Đồ Án chuyên ngành Đề tài thiết kế máy dán nhãn tự Động hai mặt chai tiết diện chữ nhật

Việc chế tạo ra các hệ thống tự động ngoài việc đáp ứng các nhu cầu cho các hoạt động sản xuất mà đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát triển, công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nư

DE TAI: THIET KE MAY DAN NHAN TU DONG HAI MAT

CHAI TIẾT DIỆN CHỮ NHẬT Giáo viên hướng dẫn: PHAN DINH HUAN

Sinh viên thực hiện: TRẤN QUỐC HUY

Thành phố Hỗ Chi Minh, 2023

LOI CAM ON

Em xin gửi lời cảm ơn và lời trị ân đên Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM cũng như tất cả những người đã hỗ trợ trong quá trình thực hiện đồ án Qua những năm học tập tại ngôi trường này, em đã được trang bị kiến thức chuyên môn sâu rộng và những

kỹ năng quan trọng đề đối mặt với thử thách trong công việc và cuộc sống

Em xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giảng dạy, những người đã truyền đạt kiến

thức, hướng dẫn và tạo điều kiện cho chúng tôi tiếp thu kiến thức một cách tốt nhất Sự

tận tâm và nhiệt huyết của các thầy cô đã truyền cảm hứng và khích lệ chúng tôi không

ngừng nỗ lực va phan đấu trong quá trình nghiên cứu

Em xin chân thành cảm ơn Thầy PGS.TS.Phan Đình Huấn, người đã trực tiếp

hướng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình để em có thê hoàn thành luận văn đúng hạn Thầy cũng đã

chia sẻ rất nhiều về kiến thức cũng như những kinh nghiệm trong cuộc sống giúp em có

thêm nhiều kiến thức, mở mang tầm hiểu biết, là hành trang giúp em đạt được nhiều

thành công sau khi ra trường Nhân đây em kính chúc Thầy có thật nhiều sức khỏe để có thê hướng dẫn, chỉ dạy nhiều sinh viên hơn nữa, chúc Thầy ngày càng gặt hái được nhiều thành công

Cuối cùng, em xin gửi lời chúc tốt đẹp nhất đến Trường Đại học Bách Khoa và tất

cả những người đã đóng góp vào việc phát triển và nâng cao chất lượng giáo dục Em hy vọng rằng trường sẽ tiếp tục thành công và đào tạo thêm nhiều thế hệ sinh viên xuất sắc, gop phan vào sự phát triển của đất nước

Tp.Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng 12 năm 2023

Sinh viên thực hiện

Trần Quốc Huy

SVTH: TRAN QUOC HUY

LOI NOI DAU

Trong giai đoạn mà khoa học kĩ thuật ngày càng phát triên mạnh mẽ Tự động hóa đóng vai trò quan trọng và là xu hướng của các hoạt động sản xuất Các doanh nghiệp vừa và nhỏ dần từ bỏ các phương thức sản xuất thủ công và chuyên dần sang hình thức

tự động, bán tự động để có thể bắt kịp với xu hướng phát triển của nền công nghiệp nước

nhà Việc chế tạo ra các hệ thống tự động ngoài việc đáp ứng các nhu cầu cho các hoạt

động sản xuất mà đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát triển, công nghiệp hóa,

hiện đại hóa đất nước

Là một sinh viên ngành thiết ké máy, dựa trên những nhu câu thực thế của nền công nghiệp nước nhà, nhóm tác giả đã chọn đề tài: “Thiết kế máy dán nhãn tự động hai mặt chai tiết diện chữ nhật”

Mục tiêu đề tài: Ứng dụng các kiến thức đã được học về thiết kế cơ khí, gia cong

co khi, lap trinh điều khiển PLC, vào thực tế, nhằm củng cô lại kiến thức hỗ trợ cho công viỆc sau nảy

Đề tài được trình bảy qua những nội dung chính sau:

e_ Chương l: Tông quan về đề tài

e_ Chương 2: Phân tích và chọn phương án thiết kế

e_ Chương 3: Tính toán thiết kế hệ thống cơ khí

e_ Chương 4: Vận hành và bảo dưỡng

e_ Chương 5: Kết Luận và hướng phát triển đề tài

SVTH: TRAN QUOC HUY

MUC LUC

09099 09 nn 1

09001906770 00 2

CHƯƠNG 1: TÓNG QUAN VỀ ĐÈ TÀI 2G S1 T1 TY TS HH tê 6

1.1 Tổng quan về tự động hóa trong công nghiệp - 552cc se ccxsxsxse2 6 1.1.1 Tự động hóa trong công nghiỆp . nhớt 6 1.1.2 Vai trò và ý nghĩa của hệ thống tự động hóa 7-5255 Sc5: 9 1.1.3 Các bộ điều khiến dùng trong tự động hóa - 52c Sc c2 10 1.1.4 Một số thiết bị tự động hóa thông dụng biện nay 5-5: 12 1.2 Tổng quan về máy dán nhãn +2 S52 S311 2E 1 1 1512111211112 E1 ExxeE 15 1.2.1 Giới thi€u Chung cc etree teeter tere rete aaaaeeeeeeeeeeeeeeeneeeee 15

