thiết kế hệ thống điều khiển tự động hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao

ế Vì vậy mỗi sinh viên ngành công nghệ chế to máy c n nầ ắm vững kiến thức đ được học ti trưng, những hiểu biết trong thực tế để ứ ng dụng chế to ra các sản phẩm có giá trị cao.. ể-

L p sinh ho t : 20CKHK - Nhóm : 20.03 ớ  Ngưi hướng d n : ẫ TS Hoàng Văn Thnh

T S Trần Ngọc Hải

Đà Nẵng, 2023

Đi học Đà Nẵng Cộng hòa x hội chủ nghĩa Việt NamTrưng Đi học Bách khoa Độc lập Tự do Hnh phúc- - -  

Khoa: Cơ khí

B ộ môn: Chế t o máyạNHIỆM VỤ

THIẾT KẾ ĐỒ ÁN LIÊN MÔN 3

Họ và tên sinh viên - : Nguyễn Võ Huy Hoàng - Hoàng Hữu Hùng

Chuyên ngành : Cơ Khí Hàng Không

Tên đề tài : Hệ thng phân loi sản phẩm theo chiều cao Các s liệu ban đầu :

- Năng suất = 20 sản phẩm/ phút - Kích thước phôi :

• Nhỏ hơn 60cm • Bằng 60cm • Lớn hơn 60cm - Khi lượng phôi : 100g 3 Nội dung thuyết minh :

3.1 Tổng quan về máy, hệ thng thiết kế

3.2 Phân tích , lựa chọn phương án thiêt kế cho hệ thng+/ Phân tích và chọn ph ng án thiết kế.ươ

+/ Thiết kế động học

+/ Xây dựng bản vẽ sơ đồ nguyên lý (A3)

3.3 Tính toán thiết kế kết cấu của hệ thng truyền động cơ khí +/ Tính toán công suất

+/ Tính toán cơ cấu chính

+/ Xây dựng bản vẽ kết cấu chung (A0) 3.4 Thiết kế hệ thng điều khiển

+/ Xây dựng nguyên lý điều khiển, biểu đồ trng thái+/ Chọn ph ng pháp thiết kế mch điều khiểnươ+/ Thiết kế mch điều khiển

+/ Xây dựng bản vẽ hệ thng điều khiển (A0) 3.5 Mục lục; Tài liệu tham khảo; Phụ lục (nếu có).

4 Chế to mô hình thiết kế, lắp ráp mch điều khiển và vận hành

+/ Bản vẽ kết cấu chung của máy: 1A0

6 Ngày giao nhiệm vụ: 10/01/2023

3 7 Ngày hoàn thành nhiệm vụ:

Thông qua bộ môn Giảng viên hướng dẫn ngày tháng năm 2023 (ký và ghi rõ họ tên) Trưởng bộ môn

Mục l c ụ

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN V MÁY, H ỀỆ THỐNG THI T K ẾẾ 9

1.1 Đặ ấn đề 9t v1.2 T ng quan v dây chuy n s n xuổềềảất t ng và h ự độệ thống phân loại sản ph m ẩ 9

