Thiết kế chế tạo mô hình máy in lụa tự động

THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY CẮT ĐAI THUN I BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH MÁY IN LỤA TỰ ĐỘNG Ngành Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa Giáo viên hướng dẫn Th s Hoàng Văn Vinh Sinh viên thực hiện MSSV Lớp Cù Xuân Đức 1711050108 17DTDA2 Huỳnh Ngọc Lâm 1711050180 17DTDA2 Trần Văn Thức 1711050123 17DTDA2 TP Hồ Chí Minh, 2021 II BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH MÁY.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CHẾ TẠO MƠ HÌNH MÁY IN LỤA TỰ ĐỘNG Ngành: Kỹ thuật điều khiển tự động hóa Giáo viên hướng dẫn : Th.s Hoàng Văn Vinh Sinh viên thực : MSSV : Cù Xuân Đức 1711050108 17DTDA2 Huỳnh Ngọc Lâm 1711050180 17DTDA2 Trần Văn Thức 1711050123 17DTDA2 TP Hồ Chí Minh, 2021 I Lớp : BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CHẾ TẠO MƠ HÌNH MÁY IN LỤA TỰ ĐỘNG Ngành: Kỹ thuật điều khiển tự động hóa Giáo viên hướng dẫn : Th.s Hoàng Văn Vinh Sinh viên thực : MSSV : Lớp : Cù Xuân Đức 1711050108 17DTDA2 Huỳnh Ngọc Lâm 1711050180 17DTDA2 Trần Văn Thức 1711050123 17DTDA2 TP Hồ Chí Minh, 2021 II ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ - CHẾ TẠO MÁY IN LỤA TỰ ĐỘNG LỜI CẢM ƠN Thường nghe câu “Khơng thành cơng mình” Quả Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, chúng em nhận nhiều giúp đỡ, đóng góp ý kiến bảo nhiệt tình thầy cơ, gia đình bạn bè mà nhờ hồn thành tốt đồ án tốt nghiệp Với tình cảm chân thành, chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Ban Giám hiệu Trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH tạo điều kiện cho chúng em có mơi trường tốt suốt thời gian chúng em học tập, nghiên cứu trường Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến giảng viên Th.s HỒNG VĂN VINH Người giúp chúng em có đề tài vừa hay vừa thực tiễn, tận tình hướng dẫn, bảo chúng em suốt thời gian làm đồ án tốt nghiệp Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Trường ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH nói chung, thầy cô Bộ môn Kỹ thuật điều khiển tự động hóa nói riêng dạy cho chúng em kiến thức môn đại cương mơn chun ngành, giúp chúng em có sở lý thuyết vững vàng tạo điều kiện giúp đỡ chúng em suốt trình học tập Sau cùng, chúng em xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè ln tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên chúng em suốt trình học tập hồn thành đồ án tốt nghiệp Một lần nữa, xin cảm ơn, xin chúc sức khỏe lòng chân thành nhất! VIII ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ - CHẾ TẠO MÁY IN LỤA TỰ ĐỘNG MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN VII LỜI CẢM ƠN VIII MỤC LỤC I DANH MỤC CÁC BẢNG V DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH VI CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Tính cấp thiết đề tài: 1.2 Tình hình nghiên cứu nước đánh giá kinh tế máy in lựa tự động………………… 1.2.1 Tình hình nghiên cứu nước 1.2.2 Đánh giá kinh tế máy in lụa tự động 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 1.4 Phạm vi giới hạn nghiên cứu đề tài 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu 1.4.2 Phạm vi đề tài CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN GIẢI PHÁP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT…… ………….