PL bài Tan LALA 17 1.2.3 Các dạng máy chiết rót phố biến trên thị trường hiện tại: 19 1.3 Mục tiêu, nhiệm vụ luận văn .- TQ Tnhh 22 1.3.1 Mục tiêu luận văn - - ch ng kh 22

1.3.3 Các yêu cầu của luận văn .- L5 222212 SE 2.2 SH H1 He eey 23

CHUONG 2:PHAN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KÊ 25

2.1 Cầu tạo máy đán nhãn G22 S 22.2121 91181511111 E1518151 1 1118111111 ru 25

2.2 Yêu cầu kỹ thuật cho luận văn .- - 222 S222 SE 2321 12121 re 25

2.3 Nguyên lý hoạt động ch HH ng tk kh 26

2.4 Các phương án thiết kế -: 5: 12t t S1 1212121 18281812121 111010101112 1 He 28

2.4.1 Phương án 1: Máy dán nhãn mặt phẵng ngang . 5-5: 28 2.4.2 Phương án 2: Máy dán nhãn mặt phẳng đứng hai mặt - 30 2.4.3 Phương án 3: Máy dán nhãn dùng cơ cấu kẹp thủy lực - 31 2.4.4 Phương án 4: Máy dán nhãn dùng cơ cấu băng ma sát 32 2.5 Lựa chọn phương án thiết kế - 2222 2S 232123 18181511111 181111111 rke 33

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ . - c2 tt tteEttrtkerrrrkrrrrrrrke 34

SVTH: TRAN QUOC HUY

3.1 Tinh todn va thiét ké bang tai ccc cc ccecccceceescessecesecetsesesecaeststseaeecaeseeens 34

3.1.1 Giới thiệu băng tải LL LH nnnnnn Tnhh KH kh 34

3.1.2 Mục tiêu thiết kế L- S112 1 S121 2121 1111181111221 181110111 18181111 rrei 34

3.1.3 Lựa chọ phương án thiết kế - 2222 2 S121 123 181151211 E111 kreg 35

3.1.3.1 Vêu cầu kĩ thuật - L5: + 222123 S123 E121 2111118111511 81018111111 Hee 35

3.1.3.2 Lựa chọn băng tải - ng Hành nh kh 35 3.1.4 Tính toán băng tải đai PVC nh nh ki kh 36

3.1.4.1 Thông số đầu vào - 0 2 S 1 n1 212111 12121511 1810111111118 1 ve 37

3.1.4.2 Tính toán dây băng nh ng kh 37

3.1.4.3 Chiều rộng băng tải - 0 02 S S12 12T 181112211181 11.111 1e 37

3.1.4.4, Xac dinh tai trong trén mOt mét dai eee eeeeeeettntteeeeeeeeees 38

3.1.4.5 Tính toán bộ dẫn động .- L5 2S S22 S221 S12 2 xnxx He 38

3.1.4.6 Gia tốc của chai đối với băng tải nằm ngang - 5 522552 sssa 38 3.1.4.7 Quãng đường trượt của chai theo băng ào Sinh 38 3.1.4.8 Công suất trên tang dẫn động của băng tải . 55252555 38 3.1.4.9 Công suất của động cơ của băng tải - - - n2 nhe 39 3.1.4.10 Lực tác dụng lên băng tải nhe ky 40 3.1.5 Chọn động cơ băng tải QQQnnnnnnHnnnnnnnnnnnnnHHhhHhnHhkkkkkế 4I 3.1.5.1 Xác định công suất động cơ .- L 222C 22s 12.12 2111111 Hee 4I

3.1.5.2 Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ L5 2222 Secxexszrerea 42

3.1.5.3 Chọn sơ bộ động Cơ LL LH TH kkt 43

3.1.5.4 Phân bố tỉ số truyền - 2 2S n S121 2121 121512111 118111811128 He 44

kh e5 an Ả 46 3.2 Thiết kế hệ thống dán nhãn .- - 2222222 S13 121 SE EE2 1812121111111 xe 47

4

SVTH: TRAN QUOC HUY

3.2.4.3 Phân loại động cơ bước nh nh HH kh 32

3.2.4.4 Cấu tạo của động cơ bước -S: ScS n2 T12 S212 1 re 53

3.2.4.5 Nguyên lí hoạt động LL LH nh kh kg 34 3.2.4.6 Tính chọn động cơ bước TT nnn nh Khen kh 34

CHUONG 4: THIET KE MACH DIEU KHIEN .0.0.0.00cccccccccccccseceeeecetetsseeeeteeees 59

