Chương 3: thiết kế và thi công

Đại Học Lạc Hồng Khoa Cơ Điện Điện Tử - - Báo Cáo Nghiên Cứu Khoa Học ĐỀ TÀI: “ THIẾT KẾ, THI CÔNG MÁY LẮP GHÉP NẮP CHAI TƯƠNG ỚT TỰ ĐỘNG” GVHD: Th.S Nguyễn Cường Phi SVTH : Ngơ Quốc Việt Trương Đình Khải Nguyễn Thành Vinh Đồng Nai, 6/2022 Đại Học Lạc Hồng Khoa Cơ Điện Điện Tử - - Báo Cáo Nghiên Cứu Khoa Học ĐỀ TÀI: “ THIẾT KẾ, THI CÔNG MÁY LẮP GHÉP NẮP CHAI TƯƠNG ỚT TỰ ĐỘNG” GVHD: Th.S Nguyễn Cường Phi SVTH : Ngô Quốc Việt Trương Đình Khải Nguyễn Thành Vinh Đồng Nai, 6/2022 LỜI NÓI ĐẦU Trong xã hội nay, khoa học công nghệ ứng dụng mặt sống Năng suất lao động không ngừng tăng lên nhờ áp dụng thành tựu khoa học dây chuyền sản xuất tiên tiến Với máy móc đại tạo nhiều loại sản phẩm khác trung tâm Do đó, cần thiết bị tự động luân phiên thực công đoạn làm giảm sức lao động Yếu tố tập trung quan tâm tự động hóa tối đa hoạt động máy dây chuyền sản xuất Với mong muốn tìm hiểu, phát triển hệ thống đóng nắp chai Em thực đề tài “ Thiết kế chế tạo máy lắp ghép nắp chai tương ớt “ Đề tài kết hợp khí – điện tử Sử dụng điều khiển PLC kết hợp máy tính xử lý nhằm tự động hóa q trính đóng nắp Đề tài hoàn toàn phù hợp với kiến thức em học trường, bên cạnh việc sâu vào phần giúp em hiểu hệ thống cơng nghiệp, qua có áp dụng kiến thức học vào công việc sau - Nội dung chung đồ án là: + Tổng quan dây chuyền công nghệ + Các công nghệ dây chuyền máy đóng nắp + Thiết kế dây chuyền lập trình máy đóng nắp Qua đây, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy cô khoa Cơ- Điện, người giảng dạy hướng dẫn chúng em suốt trình học tập ghế nhà trường Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy ThS Nguyễn Cường Phi hướng dẫn bảo tận tình trình em thực đồ án Trong trình thực đồ án khơng thể tránh sai sót Kính mong nhận đánh giá góp ý thầy để em hồn thiện tốt báo cáo đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn ! LỜI CAM ĐOAN - Chúng xin cam đoan cơng trình nghiên cứu chúng tôi, số liệu, kết nêu đồ án tốt nghiệp trung thực xác Chúng xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực đồ án xin phép, tất tất thơng tin trích dẫn luận văn ghi rõ nguồn gốc Chúng chịu trách nhiệm cơng trình nghiên cứu chúng tơi bị phát gian lận Xác nhận GVHD Sinh viên thực Mục Lục CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG 1.1 Thực Trạng 1.2 Chức hệ thống 1.3 Đặt Vấn Đề 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.4.1 Nghiên cứu tổng quan 1.4.2 Nghiên cứu lý thuyết 1.5 Dự kiến kết đạt CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Sơ lược Tự Động Hoá 2.1.1 Khái niệm 2.1.2Các hình thức tự động hoá 2.1.3Ưu nhược điểm tự động hoá 2.2 Tổng quan lý thuyết 2.2.1 Cảm biến quang 2.2.2 Cảm biến tiệm cận 11 2.2.3 Van điện khí nén 12 2.2.4 Rơ le trung gian 14 2.2.5 Bộ nguồn 24V 15 2.2.6 Nút nhấn, đèn báo 16 2.2.7 Áp tô mát 17 2.2.8 HMI 18 2.2.9 Biến tần 20 2.2.10 Bộ lập trình MITSUBISHI FX1S – 30MR 23 2.2.11 Động Cơ Bước 26 2.2.12 Xilanh 28 2.2.13 Phễu cấp phôi kiểu rung động 31 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 33 3.1 Yêu cầu thiết bị 33 3.2 Tính tốn thiết kế cấu khí hệ thống 34 3.2.2 Phễu rung cấp nắp đỏ 37 3.2.3 Mâm xoay 40 3.2.4 Cơ cấu đẩy nắp đỏ 44 3.2.5 Cơ cấu đóng nắp 47 3.2.6 Cơ cấu siết nắp 49 3.2.7 Cảm biến quang 54 3.2.8 Cảm biến tiệm cận 56 3.2.9 Van điện khí nén 58 3.2.10 Rơ le trung gian 58 3.2.11 Bộ nguồn 24V 59 3.2.12 Nút nhấn, đèn báo 60 3.2.13 Áp tô mát 61 3.2.14 Màn hình hiển thị EVIEW ET070 61 3.2.15 Biến tần 64 3.2.16 Bộ lập trình MISUBISHI FX1S – 30MR 67 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC HIỆN 77 4.1 Sơ đồ điện hệ thống 77 4.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống 80 4.3 Lưu đồ thuật toán 81 4.4 Nguyên lý hoạt động 81 4.5 Xác định đầu vào, 82 4.6 Chương trình 85 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ 95 5.1 Kết đạt 95 5.2 Hạn chế 95 5.3 Hướng phát triển 96 Danh Mục Hình Ảnh Hình 1: Những chai tương ớt thị trường Hình 2: Cơ cấu siết nắp sản xuất Hình 3: Cơng nhân dây chuyền lắp ghép nắp Hình 1: Cảm biến quang phản xạ khuếch tán 10 Hình 2: Cấu tạo cảm biến tiệm cận 11 Hình 3: Cảm biến tiệm cận AUTONICS PR12 - 4DN 12 Hình 4: Sơ đồ hoạt động cấu tạo van điện từ khí nén 5/2 13 Hình 5: Rơ le trung gian chân 15 Hình 6: Rơ le trung gian OMRON LY2N 15 Hình 7: Bộ nguồn tổ ong 24V 2A 16 Hình 8: Nút nhấn 16 Hình : Nút nhấn khẩn cấp 17 Hình 10: Cấu tạo aptomat 17 Hình 11: Màn hình HMI 20 Hình 12: Nguyên lý hoạt động biến tần 21 Hình 13: Cấu trúc hệ thống PLC 24 Hình 14: Sơ đồ hoạt động PLC 25 Hình 15: Cấu tạo động bước 27 Hình 16: Xilanh tác dụng kép 29 Hình 17: Xilanh giảm chấn, đệm từ trường 31 Hình 1: Máy đóng nắp chai thiết kế 35 Hình 2: Phễu rung cấp nắp vàng 36 Hình 3.3: Chi tiết khí bowl nắp vàng 36 Hình 4: Cấu tạo bên đế rung 37 Hình 5: Kích thước bowl phễu rung 38 Hình 6: Chi tiết phần khí phễu 39 Hình 7: Nắp đỏ phễu đưa tới vị trí đẩy 39 Hình 8: Đế mâm xoay 40 Hình 9: Kích thước mâm xoay 41 Hình 10: Mâm xoay đế mâm 41 Hình 11: Vị trí mâm xoay 42 Hình 12: Động giảm tốc gắn hộp số bước 43 Hình 13: Cơ cấu đẩy