Tự động hóatrong quá trình sản xuất giúp nâng cao năng suất lao động, tăng độ chính xác hoạt độnglâu dài và do đó tăng tính hiệu quả về mặt kinh tế trong quá trình sản xuất.Vào những thậ
TỔNG QUAN HỆ THỐNG
Tổng quan chung hệ thống
Dây chuyển tự động hóa ngày càng thể hiện vai trò của mình trong các quá trình chế tạo, sản xuất, lắp ráp, đóng gói và kiểm tra sản phẩm trong các nhà máy hiện đại Tự động hóa sản xuất hiểu đơn giản là công nghệ trong đó một hoặc nhiều công đoạn được thực hiện nhờ sự có mặt của các cơ cấu, máy móc tự động và sự xuất hiện cũng như can thiệp tối thiểu của con người.
Do đó trong hoàn cảnh nước ta hiện nay, nhu cầu đối với các loại dây truyền đóng gói là rất lớn và đa dạng, tuy nhiên lâu nay thị trường này vốn thuộc về các nhà sản xuất nước ngoài với rất nhiều ưu thế về công nghệ và kinh nghiệm, việc sản xuất máy móc trong nước thường không đáp ứng tốt về mặt chất lượng và năng suất dù vẫn có ưu thế về giá thành. Đối với khâu đóng gói sản phẩm, việc sử dụng máy tự động thay thế cho công việc đóng gói thủ công là một điều tất yếu vì đây là khâu tốn nhiều sức lao động cho một công việc có thể tự động hóa được.
Hệ thống đóng gói sản phẩm được ứng dụng qua nhiều năm và trở thành 1 bộ phận quan trọng trong tổ chức sản xuất với quy mô lớn nhỏ khác nhau ở nhiều lĩnh vực.
Các vấn đề đặt ra
Trong quá trình nghiên cứu, thiết kế và thi công mô hình cấp phôi và đóng nắp hộp cần một số yếu tố sau:
- Hệ thống có cơ cấu hợp lý.
- Hệ thống làm việc ổn định, an toàn.
- Dễ kiểm tra, sửa chữa, thay thế.
- Dễ thao tác cho người sử dụng.
- Cần thiết kế, lắp đặt hệ cơ khí vững chắc, vật liệu bền giảm rung lắc.
- Trang bị tính năng an toàn cho người sử dụng.
Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu qua tài liệu sách, tài liệu các diễn đàn.
- Nghiên cứu các bài toàn, mô hình hóa giúp cho việc tính toán và chọn cơ khí, thiết bị điện.
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về hoạt động của động cơ, cảm biến, xi lanh,…
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết, ứng dụng viết chương trình điều khiển cho PLC và màn hình giám sát.
- Nghiên cứu các mô hình thực tế có sẵn.
- Sử dụng phầm mềm solidworks để thiết kế cơ khí.
- Sử dung phần mềm GX Works2 để lập trình PLC, GT Designer 3 để thiết lập giao diện giám sát.
Ý nghĩa của đề tài
- Về mặt khoa học, đề tài là một tài liệu nghiên cứu tổng hợp về khả năng ứng dụng điều khiển PLC cho dây chuyền sản xuất tự động.
- Đây là những nghiên cứu đầy đủ đầu tiên về việc xây dựng thiết bị đóng gói công nghệ cao trong lĩnh vực tự động hóa tạo điều kiện cho các cơ sở chế biến, sản xuất… nâng cao hiệu quả sản xuất mang lại hiệu quả kinh tế cho doanh nghiệp và người lao động.
- Về mặt thực tiễn, đề tài hướng đến việc thiết kế chế tạo dây chuyền đóng gói tự động để làm được sinh viên cần nghiên cứu nhiều nguồn tài liệu để hoàn thành đồ án tạo ra một sản phẩn với giá rẻ đáp ứng cho một số nhu cầu trong thực tế mà chưa cần đến những dây chuyền phức tạp đắt tiền khác.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Bài toán công nghệ dây chuyền sản xuất tự động
Bài toán công nghệ dây chuyền sản xuất tự động là một bài toán đặt trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp Bài toán này thường liên quan đến việc thiết kế và triển khai một hệ thống dây chuyền sản xuất để sản xuất các sản phẩm theo quy trình tự động.
Hệ thống dây chuyền sản xuất tự động bao gồm các thành phần như:
- Các thiết bị cảm biến để đo các thông số đầu vào của sản phẩm như kích thước, khối lượng, độ chính xác, độ bền.
- Bộ xử lý và điều khiển để dễ dàng kiểm soát dây chuyền sản xuất.
- Các thiết bị chuyển động như động cơ và băng tải để di chuyển sản phẩm đến các vị trí khác nhau trên dây chuyền và đưa sản phẩm vào các quy trình sản xuất khác nhau.
- Các máy móc, thiết bị khác nhau để thực hiện các quy trình sản xuất, ví dụ như robot hàn, máy cắt, máy đóng gói.
Bài toán đặt ra là làm sao để các thiết bị và quy trình này hoạt động liên tục và đầy đủ nhằm đảm bảo sản xuất ra sản phẩm chất lượng cao với năng suất cao Đồng thời, hệ thống cần được thiết kế sao cho tiết kiệm chi phí và tối ưu hóa hiệu suất sản xuất Ví dụ, bằng cách giảm thiểu thời gian chờ đợi và tăng tốc độ sản xuất, câu hỏi đặt ra là làm sao để các thiết bị và quy trình hoạt động được ổn định và hiệu quả. Để giải quyết bài toán này, nhóm cần phải thiết kế mô hình dây chuyền sản xuất đúng với yêu cầu của sản phẩm, cài đặt các thiết bị cảm biến và hệ thống điều khiển để giám sát các chỉ số đầu vào, sử dụng các thuật toán tối ưu hoá hiệu suất sản xuất và cài đặt hệ thống tương tác giữa các máy móc và thiết bị sản xuất trên dây chuyền Ngoài ra, việc giám sát và bảo trì các thiết bị cũng rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả hoạt động của hệ thống.
Phân loại và cấu trúc hệ thống
2.2.1.1 Khái niệm về dây chuyền đóng gói Đầu tiên chúng ta cần phải biết dây chuyền đóng gói hộp bánh là gì? Dây chuyền đóng gói bánh tự động là sản phẩm được các chuyên gia tự động hóa nghiên cứu, phát triển và lắp ráp đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của khách hàng trong ngành công nghiệp thực phẩm, sản xuất bánh kẹo.
