Đề tài nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mô hình máy pha sơn tự động

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SAO ĐỎ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI :
NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔ HÌNH MÁY PHA SƠN TỰ ĐỘNG

Sinh viên thực hiện

: Vương Quốc Đức

Lớp

: CNKTCK3-DK04

Khoá

: 2013-2017

Ngành

: Công nghệ kỹ thuật cơ khí

Giảng viên hướng dẫn

: Mạc Văn Giang

Hải Dương, tháng 8/2017


BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SAO ĐỎ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI :
NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔ HÌNH MÁY PHA SƠN TỰ ĐỘNG

Sinh viên thực hiện

: Vương Quốc Đức

Lớp

: CNKTCK3-DK04

Khoá

: 2013-2017

Ngành

: Công nghệ kỹ thuật cơ khí

Giảng viên hướng dẫn

: Mạc Văn Giang

Hải Dương, tháng 8/2017


BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SAO ĐỎ

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tên đề tài:
Sinh viên thực hiện
Chuyên ngành
Giảng viên hướng dẫn
Đơn vị công tác:

: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mô hình máy pha sơn tự động
: Vương Quốc Đức
Lớp
: CNKTCK3-DK04
: Công nghệ chế tạo máy Khoa
: Khoa cơ khí
: Mạc Văn Giang
Học hàm, học vị: Thạc sĩ
: Khoa cơ khí

NỘI DUNG NHẬN XÉT
1. Tính cấp thiết, ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đề tài:
Hiện nay trong ngành xây dựng và nội thất đang phát triển mạnh, đòi hỏi năng suất,
chất lượng sản phẩm ngày càng cao, trong đó vai trò của các thiết bị máy móc đã
không ngừng làm tăng hiệu quả của sản xuất.
Thực trạng hiện nay tại Việt Nam quá trình pha sơn chủ yếu dưới dạng thủ công dẫn

tới chất lượng sơn pha còn hạn chế, mặt khác gây mất vệ sinh cho người lao động. Đề
tài nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mô hình máy pha sơn tự động đã góp phần giải quyết
vấn đề trên, đồng thời tổng hợp kiến thức cho sinh viên trong quá trình học tập tại
trường trước khi các em tốt nghiệp ra trường, trong quá trình thực hiện đề tài sinh viên
đã ứng dụng các công cụ tính toán, thiết kế hiện đại vào việc thiết kế mô hình máy, lập
trình gia công chi tiết máy trên trung tâm gia công đứng VMC 0641 tại trường Đại học
Sao Đỏ. Chế tạo được 01 mô hình máy pha sơn tự động đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật:
tính thẩm mỹ, bền, làm việc ổn định và đảm bảo năng suất.
2. Bố cục và hình thức trình bày:
Đồ án được trình bày đúng theo quy định hiện hành, gồm ..... trang A4 đánh máy,
các hình vẽ, bản vẽ, bảng biểu rõ ràng, trình bày đúng quy định và có đầy đủ chú thích,
cấu trúc đầy đủ các phần theo mẫu quy định
3. Kết quả đạt được:
Nội dung đồ án đã nghiên cứu tổng quan về công nghệ pha sơn, giới thiệu một số
loại máy pha sơn hiện đại trên thế giới. Đã đưa ra được cơ sở và tính toán, thiết kế,
phân tích bền và biến dạng của máy với sự trợ giúp của phần mềm, xây dựng được tiến
trình công nghệ lắp ráp, lập chương trình gia công trên phần mềm và truyền chương
trình gia công vào máy và tiến hành gia công.


4. Tinh thần, thái độ của sinh viên trong quá trình làm đồ án, khóa luận:
Trong quá trình thực hiện đồ án tác giả đã cố gắng nghiên cứu, tìm hiểu, đã ứng dụng
được các công cụ hỗ trợ và thiết bị hiện đại( phần mềm Autodesk Inventor 2018 bản
quyền, MasterCam 2018, SSCNC 6.45, trung tâm gia công đứng VMC0641, máy hàn
Tig) để chế tạo hoàn thiện mô hình máy pha sơn tự động
5. Kết luận: Tuy còn một số tồn tại nêu trên song không làm mất đi tính khoa học và
thực tiễn của đề tài, kết quả đề tài đã đáp ứng tốt các yêu cầu đề ra góp phần thực hiện
tốt mục tiêu đào tạo của Trường Đại học Sao Đỏ. Đề tài đủ điều kiện bảo vệ trước hội
đồng.
6. Điểm đánh giá:..............................................................................................................

