ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG CƠ KHÍ ~~~~~~*~~~~~~ ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ H Ệ THỐNG ĐÓNG BÌA CHO TV Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Mạnh Toàn Sinh viên thực hiện: Vũ Đức Việt 2018xxxx Nguyễn Tiến Hiệp 2018xxxx Nguyễn Hà Sơn 2019xxxx Hoàng Tấn Phát 20195129 Mã học phần: ME HÀ NỘI, 07/ 2023
LỜI MỞ ĐẦU Trong giai đoạn phát triển đi lên theo hướng hiện đại hóa, công nghiệp hóa sản xuất của đất nước ta hiện nay, thì việc sử dụng các loại máy móc hiện đại thay thế sức lao động của con người là xu hướng tất yếu để tăng năng xuất lao động, tạo được nhiều sản phẩm chất lượng cao phục vụ cuộc sống, giải phóng sức lao động con người. Trong công nghiệp để tạo ra các sản phẩm có chất lượng tốt, độ bền cao, mẫu mã đẹp và đảm bảo tiêu chuẩn, phục vụ nhu cầu cuộc sống, phát triển kinh tế thì cần phải có hệ thống sản xuất tự động bao gồm nhiều loại máy móc công nghiệp hiện đại khác nhau. CHƯƠNG 1. PHÂN TÍCH NGUY Ệ N LÝ V À THÔNG SỐ KĨ THU Â T 1.1Tổng quan về TV 2 Kích thước TV 3 4 Smart Tivi Samsung 4K 55 inch UA55NU7090 5 Kích thước không chân, treo tường: 6 Ngang: 1238.8 mm 7 Cao: 715 mm 8 Dày: 60 mm 9 Kích thước hộp Carton 2
10 11 12 (Đặt tương ứng với kích thước TV) 13 Ngang: 1400 mm 14 Cao: 900 mm 15 Dày: 160 mm 16 Thùng carton đựng tivi và mặt hàng điện tử sử dụng giấy carton 5 hoặc 7 lớp. Ngoài ra thùng carton còn được cán thêm một lớp nhựa mỏng bên ngoài giúp sản phẩm thêm phần chắc chắn và có tính thẩm mỹ hơn. 3
17 1.2 Các thành phần cơ bản và thông số/yêu cầu kĩ thu â gt của hê gthống 1.2.1 Cơ cấu dẫn động: vít me đai ốc bi. Ta sử dụng vít me bi vì nó có độ chính xác cao là cần thiết trong quá trình di chuyển TV vào thùng, khả năng chịu tải cũng như độ bền của vít me bi cũng được đảm bảo. Một ưu điểm nữa là sử dụng vít me bi sẽ giúp giảm ma sát và mất năng lượng trong quá trình di chuyển. Giác hút chân không : Do yêu cầu trong quá trình đóng thùng không được chạm vào màn hình TV và bề rộng của TV khá lớn không thể sử dụng tay kẹp để kẹp TV. Mặt khác, với khối lượng TV là 17,5 kg thì giác hút chân không hoàn toàn có thể sử dụng để giữ và nâng TV. Việc lắp đặt giác hút chân không cũng khá đơn giản 1.2.2 Cơ cấu dẫn hướng : ray dẫn hướng Ray dẫn hướng (ray trượt tuyến tính) trước tiên sẽ giúp cơ cấu của chúng ta di chuyển, tiếp theo đó, có ray dẫn hưỡng giúp chúng ta giảm tải được các lực tác dụng vào vít me. Việc có độ bền cao cũng như thiết kế, lắp đặt đơn giản cũng là lý do ta nên sử dụng ray dẫn hướng 1.2.3 Động cơ Servo Động cơ servo có độ chính xác cũng như khả năng sinh momen xoắn cao, đồng thời việc có thể kiểm soát vị trí hay tốc độ của động cơ giúp ta điều chỉnh được vị trí và tốc độ của hệ thống đảm bảo quá trình di chuyển diễn ra chính xác. 1.2.4 Cảm biến vị trí, cảm biến tiếp xúc -Cảm biến vị trí: ta sẽ lắp đặt cảm biến vị trí ở 2 vị trí giới hạn của hành trình (với mỗi trục). 4