FSN‹c-aẢẢIẢ 59

4.2 Cac thiét 6 ốc 59 4.3 Mạch điện điều khiến .-.- (2 22T S 121 21T S2 11212111 81818111 1211 8c 59

4.4 Nguyên lý hoat Ong ccc QQ nh ọ khkt 61

5.1 Vận hành -c c LH HT Tnhh ĐT TK Ki Ki Et 62 5.2 Các lưu ý khi vận hành máy .- - ST ng kết 62 5.3 Bảo dưỡng - nh HH nen ki th nh 62

CHƯƠNG 6: KÉT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIẾN ĐÈ TÀI .- 65 [NN{iá 65 6.2 Hướng phát triển đề tài - 02 S21 1212121 E1 18151 1111181118111 111811 re 65 /V)80i14)009:70,847 (01 “41 66

5

SVTH: TRAN QUOC HUY

CHUONG 1: TONG QUAN VE DE TAI

1.1 Tổng quan về tự động hóa trong công nghiệp

1.1.1 Tự động hóa trong công nghiệp

Sự phát triên của nên công nghiệp sản xuât cũng như những ảnh hưởng của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 Một trong những yêu tổ quan trọng, quyết định đến việc tăng năng xuất lao động, chất lượng sản phâm là áp dụng tự động hóa trong công nghiệp

Cơ giới hóa là hoạt động thủ công của một công việc sử dụng máy móc được hỗ trợ phụ thuộc vào việc ra quyết định của con người Tự động hóa chính là bước thứ hai ngoài

cơ giới hóa, hỗ trợ người vận hành thực hiện nhiệm vụ, đồng thời giúp hạn chế sự tham

gia cua con người thông qua các lệnh lập trình logic, thông mình và hoạt động mạnh mẽ

Tự động hóa trong công nghiệp (Automation Industry) được hiểu là việc ứng dụng các hệ thống điều khiên tự động, như máy tính, các loại robot công nghiệp (cánh tay robot, robot cộng tác) dé điều khiến các loại máy móc, cũng như vận hành quá trình sản xuất một cách tự động, con người không phải tham gia hoặc tham gia rất ít vào quá trình sản xuất Tự động hóa trong công nghiệp sử dụng các hệ thống điều khiển như: máy tính, may tram, vi mach, PLC hoặc robot 3 trục, robot 6 trục, trí tuệ nhân tạo, công nghệ thông tin thay thế con người, để xử lý các quy trình, điều khiến các máy móc khác nhau Từ

Tự động hóa đưa ra ý nghĩa “tự ra lệnh” (Auto) hoặc “một cơ chế tự di chuyén” (Matos) bắt nguồn từ Hy Lạp

Tom lai, tự động hóa công nghiệp có thé duoc định nghĩa là việc sử dụng các công

nghệ và các thiết bị điều khiển tự động giúp vận hành và kiểm soát các quy trình công nghiệp mà không cần sự can thiệp đáng kê của con người Tự động hóa công nghiệp

mang lại hiệu suất vượt trội so với điều khiển thủ công Các thiết bị tự động hóa có thé

e Tăng năng suất lao động: Các dây chuyền tự động hóa có thể hoạt động liên tục 24/24 mà không cần đến sự can thiệp của con người, chính vì thế lượng sản phâm được sản xuất ra sẽ nhiều hơn so với việc doanh nghiệp không áp dụng tự

e Giam kiém tra định kỳ: Bằng cách tận dụng công nghệ tự động hóa, các thông

sô trong quá trình sản xuất trên dây chuyền, máy móc tự động đều được kiểm soát và gần như ngay lập tức được đưa về trạng thái chuân mong muốn Từ đó làm giảm công tác kiêm tra thủ công

e Nâng cao mức độ an toàn: Với một số ngành sản xuất có nhiều công đoạn nguy hiểm, việc sử dụng máy móc thay thế con người giúp đảm bảo an toàn lao động Thông thường, robot công nghiệp và thiết bị robot là phương án được lựa chọn trong các môi trường công nghiệp khắc nghiệt

SVTH: TRAN QUOC HUY

e Ngodai ra Ty déng hoa con giup tang kha nang cạnh tranh của doanh nghiệp,

tăng tính linh hoạt, cắt giảm chỉ phí nhân công và nhiều chỉ phí khác

SVTH: TRAN QUOC HUY

TAN VUONG INDUSTRY

Sr

Hình 1.2 Dây chuyên sản xuất nước giải khát

1.1.2 Vai trò và ý nghĩa của hệ thông tự động hóa

Tự động hóa các quá trình sản xuât cho phép giảm giá thành và nâng cao năng suât lao động Quá trình sản xuất chịu tác động của các quy luật kinh tế Nhu cầu nâng cao chất lượng sản phẩm cũng làm tăng chỉ phí trong việc nâng cao mức độ phức tap của gia công (về đào tạo nhân công và đội ngũ, giá thành trang thiết bị ) Đây cũng chính là

động lực kích thích sự phát triển của tự động hóa

SVTH: TRAN QUOC HUY

Tự động hóa cho phép cải thiện điều kiện sản xuất Các quá trình sản xuất tự động cho phép loại bỏ các khó khăn khi sử dụng lao động thủ công Đồng thời, giúp cải thiện