Với nhiệm vụ di chuyển, cấp bánh – đóng túi – mở hộp – đóng gói bánh vào hộp – bôi keo và dán nắp hộp – vận chuyển hộp bánh tới máy đóng thùng carton, sản phẩm giúp cơ sở sản xuất, nhà máy.
2.2.1.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Các loại thiết bị được sử dụng trong dây chuyền đóng gói tự động: robot delta, máy đóng gói, đóng hộp, cấp hộp tự động và băng tải công nghiệp giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và năng suất so với phương pháp đóng gói truyền thống.
- Băng tải vận chuyển sản phẩm.
- Hệ thống xilanh đẩy sản phẩm.
- Máy đóng gói sản phẩm.
- Máy cấp hộp, thùng carton.
- Máy bôi keo tự động dán nắp hộp.
Hệ thống đóng gói tự động giúp tăng năng suất 3 -5 lần so với phương pháp đóng gói thủ công truyền thống.
Về dây chuyền đóng gói cũng được chia thành nhiều loại:
Theo mức độ tự động:
- Dây chuyền đóng gói hoàn toàn tự động: toàn bộ quá trình làm việc đều được tự động hoàn toàn.
- Dây chuyền đóng gói bán tự động: dây chuyền này cần sự can thiệp của con người vào quy trình vận hành đóng gói.
Theo chức năng: theo chức năng của doanh nghiệp yêu cầu vi dụ như:
- Phân loại theo chiều cao.
- Phân loại theo màu sắc.
- Phân loại theo khối lượng.
Hình 2-1: Dây chuyền đóng gói phân loại tự động
Cấu tạo cơ bản của dây chuyền bao gồm:
- Phần điện: PLC, màn hình điều khiển, các cuộn điện trở, motor, các thiết bị điều khiển, các loại cảm biến, sensor quang…
- Phần cơ khí: khung của các loại máy, trục quay, dao cắt, thiết bị định lượng…
- Phần mền: Ngôn ngữ lập trình, phần mền điều khiển.
Hình 2-2:Dây chuyền đóng gói tự động
Hệ thống vận chuyển rất đa dạng, tùy vào theo yêu cầu công nghệ, về hàng hóa, hình thức vận chuyển Mà có những phương thức vận chuyển hàng tương ứng Hiện nay, hệ thống vận chuyển rất đa dạng như: băng tải, robot, xe tự hành, máy nâng.
Hệ thống băng tải được sử dụng như một giải pháp tối ưu nhất cho dây chuyền của các nhà máy, xí nghiệp Băng tải ở những môi trường này có nhiệm vụ vận chuyển sản phẩm, hàng hóa đến nơi đóng gói Băng tải có rất nhiều loại, mỗi loại được dùng để tải một loại khác nhau.
Hệ thống đóng gói sản phẩm rất đa dạng trên thị trường, tuy nhiên hầu hết mọi dây chuyền đóng gói sản xuất đều có 3 bộ phận chính sau:
- Phần điện: Gồm có những thành phần như là PLC, bo mạch chính, motor, đồng hồ điều khiển nhiệt, điện trở, sensor quang…
- Phần mềm: Gồm ngôn ngữ lập trình PLC được những phương pháp viên cài đặt lên PLC.
- Phần cơ khí: Có các chi tiết cụ thể là khung máy, phễu để chứa nhiên liệu, máng tạo túi, dao cắt, hộp tốc độ, trục quay…
Ngoài ra thì hệ thống dùng cho việc đóng gói sản phẩm còn có những máy cấp & mở thùng gift box tự động, thiết bị gắp sản phẩm, robot gắp thùng, Máy cấp cũng như mở thùng gift box sẽ tự động chuyển hộp theo băng tải tới các máy gắp sản phẩm, kế đến.
Những sản phẩm hộp giấy đựng hàng hóa được chuyền về máy gắp lớn để vận chuyển hộp cho việc được đóng gói chuẩn.
2.2.3.3 Đặc điểm của hệ thống đóng gói cho sản phẩm
Hệ thống đóng gói sản phẩm có những đặc điểm như sau:
- Dùng lập trình PLC để kiểm soát & hiển thị bằng màn hình cảm ứng, với công dụng ổn định.
- Được thiết kế dây chuyền sản xuất theo một mẫu tiêu chí, sắp xếp phù hợp và tiện lợi cho tất cả những người trực tiếp làm việc
- Thiết bị dựng và dán đáy thùng được điều khiển nhờ vào khí nén nên khá thuận lợi cho các đơn vị kinh doanh cung cấp.
- Dùng máy xếp pallet tự động thay thế người vận chuyển pallet, giúp quy trình trở lên hoàn hảo hơn so với những quy trình tiến độ đóng gói không có dòng máy này.
- Robot gắp sản phẩm hiệu suất cao, thúc đẩy nhanh thời gian tiến hành vận chuyển hàng hóa sản phẩm để về lưu kho.
Hệ thống điều khiển bao gồm bộ điều khiển trung tâm các loại cảm biến, rơle.
Hệ thống điều khiển có vai trò nhận tín hiệu điều khiển và điều khiển hoạt động của các cơ cấu chấp hành giúp vận hành dây chuyền đóng gói một cách tự động chính xác.
Hệ thống chấp hành bao gồm các động cơ, xilanh và các cơ cấu cơ khí có vai trò biến đổi, truyền chuyển động, trực tiếp vận chuyển sản phẩm.
Hệ thống điều khiển
Hệ thống điều khiển bao gồm bộ điều khiển trung tâm các loại cảm biến, rơle.
Hệ thống điều khiển có vai trò nhận tín hiệu điều khiển và điều khiển hoạt động của các cơ cấu chấp hành giúp vận hành dây chuyền đóng gói một cách tự động chính xác.
Có nhiều hệ thống điều khiển khác nhau:
2.3.1 Hệ thống điều khiển vòng hở Điều khiển trong một hệ thống điều khiển vòng hở, hành động điều khiển đến từ bộ điều khiển độc lập với "đầu ra của quá trình" Một ví dụ tốt về bộ điều khiển vòng hở là một nồi hơi sưởi ấm trung tâm điều khiển chỉ bằng một bộ định thì, do đó nhiệt lượng được đưa vào trong một thời gian liên tục, mà không phụ thuộc nhiệt độ của tòa nhà.
2.3.2 Hệ thống điều khiển vòng kín
Trong một hệ thống điều khiển vòng kín, hành động điều khiển từ bộ điều khiển phụ thuộc vào giá trị đầu ra mong muốn và giá trị đầu ra thực tế của quá trình Trong trường hợp tương tự của nồi hơi trên, bộ điều khiển này sẽ sử dụng một bộ điều khiển nhiệt để theo dõi nhiệt độ của tòa nhà, và do đó phản hồi trở lại một tín hiệu để đảm bảo đầu ra của bộ điều khiển duy trì nhiệt độ của tòa nhà để đặt trên bộ điều khiển nhiệt.