-Cảm biến tiếp xúc: lắp đặt cảm biến tiếp xúc ở đầu giác hút chân không để khi giác hút chạm vào TV, sẽ có tín hiệu trả về bộ điều khiển để bắt đầu quá trình hút. 1.2.5 Bộ điều khiển PLC PLC có độ tin cậy cao, khả năng lập trình linh hoạt, xử lý nhanh và thời gian đáp ứng tốt cũng như việc kiểm soát và giám sát dễ dàng. Công việc cần thực hiện khá đơn điệu và lặp lại ta hoàn toàn có thể sử dụng PLC để điều khiển động cơ từ những tín hiệu nhận được từ cảm biến. CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ H Ệ THỐNG TRUYỀN Đ Ô NG 2.1 Tính chọn băng tải 2.1.1 Thông số đầu vào: - Hệ số an toàn 15%-20%( >50kg) - Tải trọng 40kg( 1 tivi đóng hộp-1 tivi dán/// 1 tivi ) - Thời gian 1 sp đi hết băng tải (60x2sp trên băng)/( Nsuat 3sp/ph)= 30s - 9s tivi đến pt1(2s hộp đến pt2) - 1ổn định - 3s đến p2 -1s ổn định-1s nhấc gắp 9s đến dán thùng- 1s ổn định- 4s dán-1s ổn định - Vận tốc băng tải chiều dài băng tải /tg ≈ 0,33 m/s (0,34m/s là vtoc tiêu chuẩn cho các băng tải xử lí đơn vị) Tivi Ngang: 1238.8 mm Hộp Ngang : 1400mm Cao: 715 mm Cao : 900mm Dày: 60 mm dày : 160 Hộp 3000mm 3000mm 2000mm Băng tải 2 Pitton2 Dán thùng Ti Ti vi vi 3000mm 500mm Băng tải 1 5 Pitton1
2.1.2 Chọn băng tải Băng tải 1 Băng tải 2 dài 3500mm 8000mm Rộng 1500mm 1500mm cao 500mm 500mm Băng tải con lăn nhựa PVC thích hợp nhất để di chuyển các sản phẩm có mặt phẳng đáy cứng như thùng hàng, thùng carton, khung pallet nhờ có hệ thống chuyển động là dàn con lăn vững chắc Băng tải PVC thường được ứng dụng rộng rãi trong các ngành sản xuất như: lắp ráp linh kiện điện tử, sản xuất bánh kẹo, ngành dược phẩm, thực phẩm,…Bên cạnh đó, băng tải PVC còn được ứng dụng được trong các môi trường khác nhau như: nhiệt độ cao, chịu dầu,… Thiết kế đơn giản, gọn nhẹ, có độ thẩm mỹ cao. Vận chuyển hàng hóa liên tục. Cấu tạo băng tải PVC: - Dây băng tải làm từ chất liệu nhựa dẻo tổng hợp PVC có tính đàn hồi cao. - Động cơ giảm tốc, bộ điều khiển kiểm soát tốc độ, biến tần, sensor, timer, cảm biến, PLC… - Bộ con lăn kéo hay còn gọi con lăn truyền lực chủ động bằng thép mạ kẽm hoặc nhôm Ø50, Ø60, Ø76, Ø89, Ø102 … - Bộ truyền động xích hoặc đai. - Khung băng tải thường được làm bằng nhôm định hình, thép sơn tĩ nh điện hoặc Inox thép. 6
Ưu điểm Nhược điểm Băng tải – Được cấu tạo đơn giản, linh hoạt dễ dàng sử dụng mang – Vốn đầu tư ban đầu lớn. PVC : Có sức lại hiệu quả cao trong quá trình sản xuất. – Một số hệ thống khó di tải nhẹ và – Khả năng vận chuyển hàng hóa theo nhiều hướng khác chuyển, không vận chuyển thông dụng nhau một cách dễ dàng và thuận tiện. được các sản phẩm quá kích với kinh tế – Có thể điều chỉnh độ nghiêng với khoảng cách lớn. cỡ. – Các linh kiện, phụ kiện đều được đảm bảo chất lượng. – Đối với các sản phẩm hạt, – Năng suất vận hành cao, không gây tiếng ồn khi làm vụn,.. có thể bị hao hụt, rơi vật việc. – Số lượng vận chuyển lớn. liệu trong quá trình vận – Không tiêu hao nhiều điện năng trong quá trình vận chuyển. hành. – Khi vận chuyển xa và địa – Dễ dàng sửa chữa, bảo trì khi gặp sự cố. hình không thẳng đòi hỏi phải – Giá thành hợp lý. có nhiều hệ thống kết hợp lại -Dễ dàng điều chỉnh tốc độ vận chuyển với nhau. Phân loại: Băng tải cao su: dùng trong việc tải vật liệu tại các nhà máy, xí nghiệp, các công ty sản xuất gạch, ngói, xi măng, các điểm khai thác cát, sỏi, trong ngành sản xuất thép hay trong các nhà máy nhiệt điện, và đặc biệt nhiều ở ngành khai thác than, khoáng sản… Hình CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ H Ệ THỐNG TRUYỀN Đ Ộ NG :1:Băng tải cao su 7
