Đồ án tốt nghiệp Cơ điện tử Cải tạo máy dán mép gỗ bán tự động thành tự động

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA – VŨNG TÀU VIỆN CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT VÀ NÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI CẢI TẠO MÁY DÁN MÉP GỖ BÁN TỰ ĐỘNG THÀNH TỰ ĐỘNG Sinh viên thực : Nguyễn Đăng Khoa : Phạm Thúy Văn Khanh Lớp : DH16CD : DH16CK Chuyên ngành : CƠ ĐIỆN TỬ : CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY NIÊN KHĨA: 2016-2020 PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên giao đề tài Nguyễn Đăng Khoa, MSSV: 16031469 Phạm Thúy Văn Khanh, MSSV: 16031257 Tên đề tài CẢI TẠO MÁY DÁN MÉP GỖ BÁN TỰ ĐỘNG THÀNH TỰ ĐỘNG Nội dung Thiết kế mơ hình hệ thống dán mép tự động phần mềm inventor, sau tính tốn, gia cơng chi tiết, lắp máy chạy thử cuối hiệu chỉnh thơng số Kết Đề tài hồn thành mơ hình hệ thống dán mép tự động, hiệu chỉnh thơng cho hệ thống chạy thử nghiệm Giảng viên hướng dẫn Vũng Tàu, tháng năm 2020 Sinh viên Nguyễn Đăng Khoa Phạm Thúy Văn Khanh LỜI CAM ĐOAN Chúng tôi: Nguyễn Đăng Khoa Phạm Thúy Văn Khanh xin cam đoan - Đồ án tốt nghiệp thành nghiên tìm tịi từ số liệu thu thập, kiểm tra so sánh thực tế thực hướng dẫn giáo viên hướng dẫn - Đồ án thực hoàn toàn mới, thành nghiên cứu riêng thân nhóm chúng tơi, khơng theo đồ án tương tự - Mọi tham khảo sử dụng đồ án trích dẫn từ nguồn tài liệu báo cáo danh mục tài liệu tham khảo - Mọi chép không hợp lệ, vi phạm quy chế nhà trường, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm Vũng Tàu, ngày tháng năm 2020 Sinh viên Nguyễn Đăng Khoa Phạm Thúy Văn Khanh LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành gửi lời cảm ơn chân thành tri ân sâu sắc thầy cô trường Đại học Bà Rịa-Vũng Tàu, đặc biệt thầy cô khoa Công Nghệ Kỹ Thuật Nông Nghiệp Công Nghệ Cao, người trực tiếp giảng dạy, truyền đạt kiến thức bổ ích cho em năm học vừa qua Những kiến thức tảng hành trang vô quý báu để chúng em phát triển sau Sau trình học tập rèn luyện nghiệm túc, với hướng dẫn đơn đốc tận tình giảng viên Lê Quốc Đạt, chúng em hoàn thành Đồ án tốt nghiệp Đại học Và em xin chân thành cảm ơn Công ty tồn thể nhân viên hỡ trợ, hướng dẫn nhiệt tình, tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình thực đề tài cơng ty Trong q trình thiết kế, chế tạo, trình làm báo cáo đề tài nghiên cứu chưa có nhiều kinh nghiệm thực tiễn nên báo cáo khơng thể tránh khỏi có nhiều thiếu sót, em mong nhận ý kiến đóng góp thầy, để em học hỏi thêm nhiều kinh nghiệm hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn ! Vũng Tàu, ngày 31 tháng 03 năm 2020 Sinh viên thực Nguyễn Đăng Khoa Phạm Thúy Văn Khanh LỜI MỞ ĐẦU Ngày – Thời đại cộng nghệ tự động