báo cáo bài tập lớn môn cơ điện tử 2

Tuy nhiên, việc sử dụng các máy móc công nghệ cao vào hoạt động xử lý tiền còn rất hạn chế do giá thành các sản phẩm này trên thị trường rất cao.Hiện Việt Nam chưa có các trung tâm xử lý

Lời mở đầu

Hiện nay, nước ta vẫn là nước đang phát

triển, các hệ thống dịch vụ tín dụng chưa phát

triển đáp ứng được nhu cầu giao dịch thương mại

Vì vậy,lượng tiền mặt lưu thông trên thị trường là

rất lớn.Công việc quản lý, phân loại tiền gặp rất

nhiều khó khăn do mất rất nhiều thời gian, nhầm

lẫn, mệt mỏi… Tuy nhiên, việc sử dụng các máy

móc công nghệ cao vào hoạt động xử lý tiền còn

rất hạn chế do giá thành các sản phẩm này trên thị

trường rất cao.Hiện Việt Nam chưa có các trung

tâm xử lý tiền độc lập, cung cấp dịch vụ kiểm

đếm phân loại tiền cho nên việc chuyên môn hóa

chưa cao.Nắm bắt được nhu cầu thiết yếu của

khách hàng là cần một máy móc giúp họ giải quyết được vấn đề phân loại tiền mà

giá thành phải hợp lý, nhóm đề tài đã có ý tưởng thiết kế một máy phân loại tiền xu

để giải quyết vấn đề đó.Ưu điểm của máy là có thể phân loại được 5 loại tiền xu

mệnh giá khác nhau, chính xác, thiết kế nhỏ gọn, dễ vận hành, phù hợp với mọi đối

tượng đặc biệt là các ngân hàng, siêu thị, cửa hàng tạp phẩm…

Phần 1 : Lập kế hoạch

• Mô tả sản phẩm:

- Chức năng: máy đếm và phân loại tiền xu Việt Nam

- Phạm vị phân loại : 5 mệnh giá là 200,500,1000,2000,5000 vnđ

- Số lượng tiền xu phân loại tối đa 300 đồng/ 1 lần

+ Phỏng vấn trực tiếp khách hàng, cuộc phỏng vấn thường được nhắm tới các khách hàng thường xuyên sử dụng sản phẩm máy phân loại tiền xu nhất (vd: nhân viên ngân hàng, chủ các cửa hàng kinh doanh, nhân viên thu ngân…) Các cuộc phỏng vấn không chỉ cung cấp nhu cầu khách hàng mà còn cung cấp tầm quan trọng của các nhu cầu

+ Thu nhập thông tin của khách hàng bằng cách gián tiếp (xem xét biểu hiện, thái độ của khách hàng đối với mẫu sản phẩm của các đối thủ cạnh tranh) để đánh giá và đưa ra kết luận

+ Tổ chức hội nghị sự kiện lấy ý kiến trực tiếp của khách hàng

1 Tôi muốn máy phân loại tiền xu phải nhỏ gọn

2 Tôi muốn giá thành rẻ

3 Tôi muốn vật liệu phải nhẹ

4 Sản phẩm hoạt động êm

5 Sản phẩm phân loại tiền xu nhanh

6 Sản phẩm có thể đếm được số tiền xu từng loại

7 Sản phẩm có độ bền cao

8 Sản phẩm có thể đựng được một lượng lớn tiền xu

9 Sản phẩm phải phân loại cùng lúc nhiều đồng tiền xu

10 Sản phẩn phải sử dụng tiết kiệm điện năng

11 Sản phẩm phải phân loại được tất cả các loại tiền xu của

14 Sản phẩm có nguồn pin dự phòng khi mất điện

15 Sản phẩm vẫn có thể hoạt động khi vô tình đổ nước vào máy

16 Sản phẩm có thể cài đặt các thông số khác để phân loại các

loại tiền xu của nước ngoài

17 Có đèn sáng vào ban đêm

18 Sản phẩm dễ bảo trì

19 Sản phẩm có màn hình hiển thị số lượng từng loại đồng xu

20 Tôi muốn sản phẩm có thể treo tường được

21 Tôi muốn sản phẩm được bảo mật bằng vân tay

22 Tôi muốn sản phẩm phải được kết nối với máy tính

23 Tôi muốn sản phẩm có màn hình cảm ứng

24 Tôi muốn sản phẩm phải có phím mềm điều khiển

25 Tôi muốn sản phẩm được thiết kế thời trang, bắt mắt

Ý kiến khác:

2.4 Biên d ịch lại ý kiến khách hàng

1 Máy nhỏ gọn

2 Giá thành rẻ

3 Máy nhẹ

4 Máy hoạt động êm

5 Phân loại tiền xu nhanh

6 Đếm được số tiền xu từng loại

7 Thời gian sử dụng lâu

8 Máy chứa được số lượng lớn tiền xu

9 Phân loại được nhiều loại kích thước đồng xu khác nhau

10 Tiết kiệm năng lượng

11 Phân loại được tất cả các đồng xu Việt Nam

12 Xử lý được các vật kim loại không phải là đồng xu

13 Khả năng tự tắt nguồn khi không sử dụng

14 Nguồn năng lượng dự phòng

15 Không bị ngấm nươc

16 Phân loại tiền xu nhiều nước khác nhau

17 Hệ thống chiếu sáng

18 Dễ bảo trì

19 Hiển thị được số tiền từng loại đồng xu

20 Dễ dàng treo lên tường

9 Phân loại được nhiều loại kích thước đồng xu khác

nhau

11 Phân loại được tất cả các đồng xu Việt Nam 1 2 4 7 11

12 Xử lý được các vật kim loại không phải là đồng xu 5 6 7 4 3

13 Khả năng tự tắt nguồn khi không sử dụng 4 7 7 5 2

16 Phân loại tiền xu nhiều nước khác nhau 3 4 5 7 6

20 Dễ dàng treo lên tường 6 7 8 4 1

9 Phân loại được nhiều loại kích thước đồng xu khác nhau 3.84

11 Phân loại được tất cả các đồng xu Việt Nam 4

12 Xử lý được các vật kim loại không phải là đồng xu 2.76

13 Khả năng tự tắt nguồn khi không sử dụng 2.76

14 Nguồn năng lượng dự phòng 2.52

16 Phân loại tiền xu nhiều nước khác nhau 3.36

19 Hiển thị được số tiền từng loại đồng xu 3.72

2.7 Thi ết lập mức độ quan trọng trong nhu cầu khách hàng

Tầm quan trọng được đánh giá theo 5 mức :

9 Phân loại được nhiều loại kích thước đồng xu khác nhau 4

11 Phân loại được tất cả các đồng xu Việt Nam 4

12 Xử lý được các vật kim loại không phải là đồng xu 3

23 Màn hình dễ sử dụng 3

Từ nhu cầu của khách hàng, chúng tôi chia thành 6 nhóm:

Giá:

- Giá rẻ

Chức năng :

- Các khay chứa tiền cần được khóa cẩn thận và chỉ có người cầm khóa mới

có thể lấy tiền ra khỏi máy

- Sản phẩm được bảo mật bằng vân tay

- Có màn hình hiển thị

- Điều khiển thông qua máy tính

Chất lượng:

- Sản phẩm có độ bền cao

- Không cần bảo dưỡng thường xuyên

- Sản phẩm được hoạt động ổn định dễ bảo trì

- Sản phẩm hoạt động êm, không gây ồn

- Không thấm nước

- Mẫu mã đẹp

Cung cấp năng lượng:

- Giắc căm tường

- Sản phẩm có nguồn pin dự phòng khi mất điện

Khả năng phân loại:

- Sản phẩm có thể đếm được tổng số tiền và số tiền, số lượng từng loại đồng

xu

- Sản phẩm có thể đựng được một lượng lớn tiền xu phân loại

- Phân loại cùng lúc nhiều đồng tiền xu

- Thể nhận biết và loại ra các vật kim loại không phải là tiền xu

Vật liệu:

- Vật liệu phải nhẹ, chắc chắn, không han gỉ

Phần 3 : Thiết lập các thông số kỹ thuật

3.1 Xây dựng các thông số kỹ thuật :

- Vật liệu : N/


- Trọng lượng : kg

- Kích thước : mm

- Thời gian sử dụng : năm

- Năng lượng tiêu thụ : W

Trong đó : 9 – Biểu thị mức quan hệ gần gũi

3 – Biểu thi mức quan hệ bình thường

1 – Có quan hệ 0 – Không có quan hệ

6 Đếm được số tiền xu từng loại 0 0 0 0 0 0 0

8 Máy chứa được số lượng lớn tiền xu 1 0 9 0 0 0 0

9 Phân loại được nhiều loại kích thước

đồng xu khác nhau 0 0 1 0 0 0 0

11 Phân loại được tất cả các đồng xu Việt Nam 0 0 0 0 0 0 3

12 Xử lý được các vật kim loại không phải là đồng xu 0 0 0 0 0 0 0

1 Máy nhỏ gọn 4 3 4 4

8 Máy chứa được số lượng lớn tiền xu 3 1 2 3

9 Phân loại được nhiều loại kích thước đồng xu khác nhau

4

11 Phân loại được tất cả các đồng xu Việt Nam 4 3 4 5

12 Xử lý được các vật kim loại không phải là đồng xu

3

13 Khả năng tự tắt nguồn khi không sử dụng 3 1 1 2

16 Phân loại tiền xu nhiều nước khác nhau 3 2 3 3

19 Hiển thị được số tiền từng loại đồng xu 4 3 3 4

3.4 Xây d ựng nhà thông minh:

4 Máy hoạt động êm 3 3 3 3 9 3 3 3 2 3 2 3 1,4 1,2 5,4 4,28

5 Phân loại tiền xu nhanh 0 0 3 3 0 0 9 4 4 3 3 4 1 1,3 5,3 4,2

6 Đếm được số tiền xu từng loại 0 0 0 0 0 0 0 3 2 2 3 3 1,2 1,1 4,7 3,72

Thông qua việc xây dựng nhà chất lượng:

Thứ tự ưu tiên nhu cầu của khách hàng:

- Phân loại được tất cả các đồng xu Việt Nam

- Hiển thị được số tiền từng loại đồng xu

- Sản phẩm đẹp,thời trang

- Thời gian sử dụng lâu

- Máy hoạt động êm

- Phân loại tiền xu nhanh

- Phân được nhiều loại kích thước đồng xu khác nhau

- Phân loại được tiền xu của nhiều nước khác nhau

- Đếm được số tiền xu từng loại

- Nguồn năng lượng dự phòng

- Hệ thống chiếu sáng

- Điều khiển được thông qua máy tính

- Màn hình dễ sử dụng

- Máy chứa được số lượng lớn đồng xu

- Máy chứa được số lượng tiền xu lớn

- Không bị ngấm nước

- Khả năng tự tắt nguồn khi không sử dụng

- Sản phẩm có hệ thống bảo mật

- Dễ dàng treo lên tường

- Xử lý các vật liệu kim loại không phải là đồng xu

Thứ tự ưu tiên các thông số kỹ thuật

4.1 Xác định các vấn đề

- Tổng trọng lượng của máy 0,8 ÷ 1kg

- Kích thước : Chiều dài : 550mm

- Gía dự kiến : 8 ÷ 10 USD

4.2 Tìm kiếm bên ngoài:

Trực tiếp phỏng vấn một số nhóm:

- Người sử dụng trực tiếp: Ngân hàng,các công ty kinh doanh,các cửa hàng tạp hóa

- Tư vấn chuyên gia: kỹ sư cơ khí,kỹ sư cơ điện tử,kỹ sư điện

- Tìm hiểu các sản phẩm liên quan

4.3 Tìm kiếm bên trong :

- Mr Thắng : Thời gian sử dụng nên được tăng lên 10 ÷ 12 năm

- Mr Tâm : Giá cả cạnh tranh

- Mr Lực : Giảm bớt trọng lượng xuống 0,6kg

- Mr Thọ : Tốc độ phân loại cho một lần nhanh hơn 1 phút/lần

- Mr Sơn : Làm việc êm hơn,độ ồn khoảng 100÷150 dB

Kim loại Vật liệu

khác

Kích thước đường kính

Bề dày đồng xu

STT Năng lượng Vật liệu Cơ cấu phân

loại

Độ bền Thiết

kế cơ khí

Concept

1 Pin Nhôm Kích thước

đường kính

Chống nhiệt

Khay A

2 Pin Nhôm Kích thước

đường kính

Chống va đập

Phần 5 : Lựa chọn mẫu concept

5.1 L ựa chọn tiêu chí :

Các tiêu chí lựa chọn để đánh giá được lựa chọn dựa trên:

• Nhu cầu khách hàng (thường là một số trong những nhu cầu chính)

mà nhóm nghiên cứu đã xác định

• Nhu cầu của doanh nghiệp (ví dụ như chi phí sản xuất thấp hoặc nguy

cơ tối thiểu của trách nhiệm sản phẩm)

Việc lựa chọn tiêu chí:

• Thường được thể hiện ở một mức độ trừu tượng cao

• Sẽ có thể phân biệt giữa các concept với nhau

• Không nên bao gồm nhiều tiêu chí tương đối không quan trọng

Dựa vào các yêu cầu trên nhóm đã quyết định lựa chọn các tiêu chí sau :

