DA máy cắt và xếp giấy A4

may cat va xep giay a4 may cat va xep giay a4 may cat va xep giay a4 may cat va xep giay a4 may cat va xep giay a4 may cat va xep giay a4 may cat va xep giay a4 may cat va xep giay a4 may cat va xep giay a4 may cat va xep giay a4 may cat va xep giay a4 may cat va xep giay a4 may cat va xep giay a4 may cat va xep giay a4

Mục lục

Chương 1 Tổng quan 2

Chương 2 Thiết kế sơ bộ 13

Chương 3 Thiết kế dây chuyền 18

1 Sơ đồ nguyên lý 18

2 Nguyên lý cơ cấu cấp phôi 25

3 Nguyên lý cơ cấu dẫn động 26

4 Nguyên lý vận hành của toàn hệ thống: 30

5 Nguyên lý các cảm biến 30

6 Nguyên lý hệ thống điều khiển 35

Chương4 Năng suất máy 37

1 Năng suất máy dự kiến 37

2 Bảo dưỡng máy 37

Tài liệu tham khảo……… 39

Chương 1 Tổng quan

Ngày nay, với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, mọi việc trở nên đơn giản hơn với con người Đã có nhiều phát minh lớn đem lại lợi ích cho cuộc sống của con người trong sinh hoạt cũng như trong sản xuất Chẳng hạn như iphone, laptop,… cho tới những thứ bình thường hơn như chai nhựa,… Giúp con người chúng ta trở nên văn minh hơn, năng suất trở nên cao hơn, với những vật dụng đơn giản nhất cũng được tự động hóa hoàn toàn, làm năng suất lao động trở nên cao hơn bao giờ hết Và trong số đó, qua bài viết này, nhóm muốn gửi đến người đọc một dây chuyền tự động hóa một sản phẩm tưởng như đơn giản nhưng để làm ra với chất lượng tốt nhất và năng suất cao thì cũng không dễ dàng gì Đó là dây chuyền cắt và đóng gói giấy a4

Trên thị trường hiện nay đã có dây chuyền sản xuất này từ nhiều nhà cung cấp và các hang sản xuất khác nhau Sau đây là một số dây chuyền đã

có trên thị trường

Đầu tiên là dây chuyền cắt giấy A4 Copy Paper Auger-Type Với các thông số cơ bản sau:

Hình 1.1

Model NO.: JRX-A4

Giấy copy A4: dây chuyền sản xuất

Phân loại: Auger-Type Cutting Machine

Vật liệu nền: Stainless Steel

Thương hiệu: JRX

Xuật xứ: Trung Quốc

Loại: dây chuyền công nghiệp

Chiều rộng làm việc: chiều rộng tổng: 846mm; chiều rộng net: 840mmLoại điều khiển: điện

Hình 1.1 máy cắt giấy auger

Nó đặt tự động hóa điện và hệ thống điều khiển PLC và tự động hóa

cơ khí toàn bộ, có cuộn giấy ra và cắt giấy, công nghệ, truyền tải, làm cho

lỗ thông hơi giấy và máy đóng gói A4 bộ sản xuất liên tục của thiết bị xử lýsản xuất.

Các nội dung của cấu hình tiêu chuẩn

1 Năm không có trục nâng đất ươm đứng, và đường kính tối đa của trục là φ1200mm

2 Năm hệ thống căng thẳng điều khiển tự động tiên tiến

3 Năm cấu trúc điều khiển tắt theo dõi

4 Năm cấu trúc bọc giấy

5 Năm bộ dao trên và dưới

6 Một trong pha xuyên suốt trên và bộ dao thấp

7 Hệ thống vận chuyển giấy tốc độ cao

8 Hệ thống vận chuyển giấy tốc độ thấp thiết bị xả giấy

9 Xử lý chất thải thiết bị thu gom giấy rung 102D

11 Tự động thiết bị đếm giấy

12 thiết bị đầu ra giấy theo chiều dọc và ngang

13 Một toàn bộ các cảnh báo lỗi hệ thống dừng máy PLC

14 Các thiết bị kiểm soát

Độ rộng làm việc chiều rộng tổng: 846mm; chiều rộng net:

