BÁO CÁO CUỐI KÌ HỆ THỐNG THỦY LỰC VÀ KHÍ NÉN PHÂN LOẠI TRÁI CÂY ĐẠI HỌC SPKT

BÁO CÁO CUỐI KÌ HỆ THỐNG THỦY LỰC VÀ KHÍ NÉN PHÂN LOẠI TRÁI CÂY ĐẠI HỌC SPKTBÁO CÁO CUỐI KÌ HỆ THỐNG THỦY LỰC VÀ KHÍ NÉN PHÂN LOẠI TRÁI CÂY ĐẠI HỌC SPKTBÁO CÁO CUỐI KÌ HỆ THỐNG THỦY LỰC VÀ KHÍ NÉN PHÂN LOẠI TRÁI CÂY ĐẠI HỌC SPKT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO  BÁO CÁO CUỐI KỲ MƠN CƠNG NGHỆ THỦY LỰC – KHÍ NÉN NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH MÁY PHÂN LOẠI TRÁI CÂY THEO KÍCH THƯỚC GVHD: PGS.TS NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM SVTH: MSSV -Đặng Ngọc Dũng 18143072 -Đỗ Nguyên Nhân 18143126 -Phan Duy Thanh 18143152 -Phạm Nhật Thành 18143155 -Lê Xuân Hùng 17143093 TP Thủ Đức, tháng năm 2021 LỜI CẢM ƠN Trên chặng đường thành công chúng ta, chắn cần tới người dẫn đường Người mà có kinh nghiệm trải, hỗ trợ hầu hết tình khó khăn Và với đề tài cuối kỳ nhóm lần khơng ngoại lệ Để hồn thành cách trọn vẹn đề tài tập nhóm cuối kỳ mơn Cơng nghệ thủy lực khí nén lần này, nhóm tác giả nhận hỗ trợ, giúp đỡ quan tâm động viên sâu sắc từ cá nhân, tổ chức Việc hoàn thành dự án lần dựa phần tham khảo, đúc kết kinh nghiệm từ tác giả trường đại học, tổ chức nghiên cứu trước, phần cịn lại dựa đồn kết hợp lực tất thành viên nhóm Trước hết, nhóm tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến Thầy NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG ,là giảng viên giảng dạy môn Công nghệ thủy lực khí nén học kỳ người trực tiếp hướng dẫn nhóm thực nhiệm vụ cụ thể dự án Thầy tạo điều kiện vật chất lẫn tinh thần để hỗ trợ nhóm suốt q trình thực nghiên cứu hoàn thành đề tài Tuy nhóm cố gắng hồn thiện đề tài cách tốt có thể, chắn khơng thể tránh khỏi thiếu xót, sơ suất q trình làm việc Nhóm tác giả kính mong q Thầy, Cơ mơn, bạn bè có ý kiến đóng góp chân thành, thẳng thắn để nhóm tiếp tục hoàn thiện đề tài tương lai Một lần nữa, nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn! TP Thủ Đức, ngày tháng năm 2021 Nhóm tác giả MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC MỞ ĐẦU Giới thiệu Lý chọn đề tài nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu đề tài Mục tiêu đề tài Mục đích báo cáo Ý nghĩa khoa học giá trị thực tiễn đề tài nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM VÀ Ý TƯỞNG THIẾT KẾ 1.1 Tổng quan sản phẩm 1.2 Các phương pháp đặc tính sản xuất sản phẩm 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 1.4 Nội dung nghiên cứu 1.5 Cách đặt vấn đề giới hạn vấn đề 1.6 Tính tính sáng tạo dự án 1.7 Hệ thống phân loại sản phẩm theo kích thước CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ 2.1 Nguyên lý thực thủ công/máy 2.2 Các phương án đề xuất 2.3 Xác định nguyên lý chọn 2.4 Phân tích ngun lý chọn 2.5 Phân tích ngun cơng thực 2.6 Mơ hình hóa hệ thống khí CHƯƠNG TÍNH TỐN TIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 4.1 Sơ đồ hành trình bước 4.2 Thiết kế hệ thống điện điều khiển tự động 4.3 Thiết kế hệ thống điện điều khiển với panel 4.4 Kết mô Fluid-Sim CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ THỰC NGHIỆM 5.1 Kết chế tạo 5.2 Đánh giá kết quả/sản phẩm CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 Kết luận 6.2 Hướng phát triển tương