ĐỀ tài THIẾT kế BĂNG TRUYỀN sản PHẨM

ĐỀ TÀI THIẾT KẾ BĂNG TRUYỀN SẢN PHẨM I GIỚI THIỆU CHUNG: Lý chọn đề tài Với nhu cầu cần thiết nhà máy cần lắp đặt Line sản xuất cho sản phẩm với khơng gian diên tích lại nhỏ hẹp u cầu xuất phải đạt mong muốn nhà máy muốn tiết kiệm chi phí đầu từ Đối tượng nghiêng cứu a Cấu hình băng truyền - Băng truyền sản phẩm băng truyền gồm có thành phần sau o Băng truyền tự động chạy motor kéo xích để vận chuyển Pallet có sản phẩm đặt pallet o Băng truyền đẩy tay dùng Rulô lăn để vận chuyển Pallet có sản phẩm đặt pallet o Hai băng truyền ghép lại song song với nhằm mục đích cho pallet chạy vịng khép kính để chuyển pallet từ trạm cuối lại trạm đầu tận dụng việc trả pallet nên trạm làm việc bố trí dọc bên băng truyền sản xuất o Ở đầu băng truyền có hệ thống nâng hạ pallet để chuyển pallet từ băng truyền tự động qua băng truyền đẩy tay, ngược lại từ băng truyền đẩy tay qua băng truyền tự động o tủ điện điều khiển hoạt động băng truyền phân phối điện cho trạm làm việc băng truyền - Băng truyền sản phẩm gồm khối băng truyền băng truyền tự động băng truyền đẩy tay ghép lại với Nên kích thước băng truyền lớn với chiều dài 15m chiều rộng 1.6m (gồm băng truyền tự động 0.8m băng truyền đẩy tay 0.8m ghép song song lại với nhau) b Cách thức hoạt động - Pallet di chuyển tự động từ đầu băng truyền tự động qua trạm làm việc motor kéo xích di chuyển Đến trạm cuối băng truyền tự động pallet bàn nâng băng truyền tự động nâng ĐỀ TÀI THIẾT KẾ BĂNG TRUYỀN SẢN PHẨM lên đẩy pallet qua băng truyền đẩy tay băng truyền đẩy tay có bàn nâng để nâng lên đón nhận pallet đẩy từ băng truyền tự động sang hạ pallet xuống - Sau Pallet hạ xuống băng truyền đẩy tay Pallet đẩy từ trạm làm việc sang trạm khác tay lăn rulô, đẩy qua trạm trạm cuối pallet đẩy vào bàn nâng pallet băng truyền đẩy tay để bàn nâng nâng lên đẩy pallet qua băng truyền tự động, truyền tự động có bàn nâng nâng lên để nhận pallet hạ xuống cho băng truyền tự động bắt đầu chu kì c Năng xuất Tốc độ cung cấp Pallet cho trạm đầu tốc độ trạm làm việc cuối phải chờ pallet từ trạm cuối chuyển qua, tốc lắp ráp sản phẩm trạm khoảng 75 giây sản phẩm xuất Line khoảng 340 sản phẩm/ca d Chi phí Chi phí lắp ráp băng truyền lớn, băng truyền chuyển giao từ nơi khác nên khơng có giá từ ban đầu có giá chuyển giao khoảng 81,000 USD (trong năm tài 2009) ĐỀ TÀI THIẾT KẾ BĂNG TRUYỀN SẢN PHẨM II Ý NGHĨA ĐỀ TÀI: Tính hiệu kinh tế Yêu cầu đề tải có mức đầu tư thấp phải đạt xuất nhà máy Kích thước băng truyền nhỏ gọn, đơn giản không cồng kềnh để không chiếm mặt nhà máy nhiều Tính ứng dụng thực tế, khả thi Băng truyền chạy với dịng sản phẩm Tessera với xuất ban đầu thiết kế khoảng 200 sản phẩm ca làm việc Tính an toàn Phải đảm bảo an toàn lao động Tính sáng tạo, khả phát triển - Khi cần chạy sản phẩm khác băng truyền ta chạy sản phẩm khác với thay đổi nhỏ - Khi cần tăng xuất ta xếp chia lại trạm làm việc để bố trí người cho có xuất cao III NỘI DUNG CHI TIẾT ĐỀ TÀI Khung băng truyền - Băng truyền thiết kế với kích thước dự tính ban đầu dài 