thiết kế chế tạo máy in ruban hai màu

ỦY BAN NHÂN DÂN TP.HCM
SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ









BÁO CÁO NGHIỆM THU
Đề tài:

THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY IN RUBAN HAI MÀU






CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI

CƠ QUAN QUẢN LÝ CƠ QUAN CHỦ TRÌ
(Ký tên/ đóng dấu xác nhận) ( Ký tên/ đóng dấu xác nhận)












THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
THÁNG____ /200____

2
TÓM TẮT NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Với mục tiêu chế tạo “Máy in ruban hai màu” mang nhãn hiệu Việt nam
đáp ứng được yêu cầu kỹ nghệ trong nước với giá thành hợp lý, những nội
dung nghiên cứu sau đây đã và đang được tiến hành:
- Khảo sát qui trình in ruban thủ công ở một số nhà máy, xí nghiệp trong
thành phố Hồ Chí Minh. Nguyên lý làm việc của máy sẽ dựa trên các
bước của qui trình này.
- Chọn phần mềm thiết kế và vẽ thích hợp. Với công cụ này, các mô hình
3D và các bản vẽ kỹ thuật 2D được thực hiện.
- Thiết kế:
* Bộ cấp ruban.

* Bộ in 1.
* Bộ sấy 1.
* Bộ in 2.
* Bộ sấy 2.
* Bộ thu sản phẩm.
* Mạch khí nén.
* Mạch điều khiển.
- Chế tạo và lắp ráp máy in ruban hai màu.
- Vận hành và điều chỉnh các thông số làm việc của máy.
- Đánh giá các kết quả đạt được như độ chính xác, năng suất, chất lượng
sản phẩm, v.v…
- Bàn luận các kết quả đạt được và hướng phát triển.
- Cuối cùng, các biện pháp để giảm giá thành “máy in ruban hai màu”
cũng được đề xuất.




3
SUMMARY OF RESEARCH CONTENTS


With the aim of manufacturing a Vietnamese mark “Two- color ribbon
screen printing machine” satisfying local industrial demands with a
reasonable price, the following research contents have been being carried out:
- To investigate the manual (by hand) ribbon screen printing process at
some factories, enterprises locating in Ho Chi Minh city. The working
principle of the machine is based on the steps of this process.
- To choose an appropriate design and drawing software. With this tool
the 3D models and 2D technical drawings will be realized.

- To design:
* The ribbon supplier unit.
* The printing unit 1.
* The dryer unit 1.
* The printing unit 2.
* The dryer unit 2.
* The product rolling unit.
* The pneumatic circuit.
* The control circuit.
- To fabricate and to assemble machine elements to construct a total two-
color ribbon screen printing machine.
- To operate and to adjust properly the working parameters.
- To evaluate the results given by this machine such as the precision, the
productivity, the product quality, etc…
- To discuss obtained results and suggest the perspectives.
- Finally, the measures of reducing the cost of “the two- color ribbon
screen printing machine” are also proposed .


4
MỤC LỤC
Trang
Danh sách hình 5
Bảng quyết toán kinh phí 6
Phần mở đầu 7
Chương 1: Tổng quan 8
Chương 2: Nội dung nghiên cứu 16
Chương 3: Kết quả và thảo luận 26
Chương 4: Kết luận và đề nghị 50
Tài liệu tham khảo: 53

Phụ lục: 55














5
DANH SÁCH HÌNH
Số
Tên hình ảnh
Trang
1.1
Các thao tác chính trong in lụa
9
1.2
Các thao tác chính của quá trình in lụa thủ công
11
1.3
Two- Color Roll- to- Roll screen printing machine
12
1.4

Two- Color ribbon screen printing machine with ribbons
12
1.5
Fully automatic Two- Color ribbon screen printing machine W/ Built- in PLC computer system
13
1.6
CNC full automatic Web- Fed silk screen printing machine
13
1.7
CNC full automatic twin stations Web- Fed silk screen printing machine
14
2.1
Sơ đồ nguyên lý căng băng theo phương án 1
16
2.2
Sơ đồ nguyên lý căng băng theo phương án 2
17
2.3
Điều khiển riêng biệt trục cuốn theo từng chu kỳ in
17
2.4
Sơ đồ nguyên lý căng băng theo phương án 3
18
2.5
Sơ đồ hiệu chỉnh căng băng theo phương án 4
18
2.6
Sơ đồ bố trí cụm dao in truyền động bằng cơ
19
2.7