2.3.3 Hệ thống điều khiển logic
Các hệ thống điều khiển logic cho các máy móc công nghiệp và thương mại đã được thực hiện trong lịch sử tại điện áp lưới sử dụng các rơ le kết nối với nhau, được thiết kế bằng cách sử dụng ladder logic Ngày nay, hầu hết các hệ thống như vậy được xây dựng với các bộ điều khiển logic lập trình được (PLC) hoặc các vi điều khiển Ký hiệu của ladder logic vẫn còn được sử dụng như một ngôn ngữ lập trình cho PLC.
Các bộ điều khiển logic có thể đáp ứng với thiết bị đóng cắt, cảm biến ánh sáng, rơle áp lực,.v.v., và có thể điều khiển và dừng các hoạt động khác nhau của máy này Các hệ thống Logic được sử dụng cho các hoạt động cơ khí trình tự trong nhiều ứng dụng.
2.3.4 Hệ thống điều khiển On – Off
Một bộ điều khiển nhiệt là một bộ điều khiển phản hồi âm đơn giản: khi nhiệt độ ("biến quá trình" hoặc PV) nằm dưới điểm đặt (SP), lò sưởi sẽ được bật nguồn Một ví dụ khác có thể là một rơle áp suất trên một máy nén khí Khi áp lực (PV) giảm xuống dưới ngưỡng (SP), máy bơm sẽ được cấp nguồn Tủ lạnh và máy bơm chân không cũng gồm các cơ chế hoạt hoạt động tương tự theo hướng ngược lại, nhưng vẫn cung cấp thông tin phản hồi âm để sửa sai số.
Hệ thống điều khiển phản hồi on-off đơn giản như thế có giá thành rẻ và hiệu quả cao Trong một số trường hợp, ví dụ như máy nén khí đơn giản, có thể đại diện cho một sự lựa chọn thiết kế tốt.
2.3.5 Hệ thống điều khiển tuyến tính
Các hệ thống điều khiển tuyến tính sử dụng phản hồi âm tuyến tính để tạo ra một tín hiệu điều khiển toán học dựa trên các biến khác, với quan điểm để duy trì quá trình điều khiển trong một phạm vi hoạt động chấp nhận được. Đầu ra từ một hệ thống điều khiển tuyến tính vào quá trình điều khiển có thể dưới hình thức một tín hiệu biến đổi trực tiếp, chẳng hạn như một van có thể là mở 0% hoặc100% hoặc bất cứ vị trí ở giữa nào Đôi khi điều này là không khả thi và vì vậy, sau khi tính toán tín hiệu yêu cầu khắc phục hiện tại, một hệ thống điều khiển tuyến tính có thể liên tục đóng mở lặp đi lặp lại một cơ cấu chấp hành, chẳng hạn như cấp điện cho một máy bơm, động cơ hay lò nung, hoàn toàn và sau đó tắt điện hoàn toàn một lần nữa, việc điều chỉnh chu kỳ làm việc bằng cách sử dụng chế độ rộng xung.
2.3.6 Hệ thống điều khiển PID
Một bộ điều khiển vi tích phân tỉ lệ ( PID- Proportional Integral Derivative) là một cơ chế phản hồi vòng điều khiển (lý thuyết điều khiển tự động)|bộ điều khiển]) tổng quát được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển công nghiệp – bộ điều khiểnPID là bộ điều khiển được sử dụng nhiều nhất trong các bộ điều khiển phản hồi Bộ điều khiển PID sẽ tính toán giá trị "sai số" là hiệu số giữa giá trị đo thông số biến đổi và giá trị đặt mong muốn Bộ điều khiển sẽ thực hiện giảm tối đa sai số bằng cách điều chỉnh giá trị điều khiển đầu vào Trong trường hợp không có kiến thức cơ bản (mô hình toán học) về hệ thống điều khiển thì bộ điều khiển PID là sẽ bộ điều khiển tốt nhất.
Hệ thống giám sát
Hệ thống giám sát (Monitoring system) là một hệ thống được thiết kế để giám sát và theo dõi sự hoạt động của các thiết bị, quá trình và hệ thống ở một mức độ cụ thể và liên tục Hệ thống giám sát sử dụng các cảm biến, máy tính và các thiết bị đầu cuối khác để thu thập các dữ liệu và phân tích các thông tin đó để đưa ra các quyết định hoặc hành động nhằm tối ưu hóa hiệu quả hoạt động của hệ thống.
Hệ thống giám sát được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ viễn thông đến y tế, sản xuất, năng lượng và an ninh Ví dụ, các hệ thống giám sát được sử dụng trong sản xuất để đảm bảo rằng quá trình sản xuất được hoạt động ổn định và hiệu quả, cũng như để phát hiện và giải quyết các sự cố nhanh chóng Trong lĩnh vực y tế, các hệ thống giám sát được sử dụng để giám sát các biến số thể chất như huyết áp, nhịp tim và nồng độ oxy trong máu để giúp bác sĩ đưa ra quyết định chẩn đoán và điều trị kịp thời.
Các phần mềm và công nghệ giám sát hiện đại cung cấp một loạt các tính năng cho phép người dùng giám sát và điều khiển các thiết bị và quá trình một cách từ xa và tự động Chúng cũng cung cấp các công cụ phân tích dữ liệu để giúp đưa ra các quyết định thích hợp, đồng thời hỗ trợ việc lưu trữ và xử lý lượng lớn dữ liệu thời gian thực.
Một hệ thống giám sát bao gồm các thành phần phần cứng như sau: các cảm biến và thiết bị chấp hành, mạng truyền thông, và các trạm giám sát trung tâm và từ xa-cấp trường (SCADA computing system-hệ thống máy tính SCADA).
Các thiết bị và các cảm biến được kết nối với các thiết bị được điều khiển và giám sát bởi các hệ thống SCADA để chuyển đổi các thông số vật ý, như tốc độ, mức nhiệt độ và mức nước thành các tín hiệu số và tương tự, có thể đọc được từ các trạm xa trung tâm.
Các thiết bị chấp hành là các thiết bị thực thi nhiệm vụ trong hệ thống, thực hiện đóng/cắt các thiết bị.
