TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BÁO CÁO CUỐI KỲ ( Môn học Thực tập hệ thống sản xuất tự động) GVHD Th S Tạ Nguyễn Minh Đức Th S Đinh Nhật Huy NHÓM TH Nhóm 2 (lớp thứ 6) T[.]
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY - - BÁO CÁO CUỐI KỲ ( Môn học: Thực tập hệ thống sản xuất tự động) GVHD: Th.S Tạ Nguyễn Minh Đức Th.S Đinh Nhật Huy NHĨM TH : Nhóm (lớp thứ 6) Tên MSSV Nguyễn Thành Công 19104003 Trương Quốc Thiện 19104042 Phạm Phúc Thịnh 19104043 Bùi Nhật Tiến 19104046 TP.HCM, ngày 02 tháng 12 năm 2021 MỤC LỤC Giới thiệu tổng quan Giới thiệu thiết bị trạm 2.1 Băng chuyền di chuyển phôi 2.2 Xi lanh 2.3 Cánh tay gắp phôi 2.4 Cánh tay ABB 2.5 Đèn cảnh báo 2.6 Panel điều khiển 2.7 Bộ phận điều khiển: .8 Giới thiệu nguyên lý hoạt động 17 Sơ đồ cấu tạo tổng quát (layout) .18 Sơ đồ kết nối điện – khí nén .19 Lưu đồ hoạt động 24 Clip mô thuyết minh vận hành 25 Tài liệu tham khảo 25 Giới thiệu tổng quan Trạm đóng nắp có nhiệm vụ đóng nắp phơi lại với sau cơng đoạn kiểm tra màu sắc trạm trước Khay đựng phôi vận chuyển đến trạm thông qua hệ thống băng chuyền Tại đây, phôi gắp qua bàn phụ cánh tay gắp phơi sau thực q trình đóng nắp nhờ cánh tay robot ABB Hệ thống đóng nắp bao gồm tay kẹp di chuyển phôi cánh tay đóng nắp Giới thiệu thiết bị trạm 2.1 Băng chuyền di chuyển phôi a) Khái niệm: Băng tải chế máy giúp vận chuyển hàng hóa (thùng carton, hộp, túi,…) nguyên vật liệu (đất, bột, thực phẩm …) từ nơi tới nơi khác b) Chức năng: - Băng tải thiết bị chuyển tải đem lại hiệu kinh tế cao ứng dụng vận chuyển hàng hóa, nguyên vật liệu trình sản xuất với khoảng cách - Trong sở sản xuất có quy mơ vừa nhỏ, hay tới cơng trình thi công vĩ mô, việc ứng dụng loại băng tải vào sản xuất giúp tiết kiệm sức lao động, nhân công, nhân lực, giảm thời gian tăng hiệu rõ rệt cho doanh nghiệp Tùy theo yêu cầu, môi trường làm việc, sản phẩm sản xuất doanh nghiệp mà sử dụng loại băng tải phù hợp định, trước đưa băng tải vào sử dụng cần tìm hiểu để sử dụng loại băng tải mang lại hiệu cao c) Nguyên lý hoạt động: Các băng tải hoạt động dựa nguyên lý dẫn động bị động đối tượng chuyển động quay tạo hướng dịch chuyến định cho đối tượng cần vận chuyển băng tải Thông thường truyền động khí dùng băng tải là: truyền đai, truyền xích, lăn… 2.2 Xi lanh Xi lanh khí nén hay cịn gọi ben khí nén, xi lanh khí thiết bị học, sử dụng sức mạnh khí nén để tạo lực cung cấp cho chuyển động Xi lanh khí nén giúp chuyển hóa lượng khí nén thành động năng, tác dụng làm piston xi lanh chuyển động, thơng qua truyền động đến thiết bị hoạt động Bởi khí nén có khả nở rộng, khơng có xuất lượng đầu vào từ bên ngồi