Hải Dương, ngày 18 tháng 8 năm 2017
Người hướng dẫn
(Ký, ghi rõ họ và tên)

Mạc Văn Giang


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các kết quả nghiên cứu đưa ra trong đồ án tốt nghiệp này là các
kết quả thu được trong quá trình nghiên cứu của riêng tôi với sự hướng dẫn của Th.s
Mạc Văn Giang, không sao chép bất kỳ kết quả nghiên cứu nào của các tác giả khác.
Nội dung nghiên cứu có tham khảo và sử dụng một số thông tin, tài liệu từ các
nguồn tài liệu đã được liệt kê trong danh mục các tài liệu tham khảo.
Nếu sai tôi xin chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định.
SINH VIÊN THỰC HIỆN
(Ký tên và ghi rõ họ tên)

Vương Quốc Đức


Đồ án tốt nghiệp

Ngành công nghệ kỹ thuật cơ khí

MỤC LỤC
Chương I. TỔNG QUAN VỀ MÁY PHA SƠN TỰ ĐỘNG ..................................... 1
1.1. Khái quát chung về máy pha sơn tự động .............................................................. 1
1.2. Công nghệ pha màu và các thành phần .................................................................. 1
1.2.1. Công nghệ pha màu............................................................................................ 1

1.2.2. Sơn gốc .............................................................................................................. 2
1.2.3. Công thức màu ................................................................................................... 2
1.3. Giới thiệu về một số loại máy pha sơn tự động hiện nay ....................................... 3
1.3.1. Máy pha sơn do tập đoàn Idex, Hoa Kỳ chế tạo.................................................. 3
1.3.2. Máy pha sơn tự động Solite paint của Đức ......................................................... 3
1.3.3. Hệ thống máy pha màu PaintPro ........................................................................ 4
1.3.4. Máy pha màu Kyoto Việt- Nhật ......................................................................... 4
1.4. Cơ sở lý thuyết về máy pha sơn tự động................................................................ 5
1.4.1. Sơ đồ nguyên lý ................................................................................................. 5
1.2.2. Nguyên lý làm việc ............................................................................................ 5
Chương II. THIẾT MÁY PHA SƠN TỰ ĐỘNG SDU ............................................ 7
2.1. Sơ đồ nguyên lý của máy pha sơn tự động ............................................................ 7
2.2. Tính toán thiết kế kết cấu cơ khí máy .................................................................... 7
2.2.1. Chọn kích thước máy ......................................................................................... 7
2.2.2. Tính toán thiết bị khuấy trộn .............................................................................. 7
2.2.3. Tính toán thiết kế bộ truyền đai răng .................................................................. 8
2.2.4. Tính toán thiết kế trục ........................................................................................ 9
2.2.5. Phân tích ứng suất, biến dạng khung máy theo phương pháp phần tử hữu hạn.... 9
2.2.6. Mô hình 3D của máy pha sơn tự động SDU ..................................................... 11
2.2.7. Mô phỏng nguyên lý làm việc của máy ............................................................ 12
2.3. Chọn mạch điều khiển giới thiệu về vi điều khiển ARM STM32 ........................ 20
GV hướng dẫn: Th.S Mạc Văn Giang