1.2.1.Tự động hóa và vai trò c a t ủ ự động hóa trong đi sng s n xu t ả ấ 9

1.2 Khái ni m dây chuy n s n xu t t 2 ệ ề ả ấ ự động hóa 10

2.2 Phân tích, tính toán và chọn phương án thiết kế 26

2.2.1 Thi t k h ế ế ệ thng băng tải 26

2.2.2 Thi t k h ế ế ệ thống cánh tay g p ắ 30

2.2.3 Thi t k ế ế ngăn chứa sản phẩm phân lo i  33

2.2.4 Ch n ngu n mọ ồ ột chiều và rơ le trung gian 33

CHƯƠNG 3 : THI T K K T C UẾẾ ẾẤ 34

3.1 Tính toán các cơ cấu chính của máy 34

3.2 Xây d ng b n v k t c u ựảẽ ế ấ 36

CHƯƠNG 4 :THI T K H ẾẾ Ệ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 37

4.1: Cơ sở lý thuyết điều khiển ứng dụng cho đề tài: 37

4.2/Thi t k h ế ế ệ thống điều khiển: 38

4.2.1 C u trúc chung c a mấ ủ ột sơ đồ ch điện khí nén 38 m4.2.2: Phương pháp thi t k mế ế ch điều khiển tuần tự 38

4.2.3: Phương pháp thiết kế mch theo t ng ầ 39

4.2.4 :Phương pháp thiết kế mạch theo nhịp 39

5 4.2.5: Nh n xét và chậ ọn phương án thiết kế 42

Danh m c hình ụảnhCHƯƠNG 1

Hình 1 1 Dây chuy n l p ráp ô tô ề ắ 9

Hình 1 2 H ệ thng phân lo i s n ph n theo màu s c  ả ẩ ắ 11

Hình 1 3 H ệ thng phân loi cam theo kích thước 11

Hình 1 12 Nguyên lí hot động của van đảo chi u ề 19

Hình 1 13 Kí hi u chuyệ ển đổ ịi v trí của nòng van 19

Hình 1 14 Kí hiệu ở trên van đảo chiều 20

Hình 1 15 Van đảo chiều 20

Hình 2 8 Van đảo chi u 5/2 ề 32

Hình 2 9 Sơ đồ thiết kế ngăn chứa 33

Hình 2 10 Role 24V 33

Hình 2 11 B n v k t c u ả ẽ ế ấ 36

7

CHƯƠNG 4

Hình 4 1 Mch điều khi n h ể ệ thng theo nh p ị 40

Hình 4 2 M ch thi t k  ế ế điều khi n h ể ệ thng theo nh p ị 41

Hình 4 3 Sơ đồ nguyên lí m ch theo t ầng 43

Hình 4 4 H ệ thng điều khiển theo tầng 44

Hình 4 5 Sơ đồ logic mch điều khi n theo tể ầng 45

Hình 4 6 Mch điều khi n h ể ệ thng theo tầng 45

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, cu c cách m ng v khoa h c k thu t trên th giộ  ề ọ ỹ ậ ế ới đ và đang phát triển m nh m , không ng ẽ ừng vươn tới những đỉnh cao trong đó có những thành t u tiên ựtiến v tề ự động hóa s n xu t M c tiêu mà t t c các ngành s n xuả ấ ụ ấ ả ả ất đều nh m t i là ắ ớtăng năng suất lao động nhằm cho ra đi nhiều sản phẩm có hiệu quả kinh tế lớn nhất Trước hết, nhìn vào th c t ự ế nước ta hiện nay thì ngành cơ khí nói riêng cũng như ngành công nghiệp nói chung chưa được phát tri n m nh mể  ẽ Đ ới v i một nước phát tri n thì ểđòi hỏi nên công nghi p ph i phát tri n mệ ả ể nh khi đó sẽ kéo theo s phát tri n toàn di n ự ể ệNhưng nước ta chủ yếu là phát triển nông nghiệp nền công nghiệp còn lc h u ậ Hiện nay, do s ự tăng trưởng về kinh t và các ngành K ế ỹ Thuật công nghi p và xây ệd ng nên nhu c u thép ngày càng cao vì vự ầ ậy mà ngành cán thép được chú ý và phát triển m nh trên th gi i Hay nói m t cách khác thép là m t s n ph m không th ế ớ ộ ộ ả ẩ ể ếu thiđược trong giai đon hi n này Vì v y việ ậ ệc tăng năng suất là điều vô cùng tất y u ế Vì vậy mỗi sinh viên ngành công nghệ chế to máy c n nầ ắm vững kiến thức đ được học ti trưng, những hiểu biết trong thực tế để ứ ng dụng chế to ra các sản phẩm có giá trị cao Mỗi sinh viên ra trưng đều có một đề tài tt nghiệp riêng của mình

Chúng em đượ giao đề tài “Thiết k hc ế ệ thống phân lo i s n ph m theo chiạ ảẩều cao”, được sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy T.S Hoàng Văn Thạnh, T.S Tr n Ngầọc

H iả cũng như các thầy trong khoa Cơ khí đ giúp em hoàn thành nhiệm vụ của mình

Tuy nhiên v n ki n th c còn h n ch nên trong quá trình tính toán thi t k máy không  ế ứ  ế ế ếtránh kh i nh ng thi u sót Em kính mong các th y góp ý s a chỏ ữ ế ầ ử ữa để em ngày một hoàn thiện hơn trong quá trình thiết kế sau này Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn và các thầy cô trong khoa Cơ khí Trưng Đ ọc Bách khoa Đà - i hNẵng

Em xin chân thành cảm ơn !