Chiều dài giấy máy cắt giấy này được thiết kế để xử lý giấy

A4, và chiều dài của giấy A4 là 297 mm

Tốc độ sản xuất Max 0-200m/min

(có thể thay đổi tùy loại giấy) Năng suất giấy ra 30/min

Phân đoạn 4-A4 cạnh ngắn là 210mm

Đường kính cuộn trục lõi 3 "(76.2mm), 6" (152.4mm) hoặc thiết lập

phù hợp với các yêu cầu của khách hàngPhạm vi trọng lượng giấy 60-100g/m2

1 Tốc độ đồng đều; 2 Trục quay liên tục

3 Tất cả các webs giấy sẽ được cắt giảm trong một thời gian;

Năng lượng cung cấp 3x380V 50HZ

Công suất cấp 55Kw

An toàn Được thiết kế phù hợp với các quốc gia hiệncó các tiêu chuẩn an ninh

Hình 1.2: Phân tích cấu trúc A4

Hình 1.3: Bộ phận cắt giấy dọc

Hình 1.4: Cuộn cấp giấy

Dây chuyền tiếp theo là A4 Paper Sheeting Machine, A4 paper cutting machine (20~25pack/min)

Hình 1.5A4 Giấy tấm Machine (20 ~ 25pack / phút)

2 Hệ thống kiểm soát - Bốn bộ.

3.Cơ chế chống cong vênh - Bốn bộ

4 Các nhóm con dao cắt theo chiều dọc - Năm bộ

Số lượng cắt 4 tờ-A4 210mm ( theo chiều rộng)

Đường kính cuộn giấy 400-1200mm

Đường kính lõi cuộn giấy 3”(76.2mm)-6”(152.4mm)

Cấp giấy Giấy copy, giấy cao cấp, giấy viết, giấy

hai mặt, giấy bù đắp, vvKhối lượng 1 tập giấy 60-100g/square meter

Chiều dài giấy A4(297mm)

Thời gian cắt hết 1 ram giấy cuộn 6/min

Tốc độ cắt giấy dọc 180-220m/min

Tải cắt giấy (max)400g/ m2 (4×100g/ m2)

Điều kiện cắt

không đổi tốc độ lăn giấy không trượt cuộn giấy đủ điều kiện

Di chuyển AC tần số chuyển đổi, tốc độ vô cấp điều

chỉnhnguồn điện chính 3phase/4line/380v/50Hz

Điều chỉnh điện áp 220V AC/22V DC

Tiêu thụ không khí 300NL/min

Kích thước tổng 16500×2750×2100mm

Cắt giấy dọc

Cấp giấy

Gấp giấy

Chương 2 Thiết kế sơ bộ

Dựa vào những tài liệu đã, nhóm chia dây chuyền thành 4 cụm cơ bản:

a Cụm 1: cấp giấy, dẫn hướng và định hình giấy

Gồm có các cụm cơ cấu:

- Hai má kẹp: được truyền động bằng xy lanh thủy lực và động cơ, có nhiệm vụ nâng giữ và cấp giấy và dây chuyền Ngoài ra còn có hệ thống phanh khí nén để điều chỉnh tốc độ quay của trục giấy và dừng

hệ thống trong trường hợp khẩn cấp

- Hệ thống trục lăn, ròng rọc: được truyền động bằng xích tải, con lăn

và bánh lăn; có nhiệm vụ dẫn hướng, uốn giấy và tạo lực căng cho giấy trước khi vào cụm cắt giấy

Hình 2.1 cấp giấy

b Cụm 2: Cắt giấy

Gồm các cụm cơ cấu:

- Cụm dao cắt dọc: gồm các dao cắt được lắp đặt với khoảng cách các lưỡi dao đúng bằng chiều ngang khổ giấy A4 và lưỡi dao được đặt song song với chiều chuyển động Các cụm dao được truyền động trực tiếp từ các động cơ bên trong dao

Hình 2.2 dao cắt dọc

- Cụm dao cắt ngang: gồm các lưỡi dao được lắp đặt trên một trục dao, được truyền động từ động cơ thông qua hệ thống xích tải và được điều khiển bởi hệ thống PLC

Hình 2.3 dao cắt ngang

- Cụm con lăn kéo: gồm 2 con lăn xoay ngược chiều nhau, lắp đặt giữacụm dao cắt ngang và dao cắt dọc Có nhiệm vụ tạo lực căng, kéo giấy vào cụm dao cắt dọc và đẩy giấy vào cụm dao cắt ngang

- Cụm các cơ cấu đếm giấy: gồm có các tay kẹp và cảm biến quang đếm giấy Cụm có nhiệm vụ sắp xếp giấy thành từng chồng với số lượng đã được thiết lập.