SV Thực hiện: Vương Quốc Đức


Đồ án tốt nghiệp

Ngành công nghệ kỹ thuật cơ khí

2.3.1. Khái quát về vi điều khiển ARM STM32 ........................................................ 20
2.3.2. Đặc điểm của STM32...................................................................................... 21
2.3.3. Bộ xử lý và đơn vị xử lý trung tâm CORTEX .................................................. 21
2.3.4. Mô hình lập trình ............................................................................................. 21
2.3.5. Các chế độ hoạt động ....................................................................................... 22
Chương III. LẮP RÁP KẾT CẤU CƠ KHÍ ........................................................... 24
3.1. Đặc điểm công nghệ của tiến trình lắp ráp kết cấu cơ khí .................................... 24
3.2. Tiến trình lắp ráp kết cấu cơ khí .......................................................................... 24
Chương IV. XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT GỐI ĐỠ .. 34
4.1. Phân tích chức năng chi tiết và chọn đường lối công nghệ .................................. 34
4.1.1. Phân tích chức năng của chi tiết ....................................................................... 34
4.4.2. Chọn phôi và đường lối công nghệ ................................................................... 34
4.2. Tiến trình công nghệ ........................................................................................... 35
4.4. Lập chương trình gia công trên phần mềm MasterCam 2018 .............................. 36
4.4.1. Tổng quan về phần mềm MasterCam 2018 ...................................................... 36
4.4.2. Trình tự chung khi lập trình trên MasterCam 2018 ........................................... 37
4.4.2. Lập trình gia công chi tiết trên phần mềm MasterCam 2018............................. 37
4.4.3. Mô phỏng gia công trên SS-CNC ..................................................................... 42
4.5. Gia công chi tiết trên trung tâm gia công VMC 0641 .......................................... 45
4.5.1. Truyền chương trình gia công .......................................................................... 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 50
PHỤ LỤC ................................................................................................................. 51

GV hướng dẫn: Th.S Mạc Văn Giang

SV Thực hiện: Vương Quốc Đức


Đồ án tốt nghiệp

Ngành công nghệ kỹ thuật cơ khí

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Sơ đồ nguyên lý của hệ thống ........................................................... 2
Hình 1.2: Công thức màu ................................................................................. 2
Hình 1.3: Máy pha sơn do tập đoàn Idex, Hoa Kỳ chế tạo ................................ 3
Hình 1.4: Máy pha sơn tự động Solite paint của Đức ....................................... 3
Hình 1.5: Hệ thống máy pha màu PaintPro ....................................................... 4
Hình 1.6: Máy pha màu Kyoto Việt- Nhật ....................................................... 5
Hình 1.7: Sơ đồ khối của hệ thống ................................................................... 5
Hình 2.1. Sơ đồ nguyên lý của máy pha sơn tự động ........................................ 7
Hình 2.2. Phân tích ứng suất .......................................................................... 10
Hình 2.3. Phân tích biến dạng......................................................................... 10
Hình 2.4. Phân tích hệ số an toàn và tính ổn định của hệ thống ...................... 11
Hình 2.5. Mô hình 3D kết cấu cơ khí của máy pha sơn tự động SDU ............. 11
Hình 2.6. Khởi tạo phần mềm ........................................................................ 12
Hình 2.7. Mở file............................................................................................ 12
Hình 2.7. Vào module mô phỏng.................................................................... 13
Hình 2.8. Chọn chế độ mô phỏng Studio ........................................................ 13
Hình 2.9. Ch ọn Camera t ạo h ư ớng nh ìn .................................................... 14
Hình 2.10. Chọn mặt chuẩn theo hướng nhìn ................................................. 14
Hình 2.11. Chọn Camera 1 ............................................................................. 15
Hình 2.12. Chọn góc nhìn của Camera ........................................................... 15
Hình 2.13. Cài đặt thời gian xoay góc nhìn của Camera ................................. 16
Hình 2.14. Chọn chế độ zoom gần, zoom xa .................................................. 16
Hình 2.15. Chọn thời gian tối đa mô phỏng .................................................... 16
Hình 2.16. Chọn đối tượng mô phỏng ............................................................ 17
Hình 2.17. Cài đặt thời gian và số vòng quay hoặc khoảng cách tịnh tiến của
đối tượng mô phỏng ....................................................................................... 17
GV hướng dẫn: Th.S Mạc Văn Giang

