tính toán thiết kế hệ thống dán nhãn chai trong dây chuyền sản xuất nước đóng chai

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CƠNG NGHỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG DÁN NHÃN CHAI TRONG DÂYCHUYỀN SẢN XUẤT NƢỚC ĐĨNG CHAI CÁN BỘ HƢỚNG DẪN Th.s Phạm Quốc Liệt Th.s Mai Vĩnh Phúc SINH VIÊN THỰC HIỆN Nguyễn Văn Nam (MSSV: 1110395) Lê Minh Phụng (MSSV: 1110448) Ngành: Cơ khí chế tạo máy – Khóa 37 Tháng 5/2015 TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA CƠNG NGHỆ BỘ MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN Cán hƣớng dẫn: Mai Vĩnh Phúc Đề tài: Tính tốn thiết kế hệ thống dán nhãn chai dây chuyền sản xuất nƣớc uống đóng chai Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nam MSSV: 1110395 Lê Minh Phụng MSSV: 1110410 Lớp: Cơ khí chế tạo máy Khóa: 37 Nội dung nhận xét: a Hình thức tập thuyết minh: b Bản vẽ: c Nội dung: * Cơng việc nội dung đạt đƣợc: * Những vấn đề hạng chế: d Nhận xét sinh viên tham gia thực đề tài: e Kết luận đề nghị: Điểm đánh giá: Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2015 Cán hƣớng dẫn PHẠM QUỐC LIỆT -i- TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA CƠNG NGHỆ BỘ MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN Cán hƣớng dẫn: Mai Vĩnh Phúc Đề tài: Tính tốn thiết kế hệ thống dán nhãn chai dây chuyền sản xuất nƣớc uống đóng chai Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nam MSSV: 1110395 Lê Minh Phụng MSSV: 1110410 Lớp: Cơ khí chế tạo máy Khóa: 37 Nội dung nhận xét: a Hình thức tập thuyết minh: b Bản vẽ: c Nội dung: * Cơng việc nội dung đạt đƣợc: * Những vấn đề hạng chế: d Nhận xét sinh viên tham gia thực đề tài: e Kết luận đề nghị: Điểm đánh giá: Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2015 Cán hƣớng dẫn MAI VĨNH PHÚC -ii- TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA CƠNG NGHỆ BỘ MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN Cán hƣớng dẫn: Mai Vĩnh Phúc Đề tài: Tính tốn thiết kế hệ thống dán nhãn chai dây chuyền sản xuất nƣớc uống đóng chai Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nam MSSV: 1110395 Lê Minh Phụng MSSV: 1110410 Lớp: Cơ khí chế tạo máy Khóa 37 Nội dung nhận xét: a Hình thức tập thuyết minh: b Bản vẽ: c Nội dung: * Cơng việc nội dung đạt đƣợc: * Những vấn đề hạng chế: d Nhận xét sinh viên tham gia thực đề tài: e Kết luận đề nghị: Điểm đánh giá: Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2015 Cán chấm phản biện -iii- TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA CƠNG NGHỆ BỘ MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN Cán hƣớng dẫn: Mai Vĩnh Phúc Đề tài: Tính tốn thiết kế hệ thống dán nhãn chai dây chuyền sản xuất nƣớc uống đóng chai Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nam MSSV: 1110395 Lê Minh Phụng MSSV: 1110410 Lớp: Cơ khí chế tạo máy Khóa 37 Nội dung