1.2 Lý do chọn đề tài Lý do bọn em chọn đề tài băng chuyền là vì: Tính thực tiễn cao - Băng chuyền trong gần đây được sử dụng rộng rãi hơn trong các lĩnh vực công nghiệp, sản xuất, lắp
TỔNG QUAN
Đặt vấn đề
Hiện nay, băng chuyền sản phẩm đang thu hút sự chú ý và nghiên cứu sâu rộng trong các ngành công nghiệp hiện đại Các vấn đề liên quan đến băng chuyền bao gồm hiệu suất, tính linh hoạt, và khả năng tối ưu hóa quy trình sản xuất.
Hiệu quả và năng suất:
- Làm thế nào để thiết kế băng chuyền hiệu quả nhất về tốc độ và phân bộ công việc trên băng chuyền.
- Sử dụng các phương pháp và phân tích làm để nâng cao công suất hoạt động và giảm chi phí hoạt động.
An toàn và bảo trì
- Các biện pháp bảo vệ an toàn cho công nhân khi làm việc
- Bảo trì định kỳ để kéo dài tuổi thọ làm việc.
- Tìm các giải pháp để giảm thiểu tác động tới môi trường từ việc tiêu thụ năng lượng, tiếng ồn và chất thải.
Kết hợp với các công nghệ mới
- Ứng đụng các công nghệ mới như IOT, AI, Robot tự động để nâng cao hiệu quả làm việc.
- Phát triển các bộ phận giám sát và hệ thống điều khiển, quản lý hoạt động của băng chuyền chính xác hơn.
Lý do chọn đề tài
Lý do bọn em chọn đề tài băng chuyền là vì:
Băng chuyền đã trở thành một phần quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm sản xuất, lắp ráp và chế biến thực phẩm, nhờ vào tính hiệu quả và khả năng tiết kiệm thời gian trong quy trình vận chuyển hàng hóa Sự phổ biến của băng chuyền ngày càng gia tăng, giúp nâng cao năng suất và tối ưu hóa quy trình làm việc trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
- Nghiên cứu về băng chuyền có mạng những cải tiến và có thể áp dụng ngay vào thực tế.
DỰ ÁN 1- CNKT ĐK & TĐH
Tối ưu hóa việc sản xuất
- Hiệu suất mà băng chuyền mang lại rất cao, là một yếu tố quan trọng trong việc nâng cáo hiệu suất làm việc.
Nghiên cứu về băng chuyền giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí, nâng cao năng suất và cải thiện chất lượng sản phẩm thông qua việc áp dụng các công nghệ hiện đại.
- Băng chuyền có thể tích hợp và thử nghiệm các công nghệ mới và hiện đại như tự động hóa, trí tuệ nhân tạo.
An toàn trong lao động
- Nghiên cứu và phát triển băng chuyền có thể giảm nguy cơ tai nạn trong lao động.
Giới hạn đề tài
Sử dụng relay counter, cảm biến tiệm cận, adruino
Phân công nhiêm vụ
Tên thành viên Thi công sản phẩm
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Các nội dung liên quan
1 Khái niệm về băng tải
Băng tải là thiết bị cơ khí quan trọng trong sản xuất, giúp vận chuyển vật liệu từ vị trí này sang vị trí khác một cách hiệu quả Nó có khả năng vận chuyển đa dạng các loại vật liệu, bao gồm hàng hóa, nguyên liệu và sản phẩm đóng gói.
2 Cấu tạo của băng tải
Băng tải bao gồm các bộ phận chính sau:
Khung băng tải: Là bộ phận chịu lực chính, giữ cho băng tải ổn định và chắc chắn.
Dây băng tải: Là bề mặt chính để vật liệu di chuyển, thường được làm từ cao su, vải, kim loại hoặc nhựa.
Rulo, hay còn gọi là con lăn, bao gồm hai loại chính: rulo chủ động (drive pulley) và rulo bị động (idler pulley) Rulo chủ động thường được kết nối với động cơ, đóng vai trò quan trọng trong việc truyền động cho băng tải.
Động cơ: Cung cấp năng lượng cho băng tải hoạt động, thường là động cơ điện.
Hệ thống điều khiển: Bao gồm các thiết bị như cảm biến, bộ điều khiển để giám sát và điều khiển quá trình hoạt động của băng tải.
Băng tải hoạt động dựa trên nguyên lý truyền động cơ học, trong đó động cơ điện quay rulo chủ động Rulo này kéo dây băng tải di chuyển, giúp vận chuyển vật liệu từ điểm đầu đến điểm cuối của băng tải.
Có nhiều loại băng tải khác nhau dựa trên cấu tạo và ứng dụng, bao gồm:
Băng tải con lăn (Roller conveyor): Sử dụng các con lăn để di chuyển hàng hóa.