Chuyển động in
19
2.8
Chuyển động gạt mực
20
2.9
Sơ đồ truyền động khi in
20
2.10
Sơ đồ truyền động khi gạt mực
21
2.11
Truyền động bằng xích
21
2.12
Truyền động bằng khí nén
22
2.13
Sơ đồ nguyên lý thu hồi phôi bằng ma sát
23
2.14
Sơ đồ nguyên lý bộ truyền ma sát
23
2.15
Sơ đồ nguyên lý thu hồi ruban bằng cảm biến
24
2.16
Sơ đồ nguyên lý máy in ruban hai màu
25
2.17

Sơ đồ khối nguyên lý máy in ruban hai màu
25
3.1
Mô hình 3D của cụm cấp
26
3.2
Thân cụm cấp
27
3.3
Bộ cuốn
27
3.4
Bộ cân bằng lực căng phôi
28
3.5
Một số các chi tiết còn lại
29
3.6
Sơ đồ truyền động cụm cấp
30
3.7
Cụm in
31
3.8
Thân cụm in
32
3.9
Bộ nâng hạ
33
3.10

Bộ in
33
3.11
Các chi tiết trong bộ in
34
3.12
Kết cấu bộ sấy
35
3.13
Sơ đồ kích thước theo phương ngang trên cụm in
36
3.14
Sơ đồ bố trí theo phương thẳng đứng
37
3.15
Mô hình tính bộ nâng hạ
38
3.16
Chuyển vị của kết cấu
38
3.17
Kết quả chuyển vị
39
3.18
Kết quả tính ứng suất
39
3.19
Kết cấu cụm thu
40
3.20

Cụm thu
40
3.21
Sơ đồ mạch khí nén
41
3.22
Sơ đồ khối điều khiển cụm cấp
42
3.23
Mạch điều khiển cụm cấp
43
3.24
Sơ đồ khối điều khiển cụm thu
43
3.25
Mạch điều khiển cụm thu
44
3.26
Sơ đồ bố trí cảm biến trên cụm in
44
3.27
Sơ đồ khối điều khiển cụm in
45
3.28
Mạch điều khiển cụm in
46
3.29
Mạch điều khiển máy in ruban hai màu
47
4.1

Máy in ruban hai màu
50


6
BẢNG QUYẾT TOÁN KINH PHÍ

Tên đề tài: Thiết kế chế tạo máy in ruban hai màu
Chủ nhiệm đề tài: PGS-TS Phan Đình Huấn
Cơ quan chủ trì: Trường Đại học Bách khoa – Đại học Quốc Gia TP.HCM.
Thời gian đăng ký trong hợp đồng: 12 tháng
Tổng kinh phí được duyệt: 100 triệu
Kinh phí đã cấp đợt 1: 70 triệu (theo TB số: 330 TB-SKHCN ngày 21 /12 /2005)

TT
Nội dung
Kinh phí
Ngân
sách
Nguồn
khác
I
II
1.
2.
3.

4.
5.
6.

7.
8.
9.
III
IV
Kinh phí được cấp trong năm
Kinh phí được quyết toán trong năm
Công chất xám
Công thuê khoán
Nguyên, nhiên, vật liệu, dụng cụ, phụ tùng,
văn phòng phẩm
Thiết bị
Xét duyệt nghiệm thu
Đánh máy tài liệu
Giao thông liên lạc
Chi phí khác (quản lý phí các cấp)
Tiết kiệm 5%
Kinh phí chuyển sang năm sau
70

2,3
20
59,7


7
2

9
70

7
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Tên đề tài: Thiết kế chế tạo máy in ruban hai màu
Chủ nhiệm đề tài: PGS-TS Phan Đình Huấn
Cơ quan chủ trì: Trường Đại học Bách khoa – Đại học Quốc Gia TP.HCM.
Thời gian thực hiện: 12 tháng
Kinh phí thực hiện: 100 triệu
Kinh phí đã cấp: 70 triệu theo TB số: 330 TB-SKHCN ngày 21 /12 /2005

2. Mục tiêu:
Trên cơ sở nghiên cứu thiết kế chế tạo máy in ruban hai màu, mục tiêu của
đề tài là cơ khí hóa, tự động hóa việc in lụa nhiều màu trên sản phẩm in dạng
cuộn. Từ đó, năng suất và chất lượng sản phẩm được nâng cao.