nhận xét: a Hình thức tập thuyết minh: b Bản vẽ: c Nội dung: * Cơng việc nội dung đạt đƣợc: * Những vấn đề hạng chế: d Nhận xét sinh viên tham gia thực đề tài: e Kết luận đề nghị: Điểm đánh giá: Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2015 Cán chấm phản biện -iv- LỜI CẢM ƠN Qua suốt thời gian theo học trƣờng Đại Học Cần Thơ Chúng em xin cảm ơn Ban Giám Hiệu trƣờng Đại Học Cần Thơ, khoa Cơng Nghệ, giảng viên Đặc biệt, chúng em xin cảm ơn thầy Mai Vĩnh Phúc, Phạm Quốc Liệt tận tình hƣớng dẫn, đóng góp ý kiến q báu q trình học tập nhƣ đề tài luận văn chúng em Chúng em xin gửi đếm gia đình lòng biết ơn sâu sắc cha, mẹ thành viên gia đình tạo điều kiện thuận lợi vật chất lẫn tinh thần chúng em có điều kiện học tập tốt Lời cảm ơn đến bạn bè chia sẻ, đóng góp ý kiến, giúp đỡ q trình thực đề tài Tuy có nhiều cố gắng q trình thực đề tài nhƣng chắn khơng tránh khỏi sai xót hạn chế kiến thức thời gian có hạn Rất mong q thầy bạn thơng cảm đóng góp ý kiến để đề tài đƣợc hồn chỉnh Sau chúng em xin kính chúc q thầy trƣờng Đại Học Cần Thơ, khoa Cơng nghệ, thầy Mai Vĩnh Phúc, Phạm Quốc Liệt thầy mơn dồi sức khỏe với lời chúc tốt đẹp Chúng em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Nguyễn Văn Nam -v- Lê Minh Phụng TĨM TẮT ĐỀ TÀI Dán nhãn chai cơng đoạn khơng thể thiếu việc sản xuất loại thức uống đóng chai Có nhiều cách để dán nhãn chai: dán nhãn thủ cơng, dán nhãn bán tự động, dán nhãn chai tự động Hiện dán nhãn chai tự động ngày đƣợc phổ biến Sử dụng cấu dán nhãn chai tự động giúp q trình sản xuất tiết kiệm đƣợc nhiều thời gian, chi phí, nâng cao xuất chất lƣợng sản phẩm Hệ thống dán nhãn chai đƣợc hoạt động dựa nhiều ngun lý Băng ma sát (ép nhãn dính vào chai), bàn xoay (định khoảng cách chai) từ nhiều phận khác nhau: phận cấp phơi (băng tải) phận hệ thống dán nhãn chai quan trọng Vì cấu quan trọng nên phải tính tốn cấu tồn hệ thống đƣợc đồng Sau tính tốn thiết kế xong sử dụng phần mềm CAD 2D,CAD 3D để vẽ mơ nhằm kiểm nghiệm hoạt đơng hệ thống: Năng xuất, chất lƣợng sản phẩm…Để có điều chỉnh làm cho hệ thống đƣợc tối ƣu Do đề tài việt Nam, tài liệu hạn chế nên tính tốn phận cấu Với kết đạt đƣợc làm tảng cho việc phát chuyển hệ thống dán nhãn chai dây chuyền sản xuất nứơc đóng chai việt nam phát triển -vi- MỤC LỤC PHIẾU NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN i PHIẾU NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN ii LỜI CẢM ƠN v TĨM TẮT ĐỀ TÀI vi MỤC LỤC vii DANH MỤC HÌNH x DANH MỤC BẢNG xii TÀI LIỆU THAM KHẢO xiii Chƣơng GIỚI THIỆU CHUNG 1.1.Tổng quan dây chuyền sản xuất nƣớc uống đóng chai 1.2.Sơ lƣợc q trình thành phẩm 1.2.1 Q trình thổi chai 1.2.2 Q trình rửa chai 1.2.3 Nạp sản phẩm (vơ nƣớc) 1.2.4 Đóng nắp 1.2.5.Dán nhãn chai 1.2.5.