9

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN V MÁY, H ỀỆ THỐNG THI T KẾẾ

Giới thiệu: Trong chương này, nhóm tác giả sẽ khái quát về các dây chuyền phân loi

s n phả ẩm, đồng thi giới thiệu chung v công ngh cề ệ ủa mô hình cũng như các thành ph n s d ng trong hầ ử ụ ệ thng

1.1 Đặt vấn đề

Ngày nay cùng v i s phát tri n c a khoa h c k ớ ự ể ủ ọ ỹ thuật, ngành k ỹ thuật điện t mà trong ửđó điều khi n t ể ự động đóng vai trò hết s c quan tr ng trong nhiứ ọ ều lĩnh vực Do đó chúng ta c n ph i n m b t và t n d ng nó m t cách có hi u quầ ả ắ ắ ậ ụ ộ ệ ả để góp ph n vào s phát tri n ầ ự ểcủa nền kinh tế nước nhà M t trong nh ng khâu tộ ữ ự động trong dây chuyền s n xu t t ả ấ ựđộng hóa đó là các sản phẩm sản xuất ra được các băng tải vận chuyển và sử dụng hệ thng nâng gắp để phân loi Tuy nhiên đi với những doanh nghiệp vừa và nh thì tự ỏđộng hóa chưa hoàn toàn được áp dụng trong những khâu phân loi, đóng gói mà vẫn còn s d ng nhân công, chính vì v y nhiử ụ ậ ều khi cho ra năng suất chưa cao và hiệu qu ảs n xuả ất thấp T nhừ ững điều đ được biết về thực tế cuộc sng kết hợp với những kiến thức đ học, chúng tác gi quy t định thiế ếả ế t k và thi công m mô hình phân loột ại sản phẩm theo chiều cao Trong th c tự ế đ có nhiều s n phả ẩm được s n xuả ất ra đòi hỏi phải có kích thước tương đi chính xác và ph i tr i qua khâu phân loả ả i theo kích thước, chính vì vậy mà mô hình này thật s rự ất có ý nghĩa

1.2 T ng quan v dây chuy ổềền sản xuất tự động và h ệ thống phân lo i sạ ản phẩm 1.2.1 T ng hóa và vai trò c a t ự độủự động hóa trong đời sống sản xu t ấ

1.2.1.1 khái ni m t ng hóa ệự độ

Tự ng hóa quá trình s n xuđộ ả ất là dùng năng lượng phi sinh vật( cơ, điện, điệ ử…) đển tthực hi n m t ph n hay toàn b quá trình công ngh mà ít nhi u không c n s can thiệ ộ ầ ộ ệ ề ầ ự ệp của con ngưi

Tự động hóa là m t quá trình liên quan t i vi c áp d ng các hộ ớ ệ ụ ệ thng cơ khí, điện tử, máy tính để hot động, điều khiển sản xuất Công nghệ này bao gồm:

- Những công c máy móc t ng ụ ự độ- Máy móc lắp ráp t ng ự độ- Ngưi máy công nghiệp

- H ệ thng v n chuyậ ển và điều khi n vể ật liệu t ng ự độ

- Hệ thng máy tính cho vi c so n th o k ho ch, thu th p dệ  ả ế  ậ ữ liệu và ra quyết định đểh ỗ trợ ả s n xu ất.

Hình 1 1 Dây chuy n l p ráp ô tô ề ắ

1.2.1.2 Vai trò c a tủự động hóa

- Tự động hóa các quá trình s n xu t cho phép giả ấ ảm giá thành và nâng cao năng suất lao động

- Cải thiện điều ki n s n xuệ ả ất

- Đáp ứng cưng độ lao động sản xuất hiện đi

- Cho phép thực hiện chuyên môn hóa và hoán đổi sản xuất - Cho phép thực hiện cnh tranh và đáp ứng điều ki n s n xuệ ả ất 1.2.2 Khái niệm dây chuyền sản xuất tự độ ng hóa

➢ Dây chuyền s n xuả ất tự động hóa có đặc điểm:

• Là m t hộ ệ thng thi t bế ị để ả s n xu t m t hay vài lo s n ph m nhấ ộ i ả ẩ ất định với sản lượng l n ớ

• Hệ thng thi t b này tế ị ự động th c hi n các nhi m v gia công theo quy trình ự ệ ệ ụcông nghệ đ định, chỉ cần ngưi theo dõi và kiểm tra.