- Cụm đóng thùng: gồm các băng tải, thùng chứa giấy, tay đẩy thủy lực, cơ cấu tạo đường dẫn, hệ thống sensor có nhiệm vụ đóng gói giấy đã được bao bọc vào từng thùng.

Hình 2.7 đóng thùng

Chương 3 Thiết kế dây chuyền

Hình 3.1 sơ đồ nguyên lý cụm 1, 2, 3

1 Sơ đồ nguyên lý

a Cụm 1: cấp giấy, dẫn hướng và định hình giấy

Phôi giấy ban đầu dưới dạng cuộn được đưa vào 2 má kẹp để chuẩn bị cho việc cắt Nhờ sự chuyển động xoay của hai má kẹp, trục cán, trục lăn, giấy

sẽ được xả ra khỏi cuộn để chuẩn bị cho quá trình cắt tiếp theo Trong quá trình xả, lực ma sát giữa giấy và các con lăn sẽ tạo cho giấy 1 lực căng ban đầu, lực căng này sẽ làm cho giấy ổn định hơn, giúp cho quá trình cắt giấy được diễn ra dễ dàng và chính xác Ngoài ra, việc dẫn hướng giấy qua các con lăn còn có tác dụng duỗi thẳng giấy, giúp cho các công đoạn sau được thực hiện dễ dàng

Tiếp theo, giấy được đưa đến cụm cắt giấy để thực hiện quá trình cắt đầu tiên

Hình 3.3 dao cắt

- Cắt ngang ( lưỡi cắt theo phương vuông góc với phương chuyển độngcủa giấy)

Giấy sau khi được cắt dọc sẽ được chuyển sang các lưỡi dọc Tại đây, các lưỡi cắt được gắn trên 1 đầu trục vào xoay tròn, bên dưới là một trụcđệm Khi lưỡi cắt quay, lưỡi cắt sẽ tiếp xúc với mặt trục đệm bên dưới, tạo ra một áp lực đủ lớn khiến các phần tử giấy bị tách ra Từ đó giấy bị cắt

Khoảng cách giấy được cắt sẽ phụ thuộc vào tốc độ di chuyển của giấy (dựa trên tốc độ quay của cặp con lăn kéo) và tốc độ quay của trục dao

Do đó, tại đây sẽ có một encoder được gắn để đo tốc độ của con lăn kéo

và một encoder được gắn để đo tốc độ của trục dao

Hình 3.4 dao cắt ngang

c Cụm 3: Sắp xếp và đếm giấy

Giấy sau khi ra khỏi cụm 2 sẽ đạt được kích thước hoàn chỉnh sẽ được đưa đến cụm 3 Tại đây, giấy sẽ được đưa đến các tay kẹp để sắp xếp, đồng thời tại mỗi tay kẹp đều được gắn một cảm biến quang có nhiệm

vụ đếm giấy Khi đã đạt được đủ số lượng giấy (được cài đặt sẵn từ

trước), tay kẹp sẽ chuyển các chồng giấy vào băng chuyền đưa đến cụm tiếp theo (cụm 4).

Các chồng giấy sau khi được sắp xếp và đếm đủ số lượng sẽ được

chuyển đến cụm 4

Một cuộn giấy bao bì in sẵn sẽ cấp cho cụm này, kích thước các giấy bao sẽ được cắt dựa trên các vạch đen in sẵn trên bao 1 sensor được gắn