………………………………………………………………8 2.1 Các công cụ ngành in lụa 2.2 Công nghệ làm in 2.3 Phân loại kỹ thuật in lụa 2.4 Tìm hiểu ngun lí máy in lụa 2.5 Phân tích lựa chọn phương án thích hợp 11 I ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ - CHẾ TẠO MÁY IN LỤA TỰ ĐỘNG 2.5.1 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế cụm in 12 2.5.1.1 Truyền động xích 12 2.5.2 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế cụm nâng hạ 15 2.5.2.1 Nâng hạ cụm in 15 2.5.2.2 Nâng hạ bàn in 16 2.6 Yêu cầu giải pháp 16 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CƠ KHÍ 18 3.1 Ý tưởng thiết kế tổng quát 18 3.2 Thiết kế chi tiết khí 19 3.2.1 Bộ phận băng tải 19 3.2.2 Bộ phận khuôn in 25 3.2.3 Bộ phận phận điều khiển dao gạt mực 26 3.2.4 Bộ phận điều khiển hướng gạt 30 3.2.5 Bộ phận nâng hạ hệ thống in 33 3.3 Chọn thiết bị khí 34 3.3.1.Bộ phận băng tải cấp liệu 34 3.3.2 Tính tốn xi lanh hệ thống in 35 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ ĐIỆN VÀ ĐIỀU KHIỂN 39 4.1 Thiết kế điện 39 4.1.1 Sơ đồ thiết kế điện 39 4.1.2 Chọn động 39 4.1.2.1 Tính tốn vận tốc quy trục động truyền động 39 3.1.2.2 Tính tốn momen xoắn quy trục động truyền động 40 3.1.2.3 Tính tốn cơng suất 41 II ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ - CHẾ TẠO MÁY IN LỤA TỰ ĐỘNG 3.1.2.4 Kết luận chọn động truyền động 42 4.1.3 Chọn cảm biến công tắc hành trình 42 4.1.4 Chọn relay động dẫn động 43 4.1.5 Chọn biến tần 44 4.1.6 Chọn van điện từ 45 4.1.7 Chọn điều khiển 46 4.1.8 Chọn hình HMI 47 4.1.9 Sơ đồ nguyên lý tổng 48 4.2 Thiết kế điều khiển 49 4.2.1 Quy trình hoạt động 49 4.2.2 Lưu đồ giải thuật 50 CHƯƠNG 5: THI CÔNG – LẮP RÁP MƠ HÌNH 51 5.1 Thi cơng – lắp ráp phần khí 51 5.1.1 Gia cơng phần khí 51 5.1.1.1 Gia công phận băng tải 51 5.1.1.2 Gia công phận khuôn in 53 5.1.1.3 Gia công phận điều khiển dao gạt mực 53 5.1.1.4 Bộ phận khiển hướng gạt 55 5.1.1.5 Gia công phận nâng hạ hệ thống in 56 5.1.1.6 Các khó khăn gia cơng 57 5.1.2 Lắp ráp phần khí 57 5.1.2.1 Lắp ráp phận băng chuyền 57 5.1.2.2 Lắp ráp phận khung in 59 5.1.2.3 Lắp ráp phận điều khiển dao gạt mực 60 III ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ - CHẾ TẠO MÁY IN LỤA TỰ ĐỘNG 5.1.2.4 Lắp ráp phận điều khiển hướng gạt 61 5.1.2.5 Lắp ráp phận nâng hạ hệ thống in 62 5.1.2.6 Lắp ráp tổng thể máy 64 5.2 Thi công – lắp ráp phần điện 65 5.2.1 Lắp đặt tủ 65 5.3 Thi công điều khiển 66 5.3.1 Thiết kế giao diện HMI 66 5.3.2 Lập trình PLC 69 CHƯƠNG 6: ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ, KẾT LUẬN 75 6.1 Các bước vận hành máy 75 6.2 Những kết đạt 75 6.3 Hướng phát triển số đề xuất 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 PHỤ LỤC CHƯƠNG TRÌNH 79 IV ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ - CHẾ TẠO MÁY IN LỤA TỰ ĐỘNG DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1:Yêu cầu chức giải pháp chế tạo 17 Bảng 1: Thông tin thiết bị kết nối với PLC 46 V ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ - CHẾ TẠO MÁY IN LỤA TỰ ĐỘNG DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1: In lụa thủ cơng Hình 2: Máy in lụa bán tự động Hình 3:In chuyển nhiệt Hình 4:Máy in dạng tròn Hình 5:Máy in dạng phẳng Hình 6:Máy in dạng xoay Hình 1: thao tác in lụa 10 Hình 2:Sơ đồ truyền động xích 12 Hình 3:Sơ đồ bố trí cụm dao in truyền động 12 Hình 4:Sơ đồ hoạt động in 13 Hình 5:Sơ đồ hoạt động gạt mực 13 Hình 6:Sơ đồ truyền động khí nén 14 Hình 7:Sơ đồ nâng hạ cụm in 15 Hình 8:Sơ đồ nâng hạ bàn in 16 Hình 1: ý tưởng thiết kế 18 Hình 2:Chân băng tải 19 Hình 3: Bản vẽ chân băng tải 21 Hình 4: Khung băng tải 22 Hình 5: Bản vẽ khung băng tải 22 Hình 6:Gối đỡ vịng bi 23 Hình 7: Bản vẽ gối đỡ vòng bi 23 Hình 8:Con lăn 24 Hình 9:Dây đai băng tải 24 Hình 10:Bộ phận khuôn in 25 Hình 11: Bản vẽ Bộ phận khuôn in 25 Hình 12:Bộ phận phận điều khiển dao gạt mực 26 VI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ - CHẾ TẠO MÁY IN LỤA TỰ ĐỘNG Hình 13:Dao gạt mực 26 Hình 14:Bát gắn dao gạt mực 27 Hình 15: Bản vẽ bát gắn dao gạt mực 27 Hình 16:Bass cố định dao với xi lanh 28 Hình 17: Bản vẽ bát cố định dao với xi lanh 28 Hình 18:Bát cố định hệ thống dao với xi lanh 29 Hình 19: Bản vẽ bát cố định hệ thống dao với xi lanh 29 Hình 20:Xi lanh dẫn động dao gạt 30 Hình 21:Bộ phận điều khiển hướng gạt 31 Hình 22:Xi lanh trượt dẫn động hướng gạt 31 Hình 3.23:Bát đỡ xi lanh 32 Hình 24:Bát cố định khn in với xi lanh 32 Hình 25:Bát bắt xi lanh với phận in 33 Hình 26: Bản vẽ Bộ phận nâng hạ hệ thống in 33 Hình 27:Bass cố định xi lanh với băng tải 34 Hình 28; Bản vẽ Bass cố định xi lanh với băng tải 34 Hình 29: Xi lanh nâng hạ khung in 37 Hình 30:Xi lanh cho phận điều khiển hướng quét 38 Hình 31:Xi lanh cho phận dao quét 38 Hình 1:Sơ đồ thiết kế điện 39 Hình 2:Sơ đồ nguyên lý cảm biến từ 43 Hình 3:Sơ đồ nguyên lý relay điều khiển động 44 Hình 4: Sơ đồ biến tần 45 Hình 5:Sơ đồ nguyên lý điều khiển van điện từ 45 Hình 6: Sơ đồ nguyên lý điều khiển 47 Hình 7:Sơ đồ nguyên lý kết nối hình HMI 48 Hình 8:Sơ đồ nguyên lý tổng 48 Hình 9: Quy trình hoạt động 49 Hình 10:Lưu đồ thuật tốn 50 VII ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ - CHẾ TẠO MÁY IN LỤA TỰ ĐỘNG Bước 4: Giao diện làm việc chương trình: Ta quan tâm đến cơng cụ sau: 68 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ - CHẾ TẠO MÁY IN LỤA TỰ ĐỘNG Tạo Toggle Switch: Nút nhấm Bit Tạo Bit Lamp: Hiển thị trạng thái đèn báo Tạo dòng ký tự văn Tạo Numeric, dùng để nhập/xuất liệu từ ghi D Hình 11 Giao diện chương trình HMI 5.3.2 Lập trình PLC Sử dụng phần mềm lập trình GX Works2 gói phần mềm MELSOFT Application Misubishi Bước 1: Nhấn đúp chuột vào biểu tượng chương trình Từ giao diện ta chọn desktop để khởi động New để tạo Project 69 