Quá trình thu thập và điều khiển dữ liệu bắt nguồn từ các trạm ở xa, PLC (Programmable Logic Controllers) và RTU (Remote Terminal Unit), với việc đọc các giá trị hiện tại của các thiết bị đang được kết nối tới bộ thu thập PLC/RTU và được điều khiển tương ứng PLC và RTU là các thiết bị tính toán riêng, và được sử dụng với các kiểu bố trí để độc các đầu vào, thực hiện tính toán và điều khiển, và đưa tín hiệu ra đầu ra.
Sự khác nhau giữa PLC và RTU là ở phần ngôn ngữ lập trình và điều khiển đầu vào/ra mềm dẻo hơn, trong khi cấu trúc phân tán giữa các CPU (Central Process Unit-Thiết bị xử lý trung tâm) và các card vào/ra, độ chính xác hơn và trình tự các sự kiện.
Phân tích và lựa chọn giải pháp
Hình 2-3: Nhôm định hình 20X20mm
- Kích thước phong phú dễ lựa chọn, tinh chịu lực tốt.
- Tải trọng nhẹ, không bị oxy hóa, khó cong vênh.
- Có tính thẩm mỹ, dễ lắp đặt và thay thế.
Với những ưu điểm và nhược điểm nêu ở trên và với yêu cầu của một mô hình đồ án nhóm quyết định lựa chọn phần giá đỡ băng chuyền được làm bằng nhôm định hình 20x20 mm, các thanh nhôm được gắn chặt với bề mặt móng bằng bulong đai ốc Trên các thanh nhôm có các thanh nhôm ngang liên kết các trụ thép thành một khối vững chắc.
2.5.1.2 Băng tải vận chuyển hàng
Băng chuyền là thiết bị dùng vận chuyển sản phẩm, hàng hóa từ vị trí này đến vị trí khác mà không mất nhiều nhân công lao động So với vận chuyển theo mô hình truyền thống sẽ mất thời gian vận chuyển, chi phí và hiệu quả sản xuất không cao Các dây chuyền băng tải kết hợp với hệ thống tự động giúp quá trình sản xuất, vận chuyển trở nên nhanh chóng và chính xác.
- Băng tải dây blet PVC, PU: vận chuyển các dòng sản phẩm nhỏ, nhẹ, các linh kiện điện tử
Hình 2-4: Băng tải dây blet PVC,PU
- Đơn giản dễ chế tạo và sử dụng.
- Thay đổi linh hoạt về độ cao và độ rộng băng tải.
- Vật liệu hay sản phẩm có thể kẹt vào băng tải.
-Băng tải con lăn: vận chuyển thùng carton, thùng hàng, bao bì,
Hình 2-5: Băng tải con lăn
- Có thể di chuyển ở khi dây chuyền có góc cong.
- Chi phí bảo trì thấp.
- Khó chế tạo và chi phí cao hơn băng tải dây blet.
- Sản phẩm có khối nặng khá lớn.
Với ưu nhược điểm nêu trên nhóm em quyết định chọn băng tải dây blet
2.5.2 Phân tích và lựa chọn giải pháp truyền động khí nén
Do quá trình đóng gói nắp hộp cần xilanh cắt băng dán và đóng nắp thùng nên chúng em lựa chọn 2 loại xi lanh
Xi lanh dẫn hướng đôi:
Hình 2-6: Xi lanh dẫn hướng đôi Ở đây em chọ xilanh đôi được gắn lưỡi dao với hành trình đủ để cắt băng dán thùng khi hết chu trình dán.
Với loại xi lanh xoay này sẽ cho góc quay 90 độ phù hợp cho việc gắn thêm tay đòn với mục đích gập nắp thùng. Ưu điểm của 2 loại xilanh này là rất phổ biến ngoài thị trường, giá rẻ và có thể thay thế dễ dàng.
2.5.3 Phân tích và lựa chọn giải pháp truyền động điện
Dây chuyền đóng gói yêu cầu điều khiển băng tải và xilanh điện khi cấp và đẩy sản phẩm vừa nhanh, vừa chính xác và an toàn để đưa sản phẩm vào đúng hộp sau đó đóng gói Hơn nữa động cơ cần phải có momen xoắn thích hợp để có thể chịu tải khi mang hàng, điều này phụ thuộc vào loại hàng hóa công ty, xí nghiệp Ở đây yêu cầu đặt ra là phải lựa chọn được động cơ dẫn động để có thể điều khiển được chính xác vị trí, duy trì được momen khi băng tải hoạt động. Động cơ DC một chiều
Ưu điểm: Hình 2-8: Động cơ một chiều
- Ưu điểm nổi bật của động cơ điện 1 chiều là có momen mở máy lớn, do vậy có thể tải nặng khi khởi động.
- Khả năng điều chỉnh tốc độ và quá tải tốt.
- Hoạt động đơn giản, dễ sử dụng và lắp đặt, thay thế.
- Đáp ứng chậm trong mạch điều khiển phức tạp.
- Bộ phận cổ góp hi hỏng theo thời gian.
- Tia lửa điện sinh ra gây dễ gây nguy hiểm trong môi trường cháy nổ. Động cơ bước
Hình 2-9: Động cơ bước Động cơ bước thực chất là một động cơ đồng bộ dùng để biến đổi các tín hiệu điều khiển dưới dạng các xung điện rời rạc kế tiếp nhau thành các chuyển động góc quay Loại động cơ này có nhiều cuộn dây bên trong được sắp xếp theo từng nhóm gọi là “pha”.
Bằng cách cung cấp năng lượng (nguồn điện) cho từng pha theo từng giai đoạn, động cơ sẽ quay từng bước một Động cơ này được điều khiển rất chính xác về vị trí và tốc độ, chính vì đặc điểm này, nên động cơ bước được lựa chọn trong nhiều ứng dụng cần đến việc điều khiển chính xác.
Ưu điểm - Có thể điều khiển mạch hở - Duy trì momen tốt.
- Không cần mạch phản hồi cho cả vi điều khiển vị trí và vận tốc.
- Chi phí bảo dưỡng thấp.
Nhược điểm- Động cơ làm việc không đồng đều, đặc biệt ở tốc độ thấp. Động cơ Servo
Hình 2-10: Động cơ Servo Động cơ servo là một thành phần trong hệ thống servo Động cơ servo nhận tín hiệu từ bộ điều khiển và cung cấp lực chuyển động cần thiết cho các thiết bị máy móc khi vận hành với tốc độ và độ chính xác cực kỳ cao.
Ưu điểm - Momen trên trục đều.
- Mạch điều khiển chính xác và đều hơn.
- Độ chính xác cao hơn.
Nhược điểm - Chi phí lớn hơn.