điều kiện làm việc của công nhân, nhất là các khâu độc hại, nặng nhọc, có tính lặp đi lặp

lại

Quá trình sản xuất tự động hóa giúp đáp ứng cường độ sản xuất lớn, dễ dàng thực hiện chuyên môn hóa và hoán đổi sản xuất Đây là yếu tố cực kì quan trọng cho phép các nhà sản xuất đáp ứng điều kiện sản xuất và thực hiện cạnh tranh trên thị trường 1.1.3 Các bộ điều khiến dùng trong tự động hóa

e Bo dieu khién gian doan (on/off):

Một trong những bộ điều khiển đơn gián nhất la diéu khién on/off Vi dụ đề điều

khiển các thiết bị nhiệt trong gia đình chang hạn như nồi cơm điện, nó cần một rơ-le

nhiệt đê đóng và ngắt điện Trong rơ-le nhiệt có một lò xo đàn hồi, khi nhiệt độ tăng lên

lò xo sẽ bị giãn nở ra, dựa vào đặc tính trên người ta có thể tạo ra chức năng đóng ngắt đòng điện khi nhiệt độ tăng đến một mức mong muốn Loại điều khiển này có thể thuộc một trong hai kiêu điêu khiên vòng lặp mở và điêu khiên vòng lặp kín

Điều khiên trình tự, trong đó một chuỗi lập trình của riêng rẽ các hoạt động được thực hiện, thường dựa trên logic hệ thông có liên quan đến trạng thái của hệ thông

e Bộ điều khiến tự động tuần tự và điều khiến tuần tự logic:

Điều khiến tuần tự có thể là một chuỗi có định hay logic sẽ thực hiện các hành động khác nhau tùy thuộc vào trạng thái hệ thống khác nhau Một ví dụ về một chuỗi điều chỉnh nhưng nếu không cô định là một bộ đếm thời gian trên một máy tưới cỏ

Mội sự phát triển sớm của điều khiên liên tục là chuyên tiếp, do đó rơle điện tham

gia tiếp xúc điện có thê bắt đầu hoặc ngắt điện đến một thiết bị Rơ-le đầu tiên được sử

dụng trong các mạng điện, khi được phát triển để kiểm soát các thiết bị khác, chẳng hạn như khi khởi động và dừng động cơ điện công nghiệp lớn hoặc đóng mở van solenoid

Sử dụng rơ-le cho mục đích kiêm soát cho phép kiểm soát hướng hành động, nơi các

10

SVTH: TRAN QUOC HUY

hành động có thé được kích hoạt theo trật tự nào đó, để đáp ứng với các sự kiện bên

ngoài Ví dụ liên quan đến việc duy trì chuỗi an toàn cho các thiết bị như điều khiên cầu

swing, nơi một tia khóa cần thiết để được tự do trước khi cầu có thê được di chuyền, và

các tia khóa có thể không được phát hành cho đến khi cửa an toàn đã bị đóng cửa e_ Thiết bị điều khiến PID (proportional integral derivafive):

PID được coi là là bộ điều khiển lý tưởng của các hệ thống điều khiển quy trình

hiện đại Nó được sử dụng hầu hết trong các ứng dụng điều khiến quá trình tự động trong

công nghiệp hiện nay Để điều chỉnh lưu lượng, nhiệt độ, áp suất, vv

e_ Bộ điều khiến dùng máy tính:

May tinh có thê thực hiện cả hai điều khiển liên tục và kiểm soát thông tin phan

hồi, và thường là một máy tính duy nhất sẽ làm cả hai trong một ứng dụng công nghiệp

Bộ điều khiến logic khả trình (PLC) là một loại vi xử lý có mục đích đặc biệt thay thé

nhiều các thành phần như giờ và trình tự trống được sử dụng trong hệ thống Máy tính

điều khiển quá trình nhằm mục đích chung đã ngày càng thay thế điều khiến riêng lẻ,

với một máy tính duy nhất có thê thực hiện các hoạt động của hàng trăm bộ điều khiển

May tinh điều khiển quá trình có thể xử lý dữ liệu từ một mạng lưới các PLC, dụng cụ

và các bộ điều khiến dé thực hiện các điện hình (như PID) kiểm soát của nhiều biến số

cá nhân hoặc trong một số trường hợp, để thực hiện điều khiển phức tạp thuật toán sử dụng nhiều đầu vào và các thao tác toán học Họ cũng có thé phan tich dtr ligu va tao ra thời gian thực, hiển thị biểu đồ cho các nhà khai thác thực hiện các báo cáo cho các nhà

khai thác, các kỹ sư và quản lý

Kiểm soát của một máy rút tiền tự động (ATM) là một ví dụ về một quá trình tương tác, trong đó một máy tính sẽ thực hiện một chuỗi logic đáp ứng với các lựa chọn người

sử dụng dựa trên thông tin lay từ một cơ sở dữ liệu trên hệ thống Quá trình ATM có

