Lời Cảm Ơn

GVHD :THS NGUYỄN THANH PHƯƠNG Luận Văn Tốt Nghiệp Lời Cảm Ơn Để thực đề tài này, Em cố gắng vận dụng kiến thức mà tiếp thu suốt thời gian học tập Thầy Cô Bộ Môn Tự Động Điều Khiển truyên dạy Em cảm ơn dẫn dắt tận tình Thầy Nguyễn Thanh Phương Khoa Điên – Điện Tử Trường Đại Học Dân Lập Kỷ Thụât Công Nghệ TP.HCM giúp đỡ em hoàn thành đề tài Trong luận văn này, Em có nhiều thiếu sót, mong Thầy Cơ bạn đóng góp ý kiến đề tài phát triển rút học kinh nghiệm bổ ích cho em sau Xin chân thành cảm ơn Trường Đại Học Bán Công Tôn Đức Thắng Sinh viên thực TRẦN MẠNH CƯỜNG SVTH :TRẦN MẠNH CƯỜNG GVHD :THS NGUYỄN THANH PHƯƠNG Luận Văn Tốt Nghiệp LỜI NÓI ĐẦU  Các ngành sản xuất ngành dịch vụ ngày địi hỏi nhiều cc trang thiết bị tự động hóa để nâng cao chất lượng sản phẩm,an toàn lao động.Điều chứng tỏ tự động dây chuyền làm việc nói chung cần thiết,nó thúc đẩy suất làm việc góp phần bảo vệ can người khỏi tai nạn sơ ý thực được,… Là sinh viên ngành tự động ,em mong sau cĩ thể gĩp cht kiến thức m đ tiếp thu trình học tập v nghin cứu ứng dụng vào sống đại ngày nay.Hiện ,việc ứng dụng băng chuyền vào ngành công nghiệp nghiên cứu phổ biến ,chúng thay thực số công việc định Hệ thống m em tring2 by đề tài dây chuyền phân loại chai nước có cấu truyền động đơn giản khí nén động Servo.Dây chuyền giúp người vận hành thực cộng việc cch nhanh chĩng m khơng sợ bị tai nạn cc chất độc gây ,bên cạnh làm lớn ứng dụng vào sản xuất dung để mang vật nặng ,độc hại Dưới hướng dẫn Thầy Cô ,em hy vọng đề tài em góp phần hữu ích để không phụ long giảng dạy Thầy Cô ,cũng cơng sức học tập mình./ Tp.Hồ Chí Minh, ngày 24 / 04/ 2008 Sinh viên thực TRẦN MẠNH CƯỜNG SVTH :TRẦN MẠNH CƯỜNG GVHD :THS NGUYỄN THANH PHƯƠNG Luận Văn Tốt Nghiệp NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên sinh viên: TRẦN MẠNH CƯỜNG MSSV: 310277Đ Giáo viên hướng dẫn: THS NGUYỄN THANH PHƯƠNG Ngày tháng năm 2008 Giáo viên hướng dẫn SVTH :TRẦN MẠNH CƯỜNG GVHD :THS NGUYỄN THANH PHƯƠNG Luận Văn Tốt Nghiệp NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN DUYỆT Họ tên sinh viên: TRẦN MẠNH CƯỜNG MSSV: 310277Đ Giáo viên duyệt: Ngày tháng năm 2008 Giáo viên duyệt SVTH :TRẦN MẠNH CƯỜNG GVHD :THS NGUYỄN THANH PHƯƠNG Luận Văn Tốt Nghiệp MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN ………………………………………………………………………………………………… …………………………… 01 LỜI NÓI ĐẦU ………………………………………………………………………………………………… ……………………… 02 Chương I: GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT I LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN………………………………………………………………………………………… 08 II VAI TRÒ CỦA HỆ THỐNG……………………………………………………………………………… III ỘTM SỐ HỆ THỐNG DÂY CHUYỀN 09 SẢN XUẤT……………………………… 11 Dây chuyền chế tạo trục động Robot đo kiểm trọng FMS Dây chuyền đong gói sản phẩm táo IV MỤC TIÊU CỦA SẢN XUẤT LINH HOẠT……………………………………………….12 V TỰ ĐỘNG HÓA NÂNG CAO SỨC CẠNH TRANH CỦA SẢN PHẨM 12 CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI GIẢI PHÁP THỰC HIỆN I MỤC TIÊU VÀ GIỚI HẠN ĐỀ TÀI ………………………………………………………14 II GIẢI PHÁP THỰC HIỆN……………………………………………………………………………15 Các ộ b phận cấu ……………………………………………………………………………………… …………… 15 SVTH :TRẦN MẠNH CƯỜNG GVHD :THS NGUYỄN THANH PHƯƠNG ần Các Luận Văn Tốt Nghiệp tử ph chấp hành………………………………………………………………………………… ………… 15 ần Các ph tử điều khiển………………………………………………………………………………… ………… 16 CHƯƠNG III : TÍNH TỐN HỆ THỐNG TÍNH ỀN I TỐN TRUY ĐỘNG………………………………………………………………………… 16 ỷ T số truyền ……………………………………………………………………………………………… ……………… 16 Công ất truyền su động chọn động cơ………………………………………………………… 18 ộ B truyền đai ……………………………………………………………………………………………… ………………20 phân 4.Cụm loại sản phẩm ……………………………………………………………………………………… 24 ụm C đẩy sản phẩm chai đủ chai……………………………………………………………….26 ụm C gom sản phẩm……………………………………………………………………………………… ………… 26 II CÁC CHI TIẾT CHÍNH tang Trục quay………………………………………………………………………………… …………………………26 đỡ Gối trục………………………………………………………………………………… ……………………………… 28 SVTH :TRẦN MẠNH CƯỜNG GVHD :THS NGUYỄN THANH PHƯƠNG Luận Văn Tốt Nghiệp Ổ bi…………………………………………………………………………………… …………………………………………… 28 Khung thép ……………………………………………………………………………………… ………………………… 28 Thùng ựng đ chai chai nhựa…………………………………………………………………………… 28 Van………………………………………………………………………………… ……………………………………………….28 Xylanh ……………………………………………………………………………………… ……………………………………31 Máy nén khí………………………………………………………………………………… ……………………………… 33 Động khí nén ……………………………………………………………………………………… ………………….34 10 Rơ le ……………………………………………………………………………………… ……………………………………….35 11 Công tácở đóng dây m nối ……………………………………………………………………………….35 biến 12 Cảm quang……………………………………………………………………………… ………………………… 35 CHƯƠNG IV : BỘ ĐIỀU KHIỂN SIMATIC S7-200 I GIỚI THIỆU………………………………………………………………………… ………………………………36 SVTH :TRẦN MẠNH CƯỜNG GVHD :THS NGUYỄN THANH PHƯƠNG Luận Văn Tốt Nghiệp Tập Lệnh……………………………………………………………………………… …………………………………… 36 CHƯƠNG V : THIẾT KẾ HỆ THỐNG I MÔ TẢ……………………………………………………………………………… ………………………………………60 II NGUYÊN ẮC HOẠT T ĐỘNG …………………………………………………………………….60 III KẾ THIẾT BĂNG TẢI ………………………………………………………………………………… IV KẾ THIẾT CỤM PHÂN CHAI………………………………………………………………….65 V KẾ THIẾT CỤM GOM CHAI …………………………………………………………………….65 VI KẾ THIẾT KHUNG MÁY …………………………………………………………………………….65 VII THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHÍ NÉN ………………………………………………………… 65 VIII THIẾT KẾ MẠCH KHÍ NÉN BẰNG BIỂU ĐỒ KARNAUGH…….66 IX KẾ THIẾT CẢM BIẾN QUANG……………………………………………………………… 68 CHƯƠNG VI : THI CÔNG - LẮP RÁP I THI CÔNG KHUNG MÁY …………………………………………………………………………………… II PHẦN CHỌN TỬ ĐIỀU KHIỂN ………………………………………………………………………… III THI CÔNGỤM CÁC CHI C TIẾT ………………………………………………………………… SVTH :TRẦN MẠNH CƯỜNG GVHD :THS NGUYỄN THANH PHƯƠNG IV LẮP Luận Văn Tốt Nghiệp RÁP CẢM BIẾM …………………………………………………………………………………… CHƯƠNG VII : GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN I TRÌNH TỰ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN DÙNG PLC……… II GIẢN ĐỒ THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHƯƠNG TRÌNH …… III GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN………………………………………………………………………… IV SƠ Ồ D KẾT NỐI …………………………………………………………………………………… ………… CHƯƠNG VIII : KẾT LUẬN SVTH :TRẦN MẠNH CƯỜNG GVHD :THS NGUYỄN THANH PHƯƠNG CHƯƠNG I Luận Văn Tốt Nghiệp GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT I.LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN Một hướng phát triển công nghiệp thiết lập hệ thống sản xuất,nối kết suất dây chuyền tự động hóa ứng với tính linh hoạt mà trước dây tao lao động người Một nguyên nhận vấn đề sản xuất đơn sản xuất nhỏ chiếm 80% khối lượng sản xuất cơng nghiệp.Khi dự báo tỉ lệ giư nguyên tương lai.Hội nghị quốc tế (Prolamat – 82),tại Nga tháng 5-1982 thừa nhận thuyên chuyển cán từ khu