TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG CƠ KHÍ *************************************** ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG ĐỀ TÀI THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM GVHD Thầy T S Nhã Tườn[.]
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG CƠ KHÍ *************************************** ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM GVHD: Thầy T.S: Nhã Tường Linh Sinh viên: Vũ Minh Nhật Mã số sinh viên: 20198512 HÀ NỘI, 07/2022 LỜI NĨI ĐẦU Tự động hóa dây chuyền sản xuất phương án tối ưu, địi hỏi nhanh chóng, xác giảm thiểu nhân cơng lao động Q trình sản xuất tự động hóa cao nâng cao suất sản xuất giảm chi phí tăng tính cạnh tranh cho doanh nghiệp Xét điều kiện cụ thể nước ta cơng cơng nghiệp hóa đại hóa sử dụng ngày nhiều thiết bị điều khiển tự động trình sản xuất, gia công, chế biến sản phẩm…Điều dẫn tới việc hình thành hệ thống sản xuất linh hoạt, cho phép tự động hóa mức độ cao Trong có khâu quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng hàng hóa bán hệ thống phân loại sản phẩm Đồ án “Thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm” nhằm củng cố kiến thức cho sinh viên, đồng thời giúp cho sinh viên thấy mối liên hệ kiến thức học trường với ứng dụng bên ngồi thực tế Đề tài có nhiều ứng dụng quan trọng nhiều lĩnh vực vận chuyển sản phẩm, đếm sản phẩm phân loại sản phẩm Với hệ thống tự động hóa giảm thiểu nhân cơng kèm với giảm chi phí sản xuất Với khối lượng kiến thức tổng hợp lớn có nhiều phần em chưa nắm vững dù tham khảo nhiều tài liệu Khi thực đồ án “THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ”, tính tốn khơng thể tránh thiếu sót, hạn chế Kính mong nhận bảo góp ý giúp đỡ thầy cô bạn Em xin chân thành cảm ơn tới thầy cô giáo Bộ môn Cơ điện tử đặc biệt thầy TS Nhã Tường Linh hướng dẫn tận tình, tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em nhiều kiến thức q báu cho việc hồn thành đồ án mơn học Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Vũ Minh Nhật MỤC LỤC Chương TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Khái niệm phân loại 1.3 Ứng dụng thực tế 1.3.1 Công dụng lợi ích hệ thống 1.3.2 Các lĩnh vực áp dụng 1.4 Nguyên lý hoạt động .6 Chương CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG 2.1 Băng tải 2.2 Bộ truyền đai/xích 11 2.3 Pít tơng/ van khí nén 13 2.4 Cảm biến .15 2.5 Động 16 Chương 3: Tính tốn, thiết kế hệ thống 19 I Hệ thống băng tải 19 Tính thơng số hình dạng động học băng tải 19 Tính lực kéo căng 20 II Tính tốn, thiết kế thành phần hệ thống .22 Động 22 Tính chọn truyền ngồi 26 Tính tốn trục, chọn ổ lăn 34 Chọn then kiểm nghiệm then: 37 Hệ thống cấp phôi 47 Hệ thống piston khí nén 47 Chương TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM 1.1 Đặt vấn đề Hiện công việc phân loại sản phẩm phổ biến có vai trị quan trọng nhiều ngành sản suất, phân loại sản phẩm theo chất lượng, theo kích cỡ, theo chủng loại v.v… Tuy nhiên công việc phân loại sản phẩm