Thiết kế hệ thống phấn loại sản phẩm

THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHẤN LOẠI SẢN PHẨM GVHD: TS PHẠM XUÂN KHẢI LỜI CẢM ƠN Chúng em xin gửi lời chân thành cảm ơn đến thầy cô Nhà trường, Viện Cơ khí Bộ mơn Cơ khí Chính xác Quang học dạy dỗ, dìu dắt chúng em năm học vừa qua để có kiến thức chuyên môn thực tế cho công việc chúng em ngày mai Đặc biệt thầy giáo TS PHẠM XUÂN KHẢI người tận tình bảo, hướng dẫn chúng em trình thực đồ án Cuối chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cha mẹ gia đình, người ln sát cánh chúng em, ni dưỡng chăm sóc chúng em tạo điều kiện tốt cho chúng em học tập để có kết ngày hôm Chúng em xin chân thành cảm ơn THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHẤN LOẠI SẢN PHẨM GVHD: TS PHẠM XUÂN KHẢI MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM .2 1.1 Nhiệm vụ thiết kế 1.2 Đề tài lựa chọn 1.3 Ý tưởng thiết kế : 1.4 Tìm hiểu chung hệ thống phân loại sản phẩm 1.4.1 Khái niệm, phân loại ứng dụng thực tế hên thống phân loại sản phẩm 1.4.1 Cấu tạo hệ thống phân loại sản phẩm 1.4.1.1 Hệ thống cấp phôi 1.4.1.2 Băng tải 1.4.1.3 Cảm biến 1.4.1.4 Phần tử xilanh khí né 28 1.4.5 ý nghĩa hệ thống phân loại sản phẩm tự động 29 CHƯƠNG II :TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC 30 2.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 30 2.2 CÁC BĂNG CHUYỀN PHÂN LOẠI SẢN PHẨM HIỆN NAY 30 2.2.1 Các loại băng tải sử dụng 30 2.2.1.1 Giới thiệu chung .30 2.2.1.2 Đặc điểm băng tải .31 2.2.1.3 Cấu tạo chung băng tải 31 2.2.1.4 Các loại băng tải thị trường 32 2.2.1.5 Các loại băng chuyền phân loại sản phẩm 33 2.3 GIỚI THIỆU BĂNG TẢI DÙNG TRONG MƠ HÌNH 34 2.4 ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG TRONG MƠ HÌNH 35 2.4.1 Giới thiệu động chiều 35 2.4.2 Cấu tạo động điện chiều 36 THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHẤN LOẠI SẢN PHẨM GVHD: TS PHẠM XUÂN KHẢI 2.4.3 Nguyên lý làm việc động điện chiều .37 2.4.4 Phân loại động điện chiều 38 2.4.5 Phương trình đặc tính động điện chiều .38 2.5 TÍNH CHỌN 42 1.5.1 Tính momen xoắn 45 2.5.2 tính cơng suất động 46 2.5.3 tính số vòng quay động 46 2.6 TÍNH BỘ TRUYỀN 48 2.6.1 Tính bộ truyền hộp giảm tốc bánh côn thẳng .48 2.6.2.Chọn vật liệu:tra bảng : 48 2.6.3 Xác định ứng suất cho phép 48 2.6.4 Xác định sơ chiều dài ngồi: .51 2.6.5 Xác định thông số ăn khớp: .51 2.6.6 Xác định hệ số số thông số động học: 53 2.6.7 Kiểm nghiệm truyền bánh răng: 54 2.6.8 Một vài thơng số hình học cặp bánh răng: 57 CHƯƠNG III: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN VÀ ĐIỆN KHÍ NÉN 3.1 CƠ SỞ LÍ THUYẾT .58 3.1.1 Lịch sử phát triển khả ứng dung hệ thống truyền động khí nén 58 3.1.1.1 lịch sử phát triển 58 3.1.1.2 Khả ứng dụng khí nén 58 3.1.2 Những ưu điểm và nhựơc điểm của hệ thống truyền động bằng khí nén 59 3.1.2.1 Ưu điểm 59 3.1.2.2 Nhược điểm 60 3.1.3 Sơ đồ nguyên lý truyền động .60 3.1.4 Đơn vị đo các đại lượng bản 60 3.1.4.1 Áp suất 60 3.1.4.2 Lực 61 3.1.4.3 Công suất .61 3.2 CÁC PHẦN TỬ KHÍ NÉN VÀ ĐIỆN KHÍ NÉN 61 3.2.1 cấu chấp hành .61 3.2.2 Van đảo chiều 63 3.2.2.1 Nguyên lý hoạt động của van đảo chiều .64 THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHẤN LOẠI SẢN PHẨM GVHD: TS PHẠM XUÂN KHẢI 3.2.2.2 Ký hiệu van đổi chiều 64 3.2.3 Van tiết lưu 66 3.2.3.1 Van tiết lưu có tiết diện khơng thay đổi .66 3.2.3.3 Van tiết lưu chiều điều chỉnh tay 67 3.3: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN, ĐIỆN KHÍ NÉN 68 3.3.1 Hệ thống điều khiển khí nén 68 3.3.1.1 Biểu đồ trạng thái 68 3.3.2 Hệ thống điều