Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị hỗ trợ đóng gói cơm cháy

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ HỖ TRỢ ĐÓNG GÓI CƠM CHÁY GVHD: ThS DƯƠNG THỊ VÂN ANH SVTH : TRẦN NHẬT HÀO LÊ VIẾT MINH HIẾU TRẦN PHƯỚC SANG SKL011000 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ HỖ TRỢ ĐÓNG GÓI CƠM CHÁY Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: ThS DƯƠNG THỊ VÂN ANH TRẦN NHẬT HÀO MSSV: Sinh viên thực hiện: MSSV: Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Khoá: 19143241 LÊ VIẾT MINH HIẾU 19143249 TRẦN PHƯỚC SANG 19143321 191431 2019 - 2023 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Bộ môn Công nghệ Chế Tạo máy NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Học kỳ II / năm học 2023 Giảng viên hướng dẫn: ThS Dương Thị Vân Anh Sinh viên thực hiện: Trần Phước Sang MSSV: 19143321 Điện thoại: 0706821978 Trần Nhật Hào MSSV: 19143241 Điện thoại: 0348913810 Lê Viết Minh Hiếu MSSV: 19143249 Điện thoại: 0945978583 Mã số đề tài: 22223DT226 Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị hỗ trợ đóng gói cơm cháy Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Nguyên liệu vận hành máy: cơm cháy có kích thước 100x100x20mm - Phần mềm hỗ trợ: Solidworks, AutoCAD, Festo Fluidsim, GX Work - Năng suất: đóng gói vịng phút Nội dung đồ án: - Tìm hiểu quy trình đóng gói sản phẩm cơm cháy - Tìm hiểu ngun lý hút chân khơng - Nghiên cứu, đề xuất phương án thiết kế máy phần mềm Solidworks, AutoCAD - Tính tốn thiết kế chế tạo mơ hình thiết bị đóng gói - Lắp ráp hồn chỉnh thiết bị đóng gói cơm cháy - Thực nghiệm Các sản phẩm dự kiến - Thuyết minh tập vẽ - Mơ hình thiết bị đóng gói cơm cháy i PHỤ LỤC - Cơm cháy đóng gói Ngày giao đồ án: Ngày nộp đồ án: Tiếng Anh  Tiếng Việt  Trình bày bảo vệ: Tiếng Anh  Tiếng Việt  Ngôn ngữ trình bày: Bản báo cáo: TRƯỞNG KHOA TRƯỞNG NGÀNH (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên)  Được phép bảo vệ (GVHD ký, ghi rõ họ tên) i GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) LỜI CAM KẾT - Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị hỗ trợ đóng gói cơm cháy - GVHD: Th.S Dương Thị Vân Anh - Họ tên sinh viên: Trần Phước Sang - MSSV: 19143321 - Địa sinh viên: 17/6 Đường số 1, Khu phố 4, Phường Linh Trung, Tp Thủ Đức - Số điện thoại liên lạc: 0706821978 - Email: tranphuocsang1990@gmail.com - Họ tên sinh viên: Trần Nhật Hào - MSSV: 19143241 - Địa sinh viên: 135/13A Đường số 14, Phường Tăng Nhơn Phú B, Tp Thủ Đức - Số điện thoại liên lạc: 0348913810 - Email: 19143241@student.hcmute.edu.vn - Họ tên sinh viên: Lê Viết Minh Hiếu - MSSV: 19143249 - Địa sinh viên: 17/6 Đường số 1, Khu phố 4, Phường Linh Trung, Tp Thủ Đức - Số điện thoại liên lạc: 0945978583 - Email: 19143249@student.hcmute.edu.vn - Ngày nộp khóa luận đồ án tốt nghiệp (ĐATN): - Lời cam kết: “Tôi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp (ĐATN) cơng trình tơi nghiên cứu thực Tôi không chép từ viết cơng bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm” Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2023 Ký tên ii LỜI CẢM ƠN Lời nhóm chúng em xin lời cảm ơn đến cha, mẹ thành viên, người thân gia đình ln hậu phương vững chắc, ủng hộ, quan tâm động viên chúng em suốt năm học tập suốt khoảng thời gian chúng em làm hoàn thành đồ án tốt nghiệp Nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Th.S