SV Thực hiện: Vương Quốc Đức


Đồ án tốt nghiệp

Ngành công nghệ kỹ thuật cơ khí

Hình 2.18. Render video, chọn kích thước khung hình và chọn Camera quay 18
Hình 2.19. Chọn đường dẫn nơi lưu file video và bật chế độ “Preview: No
render” ........................................................................................................... 18
Hình 2.20. Chọn chế độ hiển thị của vật thể ở mức cao nhất .......................... 19
Hình 2.21. Chọn chế độ đầy đủ khung hình .................................................... 19
Hình 2.22. Quá trình render bắt đầu ............................................................... 20
Hình 2.6. Sơ đồ khối của bộ vi điều khiển STM32 ......................................... 21
Hình 2.7. Mô hình lập trình ............................................................................ 22
Hình 4.1. Bản vẽ chi tiết................................................................................. 34
Hình 4.2. Mô hình 3D của chi tiết và thiết lập điểm gốc ................................. 38
Hình 4.3. Chọn máy gia công(Milling), thiết lập phôi .................................... 38
Hình 4.4. Chọn kiểu gia công ......................................................................... 39
Hình 4.5. Chọn dụng cụ cắt ............................................................................ 40
Hình 4.6. Thiết lập chế độ cắt......................................................................... 40
Hình 4.7. Thiết lập thông số vị trí ................................................................... 41
Hình 4.8. Bật chế độ tưới nguội...................................................................... 41
Hình 4.9. Xuất đường chạy dao ...................................................................... 42
Hình 4.10. Xuất, sửa mã lệnh Gcode .............................................................. 42
Hình 4.11. Giao diện ban đầu trên phần mềm SSCNC.................................... 43
Hình 4.12. Mô phỏng gia công chi tiết gối đỡ trên SSCNC ............................ 45
Hình 4.13. Góc màn hình trung tâm gia công đứng VMC ở trạng thái chờ nhận
chương trình ................................................................................................... 46

Hình 4.14. Lựa chọn thông số truyền chương trình sang VMC0641 ............... 47
Hình 4.15. Lựa chọn thông số đầu ra máy tính ............................................... 47
Hình 4.16. Cài đặt cấu hình máy CNC .......................................................... 48
Hình 4.17. Truyền trực tiếp chương trình gia công vào máy CNC .................. 48

GV hướng dẫn: Th.S Mạc Văn Giang

SV Thực hiện: Vương Quốc Đức


Đồ án tốt nghiệp

Ngành công nghệ kỹ thuật cơ khí

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU

Bảng 1: Chọn cánh Turbine ......................................................................................... 8
Bảng 2: Các đặc tính của máy pha sơn SDU .............................................................. 12
Bảng 3: Tiến trình công nghệ gia công chi tiết gối đỡ ................................................ 35

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

SDU:

Đại học Sao Đỏ

USA:

Hợp chủng quốc Hoa Kỳ

CAD:

Computer-aided design

CAM:

Computer Aided – Manufacturing

SSCNC:

SwanSoft Computer Numerical Control

GV hướng dẫn: Th.S Mạc Văn Giang

SV Thực hiện: Vương Quốc Đức


Đồ án tốt nghiệp

Ngành công nghệ kỹ thuật cơ khí

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kĩ thuật, sự đa dạng của các linh kiện
điện tử số, các thiết bị điều khiển tự động, các công nghệ cũ đang dần dần được thay
thế bằng các công nghệ hiện đại. Các thiết bị công nghệ tiên tiến với hệ thống điều
khiển lập trình vi điều khiển, hệ thống tự động điều khiển, vi xử lý, PLC… các thiết bị
điều khiển từ xa… đang được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp, các dây chuyền
sản xuất.
Trong nền sản xuất công nghiệp, đặc biệt là trong công nghiệp nhu cầu định
lượng thành phần của các hỗn hợp là rất lớn. Trong thực tế, có rất nhiều thiết bị và

phương pháp để định lượng thành phần các chất, nhưng để có một hệ thống điều khiển
quá trình định lượng với giá cả thích hợp là rất cần thiết trong điều kiện Trong điều
kiện hiện nay, việc kết hợp giữa thông tin là một giải pháp để tăng tính cạnh tranh của
một sản phẩm công nghiệp đó là sản phẩm của cơ điện tử.
Để tăng năng suất quá trình định lượng và khuấy trộn thì vấn đề áp dụng điều
khiển tự động là không thể thiếu được. Thế nhưng vấn đề lựa chọn thiết bị cũng như
phương pháp điều khiển sao cho đáp ứng được yêu cầu đặt ra đồng thời tăng năng suất
của quá trình là một vấn đề phức tạp đòi hỏi người thiết kế am hiểu về cơ khí cũng như
kiến thức về điều khiển tự động.
Với nhu cầu trên, em được giao đề tài “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mô hình
máy pha sơn tự động của trường Đại Học Sao Đỏ” để giúp cho các sinh viên hiểu rõ
thêm về vấn đề này.
Do điều kiện thời gian không cho phép nhóm chúng em khi làm luận án còn
nhiều sai sót kính mong thầy cô bỏ qua.
Để hoàn thành Luận án này chúng em đã được sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình từ
các thầy cô trong bộ môn. Chúng em xin cảm ơn thầy giáo Mạc Văn Giang bằng kinh
nghiệm và vốn kiến thức dầy giặn đã giúp chúng em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp
này.
Một lần nữa, chúng em kính chúc các thầy cô trong khoa luôn luôn mạnh khỏe
và công tác tốt. Em xin cảm ơn.
SINH VIÊN THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
Vương Quốc Đức