khiển khí nén và điện khí nen 68 3.3.2.1 Các phần tư ®iƯn 68 3.3.2.1.1 Nút ấn .68 3.3.2.1.2 Rơle 69 3.3.3 Bản vẽ sơ đồ điều khiển điện khí nén 72 3.3.3.1 Cách bố trí sơ đồ kí hiệu sơ đồ 73 3.3.1.2 Nguyên lý hoạt động sơ đồ 73 KẾT LUẬN 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHẤN LOẠI SẢN PHẨM GVHD: TS PHẠM XUÂN KHẢI DANH MỤC HÌNH VẼ 1, Sơ đồ nguyên lý hệ thống phân loại sản phẩm 2, Các loại đầu cách mắc tải cảm biến tiệm cận 3, Sơ đồ mắc tải đầu cảm biến quang 4, Sơ đồ hoạt động đấu dây cảm biến E3F- DS30C4 5, Sơ đồ nguyên lý truyền động hệ thống điều khiển điện khí nén 6, Sơ đồ điều khiển điện khí nén THIẾT KẾ HỆ THỚNG PHẤN LOẠI SẢN PHẨM GVHD: TS PHẠM XUÂN KHẢI LỜI MỞ ĐẦU Hiện cơng nghiệp đại hóa đất nước,u cầu sử dụng máy đại hóa cao cho đời sống sinh hoạt Đi đôi với phát triển xã hội nhu cầu vật chất người ngày cao việc cải tiến máy móc quy trình sản xuất yếu tố tất yếu để tạo sản phẩm phục vụ tốt cho nhu cầu đời sống người Tự động hóa sản xuất phương pháp tối ưu địi hỏi nhanh chóng , giảm thiểu lượng nhân công đáng kể đặc biệt nâng cao hiệu suất giảm chi phí nhân cơng,tăng tính cạnh tranh sản phẩm tốt cho doanh nghiệp Việt nam đất nước phát triển sở vật chất hạn chế nhiều Việc cải tiến máy móc ứng dụng cơng nghệ cao vào số công đoạn nhà máy yếu tố quan trọng để thúc đẩy cơng “cơng nghiệp hóa, đại hóa” nói riêng cơng nghệp việt nam nói chung lên bắt kịp công nghiệp khu vực giới Một hệ thống góp phần quan trọng dây chuyền sản xuất hệ thống phân loại sản phẩm Đồ án “Thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm tự động” nghiên cứu nhằm nhằm củng cố kiến thức cho sinh viên, đồng thời giúp cho học sinh 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 công kèm với giảm chi phí sản xuất THIẾT KẾ HỆ THỚNG PHẤN LOẠI SẢN PHẨM GVHD: TS PHẠM XUÂN KHẢI CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM 1.1 Nhiệm vụ thiết kế Hệ thống điều khiển tự động ngày phổ biến lĩnh vực công nghệ phát triền song song với kỹ thuật tiên tiến khác điên tử, máy tính Là sinh viên ngành khí, cần thiết phải nắm rõ trình tự động, điều khiển q trình tự động Sau hồn thành mơn học Điều khiển thủy khí lập trình PLC, Điều khiển tự động… sinh viên chúng em giao nhiệm vụ thiết kế đồ án môn học Điều khiển tự động Nhiệm vụ đồ án thiết kế hệ thống điều khiển tự động có tính thực tiễn lạ 1.2 Đề tài lựa chọn Trong đồ án này, đề tài nhóm chúng em lựa chọn thiết kế mơ hình máy phân loại sản phẩm theo chiều cao Ý tưởng đề tài không mới, lại có tính ứng dụng cao Máy phân loại sản phẩm theo chiều cao dùng để phân loại lọai gạch(ví dụ nhà máy gạch granit nhà máy granit Thạch Bàn ) Sau phân loại, sản phẩm màu đóng gói thùng hàng, hay đưa kho chứa Vì sinh viên, kiến thức cịn nhiều thiếu sót, nên chúng em thiết kế máy dạng mơ hình Các thiết kế chủ yếu ý tưởng chính, mục đích nhằm nắm tốt học học THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHẤN LOẠI SẢN PHẨM GVHD: TS PHẠM XUÂN KHẢI 1.3 Ý tưởng thiết kế : Mô hình thiết kế gồm kết cấu kim loại có xilanh khí nén có xilanh đẩy phôi băng tải xilanh phân loại phôi băng tải làm nhiệm vụ vận chuyến sản phẩm từ kho chưa vùng phân loại cảm biến quang giúp nhận biết sản phẩm có chiều cao khác đế tạo tín hiệu xilanh để phân loại Các sản phẩm phân loại đưa vào thùng khac 1.4 Tìm hiểu chung hệ thống phân loại sản phẩm 1.4.1 Khái niệm, phân loại ứng dụng thực tế hên thống phân loại sản phẩm - Khái niệm: Hệ thống phân loại sản phẩm hệ thống dùng điều khiển tự động bán tự động để phân lọa sản phẩm, giúp tối ưu hóa sản xuất: giảm