• Nguyên li u hay bán thành ph m lệ ẩ ần lượt d i ch theo nh p s n xu t t v trí gia  ỗ ị ả ấ ừ ịcông này đến vị trí gia công khác theo một cơ cấu chuyển động nào đ (khó thay đổi nhịp thi gian và nh p không gian) ị

➢ Theo lịch sử phát triển t ng hóa, các dây chuyự độ ền t ự động đ có trong thự ế c t là:- Dây chuyền các máy vận năng cả ếi ti n

- Dây chuyền các máy chuyên dùng - Dây chuyền các máy t h p ổ ợ

- Dây chuy n các máy chuyên môn hóa ề1.2.3 Phân loạ ải s n ph m trong quá trình sẩản xuất

Trong th c ti n có r t nhi u ki u, d ng s n xu t khác nhau S khác bi t v ki u, dự ễ ấ ề ể  ả ấ ự ệ ề ể ng s n xu t có th do s khác bi t vả ấ ể ự ệ ề trình độ trang b k thuị ỹ ật, trình độ ổ chứ t c s n xu t, ả ấv ề tính chấ ảt s n ph m ẩ

M i ki u, d ng s n xuỗ ể  ả ất đòi hỏi ph i áp d ng mả ụ ột phương pháp quản tr thích h p Do ị ợđó phân loi sản xuất là m t yếu t quan trọng, là cơ sở doanh nghiệp lựa ch n ộ  để ọphương pháp quản trị s n xu t phù hả ấ ợp Cũng vì lý do trên, vi c phân lo i này phệ  ải được tiến hành trước khi th c hi n m t d án qu n tr s n xu t S n xu t c a m t doanh nghiự ệ ộ ự ả ị ả ấ ả ấ ủ ộ ệp được đặc trưng trước hết bởi sản phẩm của nó, tuy nhiên ngưi ta có thể thực hi n phân ệloi sản xuất theo các đặc trưng sau đây:

- S  lượng s n ph m s n xuả ẩ ả ất - Tổ chức các dòng sản xuất - M i quan h v i khách hàng  ệ ớ- Kết cấu s n phả ẩm

- Khả năng tự chủ trong việc sản xuất sản ph m ẩ

1.2.4 Một số ệ thố h ng s n xuảất tự độ ng và phân loại sản ph m hi n nay ẩệ

❖ H ệ thống phân lo i theo màu sạắc

11 Hình 1 2 H ệ thống phân lo i s n ph n theo màu s c ạ ảẩắ

- Nguyên lí hot động: S d ng c m bi n màu sử ụ ả ế ắc để phân bi t các s n ph m có màu ệ ả ẩsắc khác nhau.

- Nhận xét: Hệ thng có khả năng phát hiện màu s c nên thu n l i cho vi c phân biắ ậ ợ ệ ệt các sản ph m có màu sẩ ắc khác nhau.

- ng dỨ ụng: Được ứng d ng r ng rãi vào các dây chuy n phân lo i s n ph m theo màu ụ ộ ề  ả ẩs c trong th c t ắ ự ế để tăng khả năng phân loi được nhi u lo i s n ph m v i màu s c khác ề  ả ẩ ớ ắnhau như phân loi màu thuc…

❖ Hệ thống phân loại sản phẩm theo kích thước

Hình 1 3 H ệ thống phân loại cam theo kích thước

- Nguyên lí hot động: S d ng c m biử ụ ả ến quang để phân bi t các s n ph m có các kích ệ ả ẩthước khác nhau

- Nhận xét: Tùy thuộc vào kích thước khác nhau của sản ph m mà h ẩ ệ thng s t ẽ ự động phân loi sản ph m mẩ ột cách chính xác.

- ng d ng: Mô hình có thỨ ụ ể ứng d ng vào th c tụ ự ế để phân lo i các lo i bánh, trái cây,  phân lo i thùng ch ứa.

❖ H ệ thống phân lo i theo tính ch t s n ph m ạấ ảẩ

Hình 1 4 Hệ thống phân lo i tính ch t c a s n phạấ ủảẩm.

- Nguyên lí hot động: S d ng c m bi n tử ụ ả ế ừ trưng để phát hi n các v t th có tính ệ ậ ểkim loi hay không (đồng, thép, sắt….).