điểm tương đồng với các quy trình giao dịch trực tuyến khác Các câu trả lời hợp lý khác

nhau được gọi là kịch bản Quá trình như vậy thường được thiết kế với việc sử dụng các

sơ đồ, trong đó có văn bản hướng dẫn của các mã phần mềm

11

SVTH: TRAN QUOC HUY

1.1.4 Một số thiết bị tự động hóa thông dụng hiện nay

Các thiết bị tự động hóa thông dụng thường thấy ở các ngành công nghiệp sản xuất

sẽ gồm có các loại cảm biến, bộ lập trình PLC, bộ biến tần, màn hình HMI, bộ nguồn và

relay:

e Bé cam bién

Đây là những thiết bị được sử dụng để thực hiện nhiệm vụ đo đạc áp suất, tốc độ,

ánh sáng, nhiệt độ, nhận biết các hiện tượng hay yếu tô thay đổi bên ngoài để chuyển chúng thành những tín hiệu điện tiêu chuẩn đề cung cấp cho bộ điều khiến xử lý và phân

Thiết bi tự động hóa này có thê làm thay đôi tần số dòng điện ở cuộn dây trong động cơ đề điều khiên tốc độ động cơ mà không cần sử dụng đến các loại hộp số cơ khí Chúng giúp cho động cơ tránh được những tình trạng sụt áp, khởi động đột ngột, duy trì

được tính ôn định và an toàn, dé dàng điều khiên khi sử dụng

Thương hiệu cung cấp các sản phẩm bộ biến tần nỗi tiếng và được yêu chuộng nhất

trên thị trường đó là Siemens của Đức - thương hiệu thuộc TÓP đầu những hãng điện

khí lớn nhất thé giới

e Man hinh HMI (Human Machine Interface)

Hinh 1.4 Man hinh HMI

e Bo lap trinh PLC

Bộ lập trình PLC xuất hiện như một giải pháp vượt trội giúp ngành công nghiệp

hiện đại có bước đột phá nỗi bật, làm thay đổi quan điểm của nhiều người về hệ thông

tự động hóa Thiết bị này được lập trình dễ dàng thay đổi các thuật toán điều khiển với tốc độ xử lý nhanh chóng để tự động hóa được cho l hoặc nhiều thiết bị khác nhau, kế

13

SVTH: TRAN QUOC HUY

ca cho 1 dây chuyển sản xuất hay đóng gói Trong một bộ lập trình PLC sẽ có cấu tạo chính gồm: một bô nhớ trong có thê mở rộng được bằng bộ nhớ ngoài và một bộ mạch

xử lý có công kết nối giữa thiết bị PLC với các modul đầu vào, ra Dựa vào những thành

phần chính như là dung lượng RAM, ngõ ra, bộ đếm, Bit nhớ, tốc độ xử lý và các chức

năng mà sẽ có nhiều loại bộ lập trình PUC khác nhau

Ứng dụng nhiều trong các dây chuyền sản xuất, hoạt động xử lý nước thải, xử lý

động phụ thuộc vào một dòng điện nhỏ nhưng có thê dễ đàng bật/ tắt được đòng điện có

công suất lớn hơn, đảm bảo an toàn cho các máy móc, thiết bị, dây chuyền sản xuất Relay khá nhỏ gọn, có các chỉ báo bằng đèn LED và có thê bố sung con trỏ quay

sô để dễ dàng thiết lập trong môi trường thiếu sáng Thường ứng dụng nhiều cho các cần cầu xây dựng, điện áp động cơ, trên các loại thang thang máy

14

SVTH: TRAN QUOC HUY

1.2.1 Giới thiệu chung

Trong các ngành công nghiệp thực phẩm, hàng hóa và nhiều ngành công nghiệp khác, việc cung cấp thông tin của sản phâm một cách nhanh gọn và đầy đủ là vô cùng cần thiết Việc dán nhãn cho sản phẩm từ đó cũng trở nên quan trọng hơn; ngoài việc giúp cung cấp cho khách hàng đầy đủ thông tin về sản phâm, nhãn dán còn giúp tăng tính thẩm mỹ cũng như tính thương hiệu cho sản phẩm Tuy nhiên nễu việc dán nhãn cho sản phẩm được thực hiện một cách thủ công sẽ làm mắt nhiều nhân công, năng suất kém,

kém ôn định, độ chính xác và tính thâm mĩ không cao và để đáp ứng nhu cầu ngày

cang cao của xã hội thì việc tự động hóa việc dán nhãn là vô cùng cân thiết

Hình L6 Một số loại nhãn phổ biến trên thị trường

Máy dán nhãn là một công cụ quan trọng trong quá trình đóng gói và dán nhãn sản phẩm Nó có nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp như sản xuất, đóng gói, vận

chuyền và bán lẻ Dưới đây là một số lợi ích và tính cấp thiết của máy dán nhãn:

15

SVTH: TRAN QUOC HUY

e Tăng năng suất: Máy dán nhãn có khả năng hoạt động liên tục và nhanh chóng, giúp tăng năng suất sản xuất so với việc dán nhãn bằng tay Nó có thê xử lý một lượng lớn sản phẩm trong một thời gian ngắn, giảm thời gian và công sức lao