Dương Thị Vân Anh, khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh hướng dẫn tận tình giúp đỡ nhóm chúng em lúc khó khăn q trình thực đồ án tốt nghiệp Nhóm chúng em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến tất thầy cô trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh dạy cho chúng em kiến thức bổ ích để áp dụng vào việc hồn thành đồ án tốt nghiệp trang bị cho thân tảng kiến thức vững để sau áp dụng vào công việc Xin gửi lời cảm ơn đến công ty TNHH Giải Pháp Công Nghiệp CODIA, dẫn tận tình hỗ trợ giúp đưa phương án thiết kế đề tài tối ưu Cuối lời cảm ơn đến tập thể lớp 191431, cảm ơn bạn trải qua năm sinh viên vô tươi đẹp không phần khó khăn vất vả Xin chúc Bạn/Anh/Chị ln thành cơng với ước mơ, hồi bão riêng iii TĨM TẮT ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ HỖ TRỢ ĐÓNG GĨI CƠM CHÁY Nền cơng nghiệp thực phẩm Việt Nam bước phát triển mạnh, việc đóng gói thực phẩm biện pháp thủ cơng dần thay máy móc cơng nghiệp Hiện thị trường có nhiều mẫu mã máy đóng gói cơm cháy máy có kích thước lớn cần khơng gian lắp đặt giá thành tương đối cao, khó phù hợp với loại hình kinh doanh nhỏ lẻ hộ gia đình Với mục đích tạo dạng máy đóng gói bán tự động tích hợp hút chân khơng với giá thành rẻ, nhỏ gọn đạt suất, nhóm chúng tơi thực đề tài “Nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị hỗ trợ đóng gói cơm cháy” Nội dung cơng việc đề tài bao gồm: - Tìm hiểu quy trình đóng gói cơm cháy - Tìm hiểu ngun lý hút chân khơng - Nghiên cứu mẫu máy đóng gói thị trường - Thiết kế hoàn thiện vẽ - Gia công chi tiết để lắp ráp - Tiến hành chạy thử nghiệm điều chỉnh cho sản phẩm Sau hoàn thành việc chế tạo, máy cho kết khả quan phần đáp ứng yêu cầu đặt Tuy nhiên máy cịn sai sót kính mong q thầy xem xét góp ý để sản phẩm hồn thiện iv ABSTRACT RESEARCH, DESIGN AND MANUFACTURE ELDERBERRY PACKAGING SUPPORT EQUIPMENT Vietnam's food industry is gradually thriving, so manual food packaging is gradually being replaced by industrial machines Currently, there are many models of elderberry packaging machines on the market, but these machines have large sizes that need installation space as well as relatively high prices, difficult to suit small businesses such as households In order to create a form of semi-automatic packaging machine integrated with the vacuum at a low price, compact but still productive, our team has carried out the project "Research, design and manufacture elderberry packaging support equipment" Tasks to include: - Learn elderberry packaging processes - Learn the principle of vacuum suction - Research packaging machine models on the market - Complete design of drawings - Machining parts for assembly - Conduct test runs and adjusts to the finished product After manufacturing, the machine has given positive results and partly met the requirements However, the machine still has errors, I hope you will consider and comment to make the product more complete iv MỤC LỤC Trang NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i LỜI CAM KẾT ii LỜI CẢM ƠN iii TÓM TẮT ĐỒ ÁN iv MỤC LỤC v DANH MỤC BẢNG BIỂU vi DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH vii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT viii CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 1.3 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.5.1 Cơ sở phương pháp luận 1.5.