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nƣớc 1.2.5.1.1.Tình hình nƣớc 1.2.5.1.2 Tình hình quốc tế 12 1.3.Phân loại máy dán nhãn tự động bán tự đơng 14 1.3.1 Máy dán nhãn dùng lăn di động 14 1.3.2 Dùng cấu kẹp 15 -vii- 1.3.3 Dùng cấu băng ma sát 15 1.3.3.1 Loại I 15 1.3.3.2 Loại II 16 Chƣơng .18 CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ 18 2.1 Nhu cầu thực tế 18 2.2 Mục tiêu 18 2.3.Thành lập sơ đồ chức thiết lập ngun lý hoạt đơng 18 2.3.1 Thành lập sơ đồ chức 19 2.3.2 Thiết lập ngun lý hoạt động 19 2.4 Thiết kế chi tiết 26 2.4.1 Chọn động 26 2.4.2 Chọn truyền 28 2.4.3 Chọn cấu cấp phơi 32 2.4.3.1 Chọn phƣơng án cấp phơi 32 2.4.3.2 Chọn phƣơng án sản phẩm 34 2.4.4 Bộ phận dán nhãn 34 2.4.4.1 Bàn xoay lăn dán nhãn 35 2.4.4.2 Băng ma sát bánh ma sát 36 2.5 Kết luận 37 Chƣơng 38 TÍNH TỐN THIẾT KẾ 38 3.1 u cầu 38 3.1.1 Năng suất 38 3.1.2 Hình dạng chai 38 3.2 Tính tốn số vòng quay bàn xoay số vòng quay băng tải 39 -viii- 3.2.1 Vận tốc số vòng quay băng tải 39 3.2.2 Tính cơng suất động cần thiết cho băng tải 41 3.2.3 Tính tốn xác định số vòng quay bàn xoay 43 3.3 Thành lập sơ đồ động 44 3.4 Tính cơng suất u cầu máy 46 3.4.1 Trọng lƣợng chai nƣớc 47 3.4.2 Khối lƣợng bàn quay 47 3.4.3 Khối lƣợng trục 48 3.5 Tính tóan truyền đai thang 49 3.6 Số vòng quay cn kéo nhãn 51 3.7 Tính cặp bánh ma sát chiều dài băng cao su 52 3.7.1 Tính tốn thiết kế cặp bánh ma sát 52 3.7.2 Chiều dài băng cao su 54 3.8 Thiết kế hệ thống điều khiển 54 3.8.1 Cảm biến quang học cảm biến màu 54 3.8.2 Vị trí lắp đặt cảm biến máy dán nhãn 54 3.8.3 Cảm biến phát lỗi sau dán 55 3.8.4 Sơ đồ điều khiển ngun lý làm việc 56 Chƣơng 58 KẾT LUẬN 58 4.1 Kết luận 58 4.2 Hƣớng phát triển đề tài 58 TÀI LIỆU THAO KHẢO xiii -ix- Tính tốn, thiết kế hệ thống dán nhãn chai dây chuyền sản xuất nước đóng chai Vậy bán kính bàn quay quay: rm= lAB / AB =0,25/ 0,7= 0,35(m) Hình 3.3: Mơ hình bàn xoay 3.3 Thành lập sơ đồ động Chọn động AO2(AOJI2)11-6 có cơng suất 0,4kW có số vòng quay nđc = 910(vòng/phút) Ta có tỉ số truyền:  iì  CBHD:Th.s Phạm Quốc Liệt Th.s Mai Vĩnh Phúc n dc 910   121,33 n 7,5 -44- SVTH: Nguyễn Văn Nam 1110395 Lê Minh Phụng 1110410 Tính tốn, thiết kế hệ thống dán nhãn chai dây chuyền sản xuất nước đóng chai Bảng 3.1: Tỉ số truyền hộp giảm tốc thƣờng dùng Loại truyền động Tỉ số truyền nên dùng Truyền động bánh trụ: - Để hở - Hộp giảm tốc cấp -Hộp giảm tốc cấp 40 Truyền động bánh - Để hở - Hộp giảm tốc cấp -Hộp giảm tốc cấp 10 25 Truyền động đai dẹt: - Thƣờng -Có bánh căng đai Truyền động đai thang Truyền động xích Truyền động bánh ma sát Truyền động trục vít : -Để hở 15 60 - Hộp giảm tốc cấp 10 40 - Hộp gỉảm tốc cấp trụcc vít 300 800 - Hộp giảm tốc cấp trục vít – bánh bánh trục vít 60 90 Ta chọn phối hợp truyền đai hộp giảm tốc trục vít – bánh vít cấp Ta có: CBHD:Th.s Phạm Quốc Liệt Th.s Mai Vĩnh Phúc -45- SVTH: Nguyễn Văn Nam 1110395 Lê Minh Phụng 1110410 Tính tốn, thiết kế hệ thống dán