cơng việc với chu trình lặp lặp lại nhàm chán người cơng nhân khó tránh khỏi sai sót nhầm lẫn Do để nâng cao suất làm việc tính ổn định chất lượng sản phẩm, người ta đưa vào các thiết bị sản suất công nghiệp với hệ thống điều khiển tự động phần tồn q trình sản suất Cùng với việc sử dụng ngày nhiều hệ thống sản suất tự động người cải thiện đáng kể điều kiện lao động giảm sức lao động tránh nhàm chán, tạo cho họ hội tiếp cận với tiến lĩnh vực khoa học kĩ thuật làm việc môi trường ngày văn minh Trong thời buổi kinh tế thị trường hội nhập ngày sâu rộng vào kinh tế giới vấn đề cạnh tranh trở thành đề tài nóng mang tính sống cịn, cạnh tranh mẫu mã, chất lượng sản phẩm… Có thể thấy để có yếu tố cạnh tranh ta phải áp dụng quy trình cơng nghệ tiên tiến vào q trình sản suất tạo tiền đề cho việc nâng cao chất lượng giảm giá thành sản phẩm… 1.2 Khái niệm phân loại - Khái niệm: Hệ thống phân loại sản phẩm hệ thống điều khiển tự động bán tự động nhằm chia sản phẩm nhóm có thuộc tính với để thực đóng gói hay loại bỏ sản phẩm hỏng - Phân loại: + Theo phương pháp điều khiển : Tự động Bán tự động + Theo đặc trưng sản phẩm : Theo kích thước Theo màu sắc Theo khối lượng Theo mã vạch Theo vật liệu … 1.3 Ứng dụng thực tế 1.3.1 Cơng dụng lợi ích hệ thống Hệ thống có khả phân loại sản phẩm theo thuộc tính xếp sản phẩm phân loại vị trí u cầu, khâu quan trọng quy trình cơng nghệ tự động hóa sản xuất hoàn toàn Giúp nâng cao suất sản xuất độ xác thực cơng việc, giảm nhu cầu nhân lực tạo môi trường làm việc thân thiện trình độ cao Tạo tiền đề quan trọng nâng cao tính cạnh tranh giá cả, chất lượng mẫu mã sản phẩm Ngày nay, để đáp ứng đầy đủ nhu cầu ngày cao người tiêu dùng cần phải thiết kế chế tạo nên loại sản phẩm hướng đến đối tượng người tiêu dùng Do dây chuyền sản xuất lại có loại sản phẩm có màu sắc hình dạng khác nhau, để tạo điều kiện thuận lợi việc tiêu thụ sản phẩm cần phải xếp chúng theo loại Và hệ thống phân loại sản phẩm lại tỏ hữu ích cơng việc Hệ thống phân loại sản phẩm ứng dụng để giữ vai trò hệ thống kiểm tra chất lượng sản phẩm theo tiêu chí đánh giá cụ thể, tạo nên linh hoạt đa cho hệ thống, tiết kiệm chi phí nâng cao chất lượng sản phẩm Hệ thống phân loại sản phẩm sử dụng để tích hợp với hệ thống tự động khác tạo nên chu trình khép kín 1.3.2 Các lĩnh vực áp dụng Hệ thống phân loại sản phẩm có tính ứng dụng cao thực tiễn lợi ích hiệu to lớn mà mang lại giá thành chế tạo rẻ Hệ thống phân loại sản phẩm ứng dụng chủ yếu sản xuất công nghiệp, đối tượng hệ thống phân loại sản phẩm phân biệt sản phẩm có thuộc tính khác từ xếp chúng theo yêu cầu kiểm tra chất lượng sản phẩm xếp loại chúng Hệ thống phân loại sản phẩm phần thiếu hầu hết dây chuyền sản xuất đại, số dây chuyền sản xuất có tích hợp hệ thống phân loại sản phẩm điển hình như: + Dây chuyền sản xuất chi tiết máy + Dây chuyền sản xuất hàng tiêu dùng + Dây chuyền sản xuất linh kiện điện tử + Dây chuyền lắp ráp 1.4 Nguyên lý hoạt động - Nguyên lý hoạt động chung : Sản