Thiết kế và chế tạo hệ thống gói bánh chưng tự động

2017
………………………………………………………………………………………………………………………

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG GÓI BÁNH CHƯNG TỰ ĐỘNG
Võ Đình Hậu- Trần Thanh Ninh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH: CƠ ĐIỆN TỬ

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG GÓI
BÁNH CHƯNG TỰ ĐỘNG

Người hướng dẫn: TS. VÕ NHƯ THÀNH
Sinh viên thực hiện: VÕ ĐÌNH HẬU
Số thẻ sinh viên:
101140139
Sinh viên thực hiện: TRẦN THANH NINH
Số thẻ sinh viên:
101140157
Lớp:
14CDT1

Đà Nẵng, 06/2019

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

VIỆT NAM

KHOA CƠ KHÍ

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
I. Thông tin chung:
1. Họ và tên sinh viên:

Võ Đình Hậu

14CDT1

MSSV: 101140139

Trần Thanh Ninh 14CDT1
MSSV: 101140157
2. Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo hệ thống gói bánh chưng tự động
3. Người hướng dẫn: Võ Như Thành
Học hàm/ học vị: TS.
II. Nhận xét đồ án tốt nghiệp:
1. Về tính cấp thiết, sáng tạo và ứng dụng của đồ án: (điểm đánh giá tối đa là 2đ)
………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………..
2. Về kết quả giải quyết các nội dung nhiệm vụ yêu cầu của đồ án: (điểm tối đa là 4đ)
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
3. Về hình thức, cấu trúc, bố cục của đồ án tốt nghiệp: (điểm đánh giá tối đa là 2đ)
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
4. NCKH: (nếu có bài báo khoa học hoặc ĐATN là đề tài NCKH: cộng thêm 1đ)
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
5. Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa:
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
III. Tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên: (điểm đánh giá tối đa 1đ)
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
IV.Đánh giá:
1. Điểm đánh giá:
/10
2. Đề nghị:
Được bảo vệ đồ án/ Bổ sung thêm để bảo vệ/ Không được bảo vệ
Đà Nẵng, ngày
tháng
năm 2019
Người hướng dẫn


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA
VIỆT NAM

KHOA CƠ KHÍ

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
I. Thông tin chung:
1. Họ và tên sinh viên:

Võ Đình Hậu

14CDT1

MSSV: 101140139

Trần Thanh Ninh 14CDT1
MSSV: 101140157
2.Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo hệ thống gói bánh chưng tự động
3. Người phản biện: ..………………………….………… Học hàm/ học vị: ………….
II. Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp:
Điểm Điểm
tối đa trừ

TT Các tiêu chí đánh giá
1

Sinh viên có phương pháp nghiên cứu phù hợp, giải quyết
đủ nhiệm vụ đồ án được giao

1a

- Hiểu và vận dụng được kiến thức Toán và khoa học tự nhiên
15
trong vấn đề nghiên cứu

1b

- Hiểu và vận dụng được kiến thức cơ sở và chuyên ngành trong
25
vấn đề nghiên cứu

1c

- Có kỹ năng vận dụng thành thạo các phần mềm mơ phỏng, tính
10
tốn trong vấn đề nghiên cứu

1d

- Có kỹ năng đọc, hiểu tài liệu bằng tiếng nước ngồi ứng dụng
10
trong vấn đề nghiên cứu

1e

- Có kỹ năng làm việc nhóm, kỹ năng giải quyết vấn đề

1f

- Đề tài có giá trị khoa học, cơng nghệ; có thể ứng dụng thực tiễn: 10

2

Kỹ năng viết:

20

2a

- Bố cục hợp lý, lập luận rõ ràng, chặt chẽ, lời văn súc tích

15

2b

- Thuyết minh đồ án khơng có lỗi chính tả, in ấn, định dạng

5

3

Tổng điểm đánh giá: theo thang 100

Điểm
còn lại

80

10

Quy về thang 10 (lấy đến 1 số lẻ)

3. Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa:
………………………………………………………………………………………..
4. Ý kiến khác:
………………………………………………………………………………………..
5. Đề nghị:
Được bảo vệ đồ án/ Bổ sung thêm để bảo vệ/ Không được bảo vệ
Đà Nẵng, ngày
tháng
năm 2019
Người phản biện