vực sản xuất công nghiệp(đặc biệt công việc chế tạo máy vạn )sang khu vực dịch vụ.Tuy nhiên ,nguyên nhân linh hoạt chủ yếu là:thiết lập hệ thống sản xuất linh hoạt FMS(flexible Manufacturing Systems)để tạo lực lượng sản xuất mới,có khả làm thay đổi bối cảnh xã hội,tạo yếu tố chiếm lược canh tranh kinh tế quốc phòng nước Các cấu FMS thiết kế từ lâu Một số cấu chế tạo sử dụng vào đầu năm 1970 (đương nhiên trình độ phát triển thời ) Tuy nhiên,chỉ vào tháng 11 năm 1978 tạp chí IRON AGE đăng tính linh hoạt sản xuất,người ta có ý tưởng triển vọng gia cơng khí Trong báo có nhiều đánh giá kết luận mà sau xem sai lầm Chẳng hạn,kết luận báo phát triển hạn chế sản xuất linh hoạt châu âu Chỉ sau công nhận kết nghiên cứu hãng “Koman”(Italia)về bat trung tâm gia công sử dụng nhà máy “General Motors”để tạo bánh trục ôtô và hành loạt hệ thống hãng nhật chế tạo hệ thống sản xuất linh hoạt FMS sử dụng rộng rãi Tháng 10 năm 1982 hội nghị quốc tế hệ thống sản xuất linh hoạt FMS thành phố Braitons (Anh) người ta đề cập đến vấn đề thiết lập hệ thống sản xuất linh hoạt đề cập đến sản xuất tích hợp có trợ giúp máy tính CIM(computer Aided Design / Computer Aided Manyfacturing) Trong CIM chức thiết kế chê tạo gắn kết với nhau,cho phép tạo sản phẩm nhanh chóng quy trình sản xuất linh hoạt hiệu Các thiết bị tự động sản xuất riêng biệt kết nối với thiết bị truyền tải thông tin tạo thành hệ thống nhất, cho phép khép kín chu trình chế tạo sản phẩm SVTH :TRẦN MẠNH CƯỜNG 10 GVHD :THS NGUYỄN THANH PHƯƠNG Luận Văn Tốt Nghiệp a- Lệnh AND (A) OR (O) Lệnh A O phối hợp giá trị tiếp điểm n với giá trị bit ngăn xếp kết phép tính đặt lại vào bit ngăn xếp giá trị bit lại ngăn xếp không bị thay đổi b- Lệnh AND AD OR O XORW XORD lệnh thực thuật tón logic And, Or, Exclusive Or đại số boolean byte byte 4- Lệnh có tiếp điểm đặc biệt : dùng lệnh có tiếp điểm đặc biệt để phát trạng thái xung (sườn xung) đảo lại trạng thái dòng cung cấp (giá trị đỉnh ngăn xếp) LAD sử dụng tiếp điểm đặc biệt để tác động vào dòng cung cấp tiếp điểm đặc biệt, khơng có tốn hạng riêng chúng phải đặt chúng vào vị trí phía trước cuộn dây hộp đầu Tiếp điểm chuyển tiếp dương/ âm( lệnh sườn trước sau) có nhu cầu nhớ CPU 214 256 lệnh - Mô tả lệnh tiếp điểm đặc biệt LAD STL LAD I0.0 STL Net work1 Not Q0.1 LD I0.0 Not = I0.0 Q0.1 Net work2 P Q0.2 LD I0.0 Eu = I0.0 Q0.2 Net work3 N Q0.3 LD I0.0 Eu = SVTH :TRẦN MẠNH CƯỜNG Q0.3 49 GVHD :THS NGUYỄN THANH PHƯƠNG Các lệnh điều khiển timer Luận Văn Tốt Nghiệp Timer hệ tạo thời gian trễ tín hiệu vào tín hiệu nên điều khiển thường gọi khâu trễ S7-200 có 128 timer (với CPU 214) chia làm hai loại khác - Timer tạo thời gian trễ khơng có nhớ (On Delay Timer) ký hiệu TON - Timer tạo thời gian trễ có nhớ (Retentive on Delay Timer)ký hiệu TONR Hai kiểu timer S7-200 (TON TONR) phân biệt với phản ứng trạng thái tín hiệu đầu vào Cả hai kiểu TON TONR bắt đầu tạo thời gian trễ tín hiệu từ thời điểm có sườn lên tín hiệu đầu vào, tức tín hiệu đầu vào chuyển trạng thái từ lên gọi thời điểm timer kích khơng tính thời gian đầu vào có giá trị logic mà thời gian trễ tín hiệu đặt trước Khi đầu vào có giá trị logic TON tự động reset cịn TONR khơng tự động reset Timer TON dùng để tạo thời gian trễ khoảng thời gian Timer TONR thời gian trễ tạo nhiều khoảng thời gian khác Timer TON TONR bao gồm loại với ba độ Phân giải khác độ phân giải 1ms, 10ms, 100ms Thời gian trễ τ tạo tích độ phân giải timer chọn giá trị đặt trước cho timer Ví dụ timer có độ phân giải 10ms gá trị đặt trước 50 thời gian trễ τ = 500ms LỆNH TON TONR - Các loại timer S7-200 (đối với CPU 214) theo TON, TONR ĐỘ PHÂN GIẢI GIÁ TRỊ CỰC ĐẠI CPU 214 1ms 32,767s T32, T96 10ms 327,67s T33÷T36, T97÷T100 100ms 3276,7s T37÷T63, T101÷T127 1ms 32,767s T , T 64 10ms 327,67s T ÷T , T 65 ÷T 68 100ms 3276,7s T ÷T 31 , T 64 ÷T 95 Cú pháp khai báo sử dụng timer LAD, STL SVTH :TRẦN MẠNH CƯỜNG 50 GVHD :THS NGUYỄN THANH PHƯƠNG LAD TON Txx Luận Văn Tốt Nghiệp STL TOÁN HẠNG TON – T XX T XX CPU 32÷ 63 – PT IN (WORD) 96÷ 127 PT PT : VW, T, IW, QW,MV (WORD) SMW, AC, AIW, VD AC, số * TONR Txx IN TONR – T XX – PT T XX CPU ÷ 31 (WORD) 64 ÷ 95 PT PT : VW, T, C, IW,QW, (WORD) MW, SMW Chú ý : Khi sử dụng timer TONR giá trị tức thời lưu lại không bị thay đổi khoảng thời gian tín hiệu đầu vào có logic giá trị bit không nhớ mà hoàn toàn phụ thuộc vào kết so sánh giá trị đếm tức thời giá trị đặt trước Các lệnh điều khiển counter Counter đếm chức sườn xung S7 -200 đếm S7 -200 chia làm hai loại đếm tiến (CTU) đếm tiến lùi (CTUD) Bộ đếm tiến CTU đếm số sườn lên tín hiệu logic đầu vào tức đếm số lần thay đổi trạng thái logic từ lên tín hiệu số sườn xung đếm ghi vào ghi byte đếm gọi ghi C-WORD SVTH :TRẦN MẠNH CƯỜNG 51 GVHD :THS NGUYỄN THANH PHƯƠNG Luận Văn Tốt Nghiệp Nội dung C-Word gọi giá trị đến tức thời đếm so sánh với giá trị đếm tức thời lớn giá trị đặt đếm báo cách đặt giá trị logic vào bit đặc biệt gọi C bit trường hợp giá trị đặc trước C bit có giá trị logic Các counter có chân nối với tín hiệu điều khiển xóa để thực việc đặt lại chế độ khởi phát ban đầu (Reset) cho đếm ký hiệu chữ R LAD hay quyđịnh trạng thái logic bit bắt ngăn xếp STL đếm reset tín hiệu bị xóa có mức logic lệnh R (reset) thực với Cbit Khi đếm reset CWORD Cbit nhận giá trị CU Cbit PV Giá trị t ứ c hời C word R Hình 6-1 : Bộ đếm CTU S7-200 Bộ đếm CTUD đếm tiến gặp sườn lên xung vào cổng đếm tiến ký hiệu CU LAD bit thứ ngăn xếp STL đếm lùi gặp sườn lên xung vào cổng đếm lùi ký hiệu CD LAD bit thứ ngăn xếp STL - Khi đầu vào logic chân xóa ký hiệu R LAD bit thứ ngăn xếp STL có giá trị logic lệnh reset với C bit đếm - CTUD có giá trị đếm tức thời giá trị đếm lưu ghi 2byte C-Word đếm Giá trị đếm tức thời so sánh với giá trị đặt trước PV đếm Nếu giá trị đếm tức thời lớn giá trị đặt trước Cbit có giá trị logic cịn trường hợp khác giá trị logic SVTH :TRẦN MẠNH CƯỜNG 52 GVHD :THS NGUYỄN THANH PHƯƠNG CU PV CD Luận Văn Tốt Nghiệp Cbit C word R Hình 6-2 : Bộ đếm CTUD S7-200 Bộ đếm tiến CTU có miền giá trị đến tức thời từ ÷ 32.767 Bộ đếm tiến lùi CTUD có miền giá trị đến tức thời từ –32,768 ÷ 32.768 - Lệnh khai báo sử dụng Bộ đếm LAD sau : LAD CTU STL TOÁN HẠNG CXX C xx CPU 214 ÷ 47 CTU C xx PV CU 80 ÷ 127 PV PV: R VW, T, C, IW, QW (Word) MW, SMW, AC, AIW CTUD CXX CU CD PV C xx CPU 214 48 ÷ 79 CTUD C xx PV PV: VW, T, C, IW, QW (Word) MW, SMW, AC, R AIW Hằng số SVTH :TRẦN MẠNH CƯỜNG 53 GVHD :THS NGUYỄN THANH PHƯƠNG Luận Văn Tốt Nghiệp Các lệnh dịch chuyển ô nhớ : Các lệnh dịch chuyển thực việc di chuyển chép số liệu từ vùng sang vùng khác nhớ Trong LAD STL lệnh dịch chuyển thực việc di chuyển hay chép nội dung byte, từ đơn, giá trị thực từ vùng sang vùng khác nhớ Lệnh