12m, rộng 0.765m cao 2m chiều cao bề mặt làm việc truyền 0.85m Khoảng tầm mắt kệ để part thiết bị, bố trí đèn chiếu sáng chổ treo vít điện - Băng truyền lắp ráp thành modul rời với chiều dài modul 3m, gồm có modul nối lại với để có chiều dài 12m với thiết kế modul ta thuận tiện việc nối dài cắt ngắn băng truyền theo nhu cầu cần thiết ĐỀ TÀI THIẾT KẾ BĂNG TRUYỀN SẢN PHẨM Hình 3.1 : Khung băng truyền - Nguyên vật liệu chủ yếu nhôm định hình với kích thước nhơm 40*40mm với loại nhơm mang lại cho băng truyền tính tiện lợi, tháo lắp, di dời điều chỉnh vị trí làm việc cách nhanh tróng dễ dàng Ngồi cịn giúp cho băng truyền sáng đẹp, khơng bị rỉ sét sắt Hình 3.2 : Vật liệu băng truyền (a) - Để cho Pallet di chuyển băng truyền, ta dùng trượt có bánh xe nhựa để ta đẩy pallet bánh xe lăn theo khơng tạo ma sát lớn nên đẩy pallet dễ dàng ĐỀ TÀI THIẾT KẾ BĂNG TRUYỀN SẢN PHẨM Hình 3.3 : Vật liệu băng truyền (b) Hệ thống đẩy pallet tới trạm Hình 3.2 : Vật liệu băng truyền (b) - Để cho pallet tự di chuyển đến trạm làm việc ta dùng rulơ chạy điện kết hợp với Sensor - Khi sensor trạm sau khơng bị che khuất khơng có pallet có nghĩa khơng có pallet trạm sau rulô điện trạm trước cung cấp điện nên quay đẩy pallet tiến trạm sau, lúc pallet đẩy đến trạm sau lắp đầy vào vị trí trạm sensor che lúc sensor kích khơng cho cung cấp điện đến rulô nên rulô dừng lại không cho đẩy pallet tới ĐỀ TÀI THIẾT KẾ BĂNG TRUYỀN SẢN PHẨM Hệ thống hạ Pallet trả Pallet từ cuối Line lại đầu Line Hình 3.2 : Hệ thống hạ trả pallet - Để cho việc trả Pallet không từ trạm cuối Line trở trạm Line nhanh chóng , thuận tiện khơng cơng sức nhân viên Với yêu cầu hệ thống hạ trả Pallet thiết kế sau - Băng truyền có bề mặt làm việc với chiều cao so với mặt đất khoảng 850mm với chiều cao ta tận dụng khoảng không gian bề mặt làm việc băng truyền để tạo mặt phẳng nghiêng với độ nghiêng khoảng 3.5o dốc xuống với điểm cao cuối băng truyền điểm thấp đầu băng truyền, với độ nghiêng 3.5o đủ để Pallet tự tuột dốc xuống - Trên bề mặt nghiêng ta dùng trượt có bánh xe nhựa giống bề mặt làm việc băng truyền, lắp đặt thành dốc nghiêng 3.5o xuống từ cuối đầu băng truyền, với mục đích làm nghiêng dốc ta bỏ pallet vào dốc nghiêng pallet tự động tuột dốc xuống tới đầu băng truyền nhanh trọng lượng nặng pallet tì lên bề mặt bánh xe trượt mà trượt lắp nghiêng dốc xuống nên bánh xe lăn pallet tự động trượt thẳng xuống tới đầu băng truyền ta tốn nhân viên để vận chuyển pallet không từ cuối băng truyền lại đầu băng truyền - Để giải vấn đề đưa pallet không từ băng truyền xuống băng truyền trả pallet nghiêng ta làm sau o Phần cuối băng truyền ta làm khung bề mặt băng truyền rời với bề mặt khung gắn ĐỀ TÀI THIẾT KẾ BĂNG TRUYỀN SẢN PHẨM bánh xe băng truyền để đẩy pallet vào khung rời pallet lăn vào khung rời cách dẽ dàng o Cái khung rời lắp vào cuối băng truyền với đầu cuối lắp với băng truyền qua khớp xoay, đầu lại gắn với xilanh (cylinder 1) , xilanh có nhiệm vụ bình thường xilanh đẩy khung lên ngang với băng truyền để ta đẩy pallet vào cách dể dàng, cịn xilanh