3. Nội dung:
Nội dung nghiên cứu gồm các phần sau:
- Nghiên cứu thiết kế chế tạo bộ cấp phôi có nhiệm vụ cấp phôi với một lực
căng ổn định.
- Nghiên cứu thiết kế chế tạo bộ phận in gồm các mô đun thực hiện thao tác in.
Sau mỗi mô đun in, ta bố trí bộ phận sấy để sấy khô sản phẩm in trước khi in
màu kế tiếp hay thu hồi.
- Nghiên cứu thiết kế chế tạo bộ thu sản phẩm in có nhiệm vụ cuốn từng đoạn
sản phẩm in sao cho kích thước của mỗi đoạn là không đổi, sau đó cuốn lại

thành dạng cuộn như ban đầu.

4. Sản phẩm của đề tài:
- Báo cáo kết quả chi tiết của đề tài (03 bộ)
- Báo cáo tóm tắt và kiến nghị (06 bản)
- Đĩa CD-Rom ghi toàn bộ kết quả nghiên cứu của đề tài (03 đĩa)
- Bảng quyết toán kinh phí đề tài (03 bộ)
- Máy in ruban hai màu (01máy)

8
CHƢƠNG 1

TỔNG QUAN

1.1 Phƣơng pháp in lụa
In lụa còn gọi là in lưới là phương pháp in thủ công đã có từ lâu. “In lụa” là
tên gọi thông dụng vì vật liệu bản lưới in thông thường làm bằng lụa. Đây là
phương pháp in trực tiếp bằng bản in có lỗ, tương tự như bản stencil trong công
nghệ quay ronéo. Bản in là một tấm lưới căng được gá chặt lên một khung bằng gỗ
hoặc bằng nhôm. Mực được dao in đưa qua các lỗ xuống bề mặt vật in và tạo thành
sản phẩm in. Lụa được cấu thành từ các sợi có mô đun đàn hồi theo phương dọc và
phương ngang như nhau. Lụa có nhiều loại, làm từ vật liệu kin loại hoặc polymer.
Vât liệu lụa thông dụng nhất là polyamid, loại vật liệu có độ bền cơ lẫn độ bền hóa
cao.
Trên hình 1.1 thể hiện các thao tác chính trong phương pháp in lụa. Đầu tiên,
mực được cho vào bản lụa đã được phơi hình bằng phương pháp quang hóa. Sau khi
định vị bản in chính xác lên vùng cần in, cấp phôi, ta dùng dao in làm bằng vật
liệu đàn hồi, cao su kỹ thuật, kéo với một áp lực nhất định lên bề mặt lụa. Mực in
theo các lỗ lụa trên vùng không có chất cảm quang xuống bám vào bề mặt vật in và
tạo nên sản phẩm in.

1.2 In ruban bằng phƣơng pháp in lụa
Để làm cơ sở cho việc thiết kế máy, nhóm nghiên cứu đã tham quan, tìm
hiểu qui trình in thủ công hiện nay tại một số cơ sở in trong thành phố Hồ chí Minh
Các thao tác chính của một qui trình in ruban hai màu theo phương pháp thủ công
điển hình được trình bày ở hình 1.2. Cụ thể gồm các bước:
- Cấp phôi ruban (Hình 1.2.1)
- Gá và chỉnh bản lụa (Hình 1.2.2)
- Định chuẩn in (Hình 1.2.3)
- Cấp mực cho bản in (Hình 1.2.4)

9

Hình 1.1. Các thao tác chính trong in lụa

10
- Thao tác in (Hình 1.2.5)
- Nhấc bản in và kéo ruban (Hình 1.2.6)
- Thao tác in màu thứ hai (Hình 1.2.7 và hình 1.2.8)
Đối với những sản phẩm in một màu, thao tác in bằng tay có thể chấp nhận được.
Trường hợp in nhiều màu (từ hai màu trở lên) để đạt được độ chính xác chồng màu,
độ đồng đều của mực in, in lụa bằng máy tỏ ra thích hợp hơn. Ngoài ra , năng suất
in máy, tất nhiên, cũng cao hơn.