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể 1.6 Kết cấu ĐATN CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 2.1 Giới thiệu 2.1.1 Cơm cháy 2.1.2 Các loại bao bì đóng gói thị trường 2.2 Sơ lược giai đoạn đóng gói cơm cháy 2.2.1 Đóng gói cơm cháy cổ truyền 2.2.2 Đóng gói cơm cháy tự động 2.3 Các nghiên cứu liên quan đến đề tài v 2.3.1 Các nghiên cứu nước 2.3.2 Các nghiên cứu nước 10 2.4 Máy đóng gói hút chân không hàn miệng túi 11 2.4.1 Trong công nghiệp 11 2.4.2 Máy đóng gói hút chân khơng gia đình 12 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 14 3.1 Khảo sát thiết kế máy đóng gói 14 3.1.1 Máy đóng gói dạng nằm ngang 14 3.1.2 Máy đóng gói dạng đứng 15 3.1.3 Máy đóng gói bán tự động 15 3.2 Cơ sở lý thuyết tính tốn 16 CHƯƠNG 4: PHƯƠNG HƯỚNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP VỀ THIẾT BỊ 19 4.1 Giới thiệu nguồn gốc chọn đề tài 19 4.1.1 Giới thiệu công ty nhận đề tài 19 4.1.2 Giới thiệu dây chuyền làm cơm cháy 19 4.2 Yêu cầu đề tài 21 4.3 Sơ đồ khối hoạt động thiết bị 22 4.4 Nguyên lý hoạt động thiết bị 22 4.5 Phương án thiết kế 22 4.5.1 Phương hướng thiết kế 22 4.5.2 Các phương án thiết kế 23 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ 27 5.1 Lựa chọn xi lanh khí nén 27 5.1.1 Lựa chọn xi lanh 27 5.1.2 Lựa chọn xi lanh 30 5.1.3 Lựa chọn xi lanh 32 5.1.4 Lựa chọn xi lanh 33 5.1.5 Lựa chọn xi lanh 5, 5’ 36 5.1.6 Lựa chọn xi lanh 6, 6’ 38 v Hình 6.30 Kết thực nghiệm trình hàn miệng túi lần Kết quả: Đường hàn không đẹp, chưa kín Nguyên nhân: Thời gian hàn ngắn, dây nhiệt chưa nóng cộ Cách khắc phục: Tăng thời gian hàn - Thực nghiệm lần 2: Thiết lập thời gian hàn giây Hình 6.31 Kết thực nghiệm trình hàn miệng túi lần 85 Kết quả: Đường hàn đẹp, kín - Thực nghiệm lần 3: Thiết lập thời gian hàn giây Hình 6.32 Kết thực nghiệm trình hàn miệng túi lần Kết quả: Đường hàn kín bị cháy Nguyên nhân: thời gian hàn lâu Khắc phục giảm thời gian hàng Kết luận: Sau lần thực nghiệm cấu hàn miệng túi hoạt động ổn định xác định thời gian hàn giây * Tiến hành thực nghiệm chạy sản phẩm: 86 Thiết lập thông số thiết bị sau: - Góc nghiêng thùng phơi: 18° - Hành trình xi lanh đẩy: 300m - Thời gian hút chân không: 1s - Thời hàn miệng túi: 4s Tiến hành chạy thực nghiệm 10 lần để xác định suất thực tế: Bảng 6.5 Kết thực nghiệm Lần thực nghiệm Thời gian (s) 10,28 10,26 10,32 9,93 10,06 10,01 10,47 10,65 10,29 10 10,33 Kết thực nghiệm bị ảnh hưởng người bấm thời gian, người vận hành, áp suất bình khí nén Tuy nhiên dựa vào số liệu trên, ta thấy trung bình khoảng 10 giây đóng gói sản phẩm Suy ra, ta khoảng cái/phút Kết luận: Năng suất thực tế thiết bị cái/phút Đạt yêu cầu đề cho đề tài 87 Hình 6.33 Cơm cháy sau đóng gói 88 CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Trải qua học kỳ nghiên cứu thực đề tài “NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ HỖ TRỢ ĐÓNG GÓI CƠM CHÁY”, nhóm chúng em nhận giúp đỡ tận tình giáo viên hướng dẫn cơng ty TNHH Giải Pháp Công Nghiệp CODIA Cùng thành viên nhóm cố gắng hồn thành đồ án tốt nghiệp hoàn thành nhiệm vụ sau: - Tìm hiểu quy trình đóng gói cơm cháy thủ cơng cơng nghiệp - Nghiên cứu đề phương án thiết kế - Tính tốn thiết kế phận thiết bị, thiết kế 3D phần mềm Solidworks 2020, xuất vẽ 2D phần mềm AutoCAD 2020, lập trình điều khiển phần mềm GX