để nhận biết và điều khiển dao cắt

Hình 3.7 cụm gấp giấy bao bìaChồng giấy từ vị trí A sẽ được băng tải đưa đến đầu xy lanh B Khi giấy được đưa đến xy lanh B, kiện giấy sẽ được xy lanh B nâng lên, đồng thời một tấm giấy gói sẽ được đặt lên mặt trên của kiện giấy Nhờ

chuyển động lên của xy lanh B và khe hẹp C, giấy gói sẽ được bọc vòngquanh cuộn giấy Tiếp đó cần đẩy 1 sẽ được kích hoạt đẩy hai tấm kim loại bên dưới kiện giấy đóng lại, nhờ vậy, kiện giấy sẽ được bao bọc lại hoàn toàn Sau đó cần đẩy 2 đẩy giấy vào băng chuyền phía trên, nhờ chuyển động của băng chuyền và các dẫn hướng hai bên, hai đầu của kiện giấy sẽ được gấp mép lại và đưa đến D

Sơ đồ đóng gói kiện giấy:

- Đóng gói các xấp giấy vào thùng:

Sau khi giấy được bọc lại thành từng kiện sẽ băng chuyền chuyển ra ngoài Tại cuối băng chuyền sẽ có một hộp chờ giữ các kiện giấy tại đó Nếu băng chuyền bên dưới hộp chờ có thùng đóng gói (được phát hiện bởi 1 cảm biến quang) hộp chờ sẽ mở ra thả kiện giấy vào thùng, sau đó hộp đó lại chờ cho kiện giấy tiếp theo (một cảm biến tiệm cận sẽ được gắn trong hộp chờ để phát hiện các kiện giấy và đếm các kiện giấy được thả vào thùng)

Cứ như thế, khi đủ 4 kiện giấy vào thùng đóng gói, băng chuyển bên dưới sẽ chuyển thùng vào cụm đóng nắp Các đường dẫn hướng tại cụm đóng nắp sẽ dẫn hướng đóng hai nắp bên cạnh và 1 tay thủy lực sẽ đóng

2 nắp còn lại

Băng tải

Hình 3.10 băng tải

- Nguyên lý hoạt động của băng tải: khi puli chủ động quay, dây băng tải chuyển động nhờ lực ma sát giữa các puli và dây băng tải Lực masát này được tạo ra do lực căng ban đầu của dây băng tải với các puli

và có thể được điều chính thông qua việc điều chỉnh vị trí puli bị động

- Để tránh việc băng tải bị võng, người ta dùng các con lăn đặt ở phía dưới bề mặt các băng tải, điều này cũng làm giảm đi lực ma sát trên đường đi khi băng tải di chuyển

- Một yếu tố quan trọng khác đối với băng tải là hệ số giãy dây của băng tải phải thấp để băng tải có thể vận chuyển được nhiều ở các khoảng cách vừa và xa với tốc độ cao

3 Nguyên lý cơ cấu dẫn động

a Hệ thống truyền xích

- Cấu tạo: gồm một đĩa xích dẫn, một đĩa xích bị dẫn và xích Ngoài ra còn có thể có thêm bộ phận căng xích, bộ phận bôi trơn, hộp che…

Bộ truyền đai hoạt động theo nguyên lý ma sát, công suất sinh ra từ bánh dẫn được truyền cho bánh bị dẫn nhờ vào lực ma sát sinh ra giữa dây đai và

2 bánh đai

Như vậy, để bộ truyền đai có thể hoạt động cần có một lực căng ban đầu

Hình 3.13 nguyên lý bộ truyền đai

Tốc độ di chuyển và lực do piston tạo ra phụ thuộc vào áp suất và lưu

lượng khí cấp vào

Chiều di chuyển của piston tùy thuộc vào mặt piston được kích khí nén

Hình 3.15 xy lanh thủy lực

d Cơ cấu tay quay con trượt ( cơ cấu culit)

Hình 3.16 cơ cáu culit

Nguyên lý hoạt động: nhờ vào chuyển động quay quanh A của tay đòn (1) và các ràng buộc ở con trượt (3) đã biến đổi chuyển động quay tròn của tay quay (1) thành chuyển động tịnh tiến của con trượt (3)

4 Nguyên lý vận hành của toàn hệ thống:

5 Nguyên lý các cảm biến

a Cảm biến quang

Xẻ dọc phôi giấy thành từng khổ qui định trước (210 mm)

Giấy được kéo căng

và uốn thẳng nhờ các trục lăn

Cấp giấy vào hệ

thống (phôi cuộn)

