Tự động hóa máy đếm tiền giấy

Trong những năm gần đây, bên cạnh sự phát triển như vũ bão của nền khoa học kỹ thuật thế giới, lĩnh vực khoa học kỹ thuật Việt Nam cũng có những chuyển biến lớn và tích cực. Và ngành cơ khí Việt Nam bắt đầu trỗi dậy mạnh mẽ với việc liên tục tiếp thu các kiến thức khoa học kỹ thuật tiên tiến từ các quốc gia hàng đầu về công nghệ. Một trong số đó là lĩnh vực tự động hoá. Trên thế giới, công nghệ tự động hoá đã phát triển từ rất lâu và vững chắn, tuy nhiên ở Việt Nam đây là 1 lĩnh vực mới đang thu hút sự chú ý của một lượng lớn những tập đoàn công ty đang lăm nhe chiếm lĩnh nền sản xuất tiên tiến. Một lần nữa yêu cầu bức thiết về nguồn nhân lực chất lượng cao từ các trường đại học có khả năng tiếp thu và thực hiện công nghệ Tự động hoá nói riêng và cơ khí nói chung trở nên bức thiết hơn bao giờ hết. Và để đáp ứng nhu cầu bức thiết đó, trường ĐH BK TPHCM đã mở đồ án môn học Tự động hoá sản xuất, một đồ án bước đầu giúp sinh viên tiếp cận được công nghệ tiên tiến trên thế giới.

Đồ án tự động hóa sản xuất – GVHD.TS Lưu Thanh Tùng NỘI DUNG LỜI NÓI ĐẦU PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY ĐẾM TIỀN GIẤY 1 1.1. Lịch sử phát triển của máy đếm tiền giấy 2 1.2. Nhu cầu sử dụng máy đếm tiền giấy 3 1.3. Các loại máy đếm tiền giấy 4 PHẦN 2: PHÂN TÍCH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ. 2.1. Phân tích sản phẩm 5 2.2. Các phương án thiết kế 6 2.3. Chọn phương án thiêt kế 8 PHẦN 3: THIẾT KẾ SƠ BỘ: 3.1. Các bộ phận của máy 9 3.2. Năng suất làm việc: 10 PHẦN 4: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC 4.1. Tính toán và thiết kế động học 4.1.1. Nội dung thiết kế động học 11 4.1.2. Sơ đồ nguyên lý 12 4.1.3. Sơ đồ động học 15 4.1.4. Tính toán tỷ số truyền 16 4.1.5. Hoạt động của máy 17 4.2. Tính toán động lực học và chọn động cơ 4.2.1. Cụm hút 18 4.2.2. Tính toán công suất và chọn động cơ 24 4.3. Nguyên lý đếm tiền 4.3.1. Cấu tạo của cảm biến 26 4.3.2. Nguyên lý hoạt động mạch đếm 27 PHẦN 5: QUI TRÌNH VẬN HÀNH, HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, BẢO TRÌ, BẢO DƯỠNG. PHẦN 6: MÔ PHỎNG. PHẦN 7: TÀI LIỆU THAM KHẢO Nhóm 01 – Hệ thống đếm tiền tự động không mở dây buộc Trang 1 Đồ án tự động hóa sản xuất – GVHD.TS Lưu Thanh Tùng LỜI NÓI ĐẦU Trong những năm gần đây, bên cạnh sự phát triển như vũ bão của nền khoa học kỹ thuật thế giới, lĩnh vực khoa học kỹ thuật Việt Nam cũng có những chuyển biến lớn và tích cực. Và ngành cơ khí Việt Nam bắt đầu trỗi dậy mạnh mẽ với việc liên tục tiếp thu các kiến thức khoa học kỹ thuật tiên tiến từ các quốc gia hàng đầu về công nghệ. Một trong số đó là lĩnh vực tự động hoá. Trên thế giới, công nghệ tự động hoá đã phát triển từ rất lâu và vững chắn, tuy