1.3 Máy in lụa dùng in ruban
1.3.1 Trên thế giới
Việc tham khảo các loại máy in ruban đả có trên thị trường thế giới là rất cần
thiết cho việc quyết định phương án thiết kế máy.
Trên thế giới, việc cơ khí hóa, tự động hóa công nghệ in lụa đã được nghiên
cứu thiết kế chế tạo và thương mại hóa từ lâu.

Một số máy tiêu biểu tra cứu từ các trang web được thể hiện trên các hình từ
1.3 đến hình 1. và ở phần phụ lục (kể cả các loại máy hoạt động theo nguyên lý in
khác).
1.3.2 Trong nƣớc
Hiện nay ở Việt nam, một số cơ sở cũng đã nghiên cứu chế tạo một số dạng
máy in lụa phục vụ cho nhu cầu thực tế. Tuy nhiên, máy in lụa chế tạo trong nước
chỉ mới đáp ứng cho một số chủng loại sản phẩm in nhất định và việc thiết kế chế
tạo còn mang tính đơn chiếc.

1.4 Phần mềm tính toán thiết kế cơ khí
Trong số các phần mềm thiết kế cơ khí thông dụng hiện nay là Pro/ Engineer,
Catia, Solid Works, Inventor…, phần mềm Inventor có nhiều mặt mạnh như có thể
giao tiếp được với các file của AutoCAD, là một phần mềm tham số gọn nhẹ, thích
hợp cho việc xây dựng mô hình 3D và các bản vẽ kỹ thuật 2D.
Các phần mềm tính toán phần tử hữu hạn (tính toán đ5 bền, độ cứng, dao
động) có thể kể như ANSYS, NASTRAN, RDM. Phần mềm RDM tỏ ra thích hợp
với các bài toán nhỏ trong quá trình kiểm tra bền các chi tiết máy.

11

Hình 1.2.1 Hình 1.2.2


Hình 1.2.3 Hình 1.2.4


Hình 1.2.5 Hình 1.2.6


Hình 1.2.7 Hình 1.2.8

12




Hình 1.3 Two-Color Roll-to-Roll Screen Printing Machine
“ Nguồn: />1003665461/action-GetProduct.htm”



Hình 1.4 Two-Color Ribbon Screen Printing Machine with Ribbons

“Nguồn: />Ribbon/product_id-1003665201/action-GetProduct.htm”

13


Hình 1.5 Fully-Automatic Two-Color Ribbon Screen Printing Machine w/
Built-in PLC Computer System
“Nguồn: />machine/1003665474/Two-color-Ribbon-Screen-Printing-Machine.htm”

Hình 1.6 CNC Full Automatic Web-Fed Silk Screen Printing
Machine
“Nguồn: />machine/1003665474/Two-color-Ribbon-Screen-Printing-Machine.htm”

14

Hình 1.7 CNC Full Automatic Twin stations Web-Fed Silk Screen
Printing Machine

“Nguồn:
1.4 Kết luận
Qua phần tổng quan, nhóm nghiên cứu đề tài có các kết luận sau:
- Phương pháp in:
Phương pháp in lụa là phương pháp thích hợp. được chọn để thiết kế máy
- Thao tác in:
Máy được thiết kế sẽ có các chuyển động giống như các thao tác in tay. Để
tăng năng suất, chuyển động nhấc bản sau khi in được bỏ đi
- Máy được thiết kế theo dạng mô đun. Như vậy, tùy theo nhu cầu khách hàng,
máy có thể đápứng được số màu in một cách linh hoạt. Cụ thể máy gồm các
bộ phận sau:
o Mô đun cấp phôi có chức năng cấp phôi liên tục cho mô đun in.
o Mô đun in thực hiện thao tác in.
o Sau mỗi mô đun in, mô đun sấy được bố trí để sấy khô mực in trước
khi in màu kế tiếp hay thu hồi.

