Hệ thống chiết rót đóng nắp và xếp thùng sản phẩm tự động

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG CHIẾT RÓT ĐÓNG NẮP VÀ XẾP THÙNG SẢN PHẨM TỰ ĐỘNG NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ, ĐIỆN TỬ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS VÕ ĐÌNH TÙNG Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Trịnh Anh Bằng 1711030173 17DCTA2 Nguyễn Hoàng Sang 1711030262 17DCTA2 Đào Đình Tiến Thành 1711030132 17DCTA2 Tp Hồ Chí Minh, tháng 9/2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG CHIẾT RÓT ĐÓNG NẮP VÀ XẾP THÙNG SẢN PHẨM TỰ ĐỘNG NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ, ĐIỆN TỬ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS VÕ ĐÌNH TÙNG Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Trịnh Anh Bằng 1711030173 17DCTA2 Nguyễn Hoàng Sang 1711030262 17DCTA2 Đào Đình Tiến Thành 1711030132 17DCTA2 Tp Hồ Chí Minh, tháng 9/2021 LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đề tài: “Hệ thống chiết rót đóng nắp xếp thùng sản phẩm tự động” cơng trình nghiên cứu độc lập hướng dẫn giáo viên hướng dẫn: TS Võ Đình Tùng Ngồi khơng có chép người khác Đề tài, nội dung báo cáo thực tập sản phẩm mà em nỗ lực nghiên cứu trình học tập trường học tập mạng Các số liệu, kết trình bày báo cáo hồn tồn trung thực chưa cơng bố công trinh khác, em xin chịu hồn tồn trách nhiệm, kỷ luật mơn nhà trường đề có vấn đề xảy Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021 (Ký tên ghi rõ họ tên) i LỜI CẢM ƠN Để hồn thành đề tài khố luận tốt lần này, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: Ban giám hiệu trường tạo điều kiện sở vật chất với hệ thống thư viện đại, đa dạng loại sách, tài liệu thuận lợi cho việc tìm kiếm, nghiên cứu thơng tin Xin cảm ơn giáo viên hướng dẫn thầy giảng dạy tận tình, chi tiết, tạo điều kiện thuận lợi suốt thời gian thực khoá luận tốt nghiệp, để em có đủ kiến thức vận dụng chúng vào khố luận Bên cạnh đó, em xin cảm ơn anh, chị khóa trước bạn sinh viên lớp 17DCTA2 nhiệt tình đóng góp ý kiến chia sẽ kinh nghiệm để giúp em hồn thành đề tài Do chưa có nhiều kinh nghiệm làm để tài hạn chế kiến thức, tiểu luận chắn sẽ khơng tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận nhận xét, ý kiến đóng góp, phê bình từ phía thầy để khố luận tốt nghiệp em hoàn thiện Lời cuối cùng, em xin kính chúc q thầy, q nhiều sức khỏe, thành công hạnh phúc ii MỤC LỤC Phiếu đăng ký tên đề tài ĐATN Phiếi giao nhiệm vụ LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT vi DANH MỤC HÌNH ẢNH vii DANH SÁCH CÁC BẢNG .ix LỜI MỞ ĐẦU .1 TÍNH CẤP THIẾT ĐỀ TÀI TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC CỦA ĐỀ TÀI KẾT CẤU ĐỀ TÀI .5 GIỚI THIỆU .5 1.1 CÁC VẤN ĐỀ ĐANG TỒN TẠI 1.2 MỤC TIÊU MONG MUỐN 1.3 CÁC KHÓ KHĂN CẦN VƯỢT QUA 1.3.1 Nâng cao tốc độ sản xuất với máy chiết rót tự động 1.3.2 Độ tin cậy tính quán, đảm bảo xác đồng 1.3.3 Tính linh hoạt thay đổi yêu cầu đóng chai 1.3.4 Điều khiển đơn giản / vận hành dễ dàng .9 1.3.5 Nâng cấp công suất dễ dàng theo nhu cầu sản xuất 1.3.6 Tiết kiệm chi phí sản xuất nâng cao sức cạnh tranh .10 iii .11 TỔNG QUAN GIẢI PHÁP 11 2.1 TỔNG QUAN .11 2.2 GIẢI PHÁP 15 16 PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT .16 3.1 SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG 16 3.2 CƠ CẤU TRONG HỆ THỐNG 17 3.2.1 Hệ thống băng tải 17 3.2.2 Cơ cấu bơm nước 19 3.2.3 Cơ cấu mâm xoay 20 3.2.4 Cơ cấu gắp chai 21 23 QUY TRÌNH THIẾT KẾ 23 4.1 CÁC THÀNH PHẦN TRONG HỆ THỐNG .23 4.1.1 Băng tải 23 4.1.1.1 Khái niệm 23 4.1.1.