lai MỞ ĐẦU Giới thiệu Ngày với phát triển ngành khoa học kỹ thuật, kỹ thuật điệnđiện tử điều khiển tự động đóng vai trị quan trọng lĩnh vực khoa học, quản lý, cơng nghiệp tự động hóa, cung cấp thơng tin… Do phải nắm bắt vận dụng cách có hiệu nhằm góp phần vào nghiệp phát triển khoa học kỹ thuật giới nói chung phát triển kỹ thuật điều khiển tự động nói riêng Với kỹ thuật tiên tiến vi xử lý, PLC, vi mạch số… ứng dụng vào lĩnh vực điều khiển, hệ thống điều khiển khí thơ sơ, với tốc độ xử lý chậm chạp xác thay hệ thống điều khiển tự động với lệnh chương trình thiết lập trước Trong q trình hoạt động nhà xưởng, xí nghiệp nay, việc tiết kiệm điện nhu cầu cần thiết, bên cạnh ngành cơng nghiệp ngày phát triển cơng ty xí nghiệp đưa tự động hóa sản xuất để tiện ích cho việc quản lý dây chuyền sản phẩm cho toàn hệ thống cách hợp lý yêu cầu thiết yếu, tiết kiệm nhiều thời gian quản lý cách dễ dàng Để đáp ứng yêu cầu đó, nhóm tác giả tiến hành nghiên cứu tài liệu, thiết kế thi cơng mơ hình hệ thống phân loại sản phẩm theo kích thước Hệ thống phân loại sản phẩm hoạt động nguyên lý dùng cảm biến để xác định chiều cao sản phẩm Sau dùng xylanh để phân loại sản phẩm có kích thước khác Từ ngun lý làm việc ta thấy muốn hệ thống hoạt động cần chuyển động cần thiết: Chuyển động máng trượt để đưa trái đến vị trí phân loại Chuyển động tịnh tiến xylanh để phân loại sản phẩm có chiều cao khác Chuyển động xylanh điều khiển hệ thống khí nén Chu trình làm việc máy: ấn nút Start máy hoạt động, sản phẩm từ máng trượt xuống Nhờ hệ thống điều khiển, sản phẩm đưa đến vị trí phân loại phân loại với kích thước khác Các sản phẩm sau phân loại chuyển đến thùng hàng để đóng gói Chu trình tiếp tục phân loại xong sản phẩm Những lợi ích mà hệ thống phân loại sản phẩm đem lại cho lớn, cụ thể như: Giảm sức lao động, tránh nhàm chán công việc, cải thiện điều kiện làm việc người, tạo cho người tiếp cận với tiến khoa học kỹ thuật làm việc môi trường ngày văn minh Nâng cao suất lao động, tạo tiền đề cho việc giảm giá thành sản phẩm.Giúp cho việc quản lý giám sát trở nên đơn giản, khơng thay đổi điều kiện làm việc công nhân mà cịn giảm số lượng cơng nhân đến mức tối đa… Lý chọn đề tài Được thiên nhiên ưu đãi, Việt Nam quốc gia có sản lượng trái xuất cao Tuy nhiên, hạn chế mặt áp dụng khoa học kĩ thuật vào công đoạn sau thu hoạch, cụ thể giai đoạn phân loại trái cây, rau củ theo tiêu chuẩn mà thương lái yêu cầu, nên chất lượng sản phẩm không đồng đều, dễ bị ép giá, dẫn đến giá trị thặng dư khơng cao Vì vậy, vai trị máy phân loại trái quan trọng Phương pháp nghiên cứu đề tài Đề tài “Phân loại trái theo kích thước” nhiều sinh viên trường nghiên cứu thực hiện,cũng có nhiều sinh viên thiết kế mơ hình đơn giản Mơ hình thiết kế,là sản phẩm điện tử điển hình, nên q trình làm đồ án, nhóm tác giả áp dụng phương pháp nghiên cứu sau: Phương pháp đồng thời Kết hợp việc thiết kế đồng thời: cụ thể việc nghiên cứu mơ hình cụ thể sau xây dựng mơ hình chứa đầy đủ dự định có thiết kế qua có nhìn tổng quan hệ thống chung xác định thông số Từ đó, áp dụng để thiết kế giới hạn đề tài * Phương pháp thực nghiệm Mơ hình hóa phần cơ, mơ hóa phần điện, tối ưu hóa thiết kế trước chế tạo hồn thiện Chế tạo mẫu chi