Thiết kế và chế tạo cơ cấu cấp bìa giấy tự động

Xem nhiều tài liệu miễn phí Cokhi.org Hoccokhi.vn Thiết kế chếSố tạo2(27) cấu cấp bìa giấy4tự– động – 2016, Tháng 2016 TDMU, số (27) 2016 Tạp chí Khoa học-TDMU ISSN: 1859 - 4433 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO CƠ CẤU CẤP BÌA GIẤY TỰ ĐỘNG Trần Thị Thúy Nga Trường Đại học Thủ Dầu Một sh ar ed by co kh i.o rg TÓM TẮT Với phát triển khoa học kỹ thuật ngày nay, hệ thống tự động hóa trình sản xuất khơng thể thiếu Đặc biệt nhà máy sản xuất bìa giấy, bìa cọp chi phí để nhập máy tự động hóa cao Bài báo giới thiệu kết tính tốn thiết kế chế tạo cấu cấp bìa tự động quy mô công nghiệp Đây cấu có ý nghĩa góp phần thúc đẩy q trình tự động hoá sản xuất, tăng suất sản xuất, giảm chi phí điều kiện Việt Nam Chất lượng sản phẩm đạt yêu cầu kỹ thuật nhà máy đặt Từ khóa: máy cấp bìa, bìa cịng, bìa giấy Ớ dán bìa với giấy chứa keo màu Hiện nay, nhà máy sản xuất in ấn trắng kiểm tra chất lượng – hình 2, sản bìa giấy, bìa cịng – hình 1, việc tự động phẩm cơng đoạn chuyển qua hoá khâu sản xuất ngày cao chuyền đóng gáy kẹp góc để thành sản nhờ máy móc đại nhập phẩm hoàn chỉnh Chất lượng sản phẩm [5] Để sản xuất loại bìa phải đáp ứng yêu cầu đặt phận cung cấp bìa có khả nâng số lượng bìa nhà máy phải thơng qua u cầu tối đa 60Kg, làm việc ổn định với tốc quy trình nghiêm ngặt đặc biệt an độ trung bình 5s/bìa, suất làm việc toàn bao gồm chuỗi cơng đoạn Bìa cấu đạt 5000 bìa/ca/8 giờ, bìa với giấy giấy gồm phần lõi giấy cứng, cắt chứa keo có độ dính đạt tiêu chuẩn đặt cho đủ kích thước tiêu chuẩn yêu cầu, hoạt động chế độ tay lẫn tự động cơng đoạn dán giấy bìa với giấy chứa keo bề mặt nhựa láng Hình 1: Sản phẩm bìa giấy lưu trữ hồ sơ Hình 2: Thao tác dán bìa tay Sau bìa dán qua rulô ép để keo tiếp xúc tốt bìa với giấy, công nhân kiểm tra, đạt chất lượng chuyển qua băng tải khác để THIẾT KẾ CƠ K Í [1-3] Máy cấp bìa tự động cấu thay người công nhân làm công đoạn dán bìa cứng với giấy chứa keo Qua phân tích thao tác 92 Xem nhiều tài liệu miễn phí Cokhi.org Hoccokhi.vn TDMU, số (27) - 2016 Trần Thị Thúy Nga kh i.o rg công nhân thực công việc phận liên quan dây chuyền hình 2, máy thiết kế bao gồm có cấu nâng bìa, cấu đẩy bìa cấu chuyển bìa vào vị trí dán (sơ đồ hình 3) Qua khảo sát, ưu nhược điểm phương án thiết kế phân tích, sau tính tốn thiết kế mơ phần mềm SolidWorks, xuất vẽ gia công tiến hành gia cơng Việc thiết kế phần khí phải trọng, điều ảnh hưởng lớn đến tính hoạt động ổn định cấu khoảng thời gian dài Từ yêu cầu thực tế, thiết kế thực từ việc phân tích ưu, nhược điểm phận từ đưa phương pháp thiết kế phù hợp Sử dụng truyền xích cho cấu nâng bìa Phần chuyển bìa vào vị trí dán sử dụng xi lanh đẩy bìa qua hệ thống băng chuyền Việc sử dụng truyền xích đơn giản việc chế tạo khung đỡ Có thể truyền động trục xa nên nâng chồng bìa cao.Và truyền xích có chi phí thấp Băng tải chuyển bìa tới vị trí dán nhanh liên tục Hình 4: Thiết kế khung cấu by co 2.2 Thiết kế phận nâng bìa Bộ phận nâng bìa có nhiệm vụ dự trữ cấp bìa vào vị trí dán, để giảm thời gian cấp bìa, yêu cầu phận trữ bìa phải tải chồng