nắp đỏ thiết kế 44 Hình 14: Cơ cấu đẩy nắp đỏ sau cải tiến khí 45 Hình 15: Xi lanh Airtac TN10X20-S 46 Hình 16: Cơ cấu đóng nắp thiết kế 47 Hình 17: Cơ cấu đóng nắp 48 Hình 18: Cơ cấu siết nắp thiết kế 49 Hình 19: Cơ cấu siết nắp 51 Hình 20: Động giảm tốc Oriental 4IK25GN- SYN 52 Hình 21:Xi lanh vuông Airtac SC32X25 53 Hình 22: Vị trí đặt xi lanh chặn 53 Hình 23: Cảm biến quang OMRON E3Z - LS61 54 Hình 24: Cảm biến sợi quang AUTONICS BF4R 55 Hình 25: Vị trí đặt cảm biến quang phát nắp vàng đỏ 56 Hình 26: Cảm biến tiệm cận AUTONICS PR12 - 4DN 56 Hình 27: Đầu kim loại để cảm biến phát 57 Hình 28: Vị trí đặt cảm biến máy đóng nắp 57 Hình 29: Van điện từ khí nén AirTAC 4V110 - 06 58 Hình 30: Rơ le trung gian OMRON LY2N 59 Hình 31: Bộ nguồn tổ ong 24V 2A 59 Hình 32: Nút Nhấn 60 Hình 33: Đèn báo nguồn 60 Hình 34: Nút nhấn khẩn cấp 61 Hình 35: Nút nhấn khẩn cấp 61 H ình2.39 Hình 36: Màn hình HMI Eview ET070 62 Hình 37: Màn hình thao tác tự động 63 ình 38: Màn hình phụ 63 : Màn hình thao tác chạy tay 63 Hình 40: Sơ đồ mạch điện biến tần 65 Hình 41: Biến tần Misubishi FR - E520 65 Hình 42: Sơ đồ đấu dây điều khiển biến tần 66 Hình 43: Quy trình cài đặt biến tần FR - E520 67 Hình 44: PLC MITSUBISHI FX1S- 30MR 68 Hình 45: Kí hiệu tên PLC 70 Hình 46: Kí hiệu tên PLC 71 Hình 47: Mặt PLC FX1S 72 Hình 48: Tiêu chuẩn quốc tế/ nhật 73 Hình 49: Kiểu đấu Source 73 Hình 50: Kiểu đấu Sink 74 Hình 51: Dạng Relay 75 Hình 52: Dạng transistor 76 Hình 1: Sơ đồ mạch động lực 77 Hình 2: Sơ đồ mạch điều khiển 78 Hình 3: Sơ đồ đấu dây bảng điều khiển 78 Hình 4: Tủ điện sau hoàn thiện 79 Hình 5: : Nguyên lý làm việc hệ thống 80 Hình 6: Lưu đồ thuật tốn máy đóng nắp 81 Hình 7: Giao diện phần mềm GX Work 85 Hình 8: Hợp đồng chuyển giao cho cty 97 Hình 9: Hợp đồng chuyển giao cho cty 98 Hình 10: Hợp đồng chuyển giao cho cty 99 Chương 4: Kết thực 86 Chương 4: Kết thực 87 Chương 4: Kết thực 88 Chương 4: Kết thực 89 Chương 4: Kết thực 90 Chương 4: Kết thực 91 Chương 4: Kết thực 92 Chương 4: Kết thực 93 Chương 4: Kết thực 94 Chương 5: Kết CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ 5.1 Kết đạt - Đã thiết kế chế tạo thành công hệ thống máy đóng nắp chai tương ớt - Đã lựa chọn kết cấu máy hợp lý sở thích hợp, lựa chọn phương pháp xếp, cấp phôi tự động - Cải thiện điều kiện làm việc, giảm cường độ lao động chân tay - Tạo sản phẩm có giá thành hạ, chất lượng bảo đảm, kích thích tiêu dung - Tỷ lệ sản phẫm lỗi mức 0.5-1%.