TÓM TẮT
Tên đề tài:THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG GĨI BÁNH CHƯNG TỰ
ĐỘNG.
Sinh viên thực hiện:

Võ Đình Hậu
Trần Thanh Ninh

14CDT1
14CDT1

MSSV: 101140139
MSSV: 101140157

Đồ án Tốt nghiệp là một trong những học phần bắt buộc của sinh viên ngành
Cơ Điện Tử nói riêng cũng như sinh viên khối ngành kĩ thuật nói chung. Để thiết kế
hồn chỉnh một cơ cấu, một cụm chi tiết máy hay một máy thì địi hỏi sinh viên phải
có hiểu biết và nắm chắc các kiến thức về lĩnh vực cơ khí cũng như điện tử. Đây là
điều kiện thuận lợi cho chúng em để được ứng dụng các kiến thức đã học vào thực
tế.
Cuộc sống gắn liền với sự tiện lợi, được sử dụng các dụng cụ, máy móc hiện
đại. Đối với các nước phát triển cơng nghệ tự động hóa được áp dụng vào nhiều
lĩnh vực khác nhau, những công việc thường được giúp đỡ bởi những máy móc hiện
đại. Máy gói bánh tự động đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của cuộc sống cơng
nghiệp là sự tiện lợi và nhanh chóng, nhưng cũng không kém phần hiệu quả so với
các dịch vụ cổ điển.
Đối với nước ta máy này còn khá mới. Chưa được áp dụng rộng rãi, nhưng
trong tương lai, cùng với xu thế phát triển chung trên thế giới. Nước ta sẽ ngày càng
phát triển. Đất nước phát triển, đời sống vật chất nâng cao. Máy gấp bánh sẽ giúp
đỡ nhiều trong công việc của những người làm bánh,giúp tăng suất ,giảm giá
thành, tiết kiệm thời gian và đặc biệt là giúp đỡ người làm bánh ít tốn cơng sức
hơn trong việc làm bánh.
Với nhu cầu khách du lịch càng ngày càng phát triển và nhu cầu sử dụng các
món ăn truyền thống các nhiều.Chúng em hy vọng hệ thống này sẽ được ứng
dụng trong thực tế. Với những mong muốn như vậy, chúng em quyết định chọn đề
tài tốt nghiệp “Thiết kế và chế tạo hệ thống gói bánh tự động” làm đề tài nghiên
cứu.


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

KHOA CƠ KHÍ

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TT

Họ tên sinh viên

Số thẻ SV

Lớp

Ngành

1

Võ Đình Hậu

101140139

14CDT1

Kỹ thuật cơ điện tử

2

Trần Thanh Ninh

101140157

14CDT1

Kỹ thuật cơ điện tử

1. Tên đề tài đồ án:
THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG GÓI BÁNH CHƯNG TỰ ĐỘNG.
2. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
Tham khảo từ mơ hình thực tế.
3. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
a. Phần chung:
TT

Họ tên sinh viên

Nội dung

1

Trần Thanh Ninh

Tổng quan của hệ thống thực tế, lựa chọn phương án
Các ngun lý tính tốn cho mơ hình, lựa chọn linh kiện

2

Võ Đình Hậu

Thiết kế, chế tạo hệ thống.

Hoàn thành thuyết minh.

b. Phần riêng:
TT

Họ tên sinh viên

Nội dung

1

Trần Thanh Ninh

Tổng quan về hệ thống
Đưa ra các giải pháp truyền động, tính tốn lựa chọn
phương án.

2

Võ Đình Hậu

Tính tốn, lựa chọn các linh kiện điện tử.


Thiết kế hệ thống điều khiển.

4. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):
a. Phần chung:
TT

Họ tên sinh viên

1

Trần Thanh Ninh

2

Võ Đình Hậu

Nội dung
- Bản vẽ tổng thể.

1 A0

b. Phần riêng:
Họ tên sinh viên

TT

Trần Thanh Ninh
Võ Đình Hậu

Nội dung
-Bản vẽ kết cấu của hệ thống

3 A0

-Sơ đồ mạch điện,

1 A0

-Bản vẽ lưu đồ thuật toán.