DỰ ÁN 1- CNKT ĐK & TĐH
Băng tải xích (Chain conveyor): Sử dụng xích để kéo dây băng tải.
Băng tải nghiêng (Inclined conveyor): Dùng để vận chuyển vật liệu lên cao hoặc xuống thấp.
Băng tải xoắn ốc (Spiral conveyor): Thường dùng trong không gian hẹp, vận chuyển hàng hóa lên hoặc xuống theo dạng xoắn ốc.
Băng tải rung (Vibrating conveyor): Sử dụng rung động để vận chuyển vật liệu, thường dùng cho các vật liệu nhỏ, rời.
5 Ứng dụng của băng tải
Băng tải được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau như:
Công nghiệp thực phẩm: Vận chuyển nguyên liệu, sản phẩm đóng gói.
Công nghiệp khai thác: Vận chuyển quặng, than đá.
Công nghiệp sản xuất: Vận chuyển linh kiện, sản phẩm trong quá trình lắp ráp.
Công nghiệp logistics: Vận chuyển hàng hóa trong kho bãi, trung tâm phân phối.
6 Lợi ích của việc sử dụng băng tải
Tăng hiệu quả sản xuất: Giảm thời gian vận chuyển và lao động thủ công.
Giảm chi phí: Giảm chi phí nhân công và tăng năng suất lao động.
Tăng độ an toàn: Giảm nguy cơ tai nạn lao động do vận chuyển thủ công.
Tăng tính tự động hóa: Dễ dàng tích hợp vào các hệ thống tự động hóa.
relay
Relay đếm (counter relay) là thiết bị được thiết kế để đếm số lần tín hiệu điện xuất hiện và thực hiện hành động khi đạt đến một số lượng nhất định Loại relay này đóng vai trò quan trọng trong nhiều hệ thống tự động hóa và điều khiển, giúp nâng cao hiệu quả hoạt động và quản lý quy trình.
Relay đếm hoạt động bằng cách nhận tín hiệu đầu vào, thường là tín hiệu điện, và tăng giá trị đếm mỗi khi có tín hiệu Khi số lượng tín hiệu đạt giá trị đã cài đặt trước, relay sẽ kích hoạt mạch điện hoặc thiết bị khác để thực hiện hành động cụ thể như bật tắt máy móc hoặc báo động.
2 Cấu tạo của relay đếm
Relay đếm thường bao gồm các thành phần chính sau:
Đầu vào tín hiệu (Input terminals): Nơi nhận tín hiệu điện.
Bộ đếm (Counter mechanism): Thành phần đếm số lượng tín hiệu nhận được.
Đầu ra (Output terminals): Nơi gửi tín hiệu điều khiển khi đạt đến giá trị đếm đã cài đặt.
DỰ ÁN 1- CNKT ĐK & TĐH
Bộ cài đặt giá trị (Presetting mechanism): Cho phép người dùng cài đặt giá trị đếm mong muốn.
Màn hình hiển thị (Display, nếu có): Hiển thị số lượng tín hiệu đã đếm được.
Relay đếm có thể được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau, chẳng hạn như:
Theo phương thức đếm: o Đếm lên (Up counter): Đếm số lượng tín hiệu tăng dần. o Đếm xuống (Down counter): Đếm số lượng tín hiệu giảm dần.
Theo loại tín hiệu đầu vào, có hai loại chính: tín hiệu điện áp (Voltage input) nhận tín hiệu dưới dạng điện áp và tín hiệu dòng điện (Current input) nhận tín hiệu dưới dạng dòng điện.
Relay đếm cơ khí sử dụng các bộ phận cơ khí để thực hiện chức năng đếm và hiển thị, trong khi relay đếm điện tử áp dụng mạch điện tử và thường được trang bị màn hình kỹ thuật số.
4 Ứng dụng của relay đếm
Relay đếm được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, bao gồm:
Tự động hóa công nghiệp: Đếm số lần máy móc hoạt động, kiểm soát chu kỳ sản xuất.
Hệ thống kiểm soát quá trình: Giám sát số lần hoạt động của van, bơm, và các thiết bị khác.
Quản lý năng lượng: Đếm số lần bật tắt của hệ thống chiếu sáng, điều hòa không khí.
Thiết bị đo lường và kiểm tra: Đếm số lượng sản phẩm, kiểm tra số lần hoạt động của thiết bị thử nghiệm.
5 Lợi ích của việc sử dụng relay đếm
Tăng độ chính xác: Đếm số lượng tín hiệu chính xác và nhất quán.
Tăng hiệu quả quản lý: Giúp theo dõi và kiểm soát quá trình sản xuất một cách hiệu quả.
Dễ dàng cài đặt và sử dụng: Nhiều loại relay đếm hiện đại có giao diện người dùng thân thiện và dễ cài đặt.
