Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy dán keo hai mặt 16 đường

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY DÁN KEO HAI MẶT 16 ĐƯỜNG GVHD: ThS NGUYỄN XUÂN QUANG SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH VŨ MINH THUẬN NGUYỄN CÔNG DANH SKL010015 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08/2020 GVHD: ThS.Nguyễn Xuân Quang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO Đề tài: NGHIÊNMÁYDÁNCỨKEOU,THIHAIẾTMKẶTẾVÀ16 CHĐƯỜẾNGTẠO MÁY DÁN KEO HAI MẶT 16 ĐƯỜNG GVHD SVTH : Th.S NGUYỄN XUÂN QUANG : NGUYỄN QUỐC KHÁNH GVHD : Th.S NGUYỄN XUÂN QUANG SVTH : NGUYỄN QUỐC KHÁNH VŨ MINH THUẬN NGUYỄN CÔNG DANH VŨ MINH THUẬN Ngành : Kỹ thuật Cơ Điện Tử Khóa Ngành Khóa : 2016 - 2020 NGUYỄN CÔNG DANH : Kỹ thuật Cơ Điện Tử : 2016 - 2020 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2020 i 1612700 1614620 161270 1614607 161462 1614607 GVHD: ThS.Nguyễn Xuân Quang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO Độc lập - Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: ThS.NGUYỄN XUÂN QUANG Sinh viên thực hiện: NGUYÊN QUỐC KHÁNH MSSV: 16127009 VŨ MINH THUẬN MSSV: 16146201 NGUYỄN CÔNG DANH MSSV: 16146072 Tên đề tài: - Nghiên cứu, thiết kế chế tạo máy dán keo hai mặt 16 đường Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Đối tượng nghiên cứu: - Năng suất dự kiến Nội dung đồ án: - Đề xuất phương án - Tính tốn, thiết kế, chế tạo mơ hình máy Các sản phẩm dự kiến - Bản thuyết minh kèm tóm tắt - Tập vẽ: A0, A3 - Mơ hình máy dán keo hai mặt 16 đường Ngày giao đồ án: Ngày nộp đồ án: Ngơn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Tiếng Anh Trình bày bảo vệ: Tiếng Anh Tiếng Việt  Tiếng Việt TRƯỞNG KHOA TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) ii GVHD: ThS.Nguyễn Xuân Quang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI CAM KẾT - Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế chế tạo máy dán keo hai mặt 16 đường - GVHD: ThS Nguyễn Xuân Quang - Họ tên sinh viên: NGUYÊN QUỐC KHÁNH MSSV: 16127009 VŨ MINH THUẬN MSSV: 16146201 NGUYỄN CÔNG DANH MSSV: 16146072 - Lớp: 16146CL5 - Địa sinh viên: 46/12 đường 22, Phước Long B, Quận 9, Hồ Chí Minh - Số điện thoại liên lạc: + Nguyễn Quốc Khánh: 0937.819.8 + Vũ Minh Thuận: 036.518.57 + Nguyễn Cơng Danh: 070.218.25 - Email: - Ngày nộp khố luận tốt nghiệp (ĐATN): - Lời cam kết: “Nhóm xin cam đoan khố luận tốt nghiệp (ĐATN) cơng trình nhóm nghiên cứu thực Nhóm khơng chép từ viết cơng bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, nhóm xin chịu hồn tồn trách nhiệm” Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng Năm 2020 Thay mặt nhóm sinh viên Ký tên iii GVHD: ThS.Nguyễn Xuân Quang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI NÓI ĐẦU Đối với sinh viên chuẩn bị tốt nghiệp, lượng kiến thức trang bị cịn ngồi ghế nhà trường chưa đủ, mà kiến thức cần thêm kinh nghiệm thực tế Chính lẽ mà việc thực đồ án tốt nghiệp bước đệm quan trọng cho sau Ngày khoa học kỹ thuật phát triển mạnh ngành, lĩnh vực, đặc biệt ngành điện tử Ngành điện tử ngành then chốt thúc đẩy phát triển đất nước thời kỳ cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước Đây ngành kỹ thuật có mặt tất lĩnh vực, việc sử dụng kiến thức để áp dụng vào sản xuất thực tế lại quan trọng hơn, ngành