Băng tải rung: khá phù hợp với môi trường khắc nghiệt, thường dùng cho ngành thực phẩm. Sử dụng chủ yếu cho các vật liệu dạng bột, dạng hạt, dạng cục và hỗn hợp. VD: luyện kim, công nghiệp hóa chất, khai khoáng ,… Hình CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ H Ệ THỐNG TRUYỀN Đ Ộ NG :2:Băng tải rung Băng tải dạng cào: sử dụng để thu dọn phoi vụn. Hình CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ H Ệ THỐNG TRUYỀN Đ Ộ NG :3:Băng tải cào Băng tải xoắn vít:Băng tải 1 buồng xoắn được dùng để thu dọn phoi vụn. 8
Hình CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ H Ệ THỐNG TRUYỀN Đ Ộ NG :4:Băng tải buồng xoắn Băng tải con lăn: Sử dụng chủ yếu cho công nghiệp thực phẩm, có nhiệm vụ vận chuyển các sản phẩm, giá đỡ thùng hàng. Hình CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ H Ệ THỐNG TRUYỀN Đ Ộ NG :5:Băng tải con lăn Băng tải xích: phổ biến trong các ngành công nghiệp nhất là thực phẩm. 9
Hình CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ H Ệ THỐNG TRUYỀN Đ Ộ NG :6:Băng tải xích Băng tải xoắn ốc: Được dùng chủ yếu trong công nghiệp thực phẩm và nước uống hay bao bì dược phẩm, …. Hình CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ H Ệ THỐNG TRUYỀN Đ Ộ NG :7:Băng tải xoắn ốc Giới thiệu băng tải dùng trong đề tài. Do băng tải dùng trong hệ thống làm nhiệm vụ vận chuyển sản phẩm trên bề mặt bằng phẳng và độ ổn định cao nên trong đề tài em đã lựa chọn loại băng tải dây đai với những lý do sau đây: Tải trọng băng tải không quá lớn. Kết cấu cơ khí không quá phức tạp. 10
Dễ dàng thiết kế chế tạo. Tuy nhiên loại băng tải này cũng có một vài nhược điểm như: độ chính xác khi vận chuyển không cao, đôi lúc băng tải hoạt động không ổn định do nhiều yếu tố: nhiệt độ môi trường ảnh hưởng tới con lăn, độ ma sát của dây đai giảm theo thời gian. 2.2 Tính chọn cơ cấu dẫn động – dẫn hướng 2.2.1 Tính chọn giác hút Tính chọn giác hút: Dựa vào tài liệu tính toán của hãng Misumi ta có: Đường kính giác hút: D=√M .9,8.s.100 (mm) với π .n.P M là khối lượng của vật cần hút (kg) s là hệ số an toàn (hút thẳng đứng s = 4) n là số giác hút P là áp suất chân không (kPa): trong công nghiệp thường lấy P = 40, 50, 60 , … chọn P = 40 kPa D=√M .9,8.s.100=√17,5.9,8.4.100=73,88(mm) π .n.P π.1.40 Chọn giác hút ZP3M T100 RFS JB 30 MF của hãng SMC 11
Tính chọn bơm: Dựa vào tài liệu hãng smc ta có thể tính lưu lượng bơm như sau: Thời gian đạt 63% tổng thời gian hút: T =V .360 với 1 Q Q là lưu lượng trung bình của bơm (L/s). π .D2 V= .L (L là chiều dài dây dẫn, D là đường kính dây dẫn). 4 T =t.63% với t là tổng thời gian hút. 1 Q=V .360 T 1 Với yêu cầu của bài toán đặt ra, ta chọn D = 20mm, t = 1s, L = 2000mm Tính được Q=60(L/s) Lưu lượng max của bơm: Q =(2 3)Q=140 180(L/s) max Từ lưu lượng Qmax, ta tiến hành tra cứu catalog, chọn loại phù hợp sau đó kiểm nghiệm lại. 2.2.2 Tính chọn ray dẫn hướng Ta có quy trình tính toán lựa chọn ray dẫn hướng như sau : 12