1.Dễ sử dụng 2 Dễ cầm tay

3.Dễ sản xuất 4.Chống nhiệt

5.Chống shock 6.Chống va đập

7.Độ nhỏ gọn 8.Độ bền 9.Độ bảo mật 10.Tính ổn định 11.Tính thời trang 12.Khả năng phân loại 13.Khả năng đếm 14 Giá thành

15.Tuổi thọ

5.2 L ựa chọn concept chuẩn :

Concept chuẩn :

• Một chuẩn công nghiệp

• Một concept đơn giản mà tất cả các thành viên trong nhóm rất quen thuộc

làm concept chuẩn để lấy các concept khác so sánh với nó :

Lý do lựa chọn :

1 Đây là concept đơn giản mà tất cả các thành viên trong nhóm đều biết

2 Theo ý kiến chủ quan của cả nhóm đây là concept tầm chung có khả năng phân biệt các concept nhóm trên và dưới

5.3 CONCEPT SCREENING

D ựa vào 3 tiêu chí : (+) Hơn concept chuẩn

(-) Kém h ơn concept chuẩn

(0) B ằng concept chuẩn

Dựa vào bảng concept screening , ta lựa chọn được 3 concept có điểm cao nhất (

A , B , C ) Sau đó chuyển sang bước concept scoring

Dựa vào 5 tiêu chí so với tiêu chuẩn:

1.Kém hơn nhiều 2.Kém hơn 3.Bằng 4.Tốt 5 Tốt hơn

Kết quả : Sau khi Concept Selection, nhóm phát triển đã quyết định lựa chọn

mẫu Concept C để thiết kế và thi công thử nghiệm

Phần 6 thiết kế chi tiết sản phẩm

6.1.Thi ết kế hệ thống

6.1.1 S ơ đồ khối chức năng của hệ thống

Sơ đồ khối chức năng của máy phân loại tiền xu

6.1.2.Thi ết kế chi tiết sản phẩm

Mô hình máy phân loại tiền xu

Tiền xu được

đưa vào khay

Động cơ quay vớt từng đồng xu

Phân loại tiền xu theo đường

Hiển thị số tiền xu từng loại

Điều kiện làm việc

- Máy phân loại tiền xu bao gồm nhiều chi tiết với chức năng khác nhau,trong

đó cơ cấu thanh phân loại có nhiệm vụ phân loại các đồng xu là phần quan trọng nhất,sự chênh lệch đường kính của các đồng xu là không nhiều vì vậy cần gia công chính xác

- Trong quá trình làm việc có sự va chạm giữa tiền xu và thanh nên thanh làm rãnh được chế tạo bằng vật liệu cứng ít mài mòn và nhẹ

- Phần trục gắn với đĩa quay chịu mài mòn do ma sát nên cần có sự bôi trơn từ dầu

mỡ

Yêu cầu kỹ thuật

- Đường kính các rãnh trên thanh phân loại cần được chế tạo một cách chính xác theo đường kính của từng loại tiền xu để đảm bảo sự tối ưu trong khi phân loại

- Đảm bảo sự đồng trục giữa trục động cơ và đĩa,tránh trường hợp lệch tâm,gây lên sự rung động lớn,tạo tiếng ồn

- Yêu cầu về chất lượng bề mặt: bề mặt các chi tiết có độ nhám Rz=20

- Đảm bảo dung sai kích thước ± 0.01

- Sản phẩm thiết kế phải đảm bảo hoạt động chính xác, trọng lượng và giá

thành phù hợp

Bảng kê khai các chi tiết

6.1.3.Thi ết kế phần cơ khí

Chức năng của chi tiết:

1 Thanh phân loại có chức năng (1): phân loại tiền xu nhờ vào những

miếng chắn được gắn vào thân của thanh Mỗi tấm chắn có chiều cao (tính từ cạnh dưới) phù hợp với đường kính của từng đồng xu

2 Đĩa vớt (2): có nhiệm vụ vớt những đồng xu ở máng đựng (3) đưa chúng lên trên theo chiều ngược chiều kim đồng hồ Khi đó do đĩa vớt được thiết kế nghiêng 1 góc cố định lên nhưng đồng xu trên đĩa đều tiếp xúc 1 mặt vào mặt trong của đĩa và được đưa lên nhờ vào những thanh gờ gắn thêm trên mặt đĩa Sau đó những đồng xu sẽ áp sát vào mặt đĩa cho tới khi đến được thanh phân loại và chúng sẽ lăn theo rãnh của thanh phân loại