1 A0

- Sơ đồ động

1 A0

5. Họ và tên người hướng dẫn: TS. Võ Như Thành
6. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:
7. Ngày hoàn thành đồ án:
Đà nẵng, ngày

tháng

năm 2019

Thông qua bộ môn
Ngày

tháng

năm

Người hướng dẫn

Tổ trưởng bộ môn
(Ký, ghi rõ họ tên)

TS. Võ Như Thành


LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay với sự đột phá về công nghệ làm cho cuộc sống chúng ta trở nên tiện lợi
sử dụng được sử dụng các dụng cụ,máy móc hiện đại. Đối với các nước phát triển công
nghệ tự động hóa được áp dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau, những cơng việc thường
được giúp đỡ bởi những máy móc hiện đại. Máy gói bánh tự động đáp ứng nhu cầu
ngày càng cao của cuộc sống công nghiệp là sự tiện lợi và nhanh chóng, nhưng cũng
khơng kém phần hiệu quả so với các dịch vụ cổ điển.
Đối với nước ta máy này còn khá mới. Chưa được áp dụng rộng rãi, nhưng trong
tương lai, cùng với xu thế phát triển chung trên thế giới. Nước ta sẽ ngày càng phát
triển. Đất nước phát triển, đời sống vật chất nâng cao. Máy gấp bánh sẽ giúp đỡ nhiều
trong công việc của những người làm bánh,giúp tăng suất ,giảm giá thành, tiết kiệm
thời gian và đặc biệt là giúp đỡ người làm bánh ít tốn cơng sức hơn trong việc làm
bánh.
Với nhu cầu khách du lịch càng ngày càng phát triển và nhu cầu sử dụng các
món ăn truyền thống các nhiều.Chúng em hy vọng công nghệ này càng ngày được
phát triển.Với những mong muốn được đề ra, chúng em quyết định chọn đề tài tốt
nghiệp “Thiết kế và chế tạo hệ thống gói bánh chưng tự động” làm đề tài nghiên
cứu.
Chúng em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của thầy VÕ NHƯ THÀNH để
chúng em hoàn thành được đề tài này.

Đà Nẵng, ngày 01 tháng 06 năm 2019

Trần Thanh Ninh, Võ Đình Hậu

i

LỜI CẢM ƠN
Trước tiên chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới các thầy cô giáo
trong trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng nói chung và các thầy cơ giáo
trong khoa Cơ khí, bộ mơn Cơ điện tử nói riêng đã tận tình giảng dạy, truyền đạt cho
em những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian qua.
Đặc biệt chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy VÕ NHƯ THÀNH,
thầy đã trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn chúng em trong suốt quá trình làm Đồ án tốt
nghiệp. Trong thời gian chúng em làm việc với thầy, chúng em khơng ngừng tiếp thu
thêm nhiều kiến thức bổ ích mà còn học tập được tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu
khoa học nghiêm túc, hiệu quả, đây là những điều rất cần thiết cho em trong quá trình
học tập và cơng tác sau này.
Đề tài được hồn thành trong sự hỗ trợ và động viên rất nhiều từ gia đình, thầy cơ
cũng như bạn bè. Đó là những tình cảm thật đáng trân trọng không sao đền đáp hết, và
thật phấn khởi biết bao khi thấy mọi người vẫn ln ở bên cạnh trong những hồn cảnh
khó khăn nhất.
Qua đây chúng em cũng rất mong nhận được những ý kiến đóng góp q báu của
thầy cơ trong Hội đồng bảo vệ tốt nghiệp để chúng em rút được nhưng bài học và kinh
nghiệm khi bước vào đời.
Cuối cùng xin chúc gia đình, người thân, q thầy cơ cùng bạn bè nhiều sức khoẻ
và thành công trong mọi công việc. Xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng, ngày 01 tháng 06 năm 2019

Trần Thanh Ninh, Võ Đình Hậu

ii


CAM ĐOAN

Kính gửi: - Trường Đại Học Bách Khoa – ĐH Đà Nẵng.
- Khoa Cơ Khí.
Chúng em xin cam đoan nội dung của đồ án không phải sao chép bất cứ đồ án hay
cơng trình nào đã có trước đây. Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện đồ án này đã được
cảm ơn, các thơng tin trích dẫn trong đồ án đã được ghi nguồn gốc rõ ràng và được phép
cơng bố.