tiết chưa đảm bảo hoạt động mong muốn, chưa có thị trường Sau chế tạo thật mơ hình Cho chạy thử hết công suất, sau vận hành hết chức công suất hệ thống để rút giới hạn hệ thống từ đưa phương án cải tiến hay thay từ đưa đánh giá hệ thống (cơng suất làm việc hệ thống, vận tốc băng tải, mức độ chịu lực, giới hạn số khí điện năng, suất hệ thống ) Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu đề tài trước tiên để nghiên cứu, thiết kế chế tạo thành công hệ thống máy phân loại trái theo kích thước để đẩy nhanh q trình phân loại trái hồn tồn tự động mà khơng phụ thuộc vào bàn tay người Ngoài ra, người thực đề tài cịn mong muốn tích lũy thêm kinh nghiệm thông qua việc sử dụng kiến thức học để thiết kế chế tạo sản phẩm thực tế có tính ứng dụng cao Mục tiêu tổng quát Nghiên cứu chế tạo Hệ thống phân loại trái theo kích thước có độ xác cao đồng thời phải nhanh đảm bảo điều kiện vệ sinh an toàn thực phẩm đạt tiêu chuẩn cho phép Mục tiêu cụ thể Mục tiêu cụ thể Thiết kế chế tạo hệ thống phân loại trái theo kích thước bao gồm: thiết kế kết cấu khí đơn giản hiệu có phận phân loại tự động Thiết kế - chế tạo thử nghiệm hồn chỉnh hệ thống khí nén phân loại trái hiệu Thiết kế đảm bảo dễ dàng tháo lắp, vệ sinh thiết bị kiểm soát chất lượng sản phẩm, đảm bảo điều kiện an toàn vệ sinh thực phẩm Mục đích báo cáo Báo cáo q trính thực hiện, kết tính tốn, sản phẩm hoàn thành Ý nghiã khoa học giá trị thực tiễn đề tài nghiên cứu Các loại máy thị trường cho suất không cao, vệ sinh an toàn thực phẩm chưa thực tốt kích thước lớn Hơn giá thành cho máy cao lại chưa phục vụ đầy đủ yêu cầu người đơn vị sử dụng Tình hình phát triển sản xuất sản phẩm từ trái cho thấy tiềm phát triển lớn Quy trình chế biến gồm cơng đoạn thu hoạch trái , vệ sinh, phân loại…tốn nhiều thời gian công sức Do cần số lượng cơng nhân lớn cho quy trình sơ chế, gây khó khăn cho việc quản lý vệ sinh an tồn thực phẩm Nghiên cứu khảo sát phân tích phần khí máy để tìm cấu cấp phơi phù hợp, từ xây dựng mơ hình máy mẫu để chế tạo thử nghiệm Nghiên cứu thiết kế chế tạo cấu phân loại Nghiên cứu thiết kế chế tạo cấu vận chuyển hợp lí Nghiên cứu chọn thiết bị để vận hành máy Thực nghiệm, đánh giá hiệu chỉnh máy ứng dụng CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM VÀ Ý TƯỞNG THIẾT KẾ 1.1 Tổng quan sản phẩm Nhờ có điều kiện khí hậu thuận lợi mà hầu hết lãnh thổ Việt Nam trồng nhiều loại ăn hợp với loại địa hình.Trái cung ứng cho nhu cầu nội địa xuất khẩu,nhưng xuất phải đạt yêu cầu khắt khe từ chất lượng,màu sắc,hay kích thước.Chất lượng màu sắc trình chăm sóc nhà vườn cịn kích thước để định trái có đạt yêu cầu để xuất hay khơng phần kiểm nghiệm,vì nhóm tác giả định làm mơ hình máy phân loại trái theo kích thước mà sản phẩm chọn cam,loại trái trồng phổ biến miền Tây 1.2 Các phương pháp đặc tính sản phẩm Nhằm phục vụ nhiệm vụ đại hóa quy trình sản xuất, hệ thống phân loại sản phẩm đời công cụ hiệu giúp thay người công việc phân loại, góp phần nâng cao hiệu cơng việc Một hệ thống hồn chỉnh phân loại sản phẩm với độ tin cậy cao, hoạt động liên tục giảm tối đa thời gian trì hỗn hệ thống Hơn nữa, cơng việc địi hỏi tập trung cao có tính tuần hồn, nên cơng nhân khó đảm bảo xác cơng việc Điều ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm uy tín nhà sản xuất Vì vậy, hệ thống tự động nhận dạng phân loại sản phẩm đời nhằm đáp ứng nhu cầu cấp bách Hệ thống phân loại sản phẩm có nhiều ứng dụng thực tế nhà máy xí nghiệp, chủ yếu chia thành ba loại phân loại sản phẩm theo màu sắc, theo hình dạng theo kích thước Ngồi ba loại hệ thống phân loại sản phẩm trên, cịn thấy có hệ thống phân loại sản phẩm khác theo đặc tính sản phẩm Ví dụ phân loại sản phẩm theo trọng lượng, kích thước Hầu hết cấu tạo nguyên lý hoạt động chúng tương tự nhau, khác phận đẩy sản phẩm phân loại (có thể xylanh piston động bước) phận nhận dạng sản phẩm (có thể loại cảm biến màu sắc, cảm biến quang thu phát, cảm biến phát kim loại, hay camera phát hình dạng vật thể) 1.3 Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu trọng tâm nhóm nghiên cứu chế tạo thành công máy phân loại trái để ứng dụng vào thực tế đời sống,ho máy có đầy đủ chức phục vụ cho việc phân loại,nhằm tiết kiệm thời gian,công suất nhân cơng,đồng thời đảm bảo vệ sinh.Ngồi thơng qua đề tài lần này,nhóm tác giả có hội ứng dụng kiến thức học vào thực tiễn.Theo vừa cố lý thuyết học,vừa tạo sản phẩm có tính ứng dụng cao 1.4 Nội dung nghiên cứu Nội dung nghiên cứu nhóm tác giả từ thực tế đời sống thơng qua việc phân loại trái theo thủ công mà thường thấy tận mắt,nhóm phân tích khâu trình phân loại ,cấp sản phẩm đến sản phẩm.Sau nhóm tác giả nghiên cứu chuyển đổi quy trình thực nhân cơng sang khí nén ,kết hợp cấu truyền động ,hệ thống điện đời máy hổ trợ q trình phân loại 1.5 Cách đặt vấn đề giới hạn vấn đề Cách đặt vấn đề Mục tiêu đặt nghiên cứu chế tạo: Hệ thống phân loại sản phẩm theo kích thước có kiểu dáng nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt, bảo trì, sửa chữa Để thiết kế cần thiết kế khí điều khiển động hệ thống hoạt động tự động dựa vào RElAY Ngồi cịn có vấn đề khác là: vật liệu mơ hình, nguồn cung cấp Các vấn đề cần giải là: - Vấn đề khí: phân tích tính tốn lựa chọn vật liệu, thông số kỹ thuật chi tiết cho thỏa mãn yêu cầu đề tài: nhỏ, gọn, nhẹ, bền, có tính thẩm mỹ cao, dễ dàng lắp đặt sửa chữa - Vấn đề điều khiển: điều khiển hoàn toàn tự động - Vấn đề an toàn: đảm bảo an toàn cho người sử dụng sản phẩm không bị hỏng Giới hạn vấn đề Hệ thống phân loại sản phẩm đề tài nghiên cứu phát triển từ lâu Hiện nhà máy xí nghiệp có nhiều hệ thống hoàn thiện chất lượng thẩm mỹ Tuy nhiên, phạm vi đề tài nghiên cứu, với giới hạn kiến thức, thời gian kinh phí đề tài giới hạn tính sau: - Hệ thống điều khiển: hệ thống khí nén Cơ cấu đẩy sản phẩm: Xylanh piston Cơ cấu cấp phôi: Máng trượt Điện áp cung cấp: Điện áp xoay chiều 220V điện áp chiều 24V 1.6 Tính tính sáng tạo dự án Trong thị trường bn bán việc việc phân loại trái cây,đặc biệt trái cam thường thực tay với suất thấp,quả dễ bị hỏng hóc,dập,trái vườn đẹp đẽ,tươi,ngon ,nhưng phân loại chất lượng đi.Từ nhóm tác giả định triển khai làm máy phân loại tự động để giúp đỡ người nông dân đỡ tốn công nâng cao chất lượng sản phẩm Việt Theo nhóm biết thị trường có nhiều máy phân loại theo kích thước trái nhóm định làm rút kinh nghiệm,cố gắng cải thiện điểm yếu máy thị trường để ngày hồn thiện để giúp đỡ người nơng dân 1.7 hệ thống phân