15
o Mô đun thu sản phẩm in có nhiệm vụ cuốn từng đoạn sản phẩm in sao
cho kích thước của mỗi đoạn là không đổi, sau đó cuốn lại thành dạng
cuộn như ban đầu.
- Để đảm bảo độ chính xác chồng màu, từ mô đun in thứ hai trở đi, phải có cơ
cấu chỉnh vị trí của bản in. Cơ cấu này phải có ba bậc tự do: hai chuyển động
tịnh tiến theo phương x, y và một chuyển động xoay quanh truc z
- Phần mềm vẽ- thiết kế được chọn là phần mềm Inventor
- Phần mềm tính bền được chọn là phần mềm RDM

16
CHƢƠNG 2
PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ

Trong chương này, để thiết lập sơ đồ động cho các mô đun của máy (cụm
cấp, cụm in 1, cụm in 2, cụm thu), các phương án thiết kế cho từng cụm được phân
tích, so sánh và lựa chọn.

2.1 Phân tích phƣơng án thiết kế cụm cấp
Cụm cấp có nhiệm vụ cung cấp phôi dạng cuộn cho cụm in. Cụm cấp phải tạo ra
một lực căng ổn định trong suốt quá trình làm việc.

2.1.1 Phƣơng án 1








Hình 2.1. Sơ đồ nguyên lý căng băng theo phương án 1

Với:
- M
h
là mômen trên trục quay.
- F
k
lực kéo
- R bán kính tức thời của cuộn phôi
Lực căng thay đổi trong quá trình kéo.




F
k
M
h

17
2.1.2 Phƣớng án 2
Một phương án khác được đề xuất:











Hình 2.2. Sơ đồ nguyên lý căng băng theo phương án 2
Thay vì dùng lực để căng trực tiếp trên trục của bộ cấp phôi cuộn, phương án
này dùng một đối trọng trung gian có trọng lượng P.
Khi đối trọng P đi từ cảm biến 1 (CB1) đến cảm biến 2 (CB2) thì trục cuốn
sẽ quay, cung cấp phôi cuộn để hạ độ cao của đối trọng P xuống lại vị trí của CB1.
.Ta cũng có thể lấy tín hiệu hết một chu kỳ in để kích hoạt trục cuốn cung
cấp phôi đến vị trí CB2.

Hình 2.3. Điều khiển riêng biệt trục cuốn theo từng chu kỳ in
P
F
k
CB 1
CB 2
Phôi
cuộn
Trục
cuốn
F
c
F
k
F
c
P

CB2


18
Tuy nhiên, từ thực nghiệm, phương án này cũng gặp phải một khó khăn. Ở trạng
thái nghỉ, luôn tồn tại một lực căng trong dọc chiều dài của ruy băng, vì vậy lúc trục
cuốn vừa nhả phôi ra, lập tức có sự chùng băng cho đến khi đạt được lực căng mới
khác với lực căng cũ. Như vậy phương án này vẫn không thể đạt được mục đích
mong muốn.

2.1.2 Phƣớng án 3

Một phương án khác được đề xuất, dựa trên ma sát giữa phôi và các trục cố định.
Mặc dù phôi đầu vào có thể chùng, nhờ vào ma sát của hệ thống căng, lực căng
được tạo ra










Hình 2.4. Sơ đồ nguyên lý căng băng theo phương án 3
Nhược điểm của phương án này là tạo ra một lực căng khá lớn trên ruy băng, có
thể ảnh hưởng đến hệ thống kéo. Để khắc phục tình trạng này, ta thiết kế các trục
căng ma sát có thể xoay được và dịch chuyển lên xuống được để tăng hoặc giảm
góc ôm của ruy băng trên bề mặt trục.




Hình 2.5. Sơ đồ hiệu chỉnh căng băng theo phương án 4

F
k
F
ms

19

2.2 Phân tích phƣơng án thiết kế cụm in
Cụm in chính là một máy in lụa khổ nhỏ. Các chuyển động của cụm này thay thế
các thao tác in bằng tay. Như đã phân tích ở phần kết luận chương tổng quan,
chuyển động nhấc bản in được bỏ qua khi thiết kế Để thực hiện các chuyển động
này, các máy in lụa sử dụng hai loại truyền động chủ yếu là truyền động cơ và
truyền động khí nén.

2.2.1 Phƣơng án truyền động cơ
a. Truyền động bằng cam – tay biên








Hình 2.6. Sơ đồ bố trí cụm dao in truyền động bằng cơ
Dao in 5 và dao gạt 6 được bố trí trên đế gá 4 sao cho có thể chỉnh được cao độ.
Đế gá 4 được lắp với bộ trượt 1 bằng khớp bản lề 7, góc xoay của đế gá 4 được hạn
chế trong không gian giữa hai chốt định vị 3. Bộ trượt 1 có thể trượt dọc trục 2.
Thanh truyền 8 được liện kết với đế gá 4 bằng khớp bản lề.
Hình 2.7 thể hiện hoạt động của cụm dao in ở vị trí in.