Đà Nẵng, ngày 01 tháng 06 năm 2019.
Nhóm sinh viên thực hiện:

Trần Thanh Ninh, Võ Đình Hậu

iii


MỤC LỤC

TÓM TẮT

iii

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

iv

LỜI MỞ ĐẦU

i

LỜI CẢM ƠN

ii

CAM ĐOAN

iii

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GÓI BÁNH TỰ ĐỘNG

1

1.2. Mục đích nghiên cứu đề tài

1

1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu

1

1.3.2 Phạm vi nghiên cứu

2

1.3.3 Phương pháp nghiên cứu

2

1.4. Giới thiệu chung về hệ thống gói bánh tự động

2

1.5. Một số hệ thống làm bánh tự động trên thị trường

2

Chương 2 THIẾT KẾ TÍNH TỐN PHẦN CƠ KHÍ

5

2.1 Thiết kế, u cầu khung chính của hệ thống

5

2.2. Thiết kế, yêu cầu khối dẫn động dọc, ngang của hệ thống

6

2.2.1. Thiết kế vít me-đai ốc

6

2.2.2. Tính chọn động cơ bước

7

2.3 Linh kiện cơ khí

8

2.3.1 Gối đỡ thanh trượt

9

2.3.2. Gối đỡ vít me

10

2.3.3. Xi lanh tròn MAL20x100

10

Chương 3 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

12

3.1. Lựa chọn khối điều khiển của hệ thống

12

3.2. Giới thiệu PLC FX2NC

13

3.2.1. Đặc điểm

13

3.2.2. Đặc tính kỹ thuật

13

3.2.3. Lập trình một số lệnh cơ bản trên bộ PLC FX

16

3.3. Lựa chọn các thiết bị liên quan

16

3.3.1. Driver điều khiển động cơ bước

23
iv


3.3.2. RoLe Trung gian

25

3.3.3. Van điện từ khí nén AIRTAC 4V210-08

26

3.3.4. Nút nhấn

27

3.3.5. Cơng tắc hành trình

28

3.3.6. Bộ nguồn cung cấp cho hệ thống

28

3.4. Nguyên lý hoạt động của hệ thống và sơ đồ thuật toán

28

3.5. Lưu đồ thuật toán

30

Chương 4 THIẾT KẾ, CHẾ TẠO CHO MƠ HÌNH

31

4.1. Cấu tạo mơ hình

31

4.2. Các linh kiện chế tạo trong hệ thống

32

4.2.1. Khung của mơ hình

32

4.2.3. Khn trượt

33

4.2.4. Khn bánh

33

4.3. Kết nối dây của mơ hình

34

4.4. Sơ đồ mạch điện của mơ hình

36

4.5. Hình ảnh thực tế mơ hình

37

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI

42

TÀI LIỆU THAM KHẢO

43

PHỤ LỤC

44

v


DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Máy làm bánh dày[] ........................................... 2
Hình 1.2: Máy làm bánh bao[] ................................................... 3
Hình 1.3: Máy làm bánh cuốn[] ......................................................... 3
Hình 1.4: Máy làm bánh tráng[] ............................................ 4
Hình 2.1: Khung cơ khí ....................................................................................................... 5
Hình 2.2: Sơ đồ động ........................................................................................................... 6
Hình 2.3: Vít me, thanh rượt và gối đỡ () ..................................... 6
Hình 2.4: Sơ đồ động cơ cấu vít me đai ốc ......................................................................... 7
Hình 2.5: Động cơ bước () ............................................................. 7
Hình 2.6: Thơng số động cơ ................................................................................................ 8
Hình 2.7: gối đỡ thanh trượt () .............................................................. 9
Hình 2.8: gối đỡ vít me () ........................................................... 10
Hình 2.9: Xi lanh trịn MAL20x100 ()................................. 11
Hình 3.1: Bộ điều khiển FX2NC của Mitsubishi .............................................................. 13
Hình 3.2: Module TB6560 ................................................................................................ 23
Hình 3.3: Sơ đồ khối của module TB6560 ........................................................................ 24
Hình 3.4: Sơ đồ kết nối module TB 6560 với bộ điều khiển và động cơ .......................... 25
Hình 3.5: Sơ đồ vị trí các chân và nút nhấn trên module .................................................. 25
Hình 3.6: Role Trung gian 8 chân MY2N ......................................................................... 25
Hình 3.7: Sơ đồ chân ......................................................................................................... 26