nhiên ở Việt Nam đây là 1 lĩnh vực mới đang thu hút sự chú ý của một lượng lớn những tập đoàn công ty đang lăm nhe chiếm lĩnh nền sản xuất tiên tiến. Một lần nữa yêu cầu bức thiết về nguồn nhân lực chất lượng cao từ các trường đại học có khả năng tiếp thu và thực hiện công nghệ Tự động hoá nói riêng và cơ khí nói chung trở nên bức thiết hơn bao giờ hết. Và để đáp ứng nhu cầu bức thiết đó, trường ĐH BK TPHCM đã mở đồ án môn học Tự động hoá sản xuất, một đồ án bước đầu giúp sinh viên tiếp cận được công nghệ tiên tiến trên thế giới. Có thể nói đồ án Tự động hoá sản xuất là một trong những nấc thang quan trọng giúp sinh viên liên hệ thực tiễn và lý thuyết thông qua các chương trình mô phỏng hàng đầu trên thế giới hiện nay. Nó đòi hỏi sự kết hợp một cách khôn khéo các kiến thức về công nghệ đã học cùng với cách áp dụng linh hoạt vào chương trình để có thể hoàn thành đồ án đồng thời hình dung một cách tổng quan quá trình thiết kế một hệ thống tự động hoàn chỉnh. Từ đó giúp sinh viên có cái nhìn tốt nhất về nghề nghiệp mà mình chọn sau này. Đồ án này tập trung vào các vấn đề chính sau đây: - Thiết kế hệ thống. - Mô phỏng hoạt động của hệ thống. Dù đã rất cố gắng tuy nhiên do kinh nghiệm thực tiễn còn hạn chế nên đồ án chưa được đầy đủ và còn nhiều sai sót. Rất mong sự đóng góp nhận xét chân thành của các thầy để nhóm có thể hoàn thiện đồ án một cách tốt nhất. Cuối cùng nhóm xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô trong bộ môn và đặc biết là TS. Lưu Thanh Tùng đã giúp nhóm một cách tận tình để nhóm có thể hoàn thành đồ án này. Sinh viên thực hiện THÂN TRỌNG KHÁNH ĐẠT NGUYỄN QUANG THANH TRẦN ĐỨC THỊNH Nhóm 01 – Hệ thống đếm tiền tự động không mở dây buộc Trang 2 Đồ án tự động hóa sản xuất – GVHD.TS Lưu Thanh Tùng PHẦN 1 TỔNG QUAN MÁY ĐẾM TIỀN GIẤY 1.1. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA MÁY ĐẾM TIỀN GIẤY Hệ thống máy đếm tiền giấy tự động đầu tiền trên thế giới được giới thiệu năm 1920 tại Mỹ bởi công ty Federal Bill Counter. Hệ thống này giúp tăng năng suất cho công tác kiểm kê tại cục Dự trữ liên bang Mỹ lúc bấy giờ và giúp giảm sai sót cho con người. Đến năm 1962, Tokyo Calculating Machine Works, tại Nhật đã giới thiệu một loại đếm tiến giấy với công nghệ vượt bậc, chiếm ưu thế trên thị trường lúc bấy giờ. Máy có tốc độ đếm rất cao và tăng độ chính xác. Năm 1981 với việc phát triển và nâng cao loại máy đếm tiền dựa trên nguyên tắc lực ma sát. Tốc độ máy đếm tiền rất cao, có thể đạt 72000 tờ/giờ, điều này đã loại bỏ sự cần thiết của con người trong công tác kiểm kê tiền. Với sự phát triển của khoa học máy tính, việc nhận dạng tiền giả, loại bỏ các tờ tiền bị rách nát quá nhiều cũng được thực hiện. Công nghệ phát hiện tiền giả được nghiên cứu và cải tiến rất nhiều, nó dựa trên nguyên tắc nhận dạng ký tự bằng mực từ, mực tia tử ngoại…để xác định tiền giả và loại bỏ chúng. 