hóa, phát triển vượt bậc ngành công nghiệp ngành chế biến gỗ tạo xu hướng nội thất thông minh phát triển, hoạt động thủ công dần thay hệ thống tự động lợi ích thiết thực chúng mang lại cho doanh nghiệp đáp ứng nhanh nhu cầu khách hàng Qua tìm hiểu số mẫu máy dán mép cạnh bán tự động nay, nhận thấy giá máy thị đắt so với thu nhập người Việt Nam, thiết kế cồng kềnh, phương pháp điều khiển hạn chế Từ bất cập với kiến thức mà học, nhóm tiến đền thực đề tài “Cải tạo máy dán mép gỗ bán tự động thành tự động” Một phần nhóm chúng tơi mn vận dụng kiến thức học để góp phần giúp đỡ, hỡ trợ cho công nhân xưởng gỗ Một phần luân văn tốt nghiệp thứ có ý nghĩa sinh viên Nó thành kết tinh từ tất kiến thức mà sinh viên học, chau chuốt rèn luyện trường Trong trình thực đề tài nhóm chúng tơi nhận nhiều giúp đỡ hướng dẫn nhiệt tình thầy Lê Quốc Đạt Thầy cho nhiều ý tưởng đóng góp nhiều ý kiến vơ quan để tháo gỡ nút thắt mà chúng tơi gặp phải q trình thực đề tài Tôi mong muốn đề tài đón nhận cách mạnh mẽ, đóng góp ý kiến để đề tài ngày phát triển hoàn thiện MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI MỞ ĐẦU MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH TRONG BÁO CÁO .8 Chương I: Tổng quan .11 Tìm hiểu sơ lược ván công nghiệp gỗ tự nhiên: 12 Ưu điểm dán mép so với dán mép: 14 Các loại máy dán cạnh: 16 Các phương thức cắt gọt mép: 19 Mục tiêu đề tài: 21 Giới hạn đề tài: 21 Chương II: Phương án thiết kế .22 I II Bộ phận đẩy ván tự động: 22 Đề xuất phương án thứ nhất: 22 Đề xuất phương án thứ hai: 23 Phương án thiết kế: 24 Bộ phận gọt mép bán động 27 Chương III: CƠ SỞ LÝ THUYẾT .28 Nguyên lý hoạt động máy dán mép 28 Lựa chọn động 30 Động S9I40GBH-V12 SPG 31 Bộ điều khiển giảm tốc T.W.T US-2 32 Động cắt mép 350W DCA AMP03-6 34 Chương IV: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 36 Thiết kế phận đẩy ván tự động: .36 Tính tốn thiết kế chi tiết máy: .36 Thiết kế bàn đặt phận gọt mép tự động: 38 Thiết kế phận gọt mép bán động: 39 Thực mơ hình – mô hệ thống: 39 Hoạt động hệ thống: 40 Chương V: KẾT LUẬN 42 Mục tiêu đề tài: .42 Sản phẩm đề tài .42 Tính hiệu đề tài .42 Hướng dẫn phát triển đề tài 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO 44 DANH MỤC HÌNH ẢNH TRONG BÁO CÁO Hình 1: Giường đôi thông minh đa 11 Hình 2: Ván cơng nghiệp 12 Hình 3: Gỡ tự nhiên 13 Hình 4: Chỉ dán mép gỗ 14 Hình 5: Sơn dán mép gỗ 15 Hình 6: Sản phẩm gỡ qua xử lý máy dán mép 16 Hình 7: Các loại máy dán cạnh cầm tay 17 Hình 8: Các máy dán bán tự động nhiều chức 18 Hình 9: Máy dán cạnh tự động cao cấp 19 Hình 10: Cắt gọt mép thủ cơng dụng cụ 20 Hình 11: Cắt gọt mép máy cắt 20 Hình 12: Cắt gọt mép tự động thường tích hợp vào máy dán cạnh tự đông cao cấp 20 Hình 13: Hệ thống đẩy băng chuyền 22 Hình 14: Hệ thống cánh tay robot 23 Hình 15: Mơ hình máy dán mép 24 Hình 16: Mơ hình gọt mép bán tự động 27 Hình 17: Máy dán mép 29 Hình 18: Động hộp giảm tốc 31 Hình 19: Bộ điều khiển tốc độ 32 Hình 20: Hướng dẫn cách cấp nguồn 33 Hình 21: Cách đấu nối dây 33 Hình 22: Động cắt gọt mép 34 Hình 23: Mơ hình thiết kế phận đẩy ván tự động 36 Hình 24: Mơ hình thiết kế bàn đặt phận gọt mép bán động 38 Hình 25: Mơ hình thiết kế phận cắt gọt mép bán tự động 39 Hình 26: Mơ hình thiết kế phận đẩy ván bán tự động thành tự động 39 Hình 27: Mơ hình thực tế 40 Hình 28: Mơ hình cắt gọt mép tự động 40 Hình 29: Bảng điều khiển 41 Hình 30: Tùy chỉnh tốc độ động 41 Hình 31: Ván đưa vào hệ thống đẩy ván tự động 42 Hình 32: Chất lượng dán mép 43 Mục lục sơ đồ Sơ đồ 1: Sơ đồ nguyên lý hoạt động 25 Sơ đồ 2: Sơ đồ tổng hợp lực 26 Sơ đồ 3: Sơ đồ nguyên lý hoạt động 27 Sơ đồ 4: Biểu đồ momen uốn Mx, My 36 Sơ đồ 5: Biểu đồ momen uốn Mx, My 37 Sơ đồ 6: Biểu đồ ứng suất 37 Sơ đồ 7: Biểu đồ ứng suất 38 Đồ án tốt nghiệp bao gồm chương: Chương I : Tổng quan Chương II : Phương án thiết kế Chương III : Cơ sở lý thuyết Chương IV : Thực mơ hình – mô hệ thống Chương V : Kết luận hướng phát triển đề tài 10 Lựa chọn động Tính tốn thơng số động cơ: A= 40 (W) Phạm vi điều khiển tốc độ (rpm): 90 ➔ 1700  90➔1700 (vòng/phút) = 1,5 ➔28,33 (vòng/s) Momen xoắn cho phép 1200(rpm): 0,27 (N-m) 90(rpm): 0,1 (N-m) Động  lăng tải d = 60 (mm) Tốc độ quay: 1,5 ➔ 28,33 (vịng/s) 60×15 = 900 (mm) ➔V= 1,5 vòng/s  10s ➔ 0.09m/s2 ➔d= 60mm Tốc độ quay: 30rpm ➔ 30 vòng/phút ➔ 0.5 vòng/s 60rpm ➔ 60 vòng/phút ➔ vòng/s ➔ Tốc độ quay chậm tốc độ bàn tải 0,5 lần ➔ đạt hiệu tốt F= 35N d= 0,03 Momen: M= F.d= 35×0,03= 1,05 N/m Tỉ số truyền: 1/10:1,05:10 = 0,105 N/m ➔90rpm F=30N d=60mm 30 Động S9I40GBH-V12 SPG Ban đầu nhóm chọn động 3GN15K 3RK15GH-CW có cơng suất 15W, tốc độ tải 1200/1450 vịng/phút nhiều lần thực nghiệm tốc độ đẩy ván chậm nên nhóm chọn động khác S9I40GBH-V12 SPG có hộp giảm tốc S9KB50BH SPG Động S9I40GBH-V12 SPG: ▪ Số cực: ▪ Công suất (W): 40 ▪ Điện áp (V): 220V-1pha ▪ Động áp dụng: T.G 12V ▪ Tần số (Hz): 60 ▪ Kích thước: 90 mm ▪ Phạm vi điều khiển tốc độ(rpm): 90 -> 1700 ▪ Mô-men xoắn cho phép 1200rpm(N-m): 0.27 ▪ Mô-men xoắn cho phép 90rpm(N-m): 0.1 ▪ Mô-men xoắn bắt đầu (Nm): 0.22 ▪ Tụ điện (uF): 2.5 Hình 16: Động hộp giảm tốc Hộp giảm tốc S9KB50BH SPG: ▪ Hộp giảm tốc SPG - Lắp cho động công suất 40W ▪ Kích thước mặt bích: vng 90mm ▪ Đường kính trục ra: Phi 12mm ▪ Trục rãnh then 31 Bộ điều khiển giảm tốc T.W.T US-2 ▪ Bộ điều khiển tốc độ US-52 ▪ Điện áp: 220VAC 50Hz ± 10% Ue ▪ Range: 90-1400r / phút 50hz; 90-2800r / phút 60hz ▪ Power: 6W, 15W, 25W, 40W, 