GV hướng dẫn: Th.S Mạc Văn Giang

SV Thực hiện: Vương Quốc Đức


Đồ án tốt nghiệp

Ngành công nghệ kỹ thuật cơ khí

Chương I. TỔNG QUAN VỀ MÁY PHA SƠN TỰ ĐỘNG
1.1. Khái quát chung về máy pha sơn tự động
Hiện nay, đất nước bước vào thời kỳ công nghiệp hóa hiện đại hóa, để quá trình
này phát triển chúng ta cần đầu tư vào các dây truyền sản xuất tự động hóa, nhằm mục
đích giảm chi phí sản xuất, nâng cao năng suất lao động và cho ra các sản phẩm chất
lượng cao. Một trong những phương án đầu tư vào tự động hóa là việc ứng dụng PLC
vào các dây truyền sản xuất .
Đối với những tính năng tiện ích của hệ thống PLC nên bộ điều khiển này đang
được ứng dụng rất nhiều trong các lĩnh vực khác nhau.
Một trong những ngành đang phát triển mạnh mẽ nhất hiện nay là ngành xây
dựng, và việc ứng dụng công nghệ PLC vào ngành xây dựng là một việc làm sẽ mang
lại hiệu quả cao và rất phù hợp, mà công đoạn chúng ta muốn nói ở đây là công nghệ
pha chế sơn.
Sơn là một trong những nguyên vật liệu chủ yếu trong ngành xây dựng, chủ yếu
là sơn phủ bề mặt nhằm bảo vệ bề mặt đối tượng sử dụng đồng thời cũng là hình thức
trang trí thẩm mỹ, chính vì vậy màu sắc của sơn là một yếu tố quan trọng hàng đầu. Đa
số việc pha sơn hiện nay trên thị trường được thực hiện bằng phương pháp thủ công (
theo kinh nghiệp là chủ yếu ). Chính vì vậy độ chính xác không cao, sản phẩm sản
xuất ra đôi khi không theo ý muốn, tỷ lệ phế phẩm nhiều, năng suất thấp, lãng phí sức
lao động, thời gian, đầu tư kinh phí...
Để loại bỏ những đặc điểm trên. Cũng như để tạo ra các sản phẩm theo ý muốn,
chỉ một vài thao tác nhỏ và một cái “click” đơn giản bằng việc đưa bộ điều khiển PLC
vào để thực hiện cụ thể là một dây chuyền sản xuất tự động: “ Hệ thống pha sơn tự
động”
1.2. Công nghệ pha màu và các thành phần
Thực tế không chỉ ở Việt Nam mà ngay trên thế giới, công nghệ pha màu tự
động cũng đang rất phát triển, trong đó điển hình là công nghệ pha sơn PaintPro.
1.2.1. Công nghệ pha màu

Công nghệ pha màu của PaintPro được phát triển dựa trên 4 nền tảng cơ bản,
mang lại sự lựa chọn phong phú về màu sắc, với độ bền màu cao & chính xác.

GV hướng dẫn: Th.S Mạc Văn Giang

1

SV Thực hiện: Vương Quốc Đức


Đồ án tốt nghiệp

Ngành công nghệ kỹ thuật cơ khí

Hình 1.1: Sơ đồ nguyên lý của hệ thống
1.2.2. Sơn gốc
Được sản xuất theo công thức hiện đại, tiêu chuẩn quốc tế. Quy trình kiểm soát
chất lượng chặt chẽ, đảm bảo tính ổn định về cường độ màu của sơn gốc. Thể tích
thùng sơn đầy hơn, đảm bảo sau khi pha màu sát với thể tích đóng gói của bao bì.
1.2.3. Công thức màu
Hơn 5,000 công thức màu được phát triển từ 14 chất tạo màu theo tiêu chuẩn
quốc tế & sơn gốc của PaintPro.
Chỉ sử dụng các chất tạo màu chuyên dùng cho ngoại thất, bền với tia cực tím
nhằm đảm bảo tính bền màu cao.
Công thức màu được kiểm tra tại phòng thí nghiệm với máy phân tích quang
phổ X-Rite với dung sai nhỏ nhất