- Nhận xét: Hệ thng có khả năng phân biệt được tính ch t c a s n ph m, ngay c khi ấ ủ ả ẩ ảs n phả ẩm đ được đóng gói nên việc phân loi sản ph m d dàng thẩ ễ ực hiện - Ứng d ng: Hụ ệ thng được ứng d ng vào th c tụ ự ế để phân lo i các h p ch a gia v ộ ứ ị,

phân loi v t liậ ệu… ❖ Kết luận:

- Phân loi sản ph m là mẩ ột bài toán đ và đang được ứng d ng r t nhi u trong th c t ụ ấ ề ự ếhi n nay N u dùng sệ ế ức ngưi công việc này đòi hỏi s t p trung cao và có tính l p lự ậ ặ i, nên các công nhân khó đảm bảo sự chính xác trong công việc Chưa kể đến sự phân loi d a trên các chi tiự ết kĩ thuậ ất r t nh mà mỏ ắt thưng không th nhể ận ra Điều đó sẽảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng sản phẩm và hiệu quả sản xuất Vì vậy hệ thng tự động nhận dng và phân loi sản phẩm ra đi là một sự phát triển tất yếu nhằm đáp ứng nhu cầu cấp bách này

- Nhận th y th c tiấ ự ễn đó, trong đồ án này chúng tác gi làm m t mô hình thu nh ả ộ ỏ nhưng có chức năng gần như tương tự ngoài th c tự ế Đó là đề tài: “Thiết k mô hình phân ếloại sản ph m theo chiẩều cao”.

13 1.3 Giới thiệu v h ề ệ thống phân loại sản phẩm do đề tài thực hi n ệ

1.3.1 Quy trình công nghệ ủ c a h ệ thống

Hình 1 5 Quy trình công ngh c a h ệ ủệ thống

Hình 1 6 Sơ đồ ổng thể toàn b h t ộ ệ thống

1 Băng tải 2 Cảm biến 3 Pittong điều khiển xoay trục 4 Pittong thu và đẩy tay gắp

5 Pittong điều khiển cơ cấu g p 6 S n phắảẩm Ngăn chứ7 a s n ph m sau phân loảẩại

8 Nút ấn

Hệ thng có 2 ph n chính: Phầ ần cơ khí và phần điều khi n ể

- Phần cơ khí: Hệ thng gồm cơ cấu cánh tay g p phôi có 3 xi lanh thắ ực hiện phi hợp theo nh p vị ới nhau, được điều khiển bởi khí nén và các công tắc hành tình Cơ cấu này có nhiệm vụ tiến sản phẩm trên băng tải và đưa vào các thùng hàng

- Phần điều khiển: G m các role ồ , van khí, công t c hành trình và cắ ảm biến, có nhiệm vụ nhận và tr tín hi u cho h ả ệ ệ thng nhằm điều khi n các xi lanh cể ủa cơ cấu tay gắp và điều khiển động cơ của băng tải

Ngoài ra, hệ thng còn có thêm cơ cấu băng tải gồm một động cơ DC 24v, băng tải có g n các c m bi n có nhiắ ả ế ệm vụ di chuy n s n ể ả phẩm vào ệ thng để thực hiệh n chu trình phân lo i.

Nguyên lí hoạt động của h ệ thống

• Khi nhấn nút start chỗ ệ th h ng khởi động, động cơ quay cho băng tải hot động Băng tải sẽ đưa các sản phẩm cho chiều cao khác nhau lần lượt vào hệ thng Khi cảm biến (s1) có tín hiệu nhưng sản phẩm có chiều vào lớn hơn 60cm và hệ thng thì xi lanh E được g n vắ ới băng tải sẽ thực hi n nhiệ ệm vụđẩy sản phẩm xu ng thùng hàng 

• Nếu s n ph m có chi u cao 60cm thì c m bi n (s2) s nh n tín hi u , tr ả ẩ ề ả ế ẽ ậ ệ ả tín hi u v ệ ề cho role để kích hot van khí và điều khi n các xi lanh ể ở cơ cấu tay g p hoắ t động Cơ cấu tay g p hoắ t động th c hi n chu trình g p s n phự ệ ắ ả ẩm và đưa sản phẩm vào thùng hàng

• Nếu s n ph m có chi u cao nh ả ẩ ề ỏ hơn 60 cm, thì các cảm biến s1 và s2 s không ẽnh n, s n phậ ả ảm sẽ rơi vào thùng hàng chứa loi sản ph m này và thùng hàng ẩđược đặt ởcui băng tải.