học kỹ thuật áp dụng vào sản xuất thiết bị máy móc phục vụ cho sống Trong đời sống đại ngày nay, Cơng nghiệp hóa – đại hóa chủ đề quan tâm Tự động hóa bước phát triển cần thiết điều kiện thiếu hoạt động sản xuất kinh doanh Khi nhu cầu người ngày tăng, việc sản xuất tay chân khơng cịn đáp ứng điều việc sử dụng máy móc vào sản xuất điều kiện tất yếu cho phát triển Chúng ta dễ dàng nhận thấy hầu hết đơn vị sản xuất có quy mơ từ nhỏ tới lớn nay, máy móc hay robot dần thay người nhiều công đoạn, đặc biệt công việc lặp lặp lại hay địi hỏi độ xác cao Nhận thấy tầm quan trọng đó, để đáp ứng lại nhu cầu doanh nghiệp cần thiết bị giúp họ hồn thành cơng đoạn dán keo hai mặt mẫu nhãn có sẵn, hội thực tế để nhóm vận dụng hiểu biết, kiến thức tiếp thu trường, nơi thực tập Nhóm định nghiên cứu thực đề tài “MÁY DÁN KEO HAI MẶT 16 ĐƯỜNG” iv GVHD: ThS.Nguyễn Xuân Quang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN Qua thời gian làm đề tài, nhóm hồn thành tập luận án thời gian quy định nhà trường Kết đạt nhờ vào giảng dạy nhiệt tình thầy cô trường suốt năm qua tận tình thầy hướng dẫn nỗ lực thân thành viên nhóm Nhóm xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Xuân Quang tận tình hướng dẫn bên cạnh đưa góp ý, nhận xét quan trọng cho nhóm từ lúc bắt tay vào tới lúc hồn thiện đề tài Nhóm xin chân thành cảm ơn thầy cô môn Cơ Điện Tử, lãnh đạo Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, Khoa Phòng ban chức trực tiếp gián tiếp giúp đỡ nhóm suốt thời gian nhóm hồn thiện sản phẩm Bên cạnh đó, nhóm gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Nguyễn Văn Đoàn, Phạm Văn Giấy toàn bạn bè xưởng thực tập Cơ Khí Máy cho mượn thiết bị nhiệt tình hỗ trỡ nhóm q trình thi cơng máy Với điều kiện thời gian kinh nghiệm hạn chế sinh viên, đồ án tốt nghiệp khơng thể tránh thiếu sót Nhóm mong nhận bảo, đóng góp ý kiến thầy để nhóm có điều kiện bổ sung, nâng cao ý thức, phục vụ tốt công việc thực tế sau Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng Năm 2020 Thay mặt nhóm sinh viên Ký tên v GVHD: ThS.Nguyễn Xuân Quang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÓM TẮT ĐỒ ÁN Đề tài “Nghiên cứu, thiết kế chế tạo máy dán keo hai mặt 16 đường theo mẫu phôi” xây dựng máy dán keo lên mẫu phôi cung cấp doanh nghiệp, dùng để thay người khâu dán keo lên mẫu phôi có sẵn, cơng đoạn dây chuyền sản xuất lông mi giả Đề tài thực nhằm đáp án ứng lại yêu cầu doanh nghiệp vừa nhỏ cần cải thiện khâu sản xuất việc sử dụng máy móc giúp cơng nhân công đoạn nhiều thời gian, Nguyên lý hoạt động dựa cấu dẫn động thiết kế phương pháp thiết kế ngược với đầu vào mẫu phôi keo hai mặt Phần cứng thiết kế tính tốn phần mềm thiết kế đồ họa Solidworks gia công phương pháp cắt laser, cắt tia lửa điện, chấn, tiện, phay Phần điện điều khiển thiết kế phần mềm Eplan Electric với điều khiển trung tâm PLC Siemens S7 -200 Nội dung báo cáo bao gồm chương: Chương I: Giới thiệu đề tài Giới thiệu đề tài, nói tính cấp thiết lý hình thành đề tài, ý nghĩa khoa học thực tiễn, mục tiêu nghiên cứu đề tài Chương II: Cơ sở lý thuyết Đưa phương hướng giải pháp cụ thể để giải vấn đề, phương án cần phân tích ưu - nhược điểm cuối chọn phương án thực nguyên lý hoạt động máy Chương III: Tính tốn thiết kế phần cứng Tính tốn tất phần