động

e_ Độ chính xác cao: Máy dán nhãn sử dụng công nghệ và cảm biến để định vị chính xác vị trí cần dán nhãn trên sản phâm Điều này đám bảo rằng nhãn được đặt đúng vị trí và căn chính chính xác, giúp sản phẩm trông chuyên nghiệp hơn

và tăng tính thâm mỹ

e - Đa dạng về loại nhãn: Máy dán nhãn có thé được thiết kế để áp dụng nhiều loại

nhãn khác nhau, bao gồm cả nhãn tròn, nhãn chữ nhật, nhãn dang chai, v.v Điều này cho phép nó được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp và cho các sản pham da dang

e_ Tiết kiệm chi phí: Mặc dù máy dán nhãn có một chỉ phí ban đầu cao hơn so với

việc dán nhãn thủ công, nhưng nó có thê giúp tiết kiệm chỉ phí lâu dài Với tốc

độ và hiệu suất cao, máy dán nhãn giảm thiểu thời gian làm việc và số lượng

lao động cân thiết, giúp giảm chỉ phí nhân công và tăng hiệu suất

e Đảm bảo chất lượng và tuân thủ quy định: Máy dán nhãn đảm bảo rằng mỗi sản phâm được gắn nhãn đúng cách và tuân thủ các quy định và yêu cầu liên quan đến nhãn Điều này giúp đám bảo chất lượng sản phẩm và tuân thủ quy trình kiêm tra chất lượng

Tóm lại, máy dán nhãn là một công cụ quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp, giúp tăng năng suất, độ chính xác, đa dạng hóa loại nhãn, tiết kiém chi phi va dam bao chất lượng sản phẩm Vì vậy, nó được coi là cấp thiết trong quá trình sản xuất và đóng gói sản phẩm

16

SVTH: TRAN QUOC HUY

e Ngành mỹ phẩm và chăm sóc cá nhân: Máy dán nhãn được sử dụng dé gắn nhãn lên sản phâm mỹ phẩm và chăm sóc cá nhân như chai lotion, hũ kem, chai dầu gội, chai sữa rửa mặt, bao bì mỹ phẩm, và các sản phẩm khác Nhãn cung cấp thông tin về thành phần, hướng dẫn sử dụng, lợi ích, hạn sử dụng, và các thông tin khác

e© Ngành công nghệ và điện tử: Máy dán nhãn được sử dụng để gắn nhãn lên các

sản phâm công nghệ và điện tử như điện thoại di động, máy tính xách tay, linh

kiện điện tử, ô cứng, bảng mạch in, v.v Nhãn cung cấp thông tin về model, nhà sản xuất, thông sô kỹ thuật, cảnh

17

SVTH: TRAN QUOC HUY

#8 3 © a

Top Surface Labeler Bottle One Side Labeler Multi-sides Labele: one label)

`

Hình 1.7 Các loại sản phẩm của máy đán nhãn

18

SVTH: TRAN QUOC HUY

1.2.3 Các dạng máy chiết rót phố biến trên thị trường hiện tại:

Hiện nay trên thị trường có rât nhiêu loại máy dán nhãn, da dạng phong phú về mẫu

mã và tùy vào mục đích sử dụng của khách hàng Sau đây là một số máy dán nhãn pho biên:

e_ Máy dán nhãn mặt phắng tự động MIC-PT60

e© Thông số kỹ thuật

- Model: PWM-A

- Loai déng co: servo motor

- Nang suat: 30-180 (chai/phut)

- Toc dé bang tai: < 40 (m/phut)

- Do chinh xac: + 1.0 mm

- Kích thước nhãn: Chiều rộng từ 15-100 mm, chiéu cao 15-80 mm

- Nguồn điện: AC 220V, 50/60Hz một pha

19

SVTH: TRAN QUOC HUY

- Công suất: 600w

- Trọng lượng máy: 260 kg

- Kich thuéc may: 1800 x 800 x 1300 mm

e May dan nhan hai mat

- Năng suất: 120-250 (chai/phút)

- Kích thước nhãn: Chiều rộng 10-180 mm, chiều dài 15-200 mm

DO ÁN CHUYEN NGANH GVHD: PGS.TS PHAN DINH HUAN

- Kích thước lọ: Đường kính 25-120 mm, chiều cao 20-300 mm

- Kích thước nhãn: Chiều cao 10-150 mm, chiều dài 15-300 mm

1.3 Mục tiêu, nhiệm vụ luận văn

1.3.1 Mục tiêu luận văn

Đê tài “ Thiết kê máy dán nhãn tự động hai mặt chai vuông” hướng đến mục tiêu

giúp các doanh nghiệp trong nước có thê tự động hóa trong quá trình sản xuất, đảm bảo

sô lượng cũng như chất lượng sản phẩm Và sản phâm cụ thê được sử dụng cho luận văn

lần này chính là nhớt bình MRP LUBE dung tích 1000ml

- Xác định các yêu cầu về kỹ thuật của bài toán thiết kế

- Tham khảo các thiết kế liên quan, đưa ra các phương án thiết kế

22

SVTH: TRAN QUOC HUY

- So sánh, đánh giá và lựa chọn phương án thiết kế tối ưu đáp ứng yêu cầu kỹ thuật cua bai toan