Cảm biến
Cảm biến tiệm cận PNP là thiết bị không tiếp xúc, giúp phát hiện sự hiện diện của vật thể mà không cần tiếp xúc trực tiếp Hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, cảm biến này thường được ứng dụng trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp.
Cảm biến tiệm cận PNP hoạt động bằng cách phát ra một trường điện từ từ bề mặt của nó Khi một vật thể, thường là kim loại, tiến gần đến vùng cảm biến, trường điện từ sẽ thay đổi Sự thay đổi này được cảm biến phát hiện và chuyển đổi thành tín hiệu điện.
DỰ ÁN 1- CNKT ĐK & TĐH
Cấu tạo của cảm biến tiệm cận PNP
Mặt cảm biến: Vùng phát hiện, nơi trường điện từ được tạo ra.
Bộ phận xử lý tín hiệu: Chuyển đổi thay đổi trong trường điện từ thành tín hiệu điện.
Cảm biến tiệm cận PNP kết nối với mạch điều khiển để thực hiện các hành động tương ứng khi phát hiện vật thể Đặc điểm nổi bật của cảm biến này là khả năng phản hồi nhanh và chính xác, giúp nâng cao hiệu quả trong các ứng dụng tự động hóa.
Khi phát hiện vật thể: Đầu ra PNP sẽ cung cấp điện áp dương (thường là
24V) tới tải (thiết bị điều khiển).
Không phát hiện vật thể: Đầu ra không cung cấp điện áp hoặc ở trạng thái thấp (0V). Ưu điểm của cảm biến tiệm cận PNP
Không tiếp xúc: Không cần tiếp xúc vật lý, giảm hao mòn và tăng tuổi thọ.
Độ bền cao: Khả năng chịu đựng môi trường khắc nghiệt như bụi, nước, và dầu mỡ.
Độ chính xác cao: Phát hiện vật thể với độ chính xác cao và tốc độ phản hồi nhanh.
Dễ dàng lắp đặt và sử dụng: Thiết kế nhỏ gọn, dễ dàng tích hợp vào các hệ thống hiện có. Ứng dụng của cảm biến tiệm cận PNP
Tự động hóa công nghiệp: Phát hiện vị trí và sự hiện diện của các bộ phận trong dây chuyền sản xuất.
Máy móc công nghiệp: Giám sát và điều khiển hoạt động của máy móc, ví dụ như trong máy CNC.
Hệ thống an ninh: Phát hiện sự xâm nhập hoặc chuyển động trong các hệ thống an ninh.
Robot công nghiệp: Dùng để định vị và điều khiển chuyển động của các robot.
Cách kết nối cảm biến tiệm cận PNP
1 Dây nguồn (VCC): Kết nối với nguồn cung cấp điện (thường là 24V).
2 Dây đất (GND): Kết nối với mặt đất của hệ thống.
3 Dây tín hiệu (Output): Kết nối với thiết bị điều khiển (PLC, vi điều khiển, vv) Khi cảm biến phát hiện vật thể, dây tín hiệu sẽ cung cấp điện áp dương.
Lưu ý khi sử dụng cảm biến tiệm cận PNP
Khoảng cách phát hiện: Đảm bảo vật thể nằm trong phạm vi hoạt động của cảm biến.
Chất liệu vật thể: Đảm bảo vật thể cần phát hiện có chất liệu phù hợp với cảm biến (thường là kim loại).
Điều kiện môi trường: Lựa chọn cảm biến có khả năng chịu đựng môi trường hoạt động cụ thể (nhiệt độ, độ ẩm, vv).
Hình 2.3 Cảm biến tiệm cận
DỰ ÁN 1- CNKT ĐK & TĐH
THIẾT KẾ HỆ THỐNG
THI CÔNG HỆ THỐNG
Lựa chọn thiết bị
DỰ ÁN 1- CNKT ĐK & TĐH
- Điện áp hoạt động: 12VDC/220VAC
DỰ ÁN 1- CNKT ĐK & TĐH
- Điện áp đầu vào: 110VAC/220VAC
- Điện áp đầu ra: 24VDC
Hình 4.6 cảm biến tiệm cận
- Loại cảm biến: cảm biến quang( sử dụng tia hồng ngoại để phát hiện vật cản)
- Khoảng cách phát hiện: 3~80cm( có thể điều chỉnh qua biến trở)
- Điện áp hoạt động: 6~36VDC
DỰ ÁN 1- CNKT ĐK & TĐH
- Số chân vào digital: 14 chân
Hình 4.8 cảm biến hồng ngoại
- Loại cảm biến: cảm biến hồng ngoại chủ động
DỰ ÁN 1- CNKT ĐK & TĐH
- Dòng điện hoạt động: 100mA