- Không làm việc ở chế độ mạch điều khiển hở, yêu cầu phải có hệ thống phải hồi.
- Yêu cầu phải điều chỉnh các thông số vòng điều khiển.
- Bảo dưỡng tốn kém hơn, đặc biệt là động cơ DC servo.
Với những ưu điểm và nhược điểm đẽ nêu ở trên và với yêu cầu điều khiển với cấp độ chính xác không cao, nhóm đã lựa chọn động cơ DC, vì nó đáp ứng được những yêu cầu đặt ra hơn thế nữa giá thành tốt, dễ dàng điều khiển rất phù hợp với đề tài và mong muốn của nhóm.
2.5.4 Phân tích lựa chọn giải pháp cảm biến
Mỗi khi hộp được vận chuyển đến nơi đóng gói, cần phải có thiết bị xác nhận và thông báo cho bộ xử lý trung tâm PLC biết một cách nhanh nhất để đáp ứng yêu cầu giúp hệ thống hoạt động một cách nhanh nhất, tiết kiệm thời gian và có được hiệu quả cao nhất vì thế ta phải sử dụng cảm biến để nhận biết thùng và sản phẩm.
Cảm biến tiệm cận điện cảm
Cảm biến tiệm cận điện cảm được dùng để phát hiện các đối tượng là kim loại (cảm biến này không phát hiện các đối tượng có cấu tạo không phải là kim loại) Loại này được sử dụng phổ biến trong công nghiệp.
Ưu điểm Hình 2-11: Cảm biến tiệm cận điện cảm
- Có thể lắp được nhiều vị trí.
- Tín hiệu đáp ứng nhanh, chính xác.
Nhược điểm- Chỉ sử dụng với vật thể kim loại.
- Có thể bị nhiễu bỏi kim loại xung quanh.
Cảm biến tiệm cận điện dung
Cảm biến tiệm cận điện dung hay còn được gọi là cảm biến điện môi Đây là một thiết bị cảm biến có thể đo được những hằng số điện môi của môi trường xung quanh nó, cảm nhận được các mức chất lỏng, chất kết dinh hay phân loại các chất rắn có kích thước nhỏ như là hạt nhựa, bột, xi măng, cát
Ưu điểm Hình 2-12: Cảm biến tiệm cận điện dung
- Có thể cảm nhận vật dẫn điện và không dẫn điện.
- Tính chất tuyến tính và độ nhậy không phụ thuộc vào vật liệu kim loại.
- Nó có thể cảm nhận được vật thể nhỏ, gọn, nhẹ.
- Tuổi thọ cao và ổn định cũng cao đối với nhiệt độ.
- Bị ảnh hưởng bởi độ ẩm.
- Dây nối Sensor phải ngắn để dây điện dung không ảnh hưởng đến độ cộng hưởng của bộ dao động.
Cảm biến quang (tên tiếng anh là Photoelectric Sensor) là tổ hợp của các linh kiện quang điện Thiết bị này khi tiếp xúc với ánh sáng chúng sẽ thay đổi trạng thái, cảm biến quang sử dụng ánh sáng phát ra từ bộ phận phát để phát hiện sự hiện diện của vật thể Khi có sự thay đổi ở bộ phận thu thì mạch điều khiển của cảm biến quang sẽ cho ra tín hiệu ở ngõ OUT.
Ưu điểm Hình 2-13: Cảm biến quang
- Phát hiện vật ở khoảng cách xa mà không cần tiếp xúc trực tiếp.
- Tuổi thọ và độ chính xác cao, ít bị hao mòn, tính ổn định khá cao.
- Có thể phát hiện nhiều vật thể khác nhau.
- Thời gian đáp ứng nhanh có thể chỉnh độ nhạy.
Nhược điểm - Phụ thuộc nhiều vào màu sắc và hệ số phản xạ của sản phẩm.
- Cần 2 điểm để lắp đặt cho cảm biến và gương.
- Hoạt động không tốt khi bề mặt bụi bẩn, và trong môi trường nhiều bụi.
Với những ưu điểm và nhược điểm đẽ nêu ở trên và với yêu cầu điều khiển với cấp độ chính xác cao, nhóm đã lựa chọn cảm biến quang, vì nó đáp ứng được những yêu cầu đạt ra hơn thế nữa giá thành tốt, dễ dàng điều khiển rất phù hợp với đề tài và mong muốn của nhóm.
2.5.5 Phân tích và lựa chọn giải pháp điều khiển
Dây chuyền đóng gói yêu cầu hoạt động một cách tuần tự, tự động, liên tục, độ chính xác cao, đặc biệt phải phù hợp và có tính ứng dụng cao trong công nghiệp vì vậy cần phải lựa chọn bộ điều khiển thích hợp.
Sử dụng vi điều khiển
Vi điều khiển giống như một máy tính được tích hợp trên một con chip và được sử dụng đề điều khiển các thiết bị điện tử Nó là một hệ thống nhúng khép kín với các thiết bị ngoại vi, bộ xử lý và bộ nhớ Nó được ứng dụng trong việc chế tạo khá nhiều thiết bị điện tử dân dụng như điện thoại, xe hơi, thiết bị led,
Ưu điểm - Tùy biến được tốt hơn, lập trình được các chương trình phức tạp nên phù hợp dùng trong các mạch điều khiển công suất nhỏ.
- Vi điều khiển hoạt động như một máy vi tính.
- Tích hợp cao hơn bên trong vi điều khiển làm giảm chi phí và kích thước hệ thống.
Nhược điểm - Khả năng chống nhiễu thấp.
- Phải khuếch đại tín hiệu đầu ra vì dòng đầu ra rất nhỏ.
THIẾT KẾ CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐÓNG GÓI
Thiết kế mô hình hệ thống cơ khí
Các thành phần chính của dây chuyền đóng gói hộp tự động bao gồm: Giá cảm biến tiệm cận, con lăn băng tải, băng tải, cảm biến quang, động cơ DC giảm tốc, kẹp trục, ổ bi đỡ, xilanh cắt băng, xi lanh quay 90 0 , con lăn miết băng, lưỡi dao cắt băng, nhôm định hình 20x20 mm.
Bằng việc sử dụng phần mềm vẽ 3d chúng em xác định các kích thước của các chi tiết đã có sẵn ngoài thị trường ( như ổ bi, trục đỡ, nhôm 2020 ) từ đó hình thành lên mô hình cơ khí bằng việc ghép các khối lại bằng phần mền SOLIDWORKS.