nhãn chai dây chuyền sản xuất nước đóng chai i = iđxitv=121x33 Trong đó: +iđ= 4,5 Tỉ số truyền truyền đai +itv= 27 Tỉ số truyền trục vít– bánh vít cấp Hình 3.4: Cơ cấu truyền dộng bàn quay cấp phơi Trong đó: Bàn quay Hộp giảm tốc Động CBHD:Th.s Phạm Quốc Liệt Th.s Mai Vĩnh Phúc -46- SVTH: Nguyễn Văn Nam 1110395 Lê Minh Phụng 1110410 Tính tốn, thiết kế hệ thống dán nhãn chai dây chuyền sản xuất nước đóng chai 3.4 Tính cơng suất u cầu máy 3.4.1 Trọng lƣợng chai nƣớc Khối lƣợng chất lỏng chai: m = Vx Trong đó: V: thể tích chất lỏng chai (V = 500 ml)  : Khối lƣợng riêng chất lỏng ( = 1000kg/m3)  m = 500x10-6x1000= 0.5(kg) Khối lƣợng vỏ chai khơng đáng kể nên lấy m= 0,5(kg) Trên bàn có chai, khối lƣợng tổng M1= 0,5x 5= 2,5(kg) 3.4.2 Khối lƣợng bàn quay: Chọn vật liệu nhựa PE cách điện tốt, kháng nƣớc cao, có độ hút nƣớc 24 thấp [...]... Phụng 1110410 Tính toán, thiết kế hệ thống dán nhãn chai trong dây chuyền sản xuất nước đóng chai Sơ đồ chức năng 1: Dán nhãn chai Chai chƣa đƣợc dán nhãn Kiểm tra loại sản phẩm Chai thành phẩm Sơ đồ chức năng 2: Chai chƣa đƣợc dán nhãn Dán nhãn chai Chai thành phẩm Nhóm quyết định chọn sơ đồ chức năng 1 để tiến hành thiết kế cấu trúc vì sơ đồ này có mức độ logic cao, trình tự phù hợp 2.3.2 Thiết lập nguyên... 1110410 Tính toán, thiết kế hệ thống dán nhãn chai trong dây chuyền sản xuất nước đóng chai Biểu đồ cột cho giải pháp cấu trúc 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 5 4 3 2 1 0 Biểu đồ cột cho giải pháp cấu trúc 2 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 CBHD:Th.s Phạm Quốc Liệt Th.s Mai Vĩnh Phúc -22- SVTH: Nguyễn Văn Nam 1110395 Lê Minh Phụng 1110410 Tính toán, thiết kế hệ thống dán nhãn chai trong dây chuyền sản xuất nước đóng. .. động ra đời Dán nhãn chai là một cụm chi tiết rất quan trọng trong dây chuyền sản xuất nƣớc đóng chai Sử dụng máy dán nhãn chai chúng ta sẽ tiết kiệm đƣợc nhiều thời gian và nâng cao năng xuất, chất lƣợng sản phẩm của các dây chuyền sản xuất Vì vậy chúng em đã nghiên cứu hệ thống dãn nhãn chai trong dây chuyền sản xuất nƣớc uống tinh khiết với hy vọng sẽ cải tiến ra những cơ cấu dán nhãn chai tối ƣu hơn... 1110395 Lê Minh Phụng 1110410 Tính toán, thiết kế hệ thống dán nhãn chai trong dây chuyền sản xuất nước đóng chai 1.2.4 Đóng nắp Máy đóng nắp chai đƣợc ứng dụng rộng rãi trong ngành sản xuất đồ uống, thực phẩm, mỹ phẩm, hóa chất công nghiệp…Máy có tác dụng đóng kín bao kín các loại chai thủy, tinh chai nhựa…Đảm bảo kín không cho chất lỏng hay khí bên trong chai thoát ra ngoài Nắp chai đƣợc dẫn từ khai chứa... 1110410 Tính toán, thiết kế hệ thống dán nhãn chai trong dây chuyền sản xuất nước đóng chai 1.3.3.2 Loại II: Hình 1.18: Sơ đồ cơ cấu dán băng ma sát loại II Ngu ên lý hoạt động: Nhãn đƣợc bóc ra do băng dán nhãn bị gấp khúc đột ngột, chai từ cơ cấu cấp phôi đƣa tới nhãn