trao đổi nội dung hai byte từ đơn thực việc chuyển nội dung byte thấp sang byte cao ngược lại a- MOV – B (LAD) lệnh chép nội dung byte in sang byte out MOVB (STL) Cú pháp lệnh MOVB STL MOV – B LAD LAD MOV STL IN B VB, IB,QB, MB, SMB (byte) AC số *VD *AC EN IN OUT TOÁN HẠNG MOWB In Out OUT VB, IB,QB, MB, SMB (byte) AC *VD *AC b- MOV – W (LAD) MOVW (STL) Lệnh chép nội dung từ đơn IN sang từ đơn OUT Cú pháp lệnh MOV – V (LAD) MOV – W STL LAD STL TOÁN HẠNG IN MOV-W (từ đơn) SMW, AC, AIW, EN IN OUT VW, T,C ,IW, QW, MW, số *VD *AC MOVW In Out Out VW, T,C, IW,QW, MW, SMW, AC, AIW SVTH :TRẦN MẠNH CƯỜNG 54 GVHD :THS NGUYỄN THANH PHƯƠNG Luận Văn Tốt Nghiệp VI/ SO SÁNH VỚI CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÁC CHỈ TIÊU SO SÁNH RƠLE KHÔNG TIẾP PLC ĐIỂM - Giá thành ừng t chức Khá thấp Thấp Thấp - Kích thước vật lý Cồng kềnh Rất gọn Rất gọn - Tốc độ điều khiển Chậm Nhanh Nhanh - Khả chống nhiễu Khá tốt Tốt Tốt - Lắp đặt Mất thời gian thiết kế Mất thời gian Lập trình lắp đặt thiết kế lắp đặt đơn giản - Khả điều khiển Khơng Có Có Rất khó Khó Khá đơn tác vụ phức tạp - Dễ thay đổi điều khiển giản - Cơng tác bảo trì Kém có nhiều cơng Kém IC hàn Tốt tắc bị module tiêu chuẩn hóa SVTH :TRẦN MẠNH CƯỜNG 55 GVHD :THS NGUYỄN THANH PHƯƠNG CHƯƠNG V Luận Văn Tốt Nghiệp THIẾT KẾ HỆ THỐNG I MÔ TẢ Hệ thống điều khiển day chuyền đóng chai sản phẩm thực chế độ “hoàn toàn tự động” Ơ chế độ hệ thống tự động làm việc theo khả thiết kế hệ thống Từ khâu kiểm tra xác định diện chai bắt đầu, kiểm tra mức chất lỏng chai, đến việc đếm số lượng chia đưa vào thùng tất tự động Khi hệ thống vận hành, điều khiển ln ln thăm dị trạng thái làm việc thực chức khắc phục cố xảy ra, can thiết điều khiển phát tín hiệu thơng báo cho biết hệ tống tình trạng hỏng nặng Tuy nhiên cố lỗi thông thường hệ thống tự động khắc phục mà không can thông báo Hệ thống thiết kế hoạt động theo chế gaio tiếp, can thiết giao tiếp kết hợp với hệ thống xử lý khác để tối ưu hoá quy trình làm việc cho hệ thống hoạt động có hiệu quả, hiệu suất thực cao Điểm đặc biệt hệ thống gồm có cánh tay robot thiết kế điều khiển từ vi xử lý khác, hai kết hợp chặt chẽ hệ thống vận hành Sau thực xong chu kỳ làm việc, tính từ lúc chai bắt đầu đến kết thúc sản phẩm hệ thống trì tiếp tục trạng thái làm việc lại ban đầu đến nhận u cầu ngừng cơng việc hệ thống kết thúc cơng việc NGUN TẮC HOẠT ĐỘNG II Các thành phần hệ thống đóng gói: - Phần khí truyền động: Bao gồm băng chuyền thực chức truyền động, chuyên chở sản phẩm từ nơi xuất phát đến nơi kết thúc cơng việc Trong hệ thống gốm có hai băng chuyền: Băng chuyền băng chuyền + Băng chuyền giữ nhiệm vụ di chuyển chai đưa vị trí giao hai băng chuyền, thực chức kiểm tra mức nước, đếm số lượng chai đạt được, tập hợp đủ số lượng chai vào vị trí sẵn sàng + Băng chuyền thực chức di chuyển thùng sản phẩm đặt đủ số lượng chai từ băng chuyền đưa đến vị trí hồn thành để đóng nắp SVTH :TRẦN MẠNH CƯỜNG 56 GVHD :THS NGUYỄN THANH PHƯƠNG Luận Văn Tốt Nghiệp + điều khiển vị trí chai vượt khỏi băng chuyền xác định chai chưa đạt yêu cầu Phần điều khiển hệ thống van khí: thực chức - Phần mạch điều khiển: thiết thiết kế đẻ điều khiển vận hành hệ thống khí (gồm chức điều khiển motor truyền động, đọc cảm biến, điều khiển rơ le, điều khiển van khí nén…), thực chức giám sát vị trí sản phẩm… phần mạch