1.2. NHU CẦU SỬ DỤNG MÁY ĐẾM TIỀN GIẤY Công tác đếm tiền và kiểm kê tiền bạc là 1 công việc không thể thiếu tại các ngân hàng ở mọi nơi trên thế giới. Mặc dù hiện nay việc sử dụng tài khoản ngân hàng, thanh toán qua thẻ rất phỏ biến nhưng vấn đề trao đổi sử dụng và lưu trữ tiền mặt chiếm một số lượng rất lớn. Các quốc gia ở các nước đang phát triển có nhu cầu sử dụng máy đếm tiền nhiều hơn ở các nước phát triển. Đặc biệt các khu vực như Châu Phi, Châu Á sử dụng rất lớn, một số nước điển hiền như Ấn Độ, Trung Quốc, Việt Nam, Zimbabwe…Các nước có đồng tiền nhỏ, lạm phát nhiều thì càng sử dụng nhiều máy đếm tiền. 1.3. CÁC LOẠI MÁY ĐẾM TIỀN GIẤY Có nhiều cách phân loại máy đếm tiền, ở đây ta phân làm 2 loại. Loại máy đếm tiền vẫn giữ dây buộc tiền và loại phải bỏ dây buộc tiền. 1.3.1. Máy đếm tiền phải gỡ dây buộc: Trong quá trình đếm phải gỡ bỏ phần bó tiền phía đuôi, máy sử dụng cơ cấu quét tiền đi qua các cặp diode hồng ngoại ( mắt thần), làm thay đổi điện áp diode thu, tín hiệu này được đưa vào bộ xử lý, qua đó đếm số lượng tờ tiền được bỏ vào trong máy.  Ưu điểm: - Tốc độ đếm khá cao, khoảng 1000 tờ/phút. - Kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, kích thước hợp lí. - Dễ sử dụng, bảo trì, bảo dưỡng. Nhóm 01 – Hệ thống đếm tiền tự động không mở dây buộc Trang 3 Đồ án tự động hóa sản xuất – GVHD.TS Lưu Thanh Tùng - Độ bền khá cao, giá thành rẽ  Nhược điểm: - Phải bỏ dây buộc tiền khi đếm, do đó làm tốn công tháo và buộc dây giữ tiền. - Gặp kho khăn khi đếm các loại tiền công vênh, gấp nhăn. - Khi sử dụng loại máy này, người sử dụng phải tháo bỏ bộ phận bó tiền phía đuôi, do đó, trong quá trình kiểm kê, không đảm bảo được độ chính xác khi có 2 hay nhiều tờ tiền dính nhau, phải lau chùi thường xuyên cặp diode hồng ngoại để đảm bảo không có vật cản giữa cặp diode này trong quá trình đếm. HÌNH 1.1. MÁY ĐẾM TIỀN DẠNG TRƯỢT  Hiện nay chúng ta còn có các loại máy đếm tiên bỏ túi, rất gọn nhẹ Nhóm 01 – Hệ thống đếm tiền tự động không mở dây buộc Trang 4 Đồ án tự động hóa sản xuất – GVHD.TS Lưu Thanh Tùng HÌNH 1.2. MÁY ĐẾM TIỀN BỎ TÚI 1.3.2. Máy đếm tiền không cần gỡ dây buộc: Năm 1957, nhận thấy sự bất tiện của các loại máy đếm tiền phải gỡ bỏ dây buộc, ông De La Rue người Anh đã phát minh ra loại máy đếm tiền hút chân không. De La Rue cũng chính là người phát minh ra máy ATM năm 1967. HÌNH 1.3. MÁY ĐẾM TIỀN HÚT CHÂN KHÔNG ĐẦU TIÊN TRÊN THẾ GIỚI Đây là một loại máy đếm tiền được cải tiến từ những ưu nhược điểm từ loại máy đếm tiền phải bỏ dây buộc.Thông thường ở các ngân hàng người ta thường buộc