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ - CHẾ TẠO MÁY IN LỤA TỰ ĐỘNG Bước 2: Chọn PLC series: FXCPU, PLC Type: FX1N/FX1NC, Nhấn OK 70 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ - CHẾ TẠO MÁY IN LỤA TỰ ĐỘNG Giao diện làm việc phần mềm: Bước 3: Cài đặt Parameter cho PLC để kết nối với PLC: Kích vào comumnication, sau kích vào connection1 71 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bước 4: kích vào có biểu tượng THIẾT KẾ - CHẾ TẠO MÁY IN LỤA TỰ ĐỘNG có tên Serial USB bảng PC side i/F chọn RS-232C chọn COM3 trùng với số COM mà màng hình HMI kết nối với máy tính Vậy ta thành thiết lập cấu hình để PLC HMI giao tiếp với thông qua RS485 72 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ - CHẾ TẠO MÁY IN LỤA TỰ ĐỘNG 73 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ - CHẾ TẠO MÁY IN LỤA TỰ ĐỘNG Chương trình điều khiển: Xem thêm phụ lục chương trình 74 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ - CHẾ TẠO MÁY IN LỤA TỰ ĐỘNG ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ, KẾT LUẬN 6.1 Các bước vận hành máy Bước 1: Kiểm tra tình trạng máy Đảm bảo thành phần máy vị trí ban đầu, ví dụ như: vị trí dao cắt, vị trí xilanh, dây dẫn khí Bước 2: Chuẩn bị nguyên liệu in giấy Nếu giấy nguyên liệu hết nên chuẩn bị thêm Cấp giấy vào băng tải cho phần giấy khơng ló khỏi băng tải Bước 3: Cấp điện cho hệ thống, đảm bảo máy cung cấp nguồn điện trước bật nút khởi động máy Trong trường hợp cấp cấp điện hệ thống không khởi động khởi động số thiết bị nên tắt máy, ngắt nguồn điện, kiểm tra lại máy liên hệ với tổ bảo dưỡng máy Bước 4: Nhập thông số số lượng in vào hệ thống thơng qua hình HMI Bước 5: Nhấn nút bắt đầu để tiến hành in Trong qua trình in cần ý nguyên liệu in, bổ xung hết giấy Đảm bảo giấy in không bị lộn xộn đưa vào máy Bước 6: Sau hoàn tất trình in, nên kiểm tra lại tình trạng máy, vị trí thiết bị, cấu chấp hành máy dao cắt, xilanh Sau vệ sinh máy Bước 7: Nhấn nút tắt máy cúp nguồn điện 6.2 Những kết đạt Dựa vào nhiệm vụ mà giáo hướng dẫn thầy Ths Hoàng Văn Vinh đề cho chúng em Và sau tháng tìm hiểu tài liệu nghiên cứu tìm hướng thiết kế khả thi, lập kế hoạch tiến hành thiết kế, chế tạo Cuối đề tài “Thiết kế máy in lụa tự động” hoàn thành thời hạn giao Các thành viên nhóm khơng ngừng cố gắng tìm hiểu, học hỏi trau dồi kiến thức tất sản phẩm máy in lụa để lên kế hoạch khả thi cho việc áp dụng vào thiết kế đề tài máy in lụa tự động Đề tài đạt mục tiêu sau: 75 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ - CHẾ TẠO MÁY IN LỤA TỰ ĐỘNG  Kiểm soát số lượng sản phẩm in nhờ cảm biến tiệm cận báo số lượng sản phẩm hình HMI  Hạn chế nhân công thời gian làm việc nhờ có xử lý plc băng tải truyền  Đã làm tăng khả in với số lượng nhiều cách nhanh chóng  Thực ban ngày ban đêm với vài nhân vận hành máy  Chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm giám sát Scada dễ dàng, đầy đủ chức cách tiết kiệm  Bên cạnh sau thời gian thực tập thực luận án tốt nghiệp, nhiệm vụ đề ban đầu đề tài hoàn