồ thời gian:
LOGO
4.1 Kết nối và chương trình điều khiển PLC.

Kết nối PLC:
www.themegallery.com
LOGO
4.1 Kết nối và chương trình điều khiển PLC.

Chương trình điều khiển
Được trình bày trong bản vẽ điều khiển
www.themegallery.com
LOGO
4.2 Mô phỏng mô hình làm việc bằng wincc


Mô hình bằng wincc
www.themegallery.com