• Hệ thng s t ng hoẽ ự độ t động theo chu kì như trên cho đến khi nhân nút STOP thì hệ thng ngưng làm việc.

1.3.2 Giới thiệu chung v các phềần tử hoạt động trong h ệ thống

1.3.2.1 Hệ thống kết cấu cơ khí

❖ Băng tải và động cơ băng tải

➢ Giới thiệu băng tải

- Băng tải thưng được dùng để di chuyển các vật liệu đơn giản và vật liệu ri theo phương ngang và phương nghiêng Trong các dây chuyền sản xuất, các thiết bị này được s d ng rử ụ ộng ri như những phương tiện để ậ v n chuy n các ếcơ cấu nhẹ

- C u tấ o đơn giản, b n, có kh ề ả năng vận chuy n rể i và đơn chiếc theo các hướng n m ngang, n m nghiêng ho c k t h p gi a n m ngang v i n m nghiêng Vằ ằ ặ ế ợ ữ ằ ớ ằ n đầu tư không lớn lắm, có thể tự động được, vận hành đơn giản, bảo dưỡng dễ dàng, làm vi c tin cệ ậy, năng suất cao và tiêu hao năng lượng so v i máy v n ớ ậchuyển khác không l n lớ ắm

- Tuy v y ph m vi s d ng cậ  ử ụ ủa băng tả ị i b h n chế do độ  d c cho phép của băng tải không cao và không đi theo đưng cong được

➢ C u t o chung cấạủa băng tải - Một động cơ giảm t c - B ộ con lăn truyề ựn l c chủ động - Hệ thng khung đỡ con lăn.- Hệ thng dây băng hoặc con lăn.➢ Phân loại

15 Băng tải có nhiều loi, mỗi loi dùng để tải những vật liệu khác nhau Tùy vào mục đích sử dụng và vật cần tải mà ta chọn băng tải cho phù hợp

Các loi băng tải:

- Băng tải cao su: Ch u nhiị ệt, sức tả ới l n

- Băng tải xích: Khá t t trong  ứng d ng t i d ng chai, s n ph m cụ ả  ả ẩ ần độ v ng chữ ắc.- Băng tải con lăn: Gồm băng tải con lăn nhựa, băng tải con lăn nhựa PVC, băng

t i ả con lăn thép m ẽm, băng tải con lăn truyền độ k ng b ng motor ằ- Băng tải đứng: v n chuyậ ển hàng hóa theo phương hướng lên thẳng đứng - Băng tải PVC: T i nhả ẹ và thông d ng v i kinh t ụ ớ ế

- Băng tải linh hot: Di chuyển

- Băng tải góc cong: Chuyển hướng sản phẩm 30 đến 180 độ Băng tải được dẫn động bởi động cơ điện DC

➢ Xi lanh khí nén

Xilanh có nhi m v biệ ụ ến đổi năng lượng thế năng hay động năng của lưu chất thành năng lượng cơ học - chuyển động thẳng hoặc chuyển động quay (góc quay < 360 o).Thông thưng xilanh được lắp c định còn pittong chuyển ðộng Một s trýng hợp có thể pittong c ð nh, xilanh chuy ị ển động

Pittong bắt đầu chuyển động khi lực tác dụng vào 1 trong 2 phía của nó (lực áp suất, lò xo hoặc cơ khí) lớn hơn tổng các lực cản có hướng ngược li chiều chuyển động (lực ma sát, phụ t i, lò xo, thả ủy động, lực ì ).