60W, 90W, 120W, 150W, 180W, 200W Hình 17: Bộ điều khiển tốc độ 32 Ta chọn chiều động cơ, cách đấu lại dây trắng sau đuôi Speed Control T.W.T: CW: Chiều thuận CCW: Chiều nghịch Hình 20: Hướng dẫn cách cấp nguồn Từ Speed Control T.W.T có bó dây Ta phải đấu dây với động Đấu dây nguồn từ Motor Hình 21: Cách đấu nối dây 33 Động cắt mép 350W DCA AMP03-6 - 6mm máy cắt mép 350W DCA AMP03-6 (M1P-FF03-6) dụng cụ tiện dụng phục vụ cho cơng việc điều chỉnh phay rãnh, máy có cơng suất mạnh mẽ phù hợp để lượn tròn ván sàn rào chắn, soi rãnh lề, công việc trang trí cạnh, cắt mộng én, cắt rãnh lịng máng, kht lỡ cửa sổ, khảm trang trí, đẽo phẳng - Máy cắt mép 350W DCA AMP03-6 (M1P-FF03-6) có cơng suất lên đến 350W tốc độ khơng tải 30.000 vịng/phút, cung cấp khả hoạt động mạnh mẽ, tối ưu việc cắt mép vật dụng gỡ nhanh chóng hiệu - Vỏ ngồi máy có màu xanh, cách điện giúp sử dụng an toàn tuyệt đối Máy cắt mép hoạt động êm ái, tiếng ồn, sử dụng nguồn điện 220V cho hiệu hoạt động ổn định tiết kiệm điện Thông số kỹ thuật: Cơng xuất: 350W Điện áp: 220V-50Hz Đường kính lưỡi cắt: 6.35mm Tốc độ tải khơng: 30000 vịng/phút Trọng lượng: 1.8kg Hình 22: Động cắt gọt mép 34 Ưu điểm : ▪ Máy DCA AMP03-6 sử dụng điện 220v đuôi điện hai chấu ▪ Toàn thân DCA AMP03-6 làm nhựa cao cấp có khả cách điện tạo độ êm cho việc cầm nắm ▪ Vị trí chén nơi cầm nắm DCA AMP03-6 thiết kế nhám tăng độ bám dính tốt ▪ Máy DCA AMP03-6 có chén nhựa kèm theo ,tùy chình độ sau mong muốn ▪ Đầu máy DCA AMP03-6 làm kim loại chắn ▪ Than DCA AMP03-6 thiết kế bên dễ dàng thay củng dễ mua thị trường ▪ Máy DCA AMP03-6 chất lượng bền thích hợp cho em sử dụng anh em DIY giá thành rẻ Ở Phần động sau nhiều lần thực hiệu chỉnh đông với tốc độ vòng/s vì động cắt gọt mép nên tốc cố định không làm thay đổ chất lượng cắt 35 Chương IV: THIẾT KẾ HỆ THỐNG Thiết kế phận đẩy ván tự động: Hình 23: Mơ hình thiết kế phần đẩy ván tự động Tính tốn thiết kế chi tiết máy: ▪ Bộ phận đẩy ván: Giả định sức bền trục: Biểu đồ momen uốn Mx, My Px ➔ My Py➔ Mx Px= P.cos𝛼 Py= P.sin𝛼 Sơ đồ 4: Biểu đồ momen uốn Mx, My 36 Sơ đồ 5: Biểu đồ momen uốn Mx, My Sơ đồ 6: Biểu đồ ứng suất 37 Sơ đồ 7: Biểu đồ ứng suất Thiết kế bàn đặt phận gọt mép tự động: Ở phần thiết kế bàn sử dụng ván gỡ có sẳn để thiết kế Với kích với kích bàn máy dán mép 1000 x 725 Hình 24: Mơ hình thiết kế bàn đặt phận gọt mép bán động 38 Thiết kế phận gọt mép bán động: Hình 18: Mơ hình thiết kế phận gọt mép bán động Thực mơ hình – mơ hệ thống: Sau khoảng thời gian nghiên cứu thực hiện, đề tài đạt số kết sau: Tìm hiểu thiết kế mơ hình cải tạo máy dán mép cạnh theo yêu cầu đề với hệ thống đẩy ván tự động cắt gọt mép cạnh Thiết kế mơ hình 3D mơ hình máy dán ép tự động Hình 