Work - Hoàn thành tập thuyết minh - Hoàn thành tập vẽ lắp, vẽ 2D để tiến hành gia công - Gia công thiết bị theo vẽ thiết kế - Máy chạy đạt suất yêu cầu bàn giao cho công ty CODIA Kiến nghị Do thời gian thực đồ án khả kinh phí có hạn nên ngồi kết đạt được, xin đề xuất số ý kiến sau nhằm phát triển hoàn thiện đề tài nữa: - Cải tiến thiết kế thêm hệ thống cấp túi tự động, giúp thiết bị hoạt động liên tục không cần dừng lại để công nhân cấp túi - Cải tiến gia nhiệt để việc hàn hiệu dễ dàng (có thể tính tốn để sử dụng hàn miệng túi gia nhiệt liên tục, giảm thời gian để làm nóng dây hàn) - Cải tiến cụm ép miệng túi hút chân không hàn miệng túi để cụm hoạt động ổn định liên kết với Với khuyến nghị trên, hy vọng có nhiều doanh nghiệp vừa nhỏ áp dụng máy chúng tơi vào sản xuất với phiên tốt hơn, hoàn thiện hơn, góp phần đưa giải pháp cơng nghệ tiếp cận sâu tới doanh nghiệp nhỏ 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Tấn Đời cộng sự, Một nghiên cứu thực nghiệm ứng dụng cánh tay robot khí nén hệ thống phân loại tự động theo màu sắc, Tạp chí khoa học trường Đại học Tiền Giang, số 13, 2023 [2] Đặng Thiện Ngơn, Giáo trình Trang bị điện – Điện tử máy công nghiệp, NXB ĐHQG TP HỒ CHÍ MINH, 2013 [3] Nguyễn Ngọc Phương, Hệ thống điều khiển khí nén, NXB Giáo dục [4] Phạm Nguyễn Thành Vinh - Nguyễn Lâm Duy - Đoàn Hồng Hà - Bùi Quang Hân - Đỗ Xuân Hội - Đào Quang Thiều - Trương Đặng Hoài Thu - Trần Thị Mỹ Trinh, Vật Lí 10, Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam, 2022 [5] Anpha Tech Co Ltd, Máy đóng gói cơm cháy, link https://maydonggoi.com.vn/vi/maydong-goi-com-chay.html [6] Cơng ty TNHH Misumi Việt Nam, Compression Springs, link Compression Springs Round Wire, Standard Lengths, Stainless Steel | MISUMI | MISUMI (misumi-ec.com) [7] CNV Automation, Máy đóng gói tự động trục ngang, link https://cnva.vn/may-dong-goitu-dong-truc-ngang/ [8] Công ty cổ phần thiết bị Hitech quốc tế, Máy đóng gói hộp khăn giấy napkin 1/4, link http://thietbihitech.vn/detail/may-dong-goi-hop-khan-giay-napkin-14-2200.html [9] Công ty TNHH Thương Mại Tuấn Hưng Phát, Lưu lượng gì, link Lưu lượng gì? Cách đo lưu lượng dịng chảy (vancongnghiepvn.net) [10] Phạm Hoa, Nhựa PA gì? ứng dụng nhựa PA sản xuất, đời sống, link https://nhuaphatthanh.com/nhua-pa-la-gi.html#2_Trong_linh_vuc_doi_song [11] Uniduc JSC, Máy đóng gói hút chân khơng cơng nghiệp, link https://uniduc.com/vi/blog/may-dong-goi-hut-chan-khong-cong-nghiep [12] Thiết bị tự động online, PLC Mitsubishi – FX0N – 60MR, link https://thietbitudongonline.com/https-wp-me-pa1acq-aw/plc/mitsubishi/fx/plc-mitsubishifx0n-60mr/ [13] Yonatan Rafael, The Effect of Time and Temperature on the Strength of a Seal on a Plastic Packaging Bag, Califonia State Science Fair, Project Summary 2008 90 [14] Yeşim Benal YURTLU , Elỗin YELOLU , Kubilay Kazm VURSAVU , Kamil SAầILIK, "COEFFICIENT OF FRICTION OF POTATO," ADÜ Ziraat Fakültesi Dergisi, 2011 [15]Airtac International Group, Airtac Product Catalogue, link https://us- en.airtac.com/pro_det.aspx?c_kind=4&c_kind2=19&c_kind3=0&c_kind4=4&c_kind5=&id =597&AirTAC-Product-Catalogue-PDF [16] Indochina Group, Ngơn ngữ lập trình PLC LAD (Ladder Diagram), link NGƠN NGỮ LẬP TRÌNH PLC LAD (LADDER DIAGRAM) (schneider.com.vn) 91 PHỤ LỤC ➢ Code điều khiển: I II III IV V XÁC NHẬN CỦA ĐƠN VỊ ỨNG DỤNG VI VII S K L 0