loại sản phẩm theo kích thước Sự kết hợp ngành điện – điện tử khí bước tiến quan trọng phát triển tự động hóa cơng nghiệp Hiện nay, Đất nước ta trình phát triển hội nhập, mặt hàng sản xuất đạt tiêu chuẩn chất lượng, mà cịn địi hỏi phải có độ xác cao hình dạng, kích thước, trọng lượng…Cho nên từ khu cơng nghiệp hình thành với nhiều dây chuyền thiết bị máy móc đại phù hợp với nhu cầu sản xuất, để tạo suất cao trình sản xuất Một thiết bị, máy móc đại phải kể đến hệ thống phân loại sản phẩm Chính vậy, nhóm tác giả định thiết kế thi công mơ hình với đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm theo kích thước” Mơ hình giúp hiểu rõ cấu tạo nguyên lý hoạt động dây chuyền thiết bị dùng hệ thống phân loại Phân loại sản phẩm theo kích thước gồm có: – Nguồn cấp 24VDC – Rơ le trung gian – Nút nhấn – Cảm biến – Piston phân loại – Van đảo chiều 5/2 – Dây dẫn khí – Khung đỡ khí – Khay đựng sản phẩm – Máng trượt, Cơ cấu giữ sản phẩm Nguyên lý hoạt động: Khi nhấn nút Start.Nguyên lý hoạt động chia thành ba q trình: -Q trình cấp phơi: sản phẩm từ máng trượt vào vị trí xy lanh A xy lanh A đẩy sản phẩm vào vị trí cảm biến -Q trình phân loại sản phẩm vị trí phân loại: sản phẩm đạt chuẩn kích thước, cám biến nhận tín hiệu, sau xy lanh B đẩy rơi xuống khay I Sản phẩm khơng đạt chuẩn , cảm biến khong nhân tín hiệu , xy lanh C lùi , sản phẩm rơi xuống khay II - Quá trình vận chuyển: sản phẩm vận chuyển từ vị trí cảm biến đến khay máng trượt Khi nhấn nút Stop, hệ thống dừng hoạt động CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ 2.1 Ngun lý thực thủ cơng/máy Dựa vào khác phôi để phân loại 2.2 Các phương án đề xuất Phân loại theo: màu sắc , kích thước, khối lượng 2.3 Xác định nguyên lý chọn Phân loại theo kích thước 2.4 Phân tích nguyên lý chọn Hệ thống khí máy phân loại trái tự động gồm cấu cấp phôi tự động, cấu phân loại , cấu vận chuyển Toàn hệ thống chủ yếu sử dụng cấu xylanh khí nén, hệ thống phân loại trái sử dụng cảm biến khoảng cách Để đảm bảo độ xác , hệ thống sử dụng cảm biến khoảng cách ,cảm biến xác định độ lớn trái để đảm bảo hệ thống đáp ứng đủ tiêu chuẩn trái đặt theo yêu cầu Cơ cấu cấp Cảm biến Cơ cấu vận Sản phẩm loại I phôi khoảng cách chuyển loại II Nguyên lý cấu tạo hệ thống máy phân loại trái theo kích thước tự động 2.5 Phân tích ngun cơng thực -Cấp phôi tự động -Phân loại -Vận chuyển 2.5.1 Hệ thống cấp phôi tự động máng trượt Cấu tạo cấu cấp phôi máng trượt Máng trượt thiết bị vận chuyển đơn giản, dạng máng mặt phẳng có hai thành bên, đặt dốc nghiêng Dưới tác dụng trọng lực, hàng hoá hay vật liệu trượt mặt máng từ cao xuống thấp Phôi cần chuyển đặt lên đầu cao máng tác dụng trọng lực lăn xuống đầu Để tránh tượng hai phơi xuống lúc, phía cuối máng có cấu chặn phơi giúp tách biệt phơi đảm bảo việc có phơi vào vị trí kiểm tra 2.5.2 Cảm biến phân loại Sử dụng sensor cảm biến khoảng cách, có tín hiệu kích cho xy lanh B hoạt động đẩy phôi vào máng chuyển đến khay I , khơng có tín hiệu kích cho xy lanh C hoạt động rút làm phôi rơi xuống máng dẫn đến khay II 2.5.3 Vận chuyển Sử dụng máng trượt để vận chuyển sản phẩm đến khay 2.6 Mơ hình hóa hệ thống khí Sản phẩm loại I Sản phẩm loại II -Vật liệu chế tạo Đế đỡ tồn mơ hình: Sử