điện điều khiển trang bị cảm biến xác định mức chất lỏng chai + Băng chuyền 1: băng chuyền chủ yếu dùng để xác định vị trí chai bắt đầu, sau di chuyển đến cuối băng chuyền, đếm số lượng chai can thiết đủ số lượng để gom lại đưa vào thùng băng chuyền Cấu tạo băng chuyền gồm phận chính: Khung sắt: D0ây thành phần chủ lực băng chuyền yếu tố định đến chất lượng băng chuyền nhằm giúp tạo nên mơ hình tổng thể cho băng chuyền Khung sắt thiết kế chủ yếu dùng sắt dẹp để ghép nối lại với Chiều dài khung sắt 1000mm, chiều rộng 170mm, cao 600mm + trục quay băng tải: trục quay băng tải gồm có phần Phần kéo băng chuyền phần giữ cố định băng chuyền Phần kéo băng chuyền thành phần quay chủ yếu để tạo lực kéo băng chuyền, lực kéo sinh từ day đai truyền động liên kết trực tiếp từ động truyền động motor giảm tốc AC Phần giử cố định băng chuyền chủ yếu cố định hình dạng băng chuyền, tạo kực căng băng chuyền để truyền động cho băng chuyền quay Trục quay băng tải đựơc đúc từ sắt hình trụ, đường kính 300mm, riêng trục kéo băng chuyền có tiện thêm mộ phận bánh truyền động đường kính 60mm, khoảng cách chuyền động 2mm + Ổ bạc đạn khung: Ổ bạc đạn khung ó chức cố định giử trục quay băng tải thơng qua bạc đạn vịng xuyến Đường kính ổ bạc đạn 55mm, đường kính 65mm SVTH :TRẦN MẠNH CƯỜNG 57 GVHD :THS NGUYỄN THANH PHƯƠNG Luận Văn Tốt Nghiệp + Bạc đạn liên kết có chức liên kết trục kéo băng tải cố định khung sắt nằm ổ bạc đạn Bạc đạn sử dụng loại tốt Nhật để đảm bảo tính tăng giảm ma sát trục quay băng tải Đường kính 17mm, đường kính ngồi 55mm + Giá đỡ băng tải: Đây thành phần phụ thiếu hệ thống băng chuyền, có tác dụng tạo phẳng song song áp sát mặt băng tải.điều giúp cho băng tải không bị chùng xuống lực trọng trường lực căng T liên kết rục quay băng tải chưa đủ lớn Bởi cho lực căng T băng tải lớn ma sát trục quay lớn Hao phí thực moment quay liên kết lớn + Motor truyền động: Motor truyền động thiết kế nhằm tạo moment quay liên kết đến trục quay băng tải thông qua dây đai truyền động Với thiết kế trên, toàn moment quay băng chuyền motor truyền động tạo Do motor truyền động phải đạt cơng suất đủ lớn để đảm bảo an tồn vận hành Đề đạt cơng suất làm việc cao tốc độ quay motor pahỉ đủ nhanh Trong băng chuyền ta sử dụng Một motor giảm tốc có tốc độ quay 3,18vịng/phút Sau qua hệ thống bánh truyền động, tốc độ băng tải đạt 0,5m/s Với tốc độ cơng suất làm việc tối đa hệ thống đạt 200 thùng 1giờ + Băng chuyền 2: chủ yếu làm chuyển thùng tổng hợp đủ số lượng chai từ băng chuyền đưa đến cuối băng chuyền, thực thao tác đóng thùng cho sản phẩm Cấu tạo băng chuyền gồm phận + Khung sắt: Đây thành phẩn chủ lực băng chuyền yếu tố định đến chất lượng băng chuyền nhằm giúp tạo nên mô hình tổng thể cho băng chuyền Khung sắt thiết kế chủ yếu dùng sắt dẹp để ghép nối lại với Chiều dài khung sắt 1000mm, chiều rộng 170mm, cao 600mm Trục quay băng tải:trục quay băng tải có cấu tạo băng chuyền 1, gồm có hai phần Phần kéo băng chuyền phần giữ cố định băng chuyền SVTH :TRẦN MẠNH CƯỜNG 58 GVHD :THS NGUYỄN THANH PHƯƠNG Luận Văn Tốt Nghiệp Phần kéo băng chuyền thành phần quay chủ yếu để tạo lực kéo băng chuyền,lực kéo sinh từ day đai truyền động liên kết trực tiêp từ động truyền động Motor giảm tốc AC Phần giữ cố định băng chuyền chủ yếu cố định hình dạng băng chuyền,tạo lực căng băng chuyền để truyền động cho băng chuyền quay.trục quay băng tải đúc từ cácthanh sát hình trụ,đường kính 300mm.Riêng trục kéo băng chuyền co tiện thêm phận bánh truyền đường kính 60mm,khoảng cách truyền động 2mm + Ổ bạc đạn khung: Ổ bạc đạn khung có chưc cố định giữ cho trục quay băng tải thơng qua bạc đạn vịng xuyến.