dính vào chai sau đó đƣợc dán chặt nhờ băng ma sát nếu một chai do sự cố không dính nhãn sẽ đƣợc nhận biết do cảm biến quang, chai đƣợc... SVTH: Nguyễn Văn Nam 1110395 Lê Minh Phụng 1110410 Tính toán, thiết kế hệ thống dán nhãn chai trong dây chuyền sản xuất nước đóng chai Hình 1.11: Máy dán nhãn chai KS-D400 Bảng 1.3: Các thông số kỹ thuật Máy dán nhãn chai KS-D400 Đƣờng kính Ө45 ~ Ө95 Chiều cao của chai( mm) 120 ~ 300 Độ dài của nhãn( mm) 65 ~ 125 Chiều cao của nhãn 20 ~ 115 Tốc độ dán nhãn 0 ~ 15 chiếc/phút Điện áp 220V/50Hz Trọng lƣợng(Kg)... 2.8: Bảng lựa chọn thiết bị cấp phôi………………………………………… 33 Bảng 2.9: Bảng lựa chọn băng tải………………………………………………… 34 Bảng 3.1: Tỉ số truyền của hộp giảm tốc thƣờng dùng………………………… ….45 -xii- Tính toán, thiết kế hệ thống dán nhãn chai trong dây chuyền sản xuất nước đóng chai Chƣơng 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Tổng quan về dây chuyền sản xuất nƣớc uống đóng chai Để hoàn thành một sản phẩm (nƣớc đóng chai) cần phải trải... Nguyễn Văn Nam 1110395 Lê Minh Phụng 1110410 Tính toán, thiết kế hệ thống dán nhãn chai trong dây chuyền sản xuất nước đóng chai 1.2.5.1.1 Tình hình quốc tế Máy Dán nhãn decal ống tròn tự động Xuất xứ Đài loan Hình 1.13: Máy Dán nhãn decal ống tròn tự động Bảng 1.5: Các thông số kỹ thuật Máy Dán nhãn decal ống tròn tự động Kích thƣớc nhãn Kích thƣớc ống Tốc độ dán nhãn điều chỉnh đƣợc Kích thƣớc máy Trọng... Máy Dán Nhãn Decal 2 mặt AKB-LBD2 CBHD:Th.s Phạm Quốc Liệt Th.s Mai Vĩnh Phúc -8- SVTH: Nguyễn Văn Nam 1110395 Lê Minh Phụng 1110410 Tính toán, thiết kế hệ thống dán nhãn chai trong dây chuyền sản xuất nước đóng chai Hình 1.10: Sơ đồ nguyên lý hoạt động Máy dán nhãn Decal 2 mặt AKB-LBD2 Ngu ên lý hoạt động: Sau khi máy đƣợc khởi động tại hộp điều khiển số (3) các chai đƣợc đƣợc đƣa đến cổng dán nhãn chai. .. Cài đặt số lƣợng cần dán, đủ số lƣợng máy tự động dừng Hệ thống điều khiển chƣơng trình PLC Hệ thống tách nhãn sử dụng motor, motor AC Các bộ phận thiết kế đồng bộ, giúp thao tác nhanh chóng, tiện lợi… CBHD:Th.s Phạm Quốc Liệt Th.s Mai Vĩnh Phúc -12- SVTH: Nguyễn Văn Nam 1110395 Lê Minh Phụng 1110410 Tính toán, thiết kế hệ thống dán nhãn chai trong dây chuyền sản xuất nước đóng chai Nhƣơc điểm; Máy ... nhãn chai dây chuyền sản xuất nước đóng chai Sơ đồ chức 1: Dán nhãn chai Chai chƣa đƣợc dán nhãn Kiểm tra loại sản phẩm Chai thành phẩm Sơ đồ chức 2: Chai chƣa đƣợc dán nhãn Dán nhãn chai Chai... 1110410 Tính toán, thiết kế hệ thống dán nhãn chai dây chuyền sản xuất nước đóng chai nhãn dán vào chai Bánh ma sát làm nhiệm vụ ép nhãn dán keo dính chặt thân chai So sánh ƣu nhƣợc điểm cấu cấp dán. .. 1110410 Tính toán, thiết kế hệ thống dán nhãn chai dây chuyền sản xuất nước đóng chai Nguyên lý hoạt động: Chai đƣợc dịch chuyển nhƣ hình, lăn dán nhãn có nhiệm vụ nhận nhãn dán từ dao cắt, chai