( Đạt yêu cầu công ty) - Chất lượng sản phẩm nâng cao ➢ Tính - Máy lắp ghép nắp chai tương ớt máy hồn tồn hệ thống sản xuất CƠNG TY CP Kỹ Nghệ Đô Thành - Mặc dù giới việt nam có nhiều hệ thống lắp ráp tự động mặt hàng sử dụng thay đổi kích thước mẫu mã liên tục mang tính đặc thù địi hỏi chi phí ban đầu cao mà khơng phải lúc có sẵn thị trường ➢ Tính sáng tạo - Đã phối hợp kết cấu riêng lẻ để tạo nên máy móc tự động hoàn toàn, làm việc suất hiệu cao, dễ vận hành - Đây hệ thống sinh viên hướng dẫn thầy giáo công ty ứng dụng vào sản xuất 5.2 Hạn chế - Máy đóng nắp bị rung rắc nhiều phần chân đế chưa loại bỏ tốt độ rung lắc cấu siết dập - Phễu nắp đỏ tinh chỉnh nhiều lần cho đủ số lượng nắp để đóng, cấu nắp đỏ khó để dựng thẳng lên Trong q trình kiểm tra phần đế rung nên cần thời gian quan sát - Vị trí xi lanh đẩy nắp đỏ dễ bị lỗi nắp đẩy tới kẹp nắp không kịp dễ bị kẹt khí thổi nắp tới mạnh dễ làm nắp đổ Tuy nhiên 95 Chương 5: Kết khắc phục việc dùng nút nhấn để điều khiển xi lanh đẩy nắp đỏ để dễ lấy nắp kẹt - Máy đóng nắp yêu cầu cao mức độ khí thổi cấu xi lanh vịi xịt phễu, lượng khí cấp khơng đủ dễ gây cho q trình bị gián đoạn xảy lỗi 5.3 Hướng phát triển - Những điểm cần thay đổi cải tiến mà tụi em hướng tới: + Thay đổi cấu để suất hạn chế sản phẩm lỗi xuống mức thấp + Thêm cảm biến an toàn để đảm bảo tối đa cho công nhân 96 Chương 5: Kết Hình 8: Hợp đồng chuyển giao cho cty 97 Chương 5: Kết Hình 9: Hợp đồng chuyển giao cho cty 98 Chương 5: Kết Hình 10: Hợp đồng chuyển giao cho cty 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO ” Giáo trình mơn học plc mitsubishi” Lê Hoàng Vinh, Đào Duy Khương, Võ thị Ánh Tuyết, Trần Thị Thu Thủy Trường Đại học Công Nghệ TP Hồ Chí Minh,2006 Mitsubishi Electric, FX Series Programmable Controllers, April 2003 Trịnh Chât – Lê Văn Uyển, thiết kế hệ dẫn động khí, nhà xuất giáo dục, 2003 Các tài liệu từ Internet tham khảo diễn đàn: + https:// plcmitsubishi.com + www.mitsubishielectric.com + plctech.com + abientan.com.vn + tudonghoa.tech + kienthuctudonghoa.com + Unlockplc.com 100 ... xung (tần số) Tần số ánh sáng hãng sản xuất thiết kế đặc biệt để thu ánh sáng Chương 2: Cơ sở lý thuyết phân biệt ánh sáng từ cảm biến ánh sáng từ nguồn khác bên : ánh sáng tự nhiên (ban ngày),.. .Đại Học Lạc Hồng Khoa Cơ Điện Điện Tử - - Báo Cáo Nghiên Cứu Khoa Học ĐỀ TÀI: “ THIẾT KẾ, THI CÔNG MÁY LẮP GHÉP NẮP CHAI TƯƠNG... đèn,… + Bộ thu ánh sáng : Có nhiệm vụ tiếp nhận ánh sáng từ phát sáng, gọi phototransistor (tranzito quang) + Mạch xử lý tín hiệu điện : Khi tiếp nhận tín hiệu từ thu ánh sáng Mạch điện tử chuyển