dụng FOMEX Một số ưu điểm FOMEX:Trọng lượng nhẹ, không thấm nước, dẫn nhiệt thấp,cách điện tốt, chống ăn mịn hóa học Khung đỡ: Sử dụng thép định hình Thép định hình sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp xây dựng dân dụng, kết cấu phận… Một số ưu điểm thép định hình:Độ cứng vững cao, chống ăn mịn tốt, khả chịu nhiệt tốt, chi phí sản xuất thấp Phần tử ghép nối khí: Sử dụng bulong-đai ốc, vít bắn, vít xốy, thép chữ V, … Các phần tử có chức ghép nối phần tử khí với Ưu điểm phần tử ghép nối:Chi phí sử dụng phù hợp, khả ghép cao nối, chống ăn mòn tốt, đảm bảo độ cứng, vững cho toàn hệ thống Sản phẩm: trái cam với kích thước khác CHƯƠNG TÍNH TỐN TIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN Cơ cấu xylanh khí nén Xy lanh khí nén (hay ben khí nén) thiết bị vận hành khí nén Cụ thể, xi lanh khí nén hoạt động cách chuyển hóa lượng khí nén thành động năng, khiến pít tơng xi lanh chuyển động theo hướng mong muốn, qua truyền động đến thiết bị Khi đưa khí nén vào xi lanh, lượng khí đưa vào tăng dần lên, theo chiếm khơng gian xy lanh khiến pít tơng dịch chuyển, truyền động điều khiển thiết bị bên Phân loại: Trên thị trường có nhiều loại xi lanh khác chủng loại, mẫu mã xuất xứ, phân thành hai loại: Xy lanh tác động đơn: Là loại xy lanh sử dụng khí nén để dịch chuyển pít tơng xy lanh dịch chuyển theo hướng định Xy lanh tác động kép: Double Acting(DAC) loại xy lanh cho phép ứng dụng lực đẩy khí nén hai hướng hành trình di chuyển, cấu dẫn động có đẩy hai đầu pittong Cấu tạo xylanh khí nén Ưu điểm: Dễ dàng lắp đặt điều khiển, hoạt động ổn định vận tốc di chuyển đạt vận tốc cao, giá thành tương đối rẻ Nhược điểm: Cần nguồn cung khí nén từ bên ngồi, lực truyển tải trọng thấp, khí từ đường dẫn gây tiếng ồn Qua phân tích cấu xylanh khí nén ta thấy phương pháp tịnh tiến sử dụng tương đối phổ biến tính phổ thơng dễ dàng lắp đặt, có sẵn thị trường mà khơng cần chế tạo, thiết bị sử dụng khí nên hồn tồn khơng làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm hệ tự động, dễ dàng điểu khiển, cấu gọn gàng thu nhỏ kích thước trọng lượng máy, vận tốc di chuyển nhanh đáp ứng công suất cấp phơi hệ thống nên cấu xylanh khí nén phù hợp cho cấu cấp phôi hệ thống Xy lanh khí nén tác động kép Cấu tạo xy lanh tác động kép Xy lanh khí nén hai chiều dịng khí sử dụng dùng để sinh lực đẩy piston từ hai phía, dạng xy lanh có hai lỗ cấp nguồn khí nén khí ln phiên A B, lỗ A cấp nguồn lỗ B khí nên xy lanh đẩy, lỗ A khí lỗ B cấp nguồn xi lanh kéo, để điều khiển khí nén cấp cho van ta lại sử dụng dòng van điện từ chia khí, 4/2, 5/2 5/3 đầu cuộn solenoid hai đầu Do diện tích hai mặt piston khác nên lực tác dụng lên piston khác (về lực đẩy lớn lực kéo), có hai dạng xy lanh kép thường gặp là: Xy lanh kép khơng có đệm giảm chấn khơng điều chỉnh hành trình xy lanh kép có đệm giảm chấn điều chỉnh hành trình Vì loại xy lanh tạo dịng khí nén hai hướng, lực đẩy khí nén có hiệu suất tối đa khơng có lị xo đối nghịch, loại xy lanh dễ dàng điều khiển van 5/2 hai cuộn solenoid điều khiển nên loại xy lanh thích hợp Vì ta chọn xy lanh khí nén tác động kép để thực q trình truyền động cho máy Xy lanh Chức Năng Ghi Hành trình A Cấp phơi Đưa trái vào vị trí kiểm tra B Điều