Sau khi tính được các lực tác dụng lên ray dẫn hướng, ta sẽ tính được tải trọng trung bình, từ đó tính được tải trọng động và tải trọng tĩ nh tác dụng lên ray. Từ điều kiện về tải trọng tĩ nh và tải trọng động, ta có thể tiến hành lựa chọn ray dẫn hướng phù hợp (chi tiết ta có thể tham khảo trong catalog hãng PMI). 2.2.3 Tính chọn trục vít me Quy trình tính chọn vít me như sau: 15
-Để tính toán chiều dài trục vít, ta cần dựa vào hành trình dịch chuyển, chiều dài đai ốc và chiều dài đoạn lắp ổ bi. v -Bước vít có thể tính theo công thức sau: l≥ max N max Với v là vận tốc chạy lớn nhất khi không có tải (m/ph) max N là tốc độ vòng động cơ (vòng/phút) max -Xác định kiểu lắp ổ lăn: do hệ thống yêu cầu độ chính xác cao, nên ta chọn kiểu lắp ổ bi fixed – fixed cho trục hệ thống (chịu tải tốt ở cả 2 đầu, có tính ổn định cao trong quá trình hoạt động). 16
- Để tính đường kính trục vít me, ta tính theo công thức : N ×L2 ⅆ r≥ gh ×10−7 với f ⅆ r là đường kính vít me. N là tốc độ quay giới hạn của trục vít me. gh f là hệ số phụ thuộc phương thức lắp đặt vít me, với kiểu fixed-fixed có f =21,9 L là chiều dài trục vít. - Sau khi đã tính được đường kính vít me, ta tiến hành chọn trục vít và kiểm nghiệm khả năng tải, tuổi thọ và tốc độ quay cho phép của trục vít để xem trục vít ta chọn đã phù hợp với yêu cầu chưa (chi tiết trong catalog của hãng PMI). 2.2.4 Tính chọn ổ bi Quy trình tính chọn ổ bi như sau: Như ta đã chọn kiểu lắp ổ bi là fixed – fixed trong phần trước, ta sẽ cố định hai đầu của trục bằng ổ bi. Do cơ cấu trục X chịu cả lực dọc trục và lực hướng tâm chọn ổ bi đỡ. 17
Cơ cấu Y hầu như chỉ chịu tải dọc trục chọn ổ bi đỡ chặn. Cả hai loại ổ bi đều có thể làm việc được với tốc độ cao nhưng lại có khả năng tự lựa kém ta có thể lắp 2 ổ ngược nhau (theo kiểu back to back). Sau đó ta tiến hành chọn sơ bộ ổ lăn rồi tiến hành tính toán kiểm nghiệm khả năng tải tĩ nh và tải động rồi đưa ra kết luận. 2.3 Tính chọn cơ cấu đóng nắp thùng carton 2.3.1 cơ cấu đóng nắp thùng carton Cơ cấu thực hiện việc đóng nắp khi thùng carton di chuyển nhờ băng tải. Hai cơ cấu thanh ở trên đẩy nắp thùng đi xuống, hai thanh hai bên giữ cho hai cánh của nắp thùng nằm trong khoảng giữa phần xốp đỡ TV và thành bên của thùng carton. Cơ cấu sử dụng loại ống nhôm đường kính 16mm, dày 1mm. Các thanh được cố định với nhau bằng các chốt. Hệ thanh được cố định bằng vít vào hai bên của băng tải. 18
2.3.2 Cơ cấu dán băng dính Cơ cấu dán băng dính cho phần nắp của thùng carton gồm 3 thành phần chính: Trục cố định và xoay cuộn băng dính, 2 trục miết băng dính trên nắp thùng và cơ cấu cắt băng dính. 19
2 trục 1 và 2 được sử dụng để miết băng dính dính trên mặt thùng carton được dẫn hướng nhờ các trục tròn. Khi thùng carton theo băng tải đi đến vị trí dán băng dính và chạm vào trục 1, trục 1 và trục 2 đồng thời quay lên và miết băng dính vào nắp thùng, trục 3 khi đó cũng quay lên để không cắt vào băng dính. Khi thùng carton đi ra khỏi vị trí trục 2, các lò xo kéo 2 trục về vị trí ban đầu và cơ cấu 3 đi xuống cắt đứt băng dính. Cơ cấu gồm hai thanh đỡ hai bên và được cố định trên mặt đất, ở dưới là băng tải. 2.4 Tính chọn động cơ Quy trình tính chọn động cơ như sau: 20
显示前 20 页。下载资料查看完整内容。
暂无评论。快来抢沙发吧！
评论 (0)
暂无评论。快来抢沙发吧！