kích hoạt xilanh hạ đầu khung xuống với độ nghiêng giống băng truyền trả pallet o Cách hoạt động hạ trả pallet sau Sau sản phẩm lấy khỏi pallet trạm cuối pallet khơng đẩy vào khung hạ trả pallet, lúc khung hạ trả pallet có sensor-1 để kiểm sốt xem pallet có vào khung hồn tồn chưa, vào hồn tồn sensor-1 bị che nên val bị kích hoạt làm cho Cylinder-1 hạ xuống tạo mặt phẳng nghiêng lúc pallet tự trượt khỏi khung hạ trả pallet, mặt phẳng nghiêng nối tiếp với băng truyền trả pallet nên pallet trượt xuống trở đầu Line lại, sau pallet trượt khỏi khung hạ trả pallet hồn tồn kích vào sensor-2, sensor-2 nhận biết Pallet chạy khỏi khung hạ pallet nên khơng có pallet khung hạ trả kích val để Cylinder-1 tự động nâng khung hạ trả pallet lên lại mặt băng truyền để tiếp tục trình hạ pallet xuống cho pallet khác Hệ Thống nâng Pallet - Sau pallet trả đầu Line băng truyền nghiêng pallet nằm thấp muốn lấy pallet đặt lên băng truyền nhân viên phải cuối xuống để lấy pallet từ băng truyền trả pallet mang đặt lên băng truyền trên, với thao tác nhân viên phải dùng nhiều sức lực cho việc lấy pallet lên - Để khắc phục việc ta thiết kế máy nâng pallet, máy có nhiệm vụ lấy Pallet từ cấp lên hoàn toàn tự động ĐỀ TÀI THIẾT KẾ BĂNG TRUYỀN SẢN PHẨM - Máy nâng pallet gồm có thành phần sau: o Khung sườn o Hệ thống trục vít, motor dẫn hướng o Bàn nâng Pallet o Tủ điện điều khiển - Trức nhiệm vụ thành phần o SP1 (Stopper-1) : Chặn Pallet không cho pallet tự chạy khỏi băng truyền o SP2 (Stopper-2) : Chặn Pallet không cho pallet tự chạy khỏi bàn nâng ĐỀ TÀI THIẾT KẾ BĂNG TRUYỀN SẢN PHẨM o SP3 (Stopper-3) : Chặn Pallet không cho pallet chạy ngược trở lại khỏi băng truyền o S3 (sensor-3) : Xác định xem có pallet nằm băng truyền bàn nâng không o S1 (Sensor-1) : Xác định xem có Pallet nằm trân bàn nâng không o S2 (Sensor-2) : Xác định xem có Pallet nằm trân bàn nâng khơng o S4 (Sensor-4): Dùng để xác định trạm đầu băng truyền có pallet khơng o SD (Switch Down): Xác định bàn nâng pallet vị trí o SU (Switch Up): Xác định bàn nâng pallet vị trí o SO (Sensor Out) : Xác định xem trạm băng truyền có pallet trống o SW1 (Switch 1): Cơng tắc bảo vệ dùng để kiểm sốt giới hạn hành trình bàn nâng, Nếu SW1 ON có nghĩa bàn nâng pallet xuống qua khoải công tắc SD công tắc SD bị lỗi nên tắt toàn hoạt động bàn nâng o SW2 (Switch 2): Công tắc bảo vệ dùng để kiểm sốt giới hạn hành trình bàn nâng, Nếu SW2 ON có nghĩa bàn nâng pallet lên nhiều qua khoải công tắc SU công tắc SU bị lỗi nên tắt toàn hoạt động bàn nâng - Cách thức hoạt động máy nâng pallet o Sau pallet thả trượt dốc trở đầu Line dừng lại có Stopper (SP1) chặn lại khơng cho pallet trượt khỏi băng truyền trả pallet nằm chờ đợi máy nâng pallet lấy cấp lên o Trong trường hợp bàn nâng pallet khơng có pallet sensor S1 S2 OFF lúc PLC điều khiển cho motor quay xuống để đưa bàn nâng pallet xuống, xuống tới bàn nâng pallet tì lên cơng tắc hành trình SD, cơng tắc hành trình SD kích báo cho PLC biết bàn nâng pallet xuống tới vị trí rồi, lúc PLC OFF motor để khơng cho bàn nâng pallet