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động .24 4.1.2 Cơ cấu mâm xoay 25 4.1.3 Cơ cấu bơm nước 27 4.1.3.1 Cấu tạo 27 4.1.3.2 Nguyên lý hoạt động cấu bơm nước 29 4.1.4 Cơ cấu cấp nắp tự động .29 4.1.4.1 Cấu tạo 29 4.1.4.2 Nguyên lý hoạt động cấu cấp nắp 30 4.1.5 Cơ cấu đóng vặn nắp chai .30 4.1.5.1 Cấu tạo 30 4.1.5.2 Nguyên lý hoạt động .32 4.1.6 Cơ cấu đẩy gắp chai 33 iv Network 4: Vặn nắp chai Hình 6.4 Chương trình điều khiển PLC Network 5: đẩy chai nước Hình 6.5 Chương trình điều khiển PLC 58 Network 6: Bỏ sản phẩm thùng Hình 6.6 Chương trình điều khiển PLC Network 7: Băng tải Hình 6.7 Chương trình điều khiển PLC 59 Network 8: Mơ chai Hình 6.8 Chương trình điều khiển PLC Network 9: Mơ thùng Hình 6.9 Chương trình điều khiển PLC 60 Network 10: Mơ chai nước Hình 6.10 Chương trình điều khiển PLC 61 PHỤ LỤC Động giảm tốc Planet 775 24V 185RPM trục 10mm Điện áp 24 V Công suất 60 W Tốc độ quay 86 +- 10% vòng/phút Số cấp giảm tốc cấp Vật liệu cấp chịu tải sử dụng kim loại, cấp truyền động từ động hộp giảm tốc sử dụng planet nhựa Đường kính động 42 mm Chiều dài thân động 120 mm Đường kính trục động mm Bảng Động giảm tốc Planet 775 24V Động bơm nước mini Điện áp định mức 24 V Công suất tiêu thụ 33 W Tối đa nâng 950 cm Tối đa lưu lượng nước 500 l/h Đường kính đầu vào 20 mm/0,8 in Đường kính đầu 20 mm/0,8 in Chiều dài cáp 45 cm/17,7 in Bảng Động bơm nước mini 62 Cảm biến dung lượng Nguồn – 24 V Dòng tiêu thụ < 10 mA Chịu áp lực 1.75 Mpa Lưu lượng đo – 30 (L/min) Nhiệt độ hoạt động < 120 độ C Độ ẩm 35% - 90% RH Kích thước 61 x 36 x 34 mm Bảng Cảm biên dung lượng Thông số D (mm) d (mm) S (mm) MAL20X150 20 150 Bảng 4 Thơng số xy lanh khí nén Điện áp 24 V Đòng 155 mA Momen 147 mN*m Tốc độ 87 RPM Công suất 2W Bảng Thông số kỹ thuật động DC TSUKASA TG-47C-76-KB Thông số D (mm) d (mm) S (mm) MAL20X150 20 150 Bảng Thông số xy lanh khí nén 63 Thơng số D (mm) d (mm) S (mm) MAL20X150 20 150 Bảng Thông số xy lanh khí nén Lưu chất Khí nén Áp suất phá hủy 1.05 Mpa Áp suất hoạt động cực đại 0.7 Mpa Nhiệt độ lưu chất môi trường -10 – 600C (khơng đóng băng) Tốc độ piston 50 – 500 m/s Giảm chấn Giảm chấn cao su Sự bôi trơn Không cần bôi trơn Hướng khung Phương ngang, dứng, dốc Loại ống Loại chuẩn, loại ống tập trung Kích thước thân 6, 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 63 Hành trình 50 – 1000 mm Kiểu ren M, Rc, NPT, G Bảng Thông số kỹ thuật xy lanh trượt 64 Điện áp 12 V 24 V Thương hiệu OEM Chất liệu Nhựa, kim loại, cao su Dung tích 15 - 18 l/p Áp lực làm việc -80K（pa） Áp lực tối đa -80K（pa） Công suất 0.12（kw） Trọng lượng 294 g Kích thước 60x112 mm Tính đầu bơm đầu hút Bảng thông số kỹ thuật động bơm chân khơng Kích thước đường kính ngồi: 18 mm Phát vật cản Khoảng cách phát 10 – 30 cm điều chỉnh Điện áp làm việc DC - 36 VDC Tín hiệu NPN Bảng 10 Thơng số cảm biến hồng ngoại E3F-DS30C4 65 Điện áp đầu vào 100VAC ~ 220VAC Công suất 60W Điện áp đầu ra: 24V 24V Dòng điện tối đa: 10A 10A Điện áp điều chỉnh ± 10% Hiệu suất ≥ 85% Điều chỉnh điện áp ( Đầy tải ) ≤ 0.3% Bảo vệ tải 105% —- 150% công suất định mức Bảo vệ áp 105% - 150% điện áp định mức Nhiệt độ làm việc -20 ℃ ~ 60 ℃ Nhiệt độ bảo quản -40 ℃ ~ 85 ℃ Chức bảo vệ ngắn mạch tự động Bảng 11 Thơng số nguồn 24v10A 66 Mã 6ES7 214-1AE30-0XB0 Kích thước vật lý (mm) 110 x 100 x 75 Bộ nhớ người dùng Bộ nhớ làm việc 50 kB Bộ nhớ nạp MB Bộ nhớ giữ lạ kB I/O tích hợp cục Kiểu số 14 ngõ vào / 10 ngõ Kiểu tương tự ngõ Kích thước ảnh tiến trình 1024 byte ngõ vào (I) 1024 byte ngõ (Q) Bộ nhớ bit (M) kbyte Độ mở rộng module tín hiệu Bảng tín hiệu Các module truyền thơng (mở rộng bên trái) Các đếm tốc độ cao Các ngõ xung Thẻ nhớ Thẻ nhớ SIMATIC (tùy chọn) Thời gian lưu giữ đồng hồ thời gian Thơng thường 10 ngày / ngày thực 40 oC PROFINET cổng truyền thông Ethernet Tốc độ thực thi tính tốn thực 18 μs/lệnh Tốc độ thực thi Boolean 0,1 μs/lệnh Bảng 12 Thông số PLC s7-1200 CPU 1214C DC/DC/DC 67 PHỤ LỤC ❖ Bản vẽ sơ đồ mạch điện 68 ❖ Bản vẽ tủ điện 69 ❖ Bản vẽ tổng thể 70 ❖ Bản vẽ chi tiết hệ thống 71 ❖ Bản vẽ sơ đồ động 72