Thiết kế và chế tạo máy đóng gói ba biên tự động

Bài viết Thiết kế và chế tạo máy đóng gói ba biên tự động nghiên cứu trong quá trình sản xuất thực phẩm với mục đích giảm chi phí thi công máy móc, đảm bảo hiệu suất sản xuất, thi công nhỏ gọn, vận hành đơn giản, giảm thiểu thời gian và chi phí lao động. Máy đóng gói túi ba biên tự động có thể linh hoạt sử dụng cho hộ gia đình hoặc trong công nghiệp.

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY ĐÓNG GÓI BA BIÊN TỰ ĐỘNG Trần Tấn Thành, Trần Nguyên Hùng, Chu Quốc Hùng* *Viện Kỹ thuật HUTECH, Trường Đại học Công nghệ TP Hồ Chí Minh GVHD: ThS Nguyễn Vạn Quốc TĨM TẮT Nhằm mục đích nghiên cứu q trình sản xuất thực phẩm với mục đích giảm chi phí thi cơng máy móc, đảm bảo hiệu suất sản xuất, thi công nhỏ gọn, vận hành đơn giản, giảm thiểu thời gian chi phí lao động Máy đóng gói túi ba biên tự động linh hoạt sử dụng cho hộ gia đình cơng nghiệp Với tính đóng gói nhiều loại sản phẩm dạng khơ (bột, loại hạt, ), tùy chọn số lượng đóng gói, tùy chọn kích thước bao bì, cân định lượng cốc đong, kết hợp gắn in date cho bao bì Điều khiển hồn tồn tự động qua Board PLC Mitsubishi kết hợp với hình HMI Từ khóa: máy đóng gói, bao bì, PLC, hình HMI, điều khiển GIỚI THIỆU Hiện nghành thực phẩm nhu cầu đóng gói bao bì cao, đề tài nghiên cứu nhóm lần thực thiết kế chế tạo sản phẩm máy đóng gói biên tự động với giá thành thi công thấp, nhỏ gọn, đơn giản, thông minh phải đảm bảo hiệu suất sản phẩm không thua sản phẩm có mặt thị trường đem vào ứng dụng thực tế phục vụ cho q trình cơng nghiệp hóa đại hóa Các ưu điểm máy: - Linh hoạt thay đổi kết cấu cho phù hợp với mục đích vận hành: Thay đổi tùy chỉnh định lượng, tùy nhỉnh kích thước màng đóng gói, dùng AC Servo để điều chỉnh xác kích thước bao bì - Dễ dàng sử dụng - Gọn nhẹ - Kinh phí thấp THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG 225 2.1 Tổng quan thiết kế mơ hình Hình 1: Các phận máy đóng gói STT Tên Address Chất liệu Cuộn màng Pet, opp, mcpp, Bộ phận in date Kim hoại Mâm định lượng Kim loại Xy lanh hàn ép dọc Kim loại Kéo màng Cao su Xy lanh hàn ép ngang dao cắt Lim loại Tủ điều khiển Kim loại Thân máy Kim loại Phễu định lượng Kim loại 10 Ống dẫn màng 10 Kim loại 2.2 Nguyên lý làm việc: Cuộn màng gắn lăn dẫn màng vị trí [1] xỏ màng qua lăn đến bánh cao su dẫn màng vị trí [5] Cài đặt thông số yêu cầu tủ điều khiển vị trí [7] Khởi động động qua bánh cao su dẫn 226 màng [5] theo kích thước yêu cầu sau đóng nhả in date [2] đẩy xy lanh hàn dọc [4] khoảng thời gian, sau dừng đẩy xy lanh hàn dọc [4] đẩy xy lanh hàn ngang [6], lúc xy lanh dao cắt rời đáy túi sau nguyên liệu rớt xuống nhờ chuyển động động làm xoay mâm xoay [3] 2.3 Sơ đồ điều khiển Hình 2: Sơ đồ điều khiển phần cứng 2.4 Mạch điều khiển Hình 3: Sơ đồ mạch điều khiển 227 2.5 Input/ Output address Bảng 2: Bảng Input/Output Input STT Tên gọi Tên biến Address Ghi Nút khởi động START X0 Nút nhấn Nút dừng STOP X1 Nút nhấn Nút khẩn cấp EMG X2 Dừng khẩn Chế độ tự động AUTO X3 Nút ảo HMI Chế độ chạy tay MANUAL X4 Nút ảo HMI Servo dẫn màng JOG SV X5 Nút ảo HMI Nút chạy mâm xoay TM1 X6 Nút ảo HMI Nút chạy bơm khí nén TM2 X7 Nút ảo HMI Nút ép hàn dọc TSL1 X10 Nút ảo HMI 10 Nút ép hàn ngang TSL2 X11 Nút ảo HMI 11 Nút nhấn dao cắt TSL3 X12 Nút ảo HMI 12 Nút in date TID X13 Nút ảo HMI 13 Cảm biến vạch cắt bao bì CB1 X14 Tín hiệu 14 Cảm biến máy in date CB2 X15 Tín hiệu OUTPUT STT Tên gọi Tên biến Address Ghi 15 Chân phát xung servo SV1 Y0 Kết nối driver 16 Chân dẫn hướng servo D SV1 Y1 Kết nối driver 17 Contactor động mâm xoay M1 Y3 Kết nối biến tần 228 18 Contactor bơm xylanh M2 Y4 Nối với động 19 Solenoid hàn ép dọc SL1 Y5 Nối với solenoid 20 Solenoid hàn ép ngang SL2 Y6 Nối với solenoi 21 Solenoid dao cắt SL3 Y7 Nối với solenoid 22 Động in date ID Y10 Nối với động 23 Đèn báo khởi động D1 Y11 Lamp 24 Đèn báo dừng D2 Y12 Lamp 25 Đèn báo chế độ Auto D3 Y13 Lamp 26 Đèn báo chế độ Manual D4 Y14 Lamp 2.6 Biểu đồ trạng thái Bảng 3: Bảng biểu đồ trạng thái động lực Hình 4: Biểu đồ trạng thái hoạt động I II III IV V VI VII (SV1).(D SV1) M2 ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ (𝑆𝑉1) (𝐷 𝑆𝑉1).SL1.SL2 ID ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ M1.SL3.𝑆𝐿1 𝑆𝐿2 ̅̅̅ 𝐼𝐷 ̿̿̿̿̿̿̿̿̿̿ 𝑀1 𝑆𝐿3 START C C C C C C 229 KẾT LUẬN Đề tài nhóm kết hợp nhiều ứng dụng tự động hóa điều khiển xy lanh khí nén, thiết kế truyền động cho động cơ, điều khiển biến tần, servo kết nối điều khiển board PLC FX3U-32MT 6AD2DA-RS485 Kết cấu máy không phức tạp, dễ dàng cài đặt, vận hành, tháo lắp cho phù hợp với nhu cầu sử dụng góp tối ưu hóa dây chuyền đóng gói sản phẩm TÀI LIỆU THAM KHẢO LS ELECTRIC, L7NH Series User Manual Mitsubishi, Manual INVERTER Mitsubishi, mitsubishielectric.net.vn/san-pham/fr-d720-0-75k Động thắng từ, https://dongco3pha.com/san-pham/motor-giam-toc-co-thang-tu-0-55kw.html Cơ khí hàn nhiệt: www.hongky.com/tai-lieu-ky-thuat-han-co-so-ly-thuyet-han-dien-nong-chay-phan-4; https://www.baobiphuthanh.com/quy-trinh-san-xuat-tui-nilon ;http://www.plastic04.com/details.aspx?AI=55 AC Servo panasonic minas A5II/A5 series manual 230 ...