thành Một số kết đạt lý thuyết sau:  Tìm hiểu quy trình in lụa thủ cơng  Tìm hiểu loại mực in giới sử dụng ngành in lụa  Tìm hiểu đánh giá nhu cầu in lụa giới Việt Nam Đồng thời, xem xét ưu nhược điểm loại máy in lụa tự động có thị trường  Dựa vào quy trình in lụa thủ cơng khảo sát phân tích kết cấu máy theo cụm, sơ đồ nguyên lý hoạt động sơ đồ động học máy in lụa xác định  Sản phẩm đạt được: 76 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ - CHẾ TẠO MÁY IN LỤA TỰ ĐỘNG 6.3 Hướng phát triển số đề xuất Bên cạnh kết đạt được, đề tài tiếp tục phát triển theo số khía cạnh sau: Thiết kế thêm hệ thống cấp liệu vào băng tải cách tự động, làm tăng hiệu máy trình sản xuất Thiết kế cải tiến số chi tiết cụm gá khung lụa bàn in để giúp rút ngắn trình gá lắp khung lụa cho việc in chồng màu đạt độ xác cao Xét đến yếu tố chuyên biệt hoá nhóm vật liệu in để có biện pháp đưa sản phẩm đầu vào lấy sản phẩm đầu cách thích hợp nhằm tăng suất máy Tất nhiên, điều dẫn đến ý tưởng cấu thêm vào máy để đưa sản phẩm vào lấy sản phẩm cách tự động Thiết kế thêm hệ thống máy sấy băng tải nhằm làm khơ mực hồn tồn sau in chồng màu Sản phẩm in mực dẻo phải sấy khơ hồn tồn sau 77 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ - CHẾ TẠO MÁY IN LỤA TỰ ĐỘNG TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phạm Quốc Phương, Nguyễn Vạn Quốc (2019).Lập trình PLC Tài liệu lưu hành HUTECH [2] Link: https://www.mitsubishielectric.com/ [3] Nguyễn Quý (2017) Khí cụ điện Tài liệu lưu hành HUTECH [4] Hồ Xn Thanh, Phạm Xn Hổ (2010) Giáo trình khí cụ điện Đại học quốc gia Tp Hồ Chí Minh [5] Nguyễn Thanh Phương (2015) Truyền động điện Tài liệu lưu hành HUTECH [6] Hà Ngọc Nguyên (2015).Cơ sở thiết kế máy Tài liệu lưu hành HUTECH [7] Data sheet Mitsubishi PLC FX2N Link:https://dl.mitsubishielectric.com/dl/fa/document/manual/plc_fx/j y992d66301/jy992d66301s.pdf [8] Hoàng Văn Vinh (2017) Kỹ thuật điều khiển tự động Tài liệu lưu hành HUTECH 78 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ - CHẾ TẠO MÁY IN LỤA TỰ ĐỘNG PHỤ LỤC CHƯƠNG TRÌNH - Chương trình PLC: - - 79 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ - CHẾ TẠO MÁY IN LỤA TỰ ĐỘNG 80 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ - CHẾ TẠO MÁY IN LỤA TỰ ĐỘNG 81 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ - CHẾ TẠO MÁY IN LỤA TỰ ĐỘNG 82 ... trịn Hình 5 :Máy in dạng phẳng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ - CHẾ TẠO MÁY IN LỤA TỰ ĐỘNG Hình 6 :Máy in dạng xoay 1.2.2 Đánh giá kinh tế máy in lụa tự động In lụa dạng in thủ công, tất cơng đoạn in. .. thực đề tài tốt nghiệp: ? ?Thiết kế chế tạo mơ hình máy in lụa tự động? ?? Tạo máy in lụa, sản phẩm tạo với yêu cầu sau: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ - CHẾ TẠO MÁY IN LỤA TỰ ĐỘNG - Đạt kích thước theo yêu... 2.3 THIẾT KẾ - CHẾ TẠO MÁY IN LỤA TỰ ĐỘNG Phân loại kỹ thuật in lụa Theo cách sử dụng khn in, phân theo hình thức:  In lụa bàn in thủ công  In lụa bàn in có khí hóa số thao tác  In lụa máy in