cứng, phần khí máy Chương IV: Thiết kế hệ thống điều khiển Thiết kệ hệ thống điện điều khiển lập trình máy thiết bị Chương V: Kết đánh giá Thông qua thực nghiệm máy đưa đánh giá khách quan Từ đưa cải tiến nhằm nâng cao chất lượng máy vi GVHD: ThS.Nguyễn Xuân Quang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP .ii LỜI CAM KẾT iii LỜI NÓI ĐẦU iv LỜI CẢM ƠN v TÓM TẮT ĐỒ ÁN vi MỤC LỤC vii DANH MỤC SƠ ĐỒ HÌNH VẼ x DANH MỤC BẢNG HIỆU xii CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Tính cấp thiết đề tài: .1 1.2 Mục tiêu nghiên cứu đề tài: 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu: .2 1.3.1 Đối tượng nghiên cứu 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Những dự án liên quan 1.5.1 Yêu cầu sản phẩm 1.5.2 Yêu cầu máy CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Nguyên lý hoạt động máy 2.2 Cơ sở chọn phương án thiết kế 2.2.1 Cơ cấu cấp dẫn động phôi .7 2.2.2 Cơ cấu dẫn mồi keo 2.2.2.1 Phương án 1: Tuồn keo 2.2.2.2 Phương án 2: Dẫn hướng keo 2.2.3 Cơ cấu cắt keo 10 2.2.3.1 Phương án 1: Cắt theo nguyên lý “dao cắt” 10 2.2.3.2 Phương án 2: Cắt theo nguyên lý “kéo cắt” 11 2.2.4 Cơ cấu ép dán keo 12 vii GVHD: ThS.Nguyễn Xuân Quang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 3.1 Thông số đầu vào 3.2 Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn mồi keo 3.2.1 Tính tốn lựa chọn Xylanh dẫn mồi keo 3.2.1 Tính toán thiết kế Cụm giá đỡ dẫn mồi keo 3.3 3.3.1 Tính tốn thiết kế cấu cắt keo Tính tốn lựa chọn Xylanh cắt keo 3.3.1.1 Tính tốn đường kính khoang khí: 3.3.1.2 Tính tốn hành trình xy lanh cắt keo 3.3.2 Tính tốn thiết kế dao cắt 3.3.3 Lựa chọn ray trượt xy lanh đẩy bàn dao 3.3.3.1 Lựa chọn ray trượt đẩy bàn dao 3.3.3.2 Lựa chọn xy lanh đẩy bàn dao 3.4 3.5 1 1 1 1 Tính tốn thiết kế cấu ép dán keo Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động bàn phôi 3.5.1 Lựa chọn động bước 3.5.2 Tính tốn thiết kế truyền vít me - đai ốc 3.5.2.1 Chọn vật liệu trục vít đai ốc 3.5.2.2 Đường kính trung bình ren trục vít 3.5.2.3 Xác định chiều cao đai ốc số vịng ren 3.5.2.4 Tính kiểm nghiệm độ bền 3.5.2.5 Tính kiểm nghiệm độ ổn định 3.6 3.6.1 3.6.2 2 2 2 2 Tính tốn thiết kế phần khung máy Thiết kế Kiểm nghiệm THÔNG SỐ CÁC CHI TIẾT ĐẦU RA CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 4.1.Tính tốn thiết kế phần điện 4.1.1 Tổng quan thiết bị phần cứng 4.1.2 Lựa chọn driver điều khiển động bước 4.1.3 Lựa chọn cảm biến hành trình xy lanh 4.1.4 Lựa chọn cảm biến hành trình bàn phơi 4.1.5 Lựa chọn điều khiển trung tâm viii 3 3 3 GVHD: ThS.Nguyễn Xuân Quang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 4.1.6 Tính tốn lựa chọn nguồn cấp, dây dẫn thiết bị bảo vệ 38 4.1.6.1 Tính tốn lựa chọn nguồn cấp: 38 4.1.6.2 Tính tốn lựa chọn dây dẫn .38 4.1.6.3 Tính toán lựa chọn thiết bị bảo vệ: 39 4.2 Hệ thống khí nén 39 4.3 Phần điều khiển .41 4.3.1 Lưu đồ giải thuật 41 4.3.2 Chế độ phát xung PLC S7 200 43 4.3.3 Giao diện quy trình vận hành máy 46 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ 49 5.1 Kết thực nghiệm .49 5.2 Đánh giá .51 5.2.1 Yêu cầu hoàn thành 51 5.2.2 Khuyết điểm cần xử lý 51 KẾT LUẬN .52 HƯỚNG PHÁT TRIỂN .53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 PHỤ LỤC 55 BẢNG VẼ THIẾT KẾ TỦ ĐIỆN 56 BẢNG VẼ THIẾT KẾ CƠ KHÍ .57 ix