xuống đứng chờ lấy pallet để đưa lên o Khi bàn nâng pallet xuống vị trí PLC kích val để điều khiển cho Stopper-1 (SP1) ĐỀ TÀI THIẾT KẾ BĂNG TRUYỀN SẢN PHẨM 10 Stopper-2 (SP2) thụt xuống khơng cịn chặn pallet lại nữa, lúc pallet băng truyền trả không bị Stopper-1 (SP1) chặn lại nên pallet tự chạy khỏi băng truyền để chạy vào bàn nâng pallet, bàn nâng mặt phẳng ngang nên pallet không tự chạy vào pallet chạy vào bàn nâng vừa qua Sensor-3 (S3) sensor kích PLC để PLC kích cho Rulo-2 quay vào Rulo-2 quay vào theo pallet vào bàn nâng Pallet đường vào bàn nâng qua sensor-1 (S1), sensor-1 (S1) kích cho Stopper-1 (SP1) trồi lên lại để chặn pallet nối sau lại không cho pallet chạy Pallet tiếp tục vào bên bàn nâng pallet che sensor-2 (S2), mà sensor-2 (S2) bị che lúc pallet nằm hồn tồn bàn nâng này, nên sensor-2 (S2) ON PLC kích OFF rulo-2 khơng cho quay Stopper-2 (SP2) trồi lên để chặn lại không cho pallet chạy để tránh trường hợp bàn nâng lên mà pallet chạy ngược bị kẹt với băng truyền o Vậy Pallet vào hoàn toàn bàn nâng, Rulo-2 OFF, Stopper-2 (SP2) trồi lên Sensor-3 (S3) khơng bị che PLC kích hoạt motor trục vít quay để nâng bàn nâng chạy lên, bàn nâng pallet chạy lên đến bàn nâng tác động vào cơng tắc hành trình (SU) dừng lại, vị trí dừng ngang với bề mặt băng truyền trên, lúc bàn nâng dừng lại chờ cấp pallet vào băng truyền cho trạm o Để cho pallet cấp vào băng truyền trạm đầu phải khơng có pallet, pallet trạm đầu đẩy tới sensor-4 (S4) bị hở ra, PLC nhận biết khơng có pallet trạm đầu nên PLC kích Stopper-3 (SP3) Stopper-2 (SP2) thụt xuống đồng thời kích cho Rulo-2 quay chiều ngược để đẩy pallet từ bàn nâng sang băng truyền trên, pallet chạy Sensor-2 (S2) bị hở khơng cịn pallet che nên PLC kích on cho Rulo-1 quay để pallet khỏi Sensor-1 (S1) PLC kích off rulo-2 khơng cho quay Rulo1 tiếp tục quay để pallet khỏi bàn nâng , pallet rulo-1 qua tới lắp ĐỀ TÀI THIẾT KẾ BĂNG TRUYỀN SẢN PHẨM 11 vào khoảng trống trạm đầu Sensor-4 (S4) bị che lại, lúc Stopper-3 (SP3) thụt lên để tránh tình trạng Pallet li lại rớt khỏi băng truyền o Đồng thời lúc PLC điều khiển motor trục vít quay để đưa bàn nâng xuống bắt đầu quy trình nâng pallet cho pallet Pallet - Pallet thiết kế giống pallet băng truyền khác, với việc thiết giống tiện việc tận dụng sử dụng qua lại băng tuyền, kích thước pallet 590*590*18mm Pallet làm nhựa để tăng khả chịu va đập đạt bần vững lâu dài, bề mặt pallet dán lớp ESD nên sản phẩm đặt bề mặt pallet chắt chắn mà không làm chầy sướt sản phẩm Cách thức hoạt động - Trạm làm việc sau nhận pallet từ máy nâng cấp pallet tự động cấp tới, nhân viên bỏ sản phẩm trạm làm việc xuống pallet để chuyển đến trạm kế tiếp, Pallet di chuyển qua trạm nhờ vào hệ thống đẩy pallet bề mặt băng truyền, sau pallet đến trạm cuối băng truyền nhân viên lấy sản phẩm khỏi pallet để test máy pallet khơng đẩy vào hệ thống trả pallet, hệ thống nhận thấy có pallet vào liền hạ nghiêng xuống làm cho pallet trượt dốc xuống băng truyền nghiêng tự trượt dốc băng truyền nghiêng lại đầu Line, sau hệ thống nâng pallet