Để thực chức mình, khí nén dãn nở áp suất lớn áp suất khí quyển, áp lực tạo đẩy piston chuyển động theo hướng mong muốn Trong hệ thống này, chúng tơi sử dụng để cố định phơi làm cấu cánh tay gắp 2.3 Cánh tay gắp phôi Cánh tay robot gắp sản phẩm loại cánh tay khí, thường lập trình, với chức tương tự cánh tay người Cánh tay robot dự án hồn chỉnh phần robot phức tạp Các liên kết cánh tay robot gắp sản phẩm kết nối khớp cho phép chuyển động quay hướng không gian (chẳng hạn rô bốt có khớp nối) chuyển động tịnh tiến (tuyến tính) Các mắt xích điều khiển cánh tay robot gắp sản phẩm tạo thành chuỗi động học Nó có phận gồm: 2.4 (1) Cuộn coil (2) Db25 (3) Cảm biến reed báo hiệu trình xoay trái, xoay phải cánh tay (4) Cảm biến reed báo hiệu trình lên xuống cánh tay (5) Cảm biến reed báo hiệu trình ra, kéo vào cánh tay (6) Cảm biến reed báo hiệu q trình đóng, mở gắp cánh tay Cánh tay ABB Robot ABB hệ thống robot tự động hóa chuyên dùng khâu sản xuất Robot tích hợp nhiều phần mềm tiên tiến, thiết bị đại nhiều ứng dụng thông minh hồn chỉnh Khơng phải tự nhiên mà robot săn đón nhiều tồn giới Theo tài liệu robot số nhận xét người sử dụng, robot ABB có nhiều ưu điểm vượt trội, kể đến như: Giúp nhà sản xuất rút ngắn thời gian lập trình Giao diện phần mềm thiết kế vơ thân thiện dễ sử dụng Được tích hợp nhiều tính ưu việt nên chu kỳ làm việc robot ABB nhanh nhiều so với robot loại Nhờ đó, doanh nghiệp sử dụng cánh tay robot ABB gia tăng suất lao động đáng kể Với chất liệu thiết kế thông minh, mạnh mẽ, robot nhiều nhà sản xuất khun dùng độ bền cao, độ hao mòn lâu Nhờ mà hệ thống robot giúp họ giảm nhiều chi phí bảo dưỡng 2.5 Đèn cảnh báo Đèn báo thiết bị có chức thơng báo cho người vận hành biết cố tín hiệu cần thơng báo q trình hoạt động dây chuyền sản xuất, hệ thống tự động hóa xảy vấn đề bất thường Khi đó, đèn báo sáng nháy với tiếng chuông báo động (nếu có), người hoạt động biết tìm cách khắc phục, lường trước tính Ngồi báo lỗi, đèn báo cho biết trạng thái ON, OFF, báo pha,… (màu xanh chạy, màu đỏ dừng,…) Mỗi loại đèn báo có đặc điểm, tính khác Do đó, loại đèn báo có ứng dụng khác Nói ứng dụng điện công nghiệp, loại đèn báo thường lắp đặt hệ thống tự động hóa sản xuất, dây chuyền, máy móc Thơng báo, hiển thị nguồn điện hệ thống dây chuyền sản xuất Báo hiệu cố bất thường hệ thống thông qua đèn báo hiệu Sử dụng lĩnh vực phòng cháy chữa cháy (báo cháy) nhờ vào ánh sáng đèn mà người dễ dàng xác định vị trí đặt phương tiện chữa cháy vị trí có lối hiểm Lắp đặt xưởng sản xuất cơng nghiệp, nhà máy để báo hiệu có hay khơng có nguồn điện thiết bị 2.6 Panel điều khiển Panel điều khiển trạm CIM thiết kế