Chi tiết các thành phần bản vẽ được chúng em xây dựng như sau:
- Các thành phần ổ lăn, ổ đỡ, kẹp trục được chúng em tính toán lựa chọn:
Hình 3-1: Các chi tiết: Ổ lăn, ổ đỡ, ổ kẹp
Hình 3-2: Cơ cấu cấp hàng cho hệ thống
Băng tải 1 di chuyển bằng động cơ DC được điều khiển khi có lệnh từ PLC với mục đích cấp hàng cho thùng.
Hình 3-3: Cơ cấu gập nắp thùng
Xilanh quay và tay gập có tác dụng gập nắp trước của thùng.
Hình 3-4: Cơ cấu gập nắp thùng
Hai thanh dẫn và giá đỡ có tác dụng gập các nắp thùng còn lại.
- Cơ cấu di chuyển thùng:
Hình 3-5: Cơ cấu di chuyển thùng
Khi hàng được cấp đủ số lượng nhờ bộ đếm cảm biến trên băng tải 1, khi có lệnh PLC điều khiển băng tải 2 qua động cơ DC đưa thùng đến các cơ cấu phía sau.
- Cơ cấu dán và cắt băng dánCơ cấu dán:
Hình 3-6: Cơ cấu dán nắp thùng
Hai thanh đỡ bắt vào hai con lăn dán khi có thùng đi qua con lăn sẽ lần lượt đè và miết băng keo lên mặt của thùng.
Cơ cấu cắt băng dính:
Hình 3-7: Cơ cấu cắt băng dính
Sau khi dán xong băng keo có tín hiệu từ cảm biến xilanh gắn lưỡi dao cắt xuống và kết thúc quy trình đóng thùng, thùng sau đó được đưa về cuối băng tải chờ quy trình tiếp theo.
- Cơ cấu khung và giá đỡ được xây dựng từ nhôm 2020 với các kích thước được tính toán:
Hình 3-8: Cơ cấu giá đỡ
- Mô hình tổng thể sau khi ghép tất cả các khối, các thành phần lại:
Hình 3-9: Mô hình cơ khí tổng thế hệ thống
3.1.2 Tính toán thiết kế băng tải
Dây chuyền đóng gói tự động gồm 2 băng tải, băng tải 1 cấp sản sản phẩm, băng tải 2 vận chuyển sản phẩm và đông hộp.
Chiều dài băng tải vận chuyển hàng với kích thước dài 50cm, rộng 10cm , cao 25cm
Chiều dài băng tải vận chuyển thùng với kích thước dài dài 90cm, rộng 15cm, cao 5cm.
Hệ thống gồm có 2 động cơ giảm tốc một chiều có nhiệm vụ tạo ra chuyền động sau đó qua pulley chuyền động đến hệ thống băng tải.
- Lực kéo băng tải: 150 N - Vận tốc băng tải: v= 0.05 m/s - Góc nghiêng băng tải: 180 0 Công suất yêu cầu trên trục của động cơ được xác định như sau:
Pct: Công suất trên động cơ kW.
Pt: Công suất tính toán trên trục máy công tác kW. η: Hiệu suất truyền động.
Với hiệu suất truyền động có η = 0.95.
Do tải trọng không đổi, công suất tính toán là công suất làm việc trên trục máy công tác:
Plv: Công suất trên trục quay KW.
F: Lực kéo băng tải (N) chọn F0 N v: Vận tốc của băng tải v= 0.05 (m/s).
Tốc độ quay động cơ: ndc = 48 vòng/phút.
Theo đó lựa chọn động cơ có công suất từ 7.8W trở lên sẽ đáp ứng yêu cầu đặt ra Nhóm chọn động cơ giảm tốc 12-24V GA25 370 có công suất P= 10W phù hợp với yêu cầu.
3.1.2.2 Tính toán lựa chọn ổ bi Thông số đầu vào:
- Lực kéo băng tải: 150 N - Vận tốc băng tải: v= 0.05 m/s - Số vòng quay của ổ bi n= 48 vòng/ phút Số vòng quay của ổ bi phụ thuộc vào vận tốc di chuyển của đối tượng và đường kính của ổ bi Ta có vận tốc là 0.05 m/s và số vòng quay của ổ bi là 48 vòng/ phút. n = 𝑣 60 (3.6)
Trong đó n là số vòng quay của bi v là vận tốc di chuyển của đối tượng m/s d là đường kính khối trục quay
Vậy đường kính khối trực quay( đường kính trong ổ bi) là: d = 𝑣 60 = 0,05.60 = 6 mm (3.7)
Với đường kính trong của ổ bi là d=6 ta chọn đường kính ngoài là D = 20mm Độ dày của ổ bi là:
D đường kính ngoài ổ bi d đường kính trong ổ bi Độ dày ổ bi: T = 0,5(20 – 6) = 7 mm.
Công thức tính số lượng Ball của ổ bi là: n = 3 (𝐷−𝑑 ) 1 = 7 (3.9)
Từ những dữ liệu trên ta chọn vòng bi 608z có các thông số như sau: Đường kính ngoài D = 22 mm, đường kính trong d = 8 mm, số lượng Ball n =7, chiều rộng ổ bi T = 7mm.
3.1.2.3 Tính toán xilanh cắt băng dính Công thức tính lực đẩy của xilanh khi piston đi ra:
FA1 = A1.pc1.𝜇 (3.10) Điều kiện lực đẩy của xilanh phải lớn hơn trọng lượng của phôi:
FA1 Lực tác động khi cần piston đi ra A1 Diện tích làm việc của piston D Đường kính mặt đáy piston pc1 Áp xuất khí nén trong xilanh ( pc1 = 5kg/cm2 ) 𝜇 Hiệu xuất của xilanh 𝜇 = 0,8 Đặt D1 là đường kính lỗ và d1 là đường kính cần piston Do dùng xilanh cốt đôi nên ta có:
Theo như tính toán lựa chọn D1 = 1.2 cm, d1 = 0.6 cm
Lực tác dụng khi cần piston đi ra là:
Như vậy theo tính toán lựa chọn xi lanh cốt đôi có thông số đường kính lỗ 12 mm và đường kính cần piston 6 mm có hành trình 125mm phù hợp với yêu cầu thiết kế.
Thiết kế hệ thống điện
- Phân tích yêu cầu: Đặt ra các yêu cầu chính về năng lực, hiệu suất, và tính ổn định của hệ thống.
- Thu thập dữ liệu: Điều tra môi trường làm việc để xác định các thông số kỹ thuật, cũng như các yếu tố ảnh hưởng.
- Thiết kế kiến trúc: Xây dựng kiến trúc tổng thể của hệ thống, bao gồm cấu trúc mạng, phân phối nguồn điện và bảo dưỡng.
- Lựa chọn thiết bị và công nghệ: Chọn các thành phần như nguồn điện, bảng điều khiển, cảm biến, bộ điều khiển trung tâm và các công nghệ phụ trợ khác.
- Lập bản vẽ thiết kế: Tạo bản vẽ chi tiết của hệ thống điện, bao gồm cả kết nối và cấu trúc dây điện.
- Kiểm tra và đánh giá: Thực hiện các bài kiểm tra để đảm bảo rằng hệ thống đáp ứng đúng yêu cầu và các tiêu chuẩn an toàn.
- Triển khai hệ thống: Lắp đặt và tích hợp các thành phần của hệ thống vào môi trường thực tế.
- Bảo trì và kiểm soát chất lượng: Thực hiện các hoạt động bảo trì định kỳ và kiểm soát chất lượng để đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống điện.
Sơ đồ khối hệ thống điều khiển gồm:
- Khối xửu lý trung tâm.
- Khối máy tính điều khiển.
- Khối tín hiệu vào: cảm biến, nút nhấn.
- Khối tín hiệu ra: động cơ, xilanh.
3.2.3 Nút nhấn và cảm biến
Sử dụng để thay đổi các chế độ, chuyển đổi mạch, chuyển đổi chức năng
- Dòng điện tải tối đa: 10A - Có 2 tiếp điểm NO,NC.
Hình 3-13: Đèn báo Đèn báo báo trạng thái đang hoạt động của hệ thống Thông số kỹ thuật:
Hình 3-14: Nút dừng khẩn cấp
Nút dừng khẩn cấp có tác dụng làm dừng hệ thông ngay lập tức
3.2.3 Cảm biến ( cảm biến quang )
Cảm biến quang điện (Photoelectric Sensor) nói một cách nôm na, thực chất chúng là do các linh kiện quang điện tạo thành Khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào bề mặt của cảm biến quang, chúng sẽ thay đổi tính chất Tín hiệu quang được biến đổi thành tín hiệu điện nhờ hiện tượng phát xạ điện tử ở cực catot (Cathode) khi có một lượng ánh sáng chiếu vào Từ đó cảm biến sẽ đưa ra đầu ra để tác động theo yêu cầu công nghệ.
Hình 3-15: Sơ đồ hoạt động của cảm biến quang
Cảm biến vật cản hồng ngoại E3F-DS30C4 Adjustable IR Infrared Proximity Sensor có thể chỉnh khoảng cách mong muốn thông qua biến trở trên cảm biến, cảm biến có ngõ ra là cấu trúc Transistor NPN (sinking sensors) đã được nối điện trở nội 10k lên nguồn nên có thể sử dụng ngay mà không cần trở kéo lên nguồn.
- Model: E3F-DS30C4 - Số dây tín hiệu: 3 dây (2 dây cấp nguồn DC và 1 dây tín hiệu).
- Chân tín hiệu ngõ ra: dạng Transistor NPN đã được kéo nội trở 10k lên VCC, khi có vật cản sẽ ở mức thấp (Low-GND), khi không có vật cản sẽ xuất ra mức cao (High-VCC).
- Nguồn điện cung cấp: 6 ~ 36VDC - Dòng tiêu thụ: 20~35mA
- Khoảng điều chỉnh cảm biến: 7~30cm- Khoảng cách phát hiện vật cản: 0~30cm- Góc khuếch tán (góc chiếu): 3~5 độ
- Có thể điều chỉnh khoảng cách nhận của cảm biến bằng biến trở tinh chỉnh.
- Dòng kích ngõ ra: 300mA.
- Có led hiển thị ngõ ra màu đỏ.
- Chất liệu sản phẩm: vỏ ngoài nhựa ABS, phía trong đổ keo chống nước, chốngva đập.
- Nâu: VCC - Đen: Chân tín hiệu cấu trúc Transistor NPN đã kéo trở nội 10k lên VCC.
3.2.4 Động cơ điện 1 chiều có giảm tốc Động cơ sử dụng để chạy băng tải là động cơ giảm tốc 12 – 24V GA25 370 được thiết kế kim loại chống rỉ, phù hợp với các hệ thống chuyển động có các thông số sau:
Hình 3-16: Động cơ điện 1 chiều có giảm tốc(GA25 370)
- Tốc độ: 40 – 48 vòng/phút - Điện áp hoạt động: 12-24V - Công suất 10W
- Tải trọng 30 kg- Trọng lượng: 580 g
Van điện từ khí nén hay còn được gọi van đảo chiều được dùng để đóng hoặc mở đường dẫn khí nén và có thể điều chỉnh hướng của khí nén Van khí nén 5/2 là van có cửa là 5 và có 2 vị trí ( 2 trạng thái làm việc) và được thể hiện như sau:
- Cửa 1( Cửa P): Cửa vào nối với nguồn khí nén.
- Của 2(Cửa A): Cửa ra khí nén nối với xylanh.
- Cửa 3(Cửa R): Cửa xả khí không có đầu mối nối cho ống dẫn.
- Cửa 4(Cửa B): Cửa tra khí nén nối với xilanh.
- Cửa 5(Cửa S): Cửa xả khí.
Thông số kỹ thuật - Áp suất làm việc: 1bar – 9bar - Điện áp sử dụng: 24V
- Cụm 5 van-loại van: 5 cửa 2 vị trí - Nhiệt độ hoạt động: 5℃ - 70℃
Hình 3-17: Cụm 5 van điện từ 5/2
Trong mô hình hệ thống sử dụng rơ le trung gian của MY2NJ của OMRON.
Thông số kĩ thuậtHình 3-18: Rơ le trung gian
- Điện áp cuộn dây: 24VDC - Tiếp điểm: 5A 250VAC - Thời gian tác động: 20ms max - Tần số hoạt động: điện: 1 800 lần/giờ(tải định mức), cơ: 18 000 lần/giờ - Tuổi thọ: AC: 50 000 000 min, DC: 100 000 000 min (tần số 1 800 lần/giờ) - Nhiệt độ làm việc: -55 0 C-70 0 C.