bìa cao 0.7m chứa tối đa khoảng 300 bìa với khối lượng tải 60kg Sử dụng truyền xích việc nâng bìa Phần chuyển bìa vào vị trí dán sử dụng Xylanh đẩy bìa qua hệ thống băng chuyền Việc sử dụng truyền xích đơn giản việc chế tạo khung đỡ Có thể truyền động trục xa nên nâng chồng bìa cao.Và truyền xích có chi phí thấp Băng tải chuyển bìa tới vị trí dán nhanh liên tục Chồng bìa sh ar ed Chiều đẩy bìa Băng tải dẫn bìa Hình 3: Nguyên lý cấu tạo cấu dán bìa: 1)Cơ cấu đẩy bìa, 2)Cơ cấu cấp bìa, 3) Cơ cấu chuyển bìa vào vị trí dán, 4)Băng tải chuyển giấy chứa keo Chiều nâng bìa Tấm đỡ bìa 2.1 Thiết kế phần khung cấu Để khung máy cứng vững, thép chữ U có H=80mm, B= 45, dày t= 5.5 mm hàn ghép lại để tạo thành vách máy khung cấu cấp bìa tự động Xích tải Hình 5: Nguyên lý nâng bìa 93 Xem nhiều tài liệu miễn phí Cokhi.org Hoccokhi.vn Thiết kế chế tạo cấu cấp bìa giấy tự động TDMU, số (27) - 2016 Trong cấu cấp bìa tự động, rulo thiết kế cho ma sát rulo, băng chuyền bìa đủ lớn để kéo bìa đến vị trí dán Sau thiết kế phận cấu tiến hành lắp ghép, hình mơ hình hồn chỉnh máy dán bìa bao gồm cấu trữ bìa, cấu đẩy bìa cấu chuyển bìa 3.1 Tổng quát phần điều khiển kh i.o THIẾT KẾ H THỐNG Đ ỀU KHIỂN co rg 2.3 Thiết kế phận chuyển bìa Bộ phận chuyển bìa gồm xi lanh đẩy băng tải phụ, băng tải để dẫn bìa vào vị trí dán (hình 6) Xi lanh đẩy bìa qua băng tải dẫn, sau băng tải chuyển bìa đến vị trí dán băng tải Khi thiết kế phần băng tải chuyển bìa để tăng lực ma sát băng tải bìa Sử dụng rulo băng tải phụ để tăng lực ma sát giúp chuyển bìa qua dễ dàng Thiết kế xi lanh đẩy bìa qua băng tải Xi lanh thiết kế cho lần đẩy bìa qua băng tải Khi bìa nâng lên xi lanh đẩy ra, nhờ có lực ma sát rulo băng chuyền nên bìa bị kéo phía ngồi chuyển đến hệ thống băng tải ar ed by Hình 8: Sơ đồ nguyên lý điều khiển sh Hình 6: Bộ phận chuyển bìa: 1) Xylanh đẩy bìa, 2) Băng tải chuyển bìa, 3)Băng tải phụ Hình 7: Mơ cấu 94 Với đối tượng ngõ vào công tắc gạt, công tắc hành trình giới hạn, cảm biến… Và điều khiển ngõ đối tượng van điện từ để xy lanh khí nén hoạt động, động quay thuận nghịch động thay đổi tốc độ làm việc Sử dụng PLC LS-DN30SU để điều khiển van điện từ với ngõ vào số điều khiển động pha AC 220V-1HP truyền động cho cấu nâng bìa lên xuống Sử dụng biến tần để điều khiển động pha 220V-1HP truyền động cho bang tải chuyển bìa, yêu cầu thay đổi tốc độ trình làm việc Sau xác định phương án điều khiển xác định tổng quan điều khiển cấu, đối tượng cần điều khiển thông qua PLC Biến tần tiếp nhận tín hiệu xử lý, tác động thực thay đổi PLC tiếp nhận tín hiệu gửi từ cơng Xem nhiều tài liệu miễn phí Cokhi.org Hoccokhi.vn TDMU, số (27) - 2016 Trần Thị Thúy Nga lại liên tục đến mâm chứa bìa hết giấy dừng cấu Để biến tần hoạt động cơng tắc gạt “ Start” tủ điện điều khiển phải gạt qua trạng thái ON Sau ta thiết lập thơng số cần thiết để thay đổi tốc độ động thơng qua biến trở ngồi 1kΩ Khi cài xong tất thơng số cần thiết biến tần làm cho động nối với ngõ hoạt động yêu cầu đặt kh i.o rg tắc gạt, cơng tắc giới hạn, cảm biến Sau q trình xử lý tín hiệu PLC xuất tín hiệu tác động tới thiết bị thực