hướng Đẩy to xuống hộp 10 cm C Điều hướng Rút làm nhỏ rớt xuống hộp 15 cm 15 cm CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN Van điều khiển Khi chọn xy lanh khí nén tác động kép phương pháp truyền động ta phải tính đến việc chọn phương pháp điều khiển xy lanh Để điều khiển xy lanh ta có phương pháp Dùng van điều khiển điện 24V solenoid Phương pháp đơn giản, chiếm khơng gian máy, dễ thực hiện, điều khiển rơ le nên việc đóng ngắt nhanh Vì phương pháp chọn để điều khiển xy lanh Để điều khiển xy lanh tác động kép ta dùng van điện từ 5/2 (5 cửa vị trí) có hai cuộn solenoid - đầu cấp khí - cổng xả - cổng nối với xy lanh - Y1 Y2 đầu solenoid điều khiển Hình 4.5 Sơ đồ nguyên lý van 5/2 solenoid chiều Điều khiển van Để điều khiển van ta phải dùng tín hiệu điều khiển 24V, ta có sử dụng relay điều khiển Tín hiệu hồi tiếp cảm biến hành trình Tín hiệu hồi tiếp tín hiệu xy lanh cuối hành trình cảm biến độc lập để truyền tín hiệu điện điều khiển để báo vị trí xylanh Một cảm biến sử dụng cảm biến điện (công tắc hành trình) cảm biến tiệm cận điện cảm dùng để phát miếng kim loại di chuyển bên xylanh Nhược điểm chi phí độ phức tạp phần cứng, khó để điều chỉnh kích thước lớn Đồng thời bên ngồi phần cứng bị phá hủy dễ bị biến dạng q trình sử dụng có tác động từ vào Trong hệ thống phân loại trái ta sử dụng cơng tác hành trình để xác định vị trí xy lanh 4.1 Sơ đồ hành trình bước Xy lanh A Xy lanh B Xy lanh C Kết nối điện van cho xy lanh Sơ đồ khí kết nối cho xy lanh Sơ đồ kết nối điện: Xylanh A Xylanh B Xylanh C Trái nhỏ Xylanh A Xylanh B Xylanh C Trái to Bảng Điều Khiển CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ THỰC NGHIỆM 5.1 kết chế tạo 5.2 Đánh giá Ưu điểm Máy phân loại trái tự động mà nhóm thực nghiên cứu có nhiều ưu điểm Đầu tiên, sản phẩm từ nghiên cứu có tính thực tế cao, giảm bớt sức lao động công nhân, đồng thời đảm bảo suất , đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm Thứ hai, giá thành máy nhóm rẻ Bên cạnh đó, nhóm thiết kế dụng cấu cấp phôi đơn giản cho việc vận hành dễ dàng thuận tiện cho việc tháo lắp, bảo trì sửa chửa Nhược điểm Bên cạnh ưu điểm đổ án “Nghiên cứu thiết kế máy phân loại trái cây” nhóm cịn số vấn đề Vì sản phẩm thiết kế chế tạo thời gian ngắn, chưa qua cải tiến chỉnh sửa nên sản phẩm chưa mong muốn sử dụng xylanh khí nén để hoạt động nên gây ồn q trình hoạt động Đồng thời chưa tự động hóa hồn tồn q trình cấp phơi mà phải vận hành tay ảnh hưởng nhiều đến suất máy CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 Kết luận Sau thời gian nghiên cứu chế tạo máy đáp ứng 95% yêu cầu đặt 6.2 Hướng phát triển Một số hướng phát triển nhóm muốn hướng đến: Cải thiện hệ thống cấp phơi, trước cho phơi vào phải có cấu truyền phôi vào máng Cải thiện hệ thống cấp phôi cách thêm hệ thống băng tải truyền tải phôi tới máng trượt nhằm đạt hiệu suất cao Với thiết kế máy phải cần đến hai đến ba công nhân cho việc cấp phôi lấy lấy phơi phân loại ngồi cho cơng đoạn Cải tiến thêm thiết bị cảm biến nhằm kích hoạt hệ thống máy hoạt động có phơi dẫn vào Ngồi cải tiến trên, nhóm hi vọng máy trở thành hệ thống phân loại trái hoàn toàn tự động Từ khâu nhập liệu thơ, đến qua máy thu sản phẩm cuối trái loại I loại II