Hình 1.2: Công thức màu

GV hướng dẫn: Th.S Mạc Văn Giang

2

SV Thực hiện: Vương Quốc Đức


Đồ án tốt nghiệp

Ngành công nghệ kỹ thuật cơ khí

1.3. Giới thiệu về một số loại máy pha sơn tự động hiện nay
1.3.1. Máy pha sơn do tập đoàn Idex, Hoa Kỳ chế tạo
Đặc tính của máy: 888 màu sắc : Với bộ sưu tập 888 màu sơn đã được lựa chọn
bởi các chuyên gia hàng đầu trong lĩnh vự thiết kế, với nhiều phong cách.
Màu sắc đẹp, bền màu: Hệ thống máy pha màu gốc colortrange của tập đoàn
Dugussa ( Hoa Kỳ ) tạo màu sắc sơn luôn tươi tắn.
Hệ thống Trung tâm Sơn pha màu tự động trên toàn quốc đáp ứng việc phân
phối sơn nhanh đến người tiêu dùng.

Hình 1.3: Máy pha sơn do tập đoàn Idex, Hoa Kỳ chế tạo
1.3.2. Máy pha sơn tự động Solite paint của Đức
Máy dễ sử dụng, tiện lợi cho việc pha màu theo ý muốn. Máy sử dụng công
nghệ tiên tiến nhất “ COROB - D200 (Ý) & HỆ MÀU EVONIK(ĐỨC)”. Đây là loại
máy đạt độ chính xác cao, vận hành ổn định , dễ sử dụng.

Hình 1.4: Máy pha sơn tự động Solite paint của Đức

GV hướng dẫn: Th.S Mạc Văn Giang

3

SV Thực hiện: Vương Quốc Đức


Đồ án tốt nghiệp

Ngành công nghệ kỹ thuật cơ khí

1.3.3. Hệ thống máy pha màu PaintPro
Hệ thống máy pha màu PaintPro sử dụng các thiết bị có thương hiệu uy tín trên
thị trường nhằm đảm bảo mang lại những màu sắc chính xác nhất. Máy pha màu của
PaintPro có thể pha được 4 quạt màu phổ biến trên thị trường như NCS, Colour
Solution, Ambiance và PaintPro’s Concert nhằm đáp ứng tối đa nhu cầu về màu sắc
cho người tiêu dùng.

Hình 1.5: Hệ thống máy pha màu PaintPro
1.3.4. Máy pha màu Kyoto Việt- Nhật
Mỗi hãng sơn có một phần mềm pha màu sơn riêng biệt và được nhà máy cài
đặt sẵn tại các trung tâm pha màu. Khách hàng chọn màu sơn tùy thích theo hệ màu có
sẵn của từng hãng sơn đã xây dựng. Nhân viên pha màu tại đại lý sẽ nhập mã sơn quý
khách đã chọn lên phần mềm, phần mềm sẽ tự báo sơn gốc + lượng tinh màu tương
ứng . Sau khi chọn đúng sơn gốc đưa vào đầu máy pha màu, chỉ cần bấm thao tác "pha
màu" là lượng tinh màu tương ứng sẽ tự động được phun vào sơn gốc.

GV hướng dẫn: Th.S Mạc Văn Giang

4

SV Thực hiện: Vương Quốc Đức

Đồ án tốt nghiệp

Ngành công nghệ kỹ thuật cơ khí

Hình 1.6: Máy pha màu Kyoto Việt- Nhật
1.4. Cơ sở lý thuyết về máy pha sơn tự động
1.4.1. Sơ đồ nguyên lý
Sử dụng giao diện để người dùng dễ dàng nắm bắt về khối lượng và tỷ lệ theo
các thành phần màu đẻ màu ra theo ý muốn.
Sử dụng các bộ timer để tính thời gian trộn và xả sản phẩm thông qua vi điều
khiển để tác động đóng mở các van cấp nguyên vật liệu, máy bơm và điều khiển động
cơ khuấy trộn.
Lập trình điều khiển bằng vi điều khiển. Vẽ giao diện về mô hình và bảng điều
khiển để dễ dàng trong việc giám sát điều khiển
Kết nối giữa giao diện và chương trình vi điều khiển thông qua MOBUS. Thi
công mô hình và điều khiển mô hình hoàn toàn hoạt động.