Đóng gói bao bì

Đếm và sắp xếp thành từng kiện (500

tờ)

Cắt thành sản phẩm đúng kích thước (210*297)

Đóng thùng

Hình 3.17 sơ đồ nguyên lý cảm biến quangMột cảm biến quang hoàn chỉnh bao gồm một nguồn sáng, một bộphận phát hiện ánh sáng và một bộ phận xử lý tín hiệu Nguồn sáng đượcthiết kế để phát ra ánh sáng có tần số mà bộ cảm biến có thể phát hiện được

và các nguồn sáng xung quanh không có khả năng tạo ra được (ánh sángthường được dùng là ánh sáng hồng ngoại)

Hình 3.18 sơ đồ nguyên lý encoder

Nguyên lý encoder:

- Encoder là một đĩa tròn xoay được gắn trên trục động cơ hoặc trục công tác Trên đĩa có các lỗ (rãnh) Người ta dùng một đèn (led) để chiếu lên mặt đĩa, bên phía mặt kia của đĩa đặt một mắt thu

(photosensor) Khi đĩa quay, chỗ có rãnh ánh sáng sẽ đi qua được và được mắt thu ghi nhận, phần không có rãnh, ánh sáng sẽ không đi quađược và mắt thu sẽ không ghi nhận được Từ đếm tính hiệu thu nhận của mắt thu và số rãnh trên encoder, ta sẽ biết được trục động cơ hay trục công tác đang xoay với tốc độ bao nhiêu

- Nếu encoder có từ 2 hàng lỗ (rãnh) trở lên, ta có thể biết được thêm chiều quay của động cơ hoặc trục công tác

c Cảm biến tiệm cận điện dung

Hình 3.19 sơ đồ cảm biến điện dung

- Bên trong có mạch dùng nguồn DC tạo dao động cho cảm biến dòng, cảm biến dòng sẽ đưa ra một dòng điện tỉ lệ với khoảng cáchgiữa 2 tấm cực

d Cảm biến lực căng

Hình 3.20 sơ đồ nguyên lý cảm biến lực căngCấu tạo: gồm một điện trở lực căng (strain gage), mạch cầu cân bằng và mạch khuếch đại

Nguyên lý hoạt động:

- Khi có lực tác dụng lên strain gage, điện trở của strain gage sẽ thayđổi làm cho mạch cầu không còn cân bằng sinh ra sự chênh áp Mạch khuếch đại sẽ khuếch đại tín hiệu chênh áp và gửi đến bộ phận xử lý Dựa vào độ chênh áp, ta sẽ tính toán được lực tác dụng

và từ đó đưa ra tín hiệu điều khiển

6 Nguyên lý hệ thống điều khiển

a Cụm 1 và cụm 2

Trong đó:

x1: công tắc tổng ngắt hệ thống y1: hai má kẹp

x2: công tắc tổng mở hệ thống y2: phanh má kẹp

x3: cảm biến lực căng y3: động cơ chính

x4: cảm biến tiệm cận y4: dao cắt dọc

b Cụm 3

Trong đó:

x6: cảm biến quang (đếm giấy) y6: băng chuyền xếp giấy

y7: tay kẹp (xếp giấy và chuyển giấy khi đủ số lượng

c Cụm 4

Trong đó:

x8: cảm biến tiệm cận y8: băng chuyền cụm 3

x9: cảm biến quang 1 y9: xy lanh

x10: cảm biến quang 2 y10: băng chuyền 1 cụm 4

y11: băng chuyền 2 cụm 4

Chương4 Năng suất máy

1 Năng suất máy dự kiến

2 Bảo dưỡng máy

Tài liệu tham khảo

Copy-Paper-Auger-Type-Cutting-Machine-Production-Line.html

http://jieruixin.en.made-in-china.com/product/cSnxErODvJUs/China-A4-paper_718222544.html

https://www.alibaba.com/product-detail/A4-Paper-Sheeting-Machine-A4-https://www.youtube.com/watch?v=2mkvjauI1F0

https://www.youtube.com/watch?v=pRTdxoK8Kh0

https://www.youtube.com/watch?v=W25_6-xBHLE

https://www.youtube.com/watch?v=SnM_2mTsU3Y