tiên theo từng lóc, do đó việc sử dụng máy đếm tiền loại này rất hữu dụng, người kiểm kê không phải mất thời gian gỡ và buộc dây giữ tiền. Thêm vào đó tốc độ đếm tiền rất là nhanh, tốc độ trung bình Nhóm 01 – Hệ thống đếm tiền tự động không mở dây buộc Trang 5 Đồ án tự động hóa sản xuất – GVHD.TS Lưu Thanh Tùng đạt được là 100 tờ/4 giây. Hệ thống đếm tiền này có đầy đủ các thiết bị nhận diện và loại bỏ tiền giả, đảm bảo độ chính xác cao. HÌNH 1.4. CÁC MODEL CỦA HÃNG MAXSELL(ẤN ĐỘ). Tuy nhiên loại máy đếm tiền loại này đều dựa trên nguyên tắc hút chân không nên kích thước và trọng lượng máy sẽ lớn hơn so với loại gỡ dây buộc. Tuy nhiên, việc hạn chế kích thước cũng được tối ưu. Thêm vào đó, do sử dụng hệ thống hút chân không nên phải được bảo trì bão dưỡng thường xuyên.  Trên thế giới hiện nay người ta cũng có nhiều phát minh mới về máy đếm tiền loại này, đó là dạng máy đếm sử dụng 1 con lăn như chiếc nhẫn. Mỗi lần trượt thì nó sẽ đếm, cách đếm nay giống như cách đểm thủ công của con người. Có điều con người không phải đếm là đã có bao nhiêu tiền. Nhóm 01 – Hệ thống đếm tiền tự động không mở dây buộc Trang 6 Đồ án tự động hóa sản xuất – GVHD.TS Lưu Thanh Tùng HÌNH 1.5. MÁY ĐẾM TIỀN DẠNG NHẪN ĐEO TAY PHẦN 2 PHÂN TÍCH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.1. PHÂN TÍCH SẢN PHẨM. Trên thế giới ngoài những sản phẩm máy đếm tiền buộc dây quấn, thì trong khoảng 50 năm trở lại đây người ta đang phát triển loại máy đếm tiền không cần gỡ bỏ dây quấn. Hiện nay có nhiều model sản phẩm của các công ty như MAXSELL,GBTECH, SAGUN ELECTRONICS NOIDA, TEXTRON (Ân Độ), TAY-CHIAN (Đài Loan), Hebei Huijin Electromechanical (Trung Quốc)  Một số sản phẩm phổ biến trên thị trường: HÌNH 2.1. MODEL C-29 CỦA HÃNG SAGUN ELECTRONICS NOIDA Nhóm 01 – Hệ thống đếm tiền tự động không mở dây buộc Trang 7 Đồ án tự động hóa sản xuất – GVHD.TS Lưu Thanh Tùng Nhóm 01 – Hệ thống đếm tiền tự động không mở dây buộc Trang 8 Đồ án tự động hóa sản xuất – GVHD.TS Lưu Thanh Tùng HÌNH 2.2. MODEL TC5500 CỦA HÃNG TAY-CHIAN (ĐÀI LOAN) HÌNH 2.3. MODEL XD-0372 CỦA BEIJING ROYAL AVIATION TECHNOLOGIES BẢNG 2.1. THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MỘT SỐ MÁY TRÊN THỊ TRƯỜNG STT Model Hãng sản xuất Đặc tính kĩ thuật Công suất (W) Khối lượng (Kg) Năng suất trên 100 tờ (s) 1 MX-600 Desktop MAXSELL 420 32 4.2 2 MX-600 Floor 440 47 4 3 TC 5500 TAY-CHIAN 330 25 3.5 4 TC 5500s 330 40 3 5 C-29 SAGUN ELECTRONICS 350 30 4 6 XD-0372 BEIJING ROYAL AVIATION TECHNOLOGIES 355 28 4 Nhóm 01 – Hệ thống đếm tiền tự động không mở dây buộc Trang 9 Đồ án tự động hóa sản xuất – GVHD.TS Lưu Thanh Tùng  NGUYÊN LÝ CHUNG CỦA HỆ THỐNG ĐẾM TIỀN: HÌNH 2.4. TỔNG QUAN HỆ THỐNG MÁY ĐẾM TIỀN Về cơ bản các hệ thông đếm tiền đểu sử dụng chung 1 nguyên lý tách tiền, chúng đểu sự dụng 1 cơ cấu hút chân không và sự kết hợp đồng bộ 2 chuyển động quay của đầu hút và đĩa quay chứa các đầu hút bởi hệ thống bánh răng hành tính, nhờ hệ thống bánh răng hành tình với bánh răng lớn đứng yên đã tạo nên sự chuyển động đồng bộ giữa đĩa quay và đâu hút. Các hệ thống đếm tiền thường có những cải tiến về bộ phận đếm và cơ cấu giữ, dưới đây là một số phương án cải tiến mà người ta đã sử dụng. Nhóm 01 – Hệ thống đếm tiền tự động không mở dây buộc Trang 10 [...]... Trang 23 Đồ án tự động hóa sản xuất – GVHD.TS Lưu Thanh Tùng PHẦN 4 TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC 4.1 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC 4.1.1 Nội dung thiết kế động học Động học máy là bao gồm các chuyển động và sự phối hợp giữa các chuyển động để tạo ra tốc độ, chiều quay như mong muốn Đối với máy đếm tiền thì việc làm đầu tiên là chúng ta phải tách riêng lẻ từng tờ tiền ra sau đó đếm, do đó phải... khí Sau khi tờ tiền được thả ra, tờ tiền sẽ khơng thể tự động quay trở lại bó tiền 1 mà nó sẽ được giữ lại tại vị trí sau cùng 1A để tránh hiện tượng một tờ tiền được đếm 2 lần Nhóm 01 – Hệ thống đếm tiền tự động khơng mở dây buộc Trang 18 Đồ án tự động hóa sản xuất – GVHD.TS Lưu Thanh Tùng 2.2.2 Phương án 2: Như đã trình bày về loại cảm biến Cảm biến áp suất màng để phản hồi tín hiệu tờ tiền ở trên Thì... cơng thức tính hệ vi sai sau: Nhóm 01 – Hệ thống đếm tiền tự động khơng mở dây buộc Trang 28 Đồ án tự động hóa sản xuất – GVHD.TS Lưu Thanh Tùng c i12 = 0 − nc Z 16 = (−1)0 2 = n2 − nc Z1 48 nc = n1 = 300 (v / p ) ⇒ n2 = −2n1 = −600 (v / p ) HÌNH 4.5 SƠ ĐỘNG HỌC  Kết luận: Nhóm 01 – Hệ thống đếm tiền tự động khơng mở dây buộc Trang 29 Đồ án tự động hóa sản xuất – GVHD.TS Lưu Thanh Tùng n1 = 300(v... Trang 34 Đồ án tự động hóa sản xuất – GVHD.TS Lưu Thanh Tùng BẢNG 4.3 CÁC LOẠI CẢM BIẾN TIỆM CẬN DẠNG ĐIỆN CẢM Chọn model E2E của hãng OMRON, loại DC 3 dây nối thường loại E2E-X5E1 4.3.3 Ngun lý hoạt động mạch đếm: Q trình đếm tiền được thực hiện như sau: Nhóm 01 – Hệ thống đếm tiền tự động khơng mở dây buộc Trang 35 Đồ án tự động hóa sản xuất – GVHD.TS Lưu Thanh Tùng Tại thời điểm ban đầu, máy sẽ kiểm... tờ tiền trong máy đếm tiền bó tự động là sử dụng 5 giác hút, được phân bố đều trên một đĩa quay Các giác hút này quay tương đối với đĩa quay với chiều ngược lại Khi đĩa quay quay, với lực hút chân khơng, các giác hút với chiều quay ngược lại sẽ hút lần lượt từng tờ tiền, bẻ cong chúng và lần lượt đưa qua các cơ cấu đếm tự động Các phương án thiết kế cơ cấu đếm của máy đếm tiền tự động: 2.2.1 Phương... trong hình 5 Để đơn giản hóa, hình chỉ biểu diễn một đầu hút, thêm vào đó, các