tự động lấy pallet từ băng truyền nghiêng nâng lên cấp lại cho băng truyền để pallet vào trạm làm việc băng truyềN Table In Out IN IN PORT I 0.0 I 0.1 IN I 0.2 IN I 0.3 IN I 0.4 BẢNG IN & OUT OF PLC CP1L AC POWER SUPPLY MODELS DEVICE NOTE Button OFF Tắt băng truyền Button ON Khởi động băng truyền Xác định xem có Pallet nằm Sensor trân bàn nâng khơng Xác định xem có Pallet nằm Sensor trân bàn nâng không Xác định bàn nâng pallet Switch Down vị trí ĐỀ TÀI THIẾT KẾ BĂNG TRUYỀN SẢN PHẨM IN I 0.5 Switch Up IN I 0.6 Sensor IN I 0.7 Sensor Out IN I 0.8 sensor-3 IN I 0.9 IN I 0.10 IN I 0.11 IN I 1.00 Switch motor Switch motor UP Switch motor down Bảo vệ pha IN I 1.01 Sensor-4 IN I 1.03 Sensor-6 IN I 1.04 Sensor-7 OUT OUT OUT OUT OUT OUT OUT OUT OUT OUT OUT Q 100.00 Q 100.01 Q 100.02 Q 100.03 Q 100.04 Q 100.05 Q 100.06 Q 100.07 Q 101.00 Q 101.01 Q 101.02 RMD RMU RRI RRO RR1 SP1 SP2 LAMP ERROR RULO RULO Kết nối phần cứng Xác định bàn nâng pallet vị trí Xác định có pallet khơng Xác định xem trạm băng truyền có pallet trống Xác định xem có pallet nằm băng truyền bàn nâng không Cấp nguồn cho motor Cho motor quay thuận nâng pallet lên Cho motor quay nghịch hạ bàn nâng xuống bảo vệ chống pha Dùng để xác định trạm đầu băng truyền có pallet khơng Xác định palelet trạm làm việc Xác định palelet trạm làm việc Motor Down Motor Up Rulo In Rulo Out Rulo Stopper Stopper Đèn báo ON Đèn báo lỗi Motor lăn Motor lăn 12 ĐỀ TÀI THIẾT KẾ BĂNG TRUYỀN SẢN PHẨM 13 ĐỀ TÀI THIẾT KẾ BĂNG TRUYỀN SẢN PHẨM Chương trình PLC 14 ĐỀ TÀI THIẾT KẾ BĂNG TRUYỀN SẢN PHẨM 15 ĐỀ TÀI THIẾT KẾ BĂNG TRUYỀN SẢN PHẨM 10 Màn hình điều khiển 16 ĐỀ TÀI THIẾT KẾ BĂNG TRUYỀN SẢN PHẨM 17 11 Năng suất - Hiện tốc độ cung cấp pallet cho trạm Line khoảng 60s - Quy trình sản xuất sản phẩm Tessera chạy Line khoảng 190 sản phẩm/ca ĐỀ TÀI THIẾT KẾ BĂNG TRUYỀN SẢN PHẨM LỜI CẢM ƠN 18 Chúng em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến thầy cô khoa điện Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh, đặc biệt thầy cô môn khoa Điện – Điện Tử truyền thụ cho nhóm chúng em kiến thức quý báu thời gian qua Chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy LƯU VĂN QUANG , giảng viên Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh tận tâm hướng dẫn, cung cấp tài liệu tạo điều kiện thuận lợi để nhóm hồn thành đồ án ĐỀ TÀI THIẾT KẾ BĂNG TRUYỀN SẢN PHẨM 19 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… TP.HCM, ngày tháng năm 2019 ... Motor lăn 12 ĐỀ TÀI THIẾT KẾ BĂNG TRUYỀN SẢN PHẨM 13 ĐỀ TÀI THIẾT KẾ BĂNG TRUYỀN SẢN PHẨM Chương trình PLC 14 ĐỀ TÀI THIẾT KẾ BĂNG TRUYỀN SẢN PHẨM 15 ĐỀ TÀI THIẾT KẾ BĂNG TRUYỀN SẢN PHẨM 10 Màn... 16 ĐỀ TÀI THIẾT KẾ BĂNG TRUYỀN SẢN PHẨM 17 11 Năng suất - Hiện tốc độ cung cấp pallet cho trạm Line khoảng 60s - Quy trình sản xuất sản phẩm Tessera chạy Line khoảng 190 sản phẩm/ ca ĐỀ TÀI THIẾT... pallet nghiêng ta làm sau o Phần cuối băng truyền ta làm khung bề mặt băng truyền rời với bề mặt khung gắn ĐỀ TÀI THIẾT KẾ BĂNG TRUYỀN SẢN PHẨM bánh xe băng truyền để đẩy pallet vào khung rời pallet