- Lựa chọn quy trình công nghệ phù hợp

- Tính toán động học, động lực học cho hệ thống

- Thiết kế bộ phân công tác

- Tính toán thiết kế hệ thống điện

- Đề xuất hệ thông điều khiển

- Xác định chi tiết cần chế tạo, lựa chọn phương pháp chế tạo, lập quy trình chế tạo

chỉ tiết đã chọn

- Biểu diễn thiết kế dưới dạng bản vẽ 2D/3D

- Mô hình hệ thống 3D

1.3.3 Các yêu cầu của luận văn

- Dam bảo thiết kê hệ thông đúng với nang suat

- Hệ thống hoạt động phải đảm bảo được độ bền, độ ôn định, hoạt động trơn fru

- Thiết kế được kết cầu hợp lí gọn gàng

- Các bản vẽ lắp, chỉ tiết 2D/3D mô tả được kết cầu của hệ thông

- Lựa chọn được vật liệu an toàn phù hợp

1.3.4 Bố cục trình bày

- Chương I: Tổng quan

- Chương 2: Phân tích và chọn phương án thiết kế

- Chương 3: Tính toán thiết kế hệ thông cơ khí

- Chương 4: Thiết kế mạch điều khiển

23

SVTH: TRAN QUOC HUY

- Chương 5: Vận hành và bảo dưỡng

- Chương 6: Kết Luận và hướng phát triển đề tài

24

SVTH: TRAN QUOC HUY

CHUONG 2:PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHON PHUONG AN THIET KE

2.1 Cau tao máy dán nhãn

May dán nhãn có một cầu trúc đơn giản nhưng hiệu quả, bao gồm các thành phần chính sau đây:

e Bang tai: May dán nhãn thường được trang bị một băng tải để di chuyển sản

phẩm từ điểm khởi đầu đến điểm kết thúc của quy trình dán nhãn Băng tải có

thể điều chỉnh được tốc độ và có thê làm việc liên tục để đảm bảo quá trình sản

xuất liên tục

e_ Hệ thống định vị san pham: Dé dam bao vi tri chính xác của nhãn trên sản phẩm, máy dán nhãn thường có hệ thống định vị Hệ thống này có để sử dụng cảm

biến, máy quét hoặc hình ảnh để xác định vị trí chính xác của sản phẩm trên

băng truyền trước khi bắt đầu dán nhãn

e Bộ phận cấp nhãn: Máy dán nhãn sử dụng một bộ phận dé cap nhãn và đưa nó

đến vị trí cần dán Bộ phận này thường bao gồm một hệ thống cuộn nhãn và các

cơ chế cung cấp nhãn cho vị trí cần dán

e Bộ phận miết nhãn: Đảm bảo nhãn được dán cô định trên sản phẩm Giúp hạn

chế tạo bọt khí dưới lớp nhãn

e©_ Hệ thống điều khiển: Máy dán nhãn có thê được trang bị hệ thông điều khiên để

dam bảo rằng quá trình dãn nhán diễn ra đúng cách Hệ thống này có thể kiểm tra các thông số trong quá trình hoạt động đề đảm bảo chất lượng sản phâm cuối củng

Ngoài ra, máy dán nhãn có thể được điều chỉnh và tùy chỉnh theo nhu cầu cụ thể của từng ứng dụng, ví dụ như kích thước sản phẩm, loại nhãn và các yêu cầu đặc biệt

các Cầu trúc cụ thể của máy dán nhãn có thể khác nhau tùy thuộc vào nhà sản xuất và

mục đích sử dụng

2.2 Yêu cầu kỹ thuật cho luận văn

Thiết kế máy dán nhãn tự động bao gồm những yêu cầu kỹ thuật sau:

e Năng suất 1200 chai/giờ

25

SVTH: TRAN QUOC HUY

Kích thước chai: 63 x 116 x 192 mm

Kich thuéc nhan: 76 x 132 mm

Tốc độ băng tải: 0.3 m/s

2.3 Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của máy dán nhãn dựa trên việc truyền nhãn từ bộ nạp đến

dau dan nhãn và sau đó dán nhãn vào vị trí chính xác trên sản phâm Các bước chính của

quy trình gồm 7 bước như sau:

Chuẩn bị sản phẩm: Sản phẩm cần được chuẩn bị để tiếp nhận quá trình dán

nhãn Điều này bao gồm kiểm tra san phẩm, loại bỏ bắt kỳ chất can trở nào trên

bề mặt và đảm bảo sản phẩm trong tình trạng sẵn sàng cho dán nhãn

Thiết lập máy dán nhãn: Máy dán nhãn cần được thiết lập và cấu hình cho sản phẩm cụ thê Điều này bao gồm việc thiết lập đúng vị trí cần dán nhãn, điều

chỉnh tốc độ và áp lực dán nhãn, và thiết lập các thông số khác để đảm bảo quá

trình dán nhãn chính xác và hiệu quả

Cấp nhãn: Máy dán nhãn sử dụng hệ thông cấp nhãn để cung cấp nhãn từ cuộn nhãn hoặc nguồn bên ngoài Hệ thống cấp nhãn đưa nhãn vào máy và chuẩn bị cho quá trình dán nhãn

Định vị sản phẩm: Máy dán nhãn sử dụng bộ định vị để xác định vị trí chính

xác của sản phẩm Bộ định vị có thể sử dụng cảm biến, hệ thống tọa độ hoặc

phương pháp khác để định vị sản phẩm

Dán nhãn: Máy dán nhãn sử dụng cơ chế dán nhãn tương ứng đề đặt nhãn lên

sản phẩm Cơ chế nảy có thé bao gom sử dụng keo, áp lực, nhiệt độ hoặc các

phương pháp khác đề dán chặt nhãn lên sản phẩm

Kiểm tra và kiêm soát chất lượng: Sau khi nhãn đã được dán lên sản phẩm, quá

trình kiểm tra và kiểm soát chất lượng có thể được thực hiện dé dam bao rằng

nhãn đã được đặt đúng vị trí và căn chỉnh chính xác Nếu có bắt kỳ lỗi hoặc sai

sót nào, sản phâm có thê được loại bỏ hoặc điều chỉnh

26

SVTH: TRAN QUOC HUY

e_ Xuất phâm: Sản phâm đã được dán nhãn và kiêm tra chất lượng sẽ được xuất ra khỏi máy dán nhãn đê tiếp tục quá trình sản xuất, đóng gói hoặc vận chuyển

Chuan bi san pham

Thiét lap may

Dinh vi san pham

Dan nhan

Xuat pham Hình 2.] Quy trình hoạt động của máy dán nhãn

27

SVTH: TRAN QUOC HUY

7 : : [@-T1891- 1n 2T: o Ti Tín hiệu được gửi về ae Cấp chai chomáy Pog k chai hai : a máy mmm [Re sri cheer nate

J

Cảm biên bồ nhăn hoạt động

Hoan thank ; Bắt đầu dánnhãn Qo Đóng ly hợp F

Hình 2.2 Sơ đô khối của máy dán nhãn

“rẻ

Hình 2.3 Máy dán nhãn phẳng ngang

- Nguyên lý hoạt động: Khi bắt đầu quá trình dán nhãn, chai sẽ được di chuyên đến

vị trí của bộ cấp nhãn thông qua hệ thống định vị gồm các cảm biến đề xác định vị trí của chai Máy dán nhãn sẽ cấp nhãn từ cuộn nhãn, bộ phận cấp nhãn sẽ giải phóng cuộn nhãn từ cuộn và chuyên đến vị trí cần dán Thông qua hệ thống định vị, nhãn sẽ được

dán vào đúng vị trí cần dán

- Ưu điểm:

e_ Thiết kế đơn giản, dễ chế tạo và sử dụng

e Năng suất làm việc cao, tiết kiệm chi phí nhân công

e _ Chế độ làm việc hoàn toàn tự động với năng suất 30-180 chai/phút

e Chi phi san xuat thấp

2.4.2 Phương án 2: Máy dán nhãn mặt phẳng đứng hai mặt

e Năng suất làm việc cao, giảm chi phí nhân công

e_ Chế độ làm việc hoàn toàn tự động với năng suất 120-250 chai/phút

e Có thể dán cho nhiều loại chai với hình dạng khác nhau

e_ Chỉ phí sản xuất cao

2.4.3 Phương án 3: Máy dán nhãn dùng cơ cấu kẹp thủy lực

Hình 2.5 Máy dán nhãn dùng cơ cầu kẹp thủy lực

- Nguyên lý hoạt động: Máy hoạt động nhờ cơ cấu kẹp thủy lực được dẫn hướng

bằng hai rảnh, hai xylanh thủy lực được điều khiển do tín hiệu phát ra từ cảm biến màu,

khi chai cách nhãn khoảng nhất định, cảm biến màu nhận ra chai sẽ điều khiển hai thanh

kẹp chai lại đồng thời dán nhãn lên chai

2.4.4 Phương án 4: Máy dán nhãn dùng cơ cầu băng ma sát

Hình 2.6 Máy dán nhãn dùng cơ cầu băng ma sát

- Nguyên lý hoạt động: Chai di chuyên trên băng tái đồng thời được quay tròn nhờ

cơ cầu ma sát, trên băng ma sát được căng cuộn băng keo hai mặt, khi chai lăn không trượt sẽ cuôn theo cả nhãn chai, nhãn chai đực dán cứng nhờ được lăn ép trên băng ma sát