Hình 2.7. Chuyển động in
1
2
4
3
5
6
7
8
1
2
3
4
5
7
6
8
9

20
Khi thanh truyền 8 kéo về phía trái theo hướng mũi tên, đế gá 4 sẽ quay quanh
chốt 7, ép dao in 5 xuống bề mặt lụa 9. Đế gá 4 chỉ quay được một góc nhất định vì
đầu trên sẽ tì vào chốt 3. Lúc này thanh truyền 8 sẽ kéo theo cả bộ trượt 1 cùng đi
và thực hiện công đoạn in.

Hình 2.8. Chuyển động gạt mực
Hình 2.8 thể hiện hoạt động của cụm dao in ở vị trí gạt mực. Khi thanh 8 đổi
chiều truyền động theo hướng mũi tên, đế gá 4 sẽ quay quanh chốt 7 đến vị trí tì vào
chốt 3 làm cho dao gạt mực đè xuống mặt lụa 9 đồng thời nâng dao in 5 lên, lúc này
thanh truyền 8 sẽ đẩy cả bộ trượt 1 cùng đi và ta có công đoạn gạt mực.
Phối hợp chuyển động giữa thanh truyền 8 và khớp nâng hạ trục 2 được thực
hiện như sau:
Trong công đoạn in, tay biên 11 kéo thanh truyền 8 theo chiều in, khớp xoay 12
đưa trục 2 có chiều song song với bàn in 10.








Hình 2.9. Sơ đồ truyền động khi in
1
2
3
4
5
9
7
6

8
1
2
8
10
11
12

21
Trong công đoạn gạt mực, tay biên 11 sẽ đẩy thanh truyền 8 theo chiều gạt mực,
trong khi đó khớp xoay 12 sẽ nâng trục 2 lên khỏi mặt bàn in một góc nhất định.












Hình 2.10. Sơ đồ truyền động khi gạt mực

Với nguyên lý truyền động cơ, kết cấu máy tương đối phức tạp, cồng kềnh. Việc
phối hợp chuyển động của cơ cấu nâng và cơ cấu kéo được thực hiện bằng cơ cấu
cam. Khi đổi chiều chuyển động, các bộ phận sinh ra va đập, tiếng ồn.

b. Truyền động bằng xích

Hình 2.11. Truyền động bằng xích

1
2
8
11
12
10
1
2
13
14
15
10

22
Cụm dao gạt và dao in không thay đổi như phương án trên. Với phương án này,
thanh truyền 8 được thay bằng xích 15. Đĩa xích dẫn 13 có thể đổi chiều quay.
Nguyên tắc làm việc của dao gạt và dao in cũng giống như phương án trên.
Ưu điểm của phương án này là kết cấu nhỏ gọn. Tuy nhiên, để nâng hạ bộ phận
dao in và dao gạt mực, phải có thêm một cơ cấu để thực hiện chức năng này

2.2.2 Phƣơng án truyền động bằng khí nén











Hình 2.12. Sơ đồ truyền động bằng khí nén

. Trên hình 2.12, xi lanh không ti 1 mang theo đế gá 7 trượt trên hai trục dọc
thân xi lanh. Trên đế gá 7, hai xi lanh giống nhau 2 và 3 thực hiện chức năng in và
gạt mực. Trong quá trình in, đế gá 7 trượt về phía bên trái, xi lanh 2 đẩy xuống, xi
lanh 3 rút lên. Trong quá trình gạt mực, xi lanh 3 đẩy xuống, xi lanh 2 rút lên và đế
gá 7 trượt về phía bên phải.
So với các phương án trên, phương án truyền động bằng khí nén có ưu điểm là
kết cấu đơn giản, chế tạo dễ dàng. Ngoài ra việc điều khiển, phối hợp các chuyển
động cũng được điểu khiển một cách thuận tiện và linh họat hơn.
Đây là phương án được chọn để thiết kế máy in ruy băng hai màu


1
2
3
4
5

6
7

23
2.3 Phân tích phƣơng án thiết kế cụm thu









Hình 2.13. Sơ đồ nguyên lý thu hồi phôi bằng ma sát

Bộ cuốn 2, dẫn động bắng động cơ servo, cuốn ruy băng thành từng đoạn ứng
với chiều dài cần cài đặt. Ruy băng 1 sau khi ra khỏi bộ cuốn 2 sẽ được cuộn thu 3
cuốn lại bằng ma sát.