3.2.7 Bộ điều khiển trung tâm ( PLC )
Thiết kế hệ thống của nhóm có tất cả 7 đầu vào ( Input) gồm: 4 cảm biến và 3 nút nhấn ( start, stop và dừng khẩn cấp ), 7 đầu ra ( Output) gồm 3 đèn báo trạng thái, 2 động cơ băng tải và 2 xilanh khí nén Do đó nhóm sử dụng PLC Mitsubishi FX1S-20MR (12in/
Hình 3-19: PLC Mitsubishi FX2N-16MR
Bộ điều khiển PLC Mitsubishi FX2N-16MR là một trong những bộ điều khiển PLC phổ biến giá rẻ của Mitsubishi được sử dụng trong các ứng dụng trong công nghiệp và tự động hóa Nó có thể được sử dụng trong các ứng dụng đơn giản hoặc phức tạp với nhiều điều kiện hoạt động.
Bộ điều khiển PLC PLC Mitsubishi FX2N-16MR 12 đầu vào số (Digital Input) và 8 đầu ra số (Digital Output) được sắp xếp theo thứ tự như sau:
- Nhóm nguồn (Power supply) bao gồm các chân Nguồn DC (24V) và COM ( GND).
- Các chân đầu vào số ( Digiatal Input ) từ 0 đến 12, đánh số thứ tự từ X0 đến X12- Các chân dầu ra số ( Digital Output ) từ 0 đến 7, đánh số thứ tự từ Y0 đến Y7- Có cổng kết nối với máy tính để nạp chương trình bằng phần mềm. Đầu vào Chức năng
X4 Sensor2(cảm biến có thùng)
X5 Sensor3(cảm biến gấp mép)
X6 Sensor4(cảm biến cắt băng dán) Đầu ra Chức năng
Y0 Điều khiển băng tải hàng
Y1 Điều khiển băng tải đóng gói
Y2 Điều khiển xilanh gấp mép
Y3 Điều khiển xilanh cắt băng dán
Khối nguồn làm nhiệm vụ thay đổi nguồn AC 220V thành DC 24V cung cấp cho mô hình.
Thông số kỹ thuật : - Tên sản phẩm: LED Switching Power Supply - Nguồn vào: AC 110/220V/-15%
- Đầu ra: DC 24V,10A - Công suất: 240W - Kích thước: 20 x 11x 5cm(L*W*H) - Đầu ra đơn, nguồn AC thành DC, bảo vệ quá tải và ngắn mạch - Vỏ ngoài: Nhôm.
MCB ( Miniature Circuit Breaker ) là cầu dao tự động dạng tép ( còn gọi là CB tép hoặc bộ ngắt mạch thu nhỏ ) Cấu tạo của MCB bao gồm các bộ phận : tiếp điểm , hộp dập hồ quang , cơ cấu truyền động cắt MCB, móc bảo vệ.
Thiết bị có vỏ bọc bằng nhựa có khả năng cách điện và các nhiệt , chịu được va đập tốt Chức năng chính của MCB là bảo vệ mạch điện khỏi quá dòng do đoản mạch, quá tải hoặc thiết kế bị lỗi.
Với hệ thống nguồn ở trên với thông số công suất như tính toán P = UI = 24*10 ~250W như vậy ta cần thiết bị MCB với dòng khởi động 125% công suất ~ 5A-10A.
- Phân loại : APTOMAT- Tên mã : DZ47 – 63 C10 2P- Điện áp định mức : 400 VAC- Dòng điện định mức : 10A- Aptomat : Loại 2 pha- Màu sắc : Trắng- Chống quá tải , chống cháy chập
Xây dựng chương trình điều khiển hệ thống Hệ thống điều khiển trung tâm
Hệ thống điều khiển trung tâm sử dụng PLC Mitsubishi FX1s-20MR với 12 đầu vào và 8 đầu ra được thiết kế trên phần mềm Tinkercad và các module được biểu diễn như hình
Giải thích các kí hiệu.
Emergency Stop: nút dừng khẩn cấp
SS1: Cảm biến đếm sản phẩm.
SS2: Cảm biển dừng hộp.
SS3: Cảm biến gấp mép thùng
SS4: Cảm biến cắt băng dán thùng.
VAN1: Van khí nén 5/2 điều khiển xilanh gấp mép hộp.
VAN2: Van khí nén 5/2 điều khiển xilanh cắt băng dán.
RL1: Relay trung gian điều khiển chuyển hang.
RL2: Relay trung gian điều khiển chuyền đóng thùng.
RL3: Relay trung gian điều khiển xilanh khí nén gấp mép hộp.
RL4: Relay trung gian điều khiển xialnh khí nén cắt băng dính.
DC1: Động cơ chuyền hộp.
DC2: Động cơ chuyền hộp Đ1: Đèn đỏ Đ2: Đèn vàng Đ3: Đèn xanh
Hình 3-24: Lưu đồ thuật toán
Sau khi ấn nút Start hệ thống bắt đầu hoạt động, băng tải hộp sẽ hoạt động đưa hộp tới vị trí nhận sản phẩm, PLC nhận biết hộp đã tới vị trí nhận hàng hay chưa thông qua cảm biến hộp lắp trên mô hình.
Khi hộp tới vị trí nhận sản phẩm băng chuyền hộp dừng lại đồng thời lúc này băng chuyền hàng hoạt động đưa sản phẩm rơi vào hộp bên dưới, số lượng sản phẩm được đếm thông qua cảm biến đếm lắp trên băng chuyền, sau khi số lượng sản phẩm rơi vào hộp đủ số lượng lúc này băng chuyền hàng dừng lại, băng chuyền hộp hoạt động đưa hộp chứa sản phẩm tới vị trí gập mép hộp.
Khi tới vị trí gập mép cảm biến lắp trên băng tải gửi tín hiệu hộp đã tới vịtrí, lúc này PLC điều khiển van điện khí nén 5/2, cấp khí cho xilanh quay, quay cơ cấu gấp mép hộp lại, sau quá trình gập mép hộp được băng chuyền đưa tiếp tới cơ cấu dán băng dính niêm phong hộp, khi hộp chạy qua cơ cấu sẽ lấy băng dính từ cuộn tiến hành dán băng dính niêm phong miệng hộp, kết thúc quá trình dán khi hộp chạm cảm biến cắt băng dính lúc này cảm biến gửi tín hiệu về PLC, PLC dựa vào đó đưa ra tín hiệu điều khiển van điện khí nén 5/2 cấp khí cho xilanh khí nén cắt băng dính.
Sau đó băng chuyền hộp tiếp tục đưa hộp đã được dán niêm phong tới vị trí chờ bốc xếp, khi chạm cảm biến, tín hiệu kết thúc được trả về PLC lập tức băng chuyền hộp dừng lại để chờ công nhân bốc xếp đưa hộp thành phẩm ra khỏi băng chuyền Sau khi lấy hộp thành phẩm ra khỏi băng chuyền quá trình lại tiếp tục với phôi hộp tiếp theo.