Giao Diện
Máy Tính

Nhập Dữ Liệu

Nhập Dữ Liệu

Cơ Sở Dữ Liệu

Các thiết bị

Hình 1.7: Sơ đồ khối của hệ thống

1.2.2. Nguyên lý làm việc
Bật công tắc nguồn cho hệ thống hoạt động
GV hướng dẫn: Th.S Mạc Văn Giang

5

SV Thực hiện: Vương Quốc Đức


Đồ án tốt nghiệp

Ngành công nghệ kỹ thuật cơ khí

Chọn sản phẩm và khối lượng cần sản xuất thông qua giao diện
Vi điều khiển cho các van chứa nguyên vật liệu lần lượt mở ra theo thứ tự mà
sản phẩm và khối lượng đã chọn
Vi điều khiển kiểm tra khối lượng nguyên vật liệu đã đủ hay chưa, và lần lượt
đóng lại các van chứa
Sau đó vi điều khiển điều khiển cho động cơ trộn hoạt động trong 5 phút, để
trộn tất cả các nguyên liệu đã có trong bồn lớn
Sau khi trộn xong, hệ thống ngưng hoạt động ở chế độ chọn sản phẩm và khối
lượng, và cứ thế hệ thống theo dây truyên khép kín.
Kết luận:
Công nghệ pha sơn đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra màu sắc của bề
mặt sản phẩm, đã đem lại tính thẩm mỹ và làm tăng độ bền của sản phẩm. Máy pha
sơn tự động là một yếu tố góp phần không nhỏ và việc tăng năng suất và chất lượng
sơn pha màu. Máy pha sơn tự động SDU có ưu điểm là đã đáp ứng được yêu cầu của
công thức màu, phù hợp trong sản xuất loạt vừa và nhỏ, kết cấu nhỏ gọn, nhẹ dễ di
chuyển, thuận lợi cho việc vệ sinh, giá thành giẻ, bền và đảm bảo tính thẩm mỹ.

GV hướng dẫn: Th.S Mạc Văn Giang

6

SV Thực hiện: Vương Quốc Đức


Đồ án tốt nghiệp

Ngành công nghệ kỹ thuật cơ khí

Chương II. THIẾT MÁY PHA SƠN TỰ ĐỘNG SDU
2.1. Sơ đồ nguyên lý của máy pha sơn tự động
1
2

4

3

5
6
7

8
9
10
11

1. Động cơ

6. Cánh khuấy

2. Khớp

7. Đường ống dẫn

3.Puly

8. Cảm biến lưu lượng

4. Dây đai

9. Khóa tự động

5. Trục

10. Thùng chứa sơ đã pha( thành phẩm)

Hình 2.1. Sơ đồ nguyên lý của máy pha sơn tự động
2.2. Tính toán thiết kế kết cấu cơ khí máy
2.2.1. Chọn kích thước máy
Kích thước bể trộn: 5L
Chiều cao lớp nước: h = 130mm
2.2.2. Tính toán thiết bị khuấy trộn
Nhu cầu năng lượng cho quá trình khuấy chậm:

P  G 2 ..V
Trong đó:
P - Nhu cầu năng lượng, W

G - Gradient vận tốc trung bình, s

1

Lấy G = 80 s

2
 - Độ nhớt động học N.s/ m .  = 0,89 . 10

1

3

V - Thể tích bể chứa m3
GV hướng dẫn: Th.S Mạc Văn Giang

7

SV Thực hiện: Vương Quốc Đức


Đồ án tốt nghiệp

Ngành công nghệ kỹ thuật cơ khí

P  802.0,89.103.0, 005  0, 03W

Giả sử hiệu suất truyền năng lượng vào nước là 80%
Công suất của motor là
0, 03

 0, 0375W
0,8

Động cơ cần thiết :
Pct 

Plv
0, 0375

 0, 04W
2
 . kn . d 0,993.1.0,96 2
2
ol

Chọn động cơ. Pm  2W
Chọn motor quay n = 116 v/p
Bảng 1: Chọn cánh Turbine
Loại cánh
Chân vịt 3 lưỡi