Hình 3.8: Cấu tạo van 5/2 .................................................................................................. 26
Hình 3.9: Van điện từ khí nén AIRTAC 4V210-08 .......................................................... 27
Hình 3.10: Nút nhấn dùng trong mơ hình.......................................................................... 27
Hình 3.11: Cơng tắc hành trình ......................................................................................... 28
Hình 3.12: Bộ nguồn 24 VDC ........................................................................................... 28
Hình 4.1: Cấu trúc của mơ hình ......................................................................................... 31
Hình 4.2: Khung mơ hình .................................................................................................. 32
Hình 4.3: Sắt 20x20mm ..................................................................................................... 32
Hình 4.4: Phễu cấp nhân bánh ........................................................................................... 32
Hình 4.5: Khn trượt ....................................................................................................... 33
vi


Hình 4.6: Khn bánh ....................................................................................................... 33
Hình 4.7: Sơ đồ mạch điện ................................................................................................ 36
Hình 4.8: Kết cấu khung .................................................................................................... 37
Hình 4.9: Hình ảnh cơ cấu ép lá ........................................................................................ 37
Hình 4.10: Cơ cấu cấp nhân .............................................................................................. 38
Hình 4.11: Cơ cấu gấp bánh .............................................................................................. 38
Hình 4.12: Hình ảnh tổng quát 1 ....................................................................................... 39
Hình 4.13: Hình ảnh Tổng quát 2 ...................................................................................... 40
Hình 4.14: Tủ điện ............................................................................................................. 41

vii


DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1: Đặc tính kỹ thuật của FX2NC ........................................................................... 13
Bảng 3.2: Lệnh Load, Load Inverse của bộ PLC FX ........................................................ 16

Bảng 3.3: Lệnh out của bộ PLC FX .................................................................................. 18
Bảng 3.4: Lệnh And, And Inverse của bộ PLC FX ........................................................... 18
Bảng 3.5: Lệnh Or, Or Inverse của bộ PLC FX ................................................................ 18
Bảng 3.6: Lệnh Or Block của bộ PLC FX......................................................................... 19
Bảng 3.7: And Block của bộ PLC FX ............................................................................... 19
Bảng 3.8: MPS, MRD và MPP của bộ PLC FX................................................................ 19
Bảng 3.9: Lệnh Master Control và Master Control Reset ................................................. 20
Bảng 3.10: Lệnh Set và Rst của bộ PLC FX ..................................................................... 20
Bảng 3.11: Lệnh Pulse và Falling Pulse của bộ PLC FX .................................................. 20
Bảng 3.12: Lệnh Or Pulse, Or Falling Pulse của bộ PLC FX ........................................... 21
Bảng 3.13: Lệnh Timer và Counter của bộ PLC FX ......................................................... 21
Bảng 3.14:Lệnh End của bộ PLC FX ................................................................................ 22
Bảng 4.1: Khai báo chân của PLC..................................................................................... 34

viii


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG GÓI BÁNH CHƯNG TỰ ĐỘNG

Chương 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GÓI BÁNH TỰ ĐỘNG
Giới thiệu về hệ thống gói bánh tự động
Ngày nay với sự phát triển rất nhanh về công nghệ cùng với đó là sự phát
triển về nhưng món ăn truyền thống theo kiểu công nghệ mới. Để tiết kiệm thời gian
và cơng suất hơn, nhiều người có đã nãy sinh ra áp dụng cơng nghệ vào trong các món
ăn truyền thống này.Để làm ra một cái bánh chưng thì chúng ta mất rất nhiều công sức
nhiều công đoạn rất là khó khăn cho người làm bánh.
Việc đưa quy trình cơng nghệ áp dụng vào món ăn truyền thống có vẻ chưa
được chuộng cho lắm. Nhưng trong thời kì IoT như vậy chúng ta cần tiết kiệm thời
gian chạy theo công nghệ.Việc áp dụng công nghệ sẽ cho ta sản phẩm đúng như ý

mình và các sản phẩm sẽ có chất lượng như nhau.Sản phẩm này và sản phẩm khác sẽ
không có điểm gì khác nhau.Hệ thống cơng nghệ này cũng tưởng đối nhỏ và vốn đầu
tư phù hợp với tât cả mọi người.
1.1