Đường kính ổ bạc đạn 55mm,đường kính ngồi 65mm + Ổ bạc đạn khung: Ổ bạc đạn khung có chức liên kết trục kéo băng tải cố định khung sắt Bạc đạn sử dụng loại tốt Nhật để đảm bảo tính tăng giảm ma sát trục quay băng tải Đường kính 17mm, đường kính ngồi 55mm + Gía đở băng tải:Đây thành phần phụ khơng thể thiếu hệ thống băng chuyền, có tác dụng tạo phẳng song song áp sát mặt băng tải.điều giúp cho băng tải không bị chùng xuống lực trọng trường lực căng T liên kết rục quay băng tải chưa đủ lớn Bởi cho lực căng T băng tải lớn ma sát trục quay lớn Hao phí thực moment quay liên kết lớn + Motor truyền động: Motor truyền động thiết kế nhằm tạo moment quay liên kết đến trục quay băng tải thông qua dây đai truyền động Với thiết kế trên, toàn moment quay băng chuyền motor truyền động tạo Do motor truyền động phải đạt cơng suất đủ lớn để đảm bảo an tồn vận hành Nói chung cấu tạo tổng thể hai băng chuyền rát giống nhau,nhưng có vài đặc điểm khác tốc độ quay băng chuyền chậm băng chuyền 1,và lực kéo băng chuyền lớn hơn.Cho nên,việc sử dụng loại motor cho băng chuyền lớn SVTH :TRẦN MẠNH CƯỜNG 59 GVHD :THS NGUYỄN THANH PHƯƠNG III THIẾT KẾ BĂNG TẢI Luận Văn Tốt Nghiệp + Băng tải:băng tải liên kết hai trục quay băng tải,tạo băng chuyền quay để di chuyển thùng từ điểm đầu băng chuyền đến cuối băng chuyền.Băng tải làm hợp chất cao su sợi tổng hợp đạt chất lượng cao Vật liệu chọn làm băng tải vải,có độ căng tốt ( làm vải sợi bện lại giá thành sẻ cao ),mô tả băng tải hình Băng tảigồm cái,để đảm bảo yêu cầu khoảng cách góc lượn băng tải,ta phải thiết kết nơi góc lươn có bán kính đồng tâm - Chiều dài băng tải = 1000mm - Chiều rộng băng tải = 100mm - Mặt mổi băng tải ta thiết kế ổ bi nhằm mục đích giảm độ xê lệch băng tải di chuyển góc lượn qua trục lăn dể dàng IV THIẾT KẾ CUM PHÂN CHAI Theo kích thước xy lanh ta tính,ta thiết kế tâm đở cho cụm để gắn xy lanh,van điện cảm biến phát chai không đạt chất lượng V THIẾT KẾ CỤM GOM CHAI Ơ phần tính tốn ta có kích thước khai đựng chai dùng để gom chai.Có xy lanh dùng để mở cánh cửa cho chai rơi xuống.Cụm gắn phần cuối day chuyền phân loại chai VI THIẾT KẾ KHUNG MÁY Khung máy dùng để đặt đơn vị lắp ghép,đảm bảo vị trí tương đối chi tiết hệ thống ống dẩn động,vì yêu cầu khung máy đảm bảo độ cứng,vững,độ xác vị trí tương đối bề mặt lắp ghép.Khung máy dược hàn từ loại thép định hình ( ghép chử L ).Tại vị trí lắp đặt thép cố định,thớt chặn ổ đỡ xy lanh đóng mở khn sẻ han thép thẳng khoan lổ để lắp ghép chi tiết.Trên khung máy lắp phận máng hướng sản phẩm,bình tích khí,van điều khiển khí nén,khung che chắn phận máy.Vì trọng lượng máy nhỏ,khi làm việc khơng có va đập lớn để thuận tiện cho việc lắp đặt máy,ta sử dụng chận máy chịu lực có đệm giảm chấn SVTH :TRẦN MẠNH CƯỜNG 60 GVHD :THS NGUYỄN THANH PHƯƠNG VII THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHÍ NÉN Luận Văn Tốt Nghiệp Hệ thống khí nén điều khiển nhờ van khí điều khiển điện từ có lị xo phục hồi Van khí sử dụng van cổng vị trí,van để điều khiển hoạt động xy lanh đóng nắp,xy lanh đẩy chai