Xilanh được chia làm 2 loi xilanh lực và xilanh quay Trong xilanh l c, chuyển động ựtương đi giữa pittong và xilanh là chuyển động tịnh tiến Trong xilanh quay, chuyển động giữa pittong và xilanh là chuyển động quay Góc thưng nhỏhơn 360o

Hình 1 7 K t cế ấu xi lanh

1 Pittong 2 Đệm kín pittong 3 Trục pittông 4.Dẫn hướng trục 5 Đệm kín trục

6 Vòng ch n 7 N p xilanh 8 Cắắửa lưu chấ t 9 Thân xi lanh 10 Buồngtr c ụ

11 Buồng pittong 12 Đế xilanh 13 Cửa lưu chất

❖ Thanh ray trượt

Thanh ray trượt là cơ cấu gồm 2 thanh ray trượt trên nhau to ra chuyển động tịnh tiến Thanh trượt này là loi thanh trượt được dùng nhiều trong các máy in, máy công nghi p K t cệ ế ấu thanh trượt khá đơn giản, phần di động được ăn khớp v i ph n c ớ ầ định và bên trong mi ăn khớp này là những viên bi nh ỏ được làm bằng thép chng ăn mòn do ph i làm viả ệc trong môi trưng ma sát cao, giúp cho thanh trượt mịn, không rơ và trượ ới đột v chính xác cao

Hình 1 8 Kích thước các loại thanh trượt

1.3.2.2 H ệ thống điều khi n ể

❖ Cảm biến phát hi n s n ph m ệảẩ

Hình 1 9 K t cế ấu c m bi n ti m c n ảếệậ

17 - C m biả ến được gi i thiớ ệu như một thi t bế ị để biến đổi các đi lượng v t lí và ậ

các đi lượng không điện cần đo thành các đi lượng có thể đo được Nó là thành phần quan tr ng c a các thi t b ọ ủ ế ị đo hay trong mộ ệ t h điều khi n t ng ể ự độNó có m t trong các hặ ệ thng ph c tứ p, ngưi máy, ki m tra chể ất lượng s n ảph m, ti t kiẩ ế ệm năng lượng ch ng ô nhi ễm môi trưng và ng d ng r ng rãi ứ ụ ộtrong các lĩnh vực GTVT, điện - điện t , hàng tiêu dùng, b o qu n th c phử ả ả ự ẩm…- C m biả ến Quang điện (Photoelectric Sensor, PES) nói m t cách nôm na, thộ ực

chất chúng là do các linh kiện điện t ử quang điện to thành Khi có ánh sáng thích h p chi u vào b m t c a c m bi n quang, chúng sợ ế ề ặ ủ ả ế ẽ thay đổi tính chất Tín hiệu quang được biến đổi thành tín hiệu điện nh hi ện tượng phát x điện t cử ở ực catot (Cathode) khi có một lượng ánh sáng chi u vào ế

❖ Rơ le

Hình 1 K t c u role trung gian 10 ế ấ

Trong hệ thng điện tự động thì rơ le là một thi t b không th thiế ị ể ếu Rơ le được dùng để cấp nguồn cho hệ thng hot động thông qua tín hiệu đầu vào nhận từ thiết bị điều khiển Ngoài ra, rơ le còn dùng để o cực tính cđả ủa dòng điện một chiều Vì vậy ứng dụng th c tế của rơ le rất rộự ng rãi trong các hệ th ng t động  ự

➢ C u tấ o rơ le

- Mch từ: Có tác dụng d n tẫ ừ, đi với rơ le điện t mừ ột chiều, gông t ừ được chết o t thép kh ừ i thưng có d ng hình tr ụ tròn (vì dòng điện t không gây dòng ừđiện xoáy nên không gây phát nóng t ừ ) Đ ới rơ le điệi v n t xoay chi u, mừ ề ch t ừ thưng ch t o t các lá thép k ế  ừ ỹ thuật điện ghép li (để giảm dòng điện xoáy Fucô phát nóng)

- Cuộn dây: Được quấn trên lõi thép, dây quấn làm bằng đồng bên ngoài có lớp sơn cách điện

- Lò xo: Dùng để giữ nắp

- Tiếp điểm: Thưng có 1 hay nhiều cặp tiếp điểm, cặp 0-1 là tiếp điểm thưng m , c p 0-2 là tiở ặ ếp điểm thưng đóng.