Hình 2.14. Sơ đồ nguyên lý bộ truyền ma sát
Ruy băng 1 cuốn vào cuộn thu 3 được lắp chặt trên trục 4, trục 4 được định vị
bởi các ổ đỡ 5. Bánh ma sát 6 được lắp cố định trên trục 4, bánh ma sát 7 được lắp

lỏng trên trục 4, có thể quay tự do. Trên thân bánh ma sát 7, ta lắp cố định bộ
truyền đai 8. Nhờ vào vít chỉnh 10, ta có thể thay đổi lực ép của lò xo 9 tác dụng lên
bánh ma sát 7, tạo thành lực để kéo bánh ma sát 6 quay theo khi có chuyển động.
Nhờ vậy, ta có thể điều chỉnh lực kéo của bộ thu sao cho vừa đủ để thắng được độ
võng của ruy băng.
3
2
1
3
1
4
5
6
7
8
9
10

24
Với phương án này, ruy băng sẽ được thu hồi sau khi bộ cuốn 2 hoạt động. Ở
trạng thái nghỉ của bộ cuốn 2, bánh ma sát 7 sẽ quay tư do, do lực ma sát không
thắng được lực căng của ruy băng tạo ra.
Ưu điểm của phương án này là kết cấu đơn giản. Tuy nhiên, bánh ma sát làm
việc liên tục, mau mòn, sinh nhiệt, tuổi thọ thấp.
Để khắc phục các nhược điểm trên, ta sử dụng phương án điều khiển thu hồi như
sau:

Hình 2.15. Sơ đồ nguyên lý thu hồi ruy băng bằng cảm biến
Ruy băng 1 sau khi ra khỏi bộ cuốn 2 sẽ làm cho đối trọng 4 đi xuống. Khi đối
trọng 4 xuống đến vị trí của cảm biến 5, ta dùng tín hiệu của cảm biến này kích hoạt
động cơ kéo bộ cuốn 3 thu hồi ruy băng. Lúc ruy băng được thu hồi làm cho đối
trong 4 đi lên, đến khi đối trọng 4 đến vị trí của cảm biến 6 thì ta dung tín hiệu của
cảm biến này dừng động cơ cuốn lại. Chu trình lặp lại cho đến khi hết phôi.
Phương án này có ưu điểm nổi bật là chế tạo đơn giản, hiệu quả cao
2.4 Kết luận
Qua việc phân tích ưu nhược điểm của các phương án thiết kế của từng mô đun,
các phương án tối ưu được chọn như sau:
- Mô đun cấp: phương án được chọn là phương án 2 kết hợp với phương án 3
- Mô đun in:
- Mô đun thu: phương án được chọn là phương án ở hình 2.15
Tóm lại, với các phương án đã chọn, ta có nguyên lý hoạt động của toàn máy
như ở hình 2.16
1
2
3
4
5
6

25

Hình 2.16. Sơ đồ nguyên lý máy in ruy băng hai màu
Cụm cấp 1 có chức năng cung cấp phôi và duy trì lực căng ruy băng trong suốt

quá trình in. Cụm in 2 có chức năng in màu thứ nhất, Cụm in 3 có chức năng in màu
thứ 2. Cụm thu 4 có chức năng kéo ruy băng theo từng đoạn và thu hồi thành phẩm.
Bộ chỉnh 5 có chức năng điều chỉnh khoảng cách giữa hai lần in.
Nguyên lý làm việc của máy in ruy băng hai màu có thể được thể hiện ở dạng sơ
đồ khối như sau:
















Hình 2.17. Sơ đồ khối nguyên lý máy in ruy băng hai màu

Bắt đầu
Cụm cấp
Cụm in
Cụm thu
Hạ dao in
In
Hạ dao gạt

Gạt mực
Kéo phôi
Động cơ cấp
Đủ phôi
Dừng
Động cơ thu
Đủ phôi
Dừng
Đạt giá trị cài đạt
Cảm biến cấp phôi
Cảm biến thu phôi