1.2. Mục đích nghiên cứu đề tài
Qua tìm hiểu, chúng em thấy hiện nay đã có rất nhiều các hệ thống làm bánh tự
động như là hệ thống làm bánh bao tự động, hệ thống làm bánh tráng tự động, hệ
thống làm bánh dày, bánh cuốn và nhiều hệ thống bánh khác. Và theo tham khảo của
nhóm chúng em trên thị trường chưa có máy gói bánh chưng tự động nên tơi quyết
định chế tạo máy gói bánh chưng tự động.
Đề tài gói bánh tự động rất hay, mới mẻ, có tính ứng dụng cao, là bước đầu tiên
để tìm hiểu, thi cơng sản máy gói bánh tự động, đồng thời cũng áp dụng những kiến
thức đã học để giải quyết những vấn đề thực tiễn. Thông qua việc nghiên cứu và làm
việc nghiêm túc để rèn luyện tác phong khoa học, cũng như hoàn thiện phương pháp,
tư duy nghiên cứu, giải quyết một vấn đề thực tiễn.Về mặt ứng dụng thực tiễn, đề tài
có tính ứng dụng cao, thích hợp với đất nước thời buổi cơng nghệ phát triển, tiết kiệm
được thời gian, tiền bạc.
1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
1.3.1 Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài bao gồm các module, khối chức năng... làm
sao để chúng hoạt động thống nhất, đồng bộ trên một mơ hình. Bao gồm các đối
tượng chính sau:
- PLC Mitsubishi FX2NC và phần mềm GX Works2.
- Hệ truyền động đơn giản, vít me.
- Động cơ động cơ bước.
- Xilanh khí nén, các van khí nén,..
- Driver động cơ. ..
- Cơng tắc hành trình...

Sinh viên thực hiện: Võ Đình Hậu
Trần Thanh Ninh

Hướng dẫn: Võ Như Thành

1


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG GÓI BÁNH CHƯNG TỰ ĐỘNG

1.3.2 Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu: nghiên cứu các chức năng cơ bản và có tính ứng dụng cao
của các module chức năng. Và áp dụng chúng vào những mơ hình nhỏ để có tính ứng
dụng cao.
Phần cứng:
Nghiên cứu khung máy, các chi tiết chính. Áp dụng cơng nghệ in 3D để có
những chi tiết chính xác.
Lắp ráp lại toàn bộ phần cứng cho máy sao cho máy hoạt động ổn định, đúng
với yêu cầu.
Phần mềm:
Sử dụng phần mềm viết chương trình chuyên dụng (GXworks 2).
Đảm bảo hoạt hệ thống hoạt động đúng với yêu cầu.
1.3.3 Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu lý thuyết về hệ điều khiển PLC dùng cho động cơ bước, các khối
chức năng.
Chạy và kiểm tra trên mơ hình biểu diễn.
1.4. Giới thiệu chung về hệ thống gói bánh tự động
Hệ thống gói bánh tự động có thể sử dụng trong cơng nghiệp,và dặc biệt là có
thể sử dụng bởi những người dân bình thường bởi sự đơn giản của thiết bị khi sử dụng.
Hệ thống rất thích hợp cho quy mơ hộ gia đình giúp tạo việc làm và tăng thu

nhập cho hộ gia đình.
1.5. Một số hệ thống làm bánh tự động trên thị trường

Hình 1.1: Máy làm bánh dày[]

Sinh viên thực hiện: Võ Đình Hậu
Trần Thanh Ninh

Hướng dẫn: Võ Như Thành

2


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG GÓI BÁNH CHƯNG TỰ ĐỘNG

Hình 1.2: Máy làm bánh bao[]

Hình 1.3: Máy làm bánh cuốn[]
Sinh viên thực hiện: Võ Đình Hậu
Trần Thanh Ninh

Hướng dẫn: Võ Như Thành

3


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG GÓI BÁNH CHƯNG TỰ ĐỘNG

Hình 1.4: Máy làm bánh tráng[]

Sinh viên thực hiện: Võ Đình Hậu
Trần Thanh Ninh

Hướng dẫn: Võ Như Thành

4


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG GÓI BÁNH CHƯNG TỰ ĐỘNG

Chương 2
THIẾT KẾ TÍNH TỐN PHẦN CƠ KHÍ
2.1 Thiết kế, yêu cầu khung chính của hệ thống
Kích thước của hệ thống 1100x620x400mm.
Hệ truyền động đơn giản, dễ bảo trì.

