Slide Đồ án Phân loại sản phẩm theo chiều cao

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

BÁO CÁO ĐỒ ÁN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ
 

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG
PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO CHIỀU CAO

Giảng viên hướng dẫn : TS. Nguyễn Chí Hưng

Sinh viên thực hiện: Đặng Xuân Hải
Mssv

: 20131217

11/14/18

1


Nội dung
1

Tổng quan hệ thống phân loại sản phẩm

2

Tính toán thiết kế cơ khí

3

Hệ thống điều khiển

4

Mô hình hệ thống trên Solidworks

5

Kết luận
2


1. Tổng quan hệ thống phân loại sản phẩm

11/14/18

3


Tổng quan hệ thống phân loại sản phẩm

Yều cầu của hệ thống:

•

Phân loại được sản phẩm với số
lượng lớn theo các tiêu chí cho

trước

•

Hoạt động ổn định, quản lý, bảo trì
dễ dàng

•

Linh hoạt tùy biến các tiêu chí, loại
hình sản phẩm

11/14/18

4


Tổng quan hệ thống phân loại sản phẩm

•

Nguyên lý:

•

Dùng cảm biến xác định chiều cao sản phẩm

•

Dùng xylanh đẩy phân loại sản phẩm có chiều cao

khác nhau

•

Dùng băng tải vận chuyển sản phẩm đi qua cảm biến,
xy lanh

•

Chuyển động cần thiết:

•

Chuyển động của băng tải: sử dụng bộ truyền đai truyền huyển động của trục động cơ điện cho puly băng tải

•

Chuyển động tịnh tiến của xylanh: được điều khiển bởi hệ thống khí nén

11/14/18

6


Tổng quan hệ thống phân loại sản phẩm

• Lựa chọn phương án thiết kế:
Phương án 1:
• Sử dụng 1 băng tải để vận chuyển sản phẩm
• Sử dụng 3 sensor đặt trước xylanh để cấp phôi và nhận biết sản phẩm

• Sử dụng 3 động cơ servo DC có gắn cần gạt làm nhiệm vụ cấp phôi và phân loại sản phẩm
Ưu điểm: Chỉ cần cần nguồn cấp điện, không cần thêm hệ thống cấp khí nén
Nhược điểm: Sử dụng động cơ servo kèm cần gạt có độ ổn định thấp, tốc độ chậm, khó điều khiển, tăng chi phí
chế tạo, lắp đặt.

11/14/18

7


Tổng quan hệ thống phân loại sản phẩm

Phương án 2:
• Dùng 1 băng tải
• Sử dụng 3 sensor để nhận biết sản phẩm, tương tự Phương án 1
• Sử dụng 3 xylanh để cấp phôi và phân loại sản phẩm
Ưu điểm: Hệ thống xylanh khí nén có tốc độ làm việc nhanh, độ tin cậy, chính xác cao hơn. Điều khiển dễ, hoạt
động ổn định. Lắp đặt dễ dàng, giá thành thấp

Nhược điểm: Phải có hệ thống cung cấp khí nén

11/14/18

8


Tổng quan hệ thống phân loại sản phẩm

Kết luận: Trong đồ án này ta lựa chọn phương án 2, vì các ưu điểm nên trên và thực tế trong các nhà máy sản
xuất hiện nay thường có lắp đặt sẵn hệ thống khí nén nên sẽ khắc phục được phần nào những nhược điểm.

11/14/18

9


2. Tính toán thiết kế cơ khí

11/14/18

10


Tính toán thiết kế cơ khí

Thông số đầu vào hệ thống:
• Hệ thống cấp phôi tự động
• Nguồn lực cấp phôi và đẩy
phôi: Khí nén

•
•
•

Nguồn lực quay băng tải: Động cơ điện
Chiều dài băng tải: 62cm
Thông số hình học phôi: Phôi hình trụ

Chiều cao: h1=8cm, h2=7cm, h3=5cm
Đường kính: d1=d2=d3=d=5cm

•
•

Trọng lượng phôi: Pmin=0.3 Kg; Pmax=5.5 Kg
Năng suất làm việc: N = 8 sản phẩm/phút

11/14/18

11


Tính toán thiết kế cơ khí

Băng tải:

•
•
•
•

Vải cao su, tiết diện hình chữ nhật (b×h)=( 100×3)
Dtang = 100mm
Chiều dài làm việc: 62 cm
Tổng chiều dài băng tải:
62 x 2 + 10x3.14 = 151 cm

11/14/18

12

Tính toán thiết kế cơ khí

Chọn động cơ:
DS-42RP7750245000-25K

•

Điện áp vào: 24.0 V

•

Pđc = 22,79 W

•

Nđc = 197,2 vòng/phút

11/14/18

13


Tính toán thiết kế cơ khí

Chọn bộ truyền đai dẹt

•
•

•
•
•
•

Đường kính bánh:
d1 = 63 cm
d2 = 200 cm
Tỉ số truyền thực tế: U = 3,11

Khoảng cách trục thực tế: a = 407 cm
Chiều dài đai: 1250 mm

11/14/18

14


Tính toán thiết kế cơ khí

•

Van đảo chiều 5/2

•

Cảm biến quang

•

Xy lanh hai tác động

CM2C20-100

•

Rơ le, van điện từ và nút ấn

E3F-DS10C4

Rơ le

Van điện từ
11/14/18

15


3. Thiết kế hệ thống điều khiển

11/14/18

16


Thiết kế hệ thống điều khiển

•

Bộ điều khiển

•

Nguyên lý hoạt động

PLC S7-200 CPU 224

11/14/18

17


Thiết kế hệ thống điều khiển

•
•
•

Lưu đồ thuật toán

•

Trong bản thuyết minh đồ án

Hình bên
Chương trình PLC và mạch điều khiển
khí nén

11/14/18

18


4. Thiết kế mô hình hệ thống trên Solidworks

11/14/18

19


11/14/18

20


11/14/18

21


Kết luận

•

Ưu điểm hệ thống

-

Thiết kế nhỏ gọn, vận hành an toàn

-

Đơn giản trong thao tác vận hành, bảo trì

-

Sử dụng hệ thống khí nén ổn định, độ tin cậy cao

-

Linh hoạt điều chỉnh thông số, phân loại được nhiều kích cỡ sản phẩm

•

Nhược điểm:

-

Giá thành của bộ PLC cao

-

Hệ thống khí nén có thể gây ồn

11/14/18

22


Kết luận

•

Qua đề tài, em thu được một số kết quả

•

Biết sử dụng bộ điều khiển PLC S7-200

•

Nâng cao hiểu biết về các phân loại sản phẩm

•

Có thêm kiến thức về điều khiển xylanh khí nén

•

Khả năng thiết kế xây dựng hệ thống cơ khí

•

Những điều chưa làm được

•

Chưa chế tạo được sản phẩm thật

•

Chưa có kinh nghiệm lắp đặt triển khai hệ thống trong thực tế

11/14/18

23


11/14/18

24


11/14/18

25