thi van điện từ điều khiển xylanh, contactor kích động ba pha Biến tần nhận tín hiệu từ biến trở ngồi để thay đổi tốc độ theo yêu cầu kết hợp với tín hiệu từ PLC kích hoạt động quay Panel tủ điều khiển chế tạo hình Manual co Xuống ar ed by Mâm xuống Auto CB Mâm lên CB giấy CB CB dừng Xylanh đẩy Mâm dừng Mâm dừng Hình 9: Panel tủ điện điều khiển CB đẩy 3.2 Giải thuật điều khiển Khi công tắc gạt chọn chế độ tự động mâm chứa bìa tự động lên cảm biến kim loại bị tác động khơng cịn phải gạt cơng tắc chọn chế độ lên chế độ điều khiển tay Do đó, mâm chứa bìa muốn xuống để cung cấp bìa phải chuyển sang chế độ điều khiển tay gạt công tắc chọn xuống Ở chế độ này, chu trình đến bước xylanh đỡ, xylanh dập xylanh đẩy quay trạng thái ban đầu chu trình quay lại bước chờ nhận tín hiệu từ xylanh dập lên Và chu trình lặp lặp sh CB lên Xylanh CB Xylanh Xylanh thả, xuống, đẩy CB xuống Xylanh lên, rút, đẩy Hình 10: Sơ đồ giải thuật điều khiển 95 Xem nhiều tài liệu miễn phí Cokhi.org Hoccokhi.vn Thiết kế chế tạo cấu cấp bìa giấy tự động TDMU, số (27) - 2016 cấu có sử dụng nút dừng khẩn cấp để dừng cấu lúc thiết bị bảo vệ tải cho động cơ, hạn chế gây tượng cháy nổ làm việc Mặc dù cấu làm việc ổn định đạt yêu cầu đặt có vài hạn chế: có tượng kẹt giấy, rung làm việc thời gian dài, lệch bìa giấy chứa keo nằm sai số nhà máy cho phép, tốc độ trung bình chưa cao rg KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, CHẾ TẠO kh i.o Tiến hành cải tiến với mục tiêu đảm bảo ưu điểm làm việc ban đầu, loại bỏ tượng kẹt giấy, tăng độ xác bìa giấy chứa keo, suất trung bình ca phải đạt 7000 bìa/ca/8 giờ, tốc độ trung bình 4s/bìa Phần cấu truyền động để nâng bìa cải tiến cách sử dụng động có hộp số truyền trục vít-bánh vít xích Phần chuyển bìa cải tiến thay tồn hệ thống băng chuyền xylanh không trục giác hút Sử dụng nhơm định hình ghép nối với tạo thành phần giá đỡ để lắp đặt giác hút chân không Sử dụng xi lanh để nâng hạ giác hút chân không Với việc thay này, phần chế tạo đơn giản nhiều Kích thước chế tạo phần chuyển bìa đo lấy thực tế nhà máy Máy cấp bìa với cấu đơn giản hoạt động hiệu quả, có khả trữ tối đa 60kg bìa, tốc độ dán 12 bìa/phút, có khả lắp đặt vận hành đồng với chuyền sản xuất Máy cấp bìa giấy tự động có tiềm ứng dụng cao xưởng sản xuất Việt Nam Hình 11: Cơ cấu cấp bìa giấy tự động sau thiết kế − chế tạo ứng dụng thực nghiệm sh ar ed by co Sau chế tạo khí rắp láp phận cấu lại với kết hợp với phần điều khiển cấu hoạt động với chức nút điều khiển trên, ta cấu cấp bìa giấy tự động hình 11 Chạy thực nghiệm thu kết dự kiến Cơ cấu làm việc ổn định cách liên tục, khơng xảy lỗi từ phần khí phần điều khiển Nâng khối lượng bìa 60kg yêu cầu đặt ban đầu, mâm chứa bìa nâng khơng có tượng bị dịch qua lại, khơng bị lắc Độ dính bìa giấy chứa keo chặt, không bị hở keo Tốc độ cấp bìa trung bình 5s/bìa, từ tính suất đạt 3600/5 = 720 bìa/giờ Năng suất trung bình ca (8 giờ) là: 720x8 = 5760 > 5000 bìa/ca yêu cầu đặt Với suất đạt trừ thời gian hạ mâm để cung cấp bìa cấu hồn tồn đạt yêu cầu suất nhà máy Đảm bảo an tồn xảy cố DESIGN AND DEVELOPMENT AUTOMATIC BOARD FEEDER Tran