phẩm đưa vào phân bố băng tải Dòng sản phẩm qua cảm biến cảm biến lưu lại đặc trưng cần thiết , sau gửi thơng tin hệ thống điều khiển Hệ thống điều khiển phân tích đặc trưng điều khiển cấu chấp hành phân loại hay loại bỏ sản phẩm lỗi - Yêu cầu kĩ thuật : + Cụm truyền động : Động điện + Cụm truyền tải lượng : Bộ truyền đai (xích) + Cụm chấp hành : Pít tơng ( khí nén) + Cụm cảm biến điều khiển : điều khiển tự động Chương CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG 2.1 Băng tải - Chức : Băng tải có nhiệm vụ vận chuyển phơi tới vị trí thao tác, bên có trang bị hệ thống lăn - Nguồn động lực băng tải đơng điện: động chiều, động pha lồng sóc hay servo… tùy vào yêu cầu hệ thống Để tạo momen đủ lớn cho băng tải cần nối trục động với hộp giảm tốc tải - Cấu tạo : + Băng tải làm từ vật liệu nhiều lớp, thường hai cao su Lớp thành phần chịu kéo tạo hình cho băng tải, lớp lớp phủ + Hai đầu băng tải có puli băng tải Một hai puli nối với động điện cịn puli puli có tác dụng căng băng + Bên băng tải có lăn đỡ để mặt băng khơng bị trùng mang tải + Tất thiết bị đặt khung đỡ chịu lực - Nguyên lý hoạt động : Vật liệu cần chuyển đặt lên đầu băng tải băng tải mang đến đầu băng Thông thường puli căng băng vị trí nạp vật liệu, cịn puli dẫn động lắp phía tháo , với cách bố trí nhánh băng tải phía nhánh thẳng giúp mang vật liệu vận chuyển dễ dàng Để tránh tượng bị trượt puli băng tải ta cần có lực ma sát đủ lớn, băng tải cần phải căng thẳng nhờ puli căng băng đặt khung riêng biệt kéo phía sau - Phân loại : + Băng tải cao su : dùng việc tải vật liệu nhà máy, xí nghiệp, cơng ty sản xuất gạch, ngói, xi măng, điểm khai thác cát, sỏi, ngành sản xuất thép hay nhà máy nhiệt điện, đặc biệt nhiều ngành khai thác than, khoáng sản… + Băng tải rung : phù hợp với môi trường khắc nghiệt, thường dùng cho ngành thực phẩm Sử dụng chủ yếu cho vật liệu dạng bột, dạng hạt, dạng cục hỗn hợp.VD : luyện kim , cơng nghiệp hóa chất , khai khống ,… + Băng tải lăn : Sử dụng chủ yếu cho cơng nghiệp thực phẩm, có nhiệm vụ vận chuyển sản phẩm, giá đỡ thùng hàng + Băng tải xích : phổ biến ngành cơng nghiệp thực phẩm + Băng tải xoắn ốc : Được dùng chủ yếu công nghiệp thực phẩm nước uống hay bao bì dược phẩm, … + Băng tải linh hoạt : dùng để chuyển thùng carton sản phẩm dạng hộp có khả co dãn thay đổi chiểu dài giúp cho việc lưu giữ vận hành nhanh chóng dễ dàng 10 ... tạo tiền đề cho việc nâng cao chất lượng giảm giá thành sản phẩm? ?? 1 .2 Khái niệm phân loại - Khái niệm: Hệ thống phân loại sản phẩm hệ thống điều khiển tự động bán tự động nhằm chia sản phẩm nhóm... ích hệ thống Hệ thống có khả phân loại sản phẩm theo thuộc tính xếp sản phẩm phân loại vị trí yêu cầu, khâu quan trọng quy trình cơng nghệ tự động hóa sản xuất hồn tồn Giúp nâng cao suất sản xuất. .. sản phẩm xếp loại chúng Hệ thống phân loại sản phẩm phần thiếu hầu hết dây chuyền sản xuất đại, số dây chuyền sản xuất có tích hợp hệ thống phân loại sản phẩm điển hình như: + Dây chuyền sản xuất