bộ phận như ống lót chống ma sát và ổ lăn… sẽ được bỏ qua, khơng miêu tả trong hình để có cái nhìn rõ hơn về những đặc điểm quan trọng của máy đếm tiền tự động Nhóm 01 – Hệ thống đếm tiền tự động khơng mở dây buộc Trang 12 Đồ án tự động hóa sản xuất – GVHD.TS Lưu Thanh Tùng HÌNH 2.7 SƠ ĐỒ LẮP CỦA MÁY Cơ cấu đĩa quay 4 có... án tự động hóa sản xuất – GVHD.TS Lưu Thanh Tùng HÌNH 2.5 CÁC LOẠI CẢM BIẾN XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ ĐẾM 2.2 CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ Ý tưởng thiết kế máy đếm tiền tự động đều dựa trên ngun lý tách lần lượt từng tờ tiền có trong một bó, sau đó lần lượt từng tờ được đưa qua các cơ cấu đếm số lượng tờ tiền, tín hiệu thu được được đưa qua bộ xử lý, xuất kết quả ra màn hình hiển thị Cơ cấu tách từng tờ tiền trong máy. .. hình thể hiện cơ cấu truyền động tới bộ phận cơng tác Động cơ quay sẽ truyền chuyển động qua bộ truyền đai để cung cấp chuyển động cho đĩa lớn số 2, trên đĩa lơn số 2 sẽ mang các trục hút để tách các tờ tiền , việc tách các tờ tiền sẽ được thể hiện rõ hơn ở các hình 4.2, 4.3(2) và 4.3(3) bên dưới Nhóm 01 – Hệ thống đếm tiền tự động khơng mở dây buộc Trang 24 Đồ án tự động hóa sản xuất – GVHD.TS Lưu... đầu hút 14 Lỗ hút Trang 22 Đồ án tự động hóa sản xuất – GVHD.TS Lưu Thanh Tùng 3.2 NĂNG SUẤT LÀM VIỆC: • Năng suất đếm của máy là 100 tờ trong vòng 4s • Giả sử 1 vòng quay máy đếm được 5 tờ tiền (đĩa quay gồm có 5 ống hút) Do đó 100 tiền n1 = thì cần 20 vòng  vận tốc của đĩa quay cần thiết • Vậy vận tốc n1=300 (vòng/phút) - Nhóm 01 – Hệ thống đếm tiền tự động khơng mở dây buộc 20 × 60... – Hệ thống đếm tiền tự động khơng mở dây buộc 3.5 Độ chân khơng MAX mbar 48 Trang 31 ‘’Hg 28.5 Đồ án tự động hóa sản xuất – GVHD.TS Lưu Thanh Tùng 4.2.2 TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ  u cầu: - Động cơ DC khơng chổi than - Khối lượng nhẹ, kích thước nhỏ - Đặc tính cơ: Số vòng quay khơng đổi, độc lập với moment xoắnChính xác khi đếm tiền  Chọn lựa: - Chọn động cơ cơng suất 100w BẢNG 4.2 BẢNG CHỌN ĐỘNG CƠ BRUSHLESS . thống đếm tiền tự động không mở dây buộc Trang 2 Đồ án tự động hóa sản xuất – GVHD.TS Lưu Thanh Tùng PHẦN 1 TỔNG QUAN MÁY ĐẾM TIỀN GIẤY 1.1. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA MÁY ĐẾM TIỀN GIẤY Hệ thống máy đếm. tự động hóa sản xuất – GVHD.TS Lưu Thanh Tùng NỘI DUNG LỜI NÓI ĐẦU PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY ĐẾM TIỀN GIẤY 1 1.1. Lịch sử phát triển của máy đếm tiền giấy 2 1.2. Nhu cầu sử dụng máy đếm tiền giấy. nước có đồng tiền nhỏ, lạm phát nhiều thì càng sử dụng nhiều máy đếm tiền. 1.3. CÁC LOẠI MÁY ĐẾM TIỀN GIẤY Có nhiều cách phân loại máy đếm tiền, ở đây ta phân làm 2 loại. Loại máy đếm tiền vẫn giữ