phế phẩm xy lanh chăn chai Khí nén từ bình tích khí qua lọc khí,van điều áp có bình dầu bơi trơn nhờ khí vào xy lanh điều chỉnh áp suất cho phù hợp với yêu cầu,và dầu bôi trơn theo khí nén vào đễ bơi trơn cho xy lanh Tại cửa van gắn van tiết lưu,van có tác dụng điều tiết long khí xả ngồi nhằm mục đích điều chỉnh vận tốc pít-tơng làm việc Khí nén sau làm việc thải môi trường,để giảm tiếng ồn gây ( có chênh lệch áp suất khí nén áp suất môi trường )tại cửa xả gắn ống diảm VIII THIẾT KẾ MẠCH KHÍ NÉN BẰNG BIỂU ĐỒ KARNAUGH: Đối với sinh viên ngành điện,trong mơn kỹ thuật số,phương pháp bìa Karnaugh phương pháp quen thuộc Trong lĩnh vực điều khiển khí nén,phương pháp bìa Karnaugh sử dụng để thiết kế mạch điều khiển.Nhìn chung,cách thức sử dụng bìa Karnaugh để đơi giảm hàm hồn tồn tương tự kỷ thuật số.Tuy nhiên để thiết kế mạch khí nén phương pháp bìa Karnaugh cần phải tuân thủ bước sau đây; Xác Định Biến: Từ yêu cầu điều khiển cụ thể,ta liệt kê tất cấu chấp hành sẻ sử dụng.Với mổi cấu chấp hành,ta gắn cho chúng biến,đó cơng tắc cuối hành trình cấu chấp hành đó.Các cơng tắc hành trình sẻ tác động cho cấu chấp hành hoạt động Ví dụ:Trong hệ thống điều khiển có cấu chấp hành A B hình vẽ: Như ta có biến sau: a₁ , a₂ , b₁ , b₂ tiếp điểm hành trình Thiết lập biểu đồ trạng thái: SVTH :TRẦN MẠNH CƯỜNG 61 GVHD :THS NGUYỄN THANH PHƯƠNG Luận Văn Tốt Nghiệp Dựa vào biểu đồ trạng thái ta liệt kê bước thực ứng với bước biến tác động.Từ ta xây dựng hàm truyền động cấu chấp hành Thiết lập phương trình logic điều kiện thực hiên: Sau liệt kê biến,ta viết hàm chuyển động cho cấu chấp hành cách lấy tích biến gây nên chuyển động Ví dụ: Xy lanh A điều khiển hàm: +A = a1.b1 Xy lanh A lùi điều khiển hàm: -A = a2.b1 Xy lanh B điều khiển hàm: +B = a2.b1 Xy lanh B lùi điều khiển hàm: -B = a2.b2 Thiết kế biểu đồ Karnaugh đơn giảm hàm: Phương pháp thiết lập biểu đồ Karnaugh đơn giảm hàm hoàn toàn tương tự kỷ thuật số Sau có hàm điều khiển,ta sử dụng van chức van logic để thành lập mạch điều khiển cho cấu chấp hành Điều khiển trình hệ thống,trong tác dụng hay nhiều đại lượng vào,các đại lượng thay đổi theo quy luật định hệ thống Một hệ thống điều khiển bao gồm: Ví dụ: ví dụ: ví dụ: -công tắc,nút bấm - van đão chiều -xy lanh -công tắc hành trình - van chắn -động khí nén -cảm biến tia -van tiết lưu -bộ biến đổi áp lực -van áp suất -phần tử khuếch đại SVTH :TRẦN MẠNH CƯỜNG 62 GVHD :THS NGUYỄN THANH PHƯƠNG Luận Văn Tốt Nghiệp Hệ thống điện khí nén biểu diển cách tổng quát theo hình đây.Mạch điều khiển thông thường điện chiều 24VDC IX THIẾT KẾ CẢM BIẾN QUANG Tất sensor dùng hệ thống cảm biến thu phát hồng ngoại tự chế,ngoại trừ hệ thống kiểm tra sức nước dùng loại sensor chuyên dụng Các sensor hồng ngoại làm từ ghép thu phát Led hồng ngoại thiết kế theo sơ đồ bean ( H1.1) Nguyên ý hoạt động sensor thực theo chế thu phát hồng ngoại.Bộ phát phát cố định nằm vị trí khác đối xứng với thu đường vật.Khi cảm biến phát vật thể ngang có nghĩa tín hiệu hồnh ngoại bị che khuất đến thu được.Lúc ngõ thu tác động kích đến phận điều khiển Bình thường chư có vật thể che chắn,ngõ thu dược kéo xuống mức thấp Transistor kích hoạt tín hiệu hồng ngoại.Khi có vật thể che chắn tín hiệu hồng ngoại khơng kích hoạt đến Transistor làm Transistor ngưng.Ngõ kéo lean 24VDC điện trở R1 kích đến PLC SVTH :TRẦN MẠNH CƯỜNG 63