Hình 2.1: Khung cơ khí
Tồn bộ khung của mơ hình được làm bằng thép.
Ước lượng khối lượng tồn bộ của mơ hình này nặng 50kg
Các sự chuyển động của các cơ cấu của máy (Hình 2.2)
(1)- Động cơ
(2)- Vít me
(3)- Xylanh
(4)- Phễu
(5)- Khn

Sinh viên thực hiện: Võ Đình Hậu
Trần Thanh Ninh

Hướng dẫn: Võ Như Thành

5


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG GÓI BÁNH CHƯNG TỰ ĐỘNG

Hình 2.2: Sơ đồ động
2.2. Thiết kế, yêu cầu khối dẫn động dọc, ngang của hệ thống
2.2.1. Thiết kế vít me-đai ốc
Đối với hệ thống vít me các chuyển động của hệ thống dễ dàng và trơn tru hơn
nhiều. Đồng thời với kiểu thiết kế đã nâng cao khả năng tự động định tâm và cải thiện
tuổi thọ của các con lăn khỏi yếu tố môi trường. Hệ truyền động chính bằng đai răng
nên cải thiện được độ chính xác, và hiệu quả của hệ thống. Khi các bộ phận của hệ
thống ít chuyển động tạo ra một hệ thống có cấu trúc đơn giản hơn rất nhiều.
Mơ hình thực tế của cấu trúc được hiển thị (Hình 2.3).

Hình 2.3: Vít me, thanh rượt và gối đỡ ()
Chúng ta chọn phương án điều hướng bằng cơ cấu vít me đai ốc, được truyền động
bằng động cơ bước.
Ưu điểm cơ cấu vít me đai ốc:
Sinh viên thực hiện: Võ Đình Hậu
Trần Thanh Ninh

Hướng dẫn: Võ Như Thành

6


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG GÓI BÁNH CHƯNG TỰ ĐỘNG

-Mất mát do ma sát nhỏ,hiệu suất của bộ truyền lớn gần 0,9
- Đảm bảo chuyển động ổn định vì lực ma sát hầu như khơng phụ thuộc vào tốc
độ.
-Có thể loại trừ khe hở và sức căng ban đầu nên đảm bảo độ cứng vững dọc trục
cao
- Đảm bảo độ chính xác làm việc lâu dài.

Hình 2.4: Sơ đồ động cơ cấu vít me đai ốc
Thơng số kỹ thuật:
•
•
•
•

Chất liệu trục vít me: thép khơng gỉ
Đường kính vít me: 8mm
Bước ren di chuyển: 8mm/vịng
Chiều dài: 1000mm

2.2.2. Tính chọn động cơ bước
Động cơ bước (Step motor)

Hình 2.5: Động cơ bước ()
Động cơ bước 2 pha, góc bước 1,8°, mỗi vịng cần 200 bước, sai lệch mỗi góc
bước ±3%.
Sinh viên thực hiện: Võ Đình Hậu
Trần Thanh Ninh

Hướng dẫn: Võ Như Thành

7


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG GÓI BÁNH CHƯNG TỰ ĐỘNG

Ưu điểm :
- Khi dùng động cơ bước không cần mạch phản hồi cho cả vi điều khiển vị trí
và vận tốc .
- Thích hợp với các thiết bị điều khiển số. Với khả năng điều khiển số trực tiếp,
động cơ bước trở thành thông dụng trong các thiết bị cơ điện tử hiện đại.
- Thường được sử dụng trong các hệ thống máy CNC.
Nhược điểm :
- Phạm vi ứng dụng là ở vùng công suất nhỏ và trung bình. Việc nghiên cứu
nâng cơng suất động cơ bước đang là vấn đề rất được quan tâm hiện nay.
- Hiệu suất động cơ bước thấp hơn các loại động cơ khác.
Thông số đầu vào:
Tải trọng: 20N.
Tốc độ di chuyển lớn nhất: 33mm/s.
Hành trình: 1000mm .
Chọn hệ số ma sát µ = 0,1.
Khoảng thời gian dài nhất là 30s.
Yêu cầu công suất của bộ truyền.
P  1,5 Pms 𝐏𝐦𝐬 =