- Nguyên lí làm việc:

Khi chưa cấp điệ vào hai đần u A và B, lực hút điện từ bằng 0 Khi cho dòng điện đủlớn vào hai đầu A và B, dòng điện ch y qua cu n dây sinh ra t ộ ừ trưng t o ra l c hút  ựđiện từ Nếu lực c a lủ ực hút điện từ thắng lực kéo c a lò xo thì nắp c a mch từ ủ ủ được hút xu ng, ti ếp điểm 0-1 mở ra, tiếp điểm 0-2 đóng li N u không cế ấp điện vào hai đầu A và B thì các tiếp điểm trở l ng thái ban đầu i tr

❖ Công tắc hành trình

Công t c hành trình là m t trong nh ng linh ki n không th thi u trong m t hắ ộ ữ ệ ể ế ộ ệ thng tự động Công tắc hành trình được dùng nhi u trong ngành xây d ng, khai thác m , ề ự ỏcảng, công nghiệp nặng, trong các dây chuy n tề ự động, thiết bị nâng, băng tải để ểm kisoát chuyển động, hành trình, tc độ, an toàn…Các công tắc hành trình có th là các nút ểnhấn (button) thưng đóng, thưng m , công tở ắc 2 tiếp điểm, và cả công t c quang ắ

Hình 1 Công t c hành trình 11 ắ

Khi công tắc hành trình được tác động thì nó s ẽ làm đóng hoặc ng t m t mắ ộ ch điện do đó có thể ngắt hoặc khởi động cho một thiết bị khác Ngưi ta có thể dùng công tắc hành trình vào các mục đích như:

- Giới hn hành trình ( khi cơ cấu đến v ị trí giớ n tác đội h ng vào công t c s làm ắ ẽngắt nguồn cung cấp cho cơ cấu -> nó không th ể vượt qua vị trí giớ i h n) - Hành trình tự động: K t h p vế ợ ới các rơle, PLC hay VDK để khi cơ cấu đến v ị

trí định trước s ẽ tác động cho các cơ cấu khác hot động (hoặc chính cơ cấu đó) Công tắc hành trình có 2 loi: dng cơ khí và dng nam châm

❖ Các ph n t khí nén ầử

- Máy nén khí

Máy nén khí là thi t b t o ra áp su t khí, ế ị  ấ ở đó năng lượng cơ học của động cơ điện hoặc động cơ đt trong được chuyển đổi thành năng lượng khí nén và nhiệt năng

19

- Van đảo chiều

Van đảo chiều có nhiệm vụ điều khiển dòng năng lượng bằng cách đóng, mởhay chuyển đổi vị trí, để thay đ i hưổ ớng của dòng năng lượng

➢ Nguyên lí hot động:

Nguyên lý hot động của van đảo chiều (hình 4.2): Khi chưa có tín hiệu tác động vào cửa (12) thì cửa (1) b ị chặn và cửa (2) n ới cửa (3) Khi có tín hi ệu tác đội v ng vào cửa (12), ví dụ tác động bằng dòng khí nén, nòng van sẽ d ch chuyị ển về phía bên phải, cửa (1) n i v i c a (2) và c a (3) b ớ ử ử ị chặn Trưng hợp tín hiệu tác động vào cửa (12) mất đi, dưới tác động của l c lò xo, nòng van sự ẽ trở ề ị trí ban đầ v v u

Hình 1 Nguyên lí ho12 ạt động của van đảo chiều

➢ Kí hiệu van đảo chiều:

- Vị trí của nòng van được ký hi u b ng các ô vuông li n nhau v i các ch cái o, ệ ằ ề ớ ữa, b, c…hay các chữ s 0, 1, 2…

Hình 1 Kí hi u chuy13 ệển đổ ịi v trí c a nòng van ủ

Vị trí ‘không’ là vị trí mà khi van chưa có tác động c a tín hiủ ệu bên ngoài vào Đi v i van có 3 v trí, thì vớ ị ị trí ở ữ gi a, kí hiệu ‘o’ là vị trí ‘không’ Đ ới v i van có 2 v trí ịthì vị trí ‘không’ có thể là ‘a’ hoặc ‘b’, thông thưng vị trí bên phải ‘b’ là vị trí không

Cửa ni van được kí hiệu như sau: theo T/C ISO 5599 ISO 1219

+ Cửa ni với ngu n ( t b lồ ừ ộ ọc khí ) 1 P+ Cửa ni làm việc 2, 4, 6… A, B, C…+ Cửa xả khí 3, 5, 7… R, S, T…+ Cửa ni tín hiệu điều khiển 12, 14… X, Y…

Hình 1 Kí hi14 ệu ở trên van đảo chi u ề

Bên trong ô vuông c a m i vủ ỗ ị trí là các đưng thẳng có hình mũi tên, biểu diễn hướng chuyển động của dòng qua van Trưng hợp dòng van bị ặn được biểu diễn bằn dấu chgch ngang.