3 Máng đựng (3): đựng tiền xu trước khi phân loại

4 Đĩa dẫn (4): đĩa dẫn được thiết kế sao cho mặt trên của đĩa dẫn bằng với mặt trong của đĩa vớt (2) Có nhiệm vụ cố định và tạo mặt phẳng nối liền giữa thanh phân loại (1) và mặt trong của đĩa vớt (2) để tạo 1 đường liên tục dẫn đồng xu lăn vào rãnh của thanh phân loại

5 Động cơ (5): có nhiệm vụ quay đĩa vớt

6 Đế (6): là phần đỡ các chi tiết còn lại

7 ống đựng (7): dùng để đựng tiền xu sau khi phân loại

Bản thiết kế các chi tiết

1 thanh phân loại

Thanh phân loại làm từ nhôm Được gia công thủ công bằng máy cắt và rũa

2 Đĩa vớt

Từ bảng phôi inox có chiều dày 2mm sử dụng phương pháp dập ra 2 đĩa tròn

đường kính lần lượt là 200 và 196 sau đó sử dụng hàn tig gắn trên 4 đệm làm bằng

ốn inox sao cho 2 đĩa cách nhau 10mm sau đó hàn thêm viền ngoài và thanh gờ trên mặt đĩa

3 Máng đựng

dốc để nhưng đồng xu có thể trôi xuống đĩa vớt

Phần 7 Thử nghiệm,kiểm tra và sản xuất

Đây là bước cần thiết nếu muốn xây dựng có được một sản phẩm đạt hiệu quả làm việc Quá trình thử nghiệm sẽ tạo ra các mẫu thử và kiểm tra trước khi đưa vào sản xuất thực tế

Mẫu Beta có các chi tiết giống như sản phẩm cuối về hình học, vật liệu và các chi tiết của mẫu Beta được sản xuất trên dây chuyền giống như sản phẩm cuối Tuy nhiên, việc lắp ráp mẫu Beta vẫn có thể khác với sản phẩm cuối (có nghĩa là sau mẫu Beta, dây chuyền lắp ráp vẫn có thể được điều chỉnh, còn dây chuyền sản xuất cung ứng chi tiết thì không)

Mục đích của mẫu Beta là trả lời câu hỏi về khả năng hoạt động cũng như độ tin cậy của sản phẩm ở thực tế và đưa ra các điều chỉnh cần thiết về khâu gia công

để ra sản phẩm hoàn thiện cuối cùng

Kiểm tra các yêu cầu kỹ thuật đã được đảm bảo chưa

Kiểm tra hệ thống đo lường

- Thử nghiệm khả năng chịu độ bền

- Thử nghiệm khả năng chịu nhiệt

- Thử nghiệm khả năng chịu va đập

- Kiểm nghiệm độ chính xác hiển thị

- Xác định sai số vị trí rơi

a) Điều kiện thử nghiệm:

Tùy vào các phép thử nghiệm mà có các điều kiện thử nghiệm khác nhau b) Phương tiện thử nghiệm :

- Thước cặp 250 mm có dung xích 1/10

- Bộ nguồn điều chỉnh điện áp đến 50V DC

7.1.2.Ti ến hành thử nghiệm

a) Kiểm tra bề mặt bên ngoài

Đảm bảo các yêu cầu sau:

- Đảm bảo độ song song giữa mặt đĩa và thân đế, độ vuông góc giữa đĩa và trụ đỡ

- Kết cấu cơ khí hợp lý

- Các chữ số của bộ phận hiển thị phải rõ nét, có kính bảo vệ không mờ

- Có chỗ niêm phong sau khi kiểm nghiệm

b) Kiểm tra điều kiện kỹ thuật

Phải kiểm tra điều kiện kỹ thuật theo các yêu cầu sau:

- Bộ phận hiển thị phải rõ ràng, ổn định và nhảy số đều

- Các phím chức năng phải hoạt động tốt, có chức năng chuyển đổi chức năng

c) Kiểm nghiệm hệ thống đo lường

- Thử nghiệm khả năng chịu va đập: Khả năng chịu va đập đến 1Nm Sau hi thử nghiệm tiến hành xác định sai số đo lường

- Kiểm nghiệm khả năng chịu nhiệt: Sản phẩm được đưa vào trong môi trường chịu nhiệt đến 60 C trong thời gian 2 giờ Sau khi kiểm nghiệm xác định sai số đo lường theo tiêu chuẩn

- Kiểm nghiệm thay đổi điện áp nguồn

+ Thay đổi với điện áp 120% điện áp mức danh định ban đầu

+ Thay đổi với điện áp 85% điện áp mức danh định ban đầu