𝐍.µ.𝐬
𝐭

=

𝟐𝟎.𝟎,𝟏.𝟏

𝟑𝟎

= 0.6 W

[2.1]

Tính được cơng suất cần thiết của bộ truyền. P = 0.9 W.
Để chọn động cơ ta tính cơng suất cần thiết:
Pct = P/ với  = 0.80

[2.2]

 Pct = 1.125W
Chọn động cơ bước Nema 23 có cơng suất 10W làm động cơ dẫn động chính
cho hệ thống

Hình 2.6: Thơng số động cơ
Sinh viên thực hiện: Võ Đình Hậu
Trần Thanh Ninh

Hướng dẫn: Võ Như Thành

8


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG GÓI BÁNH CHƯNG T NG

Thụng s k thut:
ã
ã

ã
ã
ã
ã

Kớch thc mt bớch: 57ì57 mm.
Dũng chịu tải: 3A.
Moment xoắn: 2.8Nm
Điện áp định mức: 24V
Góc bước: 1.8°/step
Đường kính trục: 8mm

2.3 Linh kiện cơ khí
2.3.1 Gối đỡ thanh trượt

Hình 2.7: gối đỡ thanh trượt ()
Gối đỡ ray trượt tròn được dùng để kẹp chặt cố định đầu trục trịn trượt, nâng
đỡ thanh trượt trịn.
Ngồi ra phần đế của gối đỡ có lỗ để bắt vít cố định vào thân máy, tăng độ chắc
chắn cho hệ thống dẫn hướng.
Ưu điểm của gối đỡ ray trượt tròn
+ Chắc chắn, nhỏ gọn.
+ Giá thành rẻ.
+ Dễ thiết kế, lắp đặt.
Nhược điểm
+Chỉ sử dụng được những kích thướt nhỏ

Sinh viên thực hiện: Võ Đình Hậu
Trần Thanh Ninh

Hướng dẫn: Võ Như Thành

9


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG GÓI BÁNH CHƯNG TỰ ĐỘNG

2.3.2. Gối đỡ vít me

Hình 2.8: gối đỡ vít me ()
Dùng để giữ cố định 2 đầu vít me chuyển động theo động cơ thơng qua khớp
Ngồi ra gối đỡ có tác dụng đỡ và chặn lực chủ yếu của vít me sinh ra
Ưu điểm của gối trục vít me
+Có chất lượng cao.
+Độ chính xác cao.
+ Hoạt động ổn định
+ Tuổi thọ lâu dài
Nhược điểm.
+Khi sử dụng không bao trì bảo dưỡng thì sẽ có hiện tượng bị rơ dẫn đến sai số
khi di chuyển
2.3.3. Xi lanh tròn MAL20x100

Sinh viên thực hiện: Võ Đình Hậu
Trần Thanh Ninh

Hướng dẫn: Võ Như Thành

10

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG GÓI BÁNH CHƯNG TỰ ĐỘNG

Hình 2.9: Xi lanh trịn MAL20x100 ()
Xi lanh trịn MAL20x100 là loại xi lanh được sử dụng nhiều trong hệ thống khí
nén với chức năng thực hiện kéo, đẩy theo yêu cầu của người sử dụng.
Thông số kỹ thuật xi lanh tròn MAL20x100:
+ Tên thiết bị: Xi lanh tròn MAL20x100
+ Hãng sản xuất: TPM
+ Lưu chất: Khí nén,
+ Kích thước xi lanh: đường kính 20, hành trình 100
Xi lanh trịn MAL20x100 là thiết bị cơ cấu cần có cho những hệ thống khí nén
của nhà máy: dệt, đóng gói thực phẩm, chế tạo máy, cơ khí …

Sinh viên thực hiện: Võ Đình Hậu
Trần Thanh Ninh

Hướng dẫn: Võ Như Thành

11