vật liệu tole dày 2mm, dập khung vng góc, bề mặt khoét lỗ tiêu chuẩn để gá lắp thiết bị công tắc nút nhấn Mặt Panel điều khiển bố trí nút nhấn đèn báo bao gồm: a) Nút nhấn Start: Nút nhấn Start (nút nhấn màu xanh) nối ngõ vào PLC Nút nhấn Start dùng để bắt đầu trình hoạt động hệ thống Người lập trình dùng nút Start với công dụng khác tùy theo mục đích sử dụng b) Nút nhấn Stop Nút nhấn Stop (nút nhấn màu đỏ) nối ngõ vào PLC Nút nhấn Stop nút nhấn cho phép dừng hoạt động hệ thống Người lập trình dùng nút Stop với công dụng khác tùy theo mục đích sử dụng c) Nút nhấn Reset Nút nhấn Reset nối ngõ vào PLC Nút nhấn Reset (nút nhấn màu vàng): nút nhấn cho phép hệ thống trở trạng thái ban đầu Người lập trình dùng nút Reset với cơng dụng khác tùy theo mục đích sử dụng 2.7 Bộ phận điều khiển: a) PLC S7-1200 CPU 1214C AC/DC/RLY(6ES7214-1BG40-0XB0) Thông số kỹ thuật: - CPU dạng khối, - 14 ngõ vào 24VDC - 10 ngõ tiếp điểm Relay 2A - ngõ vào đọc tín hiệu tương tự - Dãy nguồn cung cấp đầu vào: 85 đến 264 VAC, tần số 47 đến 63Hz, - Bộ nhớ chương trình: 100KB - Phần mềm lập trình: TIA PORTAL V15 b) Cảm biến phát vị trí xilanh Đó loại cảm biến chịu trách nhiệm cơng tắc đóng/mở, đặt hai đầu giới hạn pittong Nam châm từ có sẵn pittong Khi pittong di chuyển đến vị trí cơng tắc cảm biến vị trí đóng lại Sơ đồ cấu tạo đấu nối sử dụng: f) Khối kết nối I/O, sử dụng DC25 Nó dùng để kết nối truyền tải tín hiệu trạm với nhau, thông qa cáp DB 25 chân g) Biến tần SIEMENS Siemens đưa dòng sản phầm SINAMICS V20 , dòng biến tần nhằm đáp ứng u cầu Biến tần SINAMICS V20 có kích thước nhỏ gọn với tầm công suất từ 0.12kW đến 15kW hổ trợ điện lưới 1pha 220V pha 380V Giao tiếp với người sử dụng cách thân thiện, dễ dàng với hình tích hợp biến tần Điều khiển động theo dạng V/f tuyến tính V/f bình phương Ngồi biến tần cịn tích hợp modun truyền thơng theo chuẩn USS Modbus RTU nên dễ dàng tích hợp vào hệ thống điều khiển cách linh hoạt 11 Tổng quát sơ đồ kết nối hệ thống biến tần SINAMICS V20 Thông tin kỹ thuật chân điều khiển: 12 Sơ đồ đấu dây chi tiết Chức Năng Chân điều khiển Mô tả Ngồn 10V 10V Cung cấp điện áp 10V (± 5%) 11mA Chân Analog AI1 Kênh analog ngõ vào 1, hỗ trợ analog giá trị - ngõ vào 10Vđến +10V, 0mA đến 20mA AI2 Kênh analog ngõ vào 2, hỗ trợ analog giá trị 0Vđến +10V, 0mA đến 20mA Chân Analog AO1 ngõ Kênh Analog ngõ ra, hỗ trợ analog giá trị 0mA đến 20mA Chân 0V 0V Chân 0V dùng cho kênh analog truyền thông RS485 Truyền thông P+ Chân RS485 + N- Chân RS485 - RS485 13 Ngõ vào số DI1 Chân Digital ngõ vào, hỗ trợ kết nối dạng Source Sink DI2 Hoạt động điện dãi điện áp 0V-30V DI3 Điện áp >11V mức 1, điện áp