26: Mơ hình máy dán mép bán tự động thành tự động 39 Hình 19: Mơ hình máy dán mép bán tự động thành tự động thực tế Hình 20: Mơ hình máy cắt gọt mép bán động Hoạt động hệ thống: Hệ thống hoạt động sau: Đầu tiên ta bật công tắt máy dán ép, chỉnh nhiệt độ lên 175°C (nhiệt độ đủ để keo chảy), tốc độ chạy máy tùy thuộc vào kích thước ván 40 Hình 21: Bảng điều khiển Tiếp bật cơng tắc điều chỉnh tốc độ động đẩy ván Hình 30: Tùy chỉnh tốc độ động 41 Rồi đặt ván lên máy sát với sát với phần cảm biết tiếp điểm động đẩy tự động đưa ván đến phần dán cạnh Chương V: KẾT LUẬN Từ kết thực nghiệm trên, đưa số kết luận sau: Mục tiêu đề tài: Đề tài cải thiện máy dán mép gỗ bán tự động thành tự động đáp ứng kết sau: thiết kế phận đẩy ván tự động Tuy nhiên giới hạn đề tài nên việc thiết kế cắt gọt mép tự động dừng việc thiết kế vẽ Sản phẩm đề tài ▪ 01 mơ hình máy dán mép tự động ▪ 02 vẽ thiết kế phận đẩy ván tự động, cắt gọt mép bán động ▪ 01 báo cáo tổng kết đề tài Tính hiệu đề tài Hệ thống đạt yêu cầu đặt ra, kết thực nghiệm cho thấy sản phẩm sau dán mép máy dán mép tự động cho chất lượng dán đẹp so với việc đẩy ván thông thường Hình 31: Ván đưa vào hệ thống đẩy ván tự động 42 Hình 32: Chất lượng dán mép Giá thành giảm nhiều so với máy có chức có thị trường Hướng dẫn phát triển đề tài Với hệ thống đề tài nghiên cứu này, nghiên cứu phát triển nhằm tối ưu hóa hệ thống theo hướng sau: ▪ Thiết kế cải tiến máy dán cạnh trở nên nhỏ, gọn, nhìu chức giữ giá thành thấp ▪ Thêm chức cắt mép đầu cuối ván, đánh bóng sau hồn thiện 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO https://hoplongtech.com/products/s9i40gbhv12?fbclid=IwAR3Xsldi2xpgR3dyXtG93OOH2usrgC-cgeHbZewQFsuxYa_R8Tdx80KvoM https://goodmotor.net/huong-dan-dau-day-dieu-khien-toc-do-speed-control-tw-t-voi-dong-co-oriental-bid17.html http://spgmotor.mov.mn/bvct/spg-motor/23/s9kb10bh-s9kb25bh-s9kb30bhs9kb50bh.html https://storelammoc.vn/may-phay-dca-amp03-6 https://vnmaychebiengo.com/may-dan-canh-tu-dong-nen-mua-loai-bao-nhieuchucnang/?fbclid=IwAR2m_UC21rZsaCmmE0if5xCDfq0zm_utEgmLQRYfp6dL O9VhHbDFH9zrCAw http://cncthanhlong.com/may-dan-canh-tay.html 44 ... ván tự động cắt gọt mép cạnh Thiết kế mơ hình 3D mơ hình máy dán ép tự động Hình 26: Mơ hình máy dán mép bán tự động thành tự động 39 Hình 19: Mơ hình máy dán mép bán tự động thành tự động. .. máy dán cạnh bán tự động nhiều chức 18 Hình 9: Máy dán cạnh tự động cao cấp Các máy dán cạnh bán tự động có thị trường thơng thường có chức sau: ▪ Dán cạnh – cắt hết ván ▪ Tự động phay hai mép. .. 16 Hình 7: Các loại máy dán cạnh cầm tay 17 Hình 8: Các máy dán bán tự động nhiều chức 18 Hình 9: Máy dán cạnh tự động cao cấp 19 Hình 10: Cắt gọt mép thủ cơng dụng cụ