sức lao động, nhanh chóng, xác - Phân loại : Trong thực tế hệ thống phân loại sản phẩm có loại :  Phân loại theo kích thước  Phân loại theo màu sắc THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHẤN LOẠI SẢN PHẨM - GVHD: TS PHẠM XUÂN KHẢI Ứng dụng thực tế hệ thống : Trong thực tế hệ thống ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực khác :công nghiệp thực phẩm,điện thoại Với nhiều ứng dụng quan trọng : vận chuyển sản phẩm ,đếm sảm phẩm phân loại sản phẩm Hệ thống ngày ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực khác tương lai 1.4.1 Cấu tạo hệ thống phân loại sản phẩm 1.4.1.1 Hệ thống cấp phôi Là nơi cung cấp phôi vào cho băng tải, sản phẩm xuất chia đều,từng sản phẩm sản phẩm cách khoảng thời gian định cho phù hợp với suất vận tốc băng tải Căn vào hình dạng phơi người ta chia làm loại:  cấp phôi dạng cuộn  cấp phôi dạng dạng  cấp phôi dạng rời NX: kiểu cấp phơi mang tính đặc thù riêng than kiểu bao hàm nhiều dạng khác Tùy theo công nghệ sản xuất mà người ta bố trí cấp phơi liên tục hay dán đoạn theo chu kì cấp phơi theo lệnh Trong đồ án em dùng hệ thống cấp phôi dán đoạn theo chu kì 1.4.1.2 Băng tải - Trong hệ thống phân loại sản phẩm băng tải thành phần thiếu, băng tải tham gia vào hầu hết giai đoạn trình phân loại thường kéo động điện(động servo,lồng sóc ) Hai đầu băng tải có puli băng tải vịng kín quấn quanh puli 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 - Băng tải dùng di chuyển vật liệu đơn giản vật liệu dời theo phương ngang theo phương nghiêng Trong dây chuyền sản xuất ,các thiết bị sử THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHẤN LOẠI SẢN PHẨM GVHD: TS PHẠM XUÂN KHẢI dụng rộng rãi phương tiện để vận chuyển cấu nhẹ ,trong xưởng luyện kim dùng để vận chuyển quặng ,than đá,các loại sỉ lò Trên trạm thủy điện dùng vận chuyển nhiên liệu - Cấu tạo băng tải gồm:  Bộ lăn,  truyền lực chủ động,  động giảm tốc cho trục vít điều khiển kiểm sốt tốc độ ,  hệ thống khung đỡ cho lăn,  hệ thống dây băng lăn - Nguyên tắc hoạt động Động gắn vào kết thúc cán lên Khi động trên, lăn quay ngược lại gây lăn áp lực cao thảm cao su, áp dụng cách, tạo áp lực đáng kể vào bên - Các loại băng tải:  Băng tải xích : Băng tải xích chủ yếu sử dụng để vận chuyển tải nặng đơn vị, ví dụ nâng hàng, hộp lưới điện, đồ chứa cơng nghiệp Những băng tải hai sợi dây chuyền cấu hình Tải đặt dây chuyền, ma sát kéo tải phía trước Nhiều ngành cơng nghiệp sử dụng cơng nghệ băng tải xích dây chuyền sản xuất họ Ngành công nghiệp ô tô thường sử dụng hệ thống băng tải xích để truyền tải phụ tùng xe thơng qua nhà máy sơn Xích băng tải sử dụng rộng rãi hàng hố màu trắng nâu, hồn tất kim loại ngành công nghiệp phân phối  Băng tải lăn: Băng tải lăn hệ thống băng tải gồm lăn bố trí giá dựng đứng, sử dụng kho chứa hộp sản phẩm, hệ thống giá Con lăn thuận tiện cho việc đặt giỡ thùng hàng Băng tải lăn có loại để bạn lựa chọn như: Băng tải lăn nhựa, băng tải lăn thép mạ kẽm, băng tải lăn chuyển động motor… ...THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHẤN LOẠI SẢN PHẨM GVHD: TS PHẠM XUÂN KHẢI MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ... 2.4.1 Giới thiệu động chiều 35 2.4.2 Cấu tạo động điện chiều 36 THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHẤN LOẠI SẢN PHẨM GVHD: TS PHẠM XUÂN KHẢI 2.4.3 Nguyên lý làm việc động điện chiều ... chiều 63 3.2.2.1 Nguyên lý hoạt động của van đảo chiều .64 THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHẤN LOẠI SẢN PHẨM GVHD: TS PHẠM XUÂN KHẢI 3.2.2.2 Ký hiệu van đổi chiều 64