Thi Thuy Nga ABSTRACT With the development of science and technology, automation in the production process is essential Therefore, this subject is done to select the model, design and calculation of 96 Xem nhiều tài liệu miễn phí Cokhi.org Hoccokhi.vn TDMU, số (27) - 2016 Trần Thị Thúy Nga mechanical and controls to manufacture a structure and be granted automatic cover specific applications in factory This is a significant mechanism contributing to the process of automation in production, increase the products and reduce the costs And for the purpose of optimizing plant productivity, the group continued to improve the structure and experimental results obtained completely satisfactory from the plant in place TÀI LI U THAM KHẢO [1] Nguyễn Trọng Hiệp (2006), Chi tiết máy (Tập 2), NXB Giáo dục rg [2] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển (2007), Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí (Tập 1, 2), NXB Giáo dục kh i.o [3] Nguyễn Hữu Lộc (2004), Cơ sở thiết kế máy, NXB Đại học Quốc gia, TP.HCM [4] Lê Chí Kiên (2013), Đo lường cảm biến, NXB Đại học Quốc gia TP.HCM [5] Công ty cổ phần Thương mại Sản xuất ngành in Vân Nam, Máy làm bìa cứng tự động QFM 460-600, http://maybehop.com/may-lam-bia-cung-tu-dong-qfm-460-600.shtm Ngày nhận bài: 02/02/2016 Chấp nhận đăng: 02/04/2016 sh ar ed by co   97 HỆ THỐNG WEBSITE, MẠNG XÃ HỘI VÀ NHĨM HƠ TRỢ HỌC TẬP CỦA TRUNG TÂM HỌC CƠ KHÍ CLB SOLIDWORKS CLB Creo CLB PHOTOSHOP CLB SolidWorks - ĐH Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM CLB CATIA CLB ABAQUS CLB SolidWorks - ĐH SPKT TPHCM CLB PowerMill - Powershape CLB KHUÔN MẪU CLB Siemens NX CLB CIMATRON CLB SOLIDCAM CLB 3DS MAX CLB CAD CAM CNC CLB PLC CLB ĐỒ HOẠ CLB AUTOCAD CLB ANSYS CLB KEYSHOT CLB INVENTOR CLB MATLAB Chia Sẻ Tài Liệu Cơ Khí - Kỹ Thuật SOLIDWORKS TUTORIALS TRAI CƠ KHÍ CLB MASTERCAM HỘI CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY VN WEBSITE HOCCOKHI.VN FANPAGE HỌC CƠ KHÍ GRABCAD THƯ VIỆN 3D MIỄN PHÍ WEBSITE TÀI LIỆU COKHI.ORG YOUTUBE HỌC CƠ KHÍ INSTAGRAM HOCCOKHI SLIDESHARE TẢI LIỆU MIỄN PHÍ CLB HỌC CƠ KHÍ TIKTOK HỌC CƠ KHÍ LINKEDIN HỌC CƠ KHÍ TUMBLR HỌC CƠ KHÍ TWITTER HỌC CƠ KHÍ PINTEREST HỌC CƠ KHÍ TRUNG TÂM ĐÀO TẠO SOLIDWORKS – HỌC CƠ KHÍ CN1: 17 Tân Kỳ Tân Q, quận Tân Bình, TpHCM CN2: 58 Hữu Nghị, phường Bình Thọ, quận Thủ Đức, Tp.HCM Email: hoccokhi.info@gmail.com Fanpage: Học Cơ Khí 0336662767, 0961304638 Bấm vào ĐÂY để vào file tổng hợp tất tài liệu MIỄN PHÍ - CẬP NHẬT HÀNG NGÀY KH ... chuyển bìa tới vị trí dán nhanh liên tục Chồng bìa sh ar ed Chiều đẩy bìa Băng tải dẫn bìa Hình 3: Nguyên lý cấu tạo cấu dán bìa: 1 )Cơ cấu đẩy bìa, 2 )Cơ cấu cấp bìa, 3) Cơ cấu chuyển bìa vào vị... tự động Xích tải Hình 5: Ngun lý nâng bìa 93 Xem nhiều tài liệu miễn phí Cokhi.org Hoccokhi.vn Thiết kế chế tạo cấu cấp bìa giấy tự động TDMU, số (27) - 2016 Trong cấu cấp bìa tự động, rulo thiết. .. Hoccokhi.vn Thiết kế chế tạo cấu cấp bìa giấy tự động TDMU, số (27) - 2016 cấu có sử dụng nút dừng khẩn cấp để dừng cấu lúc thiết bị bảo vệ tải cho động cơ, hạn chế gây tượng cháy nổ làm việc Mặc dù cấu