0,32

Turbine 2 cánh phẳng

3,15

Turbine 4 cánh phẳng

6,3

Turbine 6 cánh phẳng

6,3

Turbine 6 cánh cong

4,8

Chọn bể tạo bông cánh khuấy Turbine 2 cánh phẳng hệ số

= 3,15 với số vòng

quay n = 116 v/p.
Đường kính cánh khuấy:
D

5

P.g

KT .n 3 . p

5

0, 0375.9,81
 0, 09m
3,15.(116 / 60)3 .1300

2.2.3. Tính toán thiết kế bộ truyền đai răng

m  35. 2

2
 1, 9 chọn m  2
1000.116

Chiều rộng đai:

b   b .m  6
Chọn z1  20

z2  u.z1  1.20  20
Khoảng cách trục

amin  a  amax
GV hướng dẫn: Th.S Mạc Văn Giang

8

SV Thực hiện: Vương Quốc Đức


Đồ án tốt nghiệp

Ngành công nghệ kỹ thuật cơ khí

a min  0, 5 m ( z 1  z 2 )  0, 5.2.(20  20)  40
a max  2 m ( z1  z 2 )  2.2.(20  20)  160
Chọn a=155mm.
Chọn puly đai răng GT2 và dây đai GT2

2.2.4. Tính toán thiết kế trục
Đường kính trục được xác định chỉ bằng momen xoắn theo công thức :

d  2 T / 0, 2[ ]mm  5, 67mm
Chọn 6mm
Trong đó:
T- momen xoắn, Nmm (T  9,55.106 P / N )
[ ]-Ứng suất xoắn cho phép, MPa, với vật liệu trục là thép CT5, thép 45, 40X,
[ ] = 15…30 Mpa,
Lấy giá trị số nhỏ đối với trục vào của hộp giảm tốc, trị số lớn – trục ra.
2.2.5. Phân tích ứng suất, biến dạng khung máy theo phương pháp phần tử hữu
hạn
- Các bước tiến hành phân tích
+ Gắn vật liệu
+ Chia lưới
+ Tạo các liên kết (giàng buộc giữa các thanh và với nền trong đó chuyển vị của
bề mặt tiếp xúc với nền bằng 0)
+ Đặt tải trọng
- Kết quả phân tích

GV hướng dẫn: Th.S Mạc Văn Giang

9

SV Thực hiện: Vương Quốc Đức


Đồ án tốt nghiệp

Ngành công nghệ kỹ thuật cơ khí

Hình 2.2. Phân tích ứng suất
Nhận xét: σ max = 9.061 MPA  σ  =25 MPA do đó khung đủ điều kiện bền

Hình 2.3. Phân tích biến dạng
Nhận xét:  max = 0.06535 mm     = 0.5 mm do đó khung đủ điều kiện cứng

GV hướng dẫn: Th.S Mạc Văn Giang

10

SV Thực hiện: Vương Quốc Đức


Đồ án tốt nghiệp

Ngành công nghệ kỹ thuật cơ khí

Hình 2.4. Phân tích hệ số an toàn và tính ổn định của hệ thống
Nhận xét: k max = 15  2 do đó hệ thống khung đảm bảo an toàn, ổn định rất cao
2.2.6. Mô hình 3D của máy pha sơn tự động SDU

Hình 2.5. Mô hình 3D kết cấu cơ khí của máy pha sơn tự động SDU

GV hướng dẫn: Th.S Mạc Văn Giang

11

SV Thực hiện: Vương Quốc Đức

Đồ án tốt nghiệp

Ngành công nghệ kỹ thuật cơ khí

2.2.7. Mô phỏng nguyên lý làm việc của máy

Hình 2.6. Khởi tạo phần mềm

Hình 2.7. Mở file

GV hướng dẫn: Th.S Mạc Văn Giang

12

SV Thực hiện: Vương Quốc Đức


Đồ án tốt nghiệp

Ngành công nghệ kỹ thuật cơ khí

Hình 2.7. Vào module mô phỏng

Hình 2.8. Chọn chế độ mô phỏng Studio

GV hướng dẫn: Th.S Mạc Văn Giang

13

SV Thực hiện: Vương Quốc Đức


Đồ án tốt nghiệp

Ngành công nghệ kỹ thuật cơ khí

Hình 2.9. Ch ọn Camera t ạo h ư ớng nh ìn

Hình 2.10. Chọn mặt chuẩn theo hướng nhìn

GV hướng dẫn: Th.S Mạc Văn Giang

14

SV Thực hiện: Vương Quốc Đức