(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế và chế tạo mô hình đóng nắp chai tự động

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH ĐĨNG NẮP CHAI TỰ ĐỘNG GVHD: ThS NGUYỄN ĐỨC SÂM SVTH: TRẦN QUANG MSSV: 11243038 SVTH: HOÀNG VĂN AN MSSV: 11243001 SVTH: NGUYỄN TRỌNG TÀI MSSV: 11243043 SKL004322 Tp Hồ Chí Minh, tháng 1/2016 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp Lời cảm ơn Nhận xét giáo viên hƣớng dẫn Nhận xét giáo viên phản biện MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỂ TÀI 1.1 Dẫn nhập 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Ý tƣởng đề tài 1.4 Giới hạn đề tài 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu 1.6 Thời gian thực 1.7 Cơ sở lý luận 1.7.1 Nguyên liệu chứa chai 1.7.2 Chai 1.7.3 Nắp chai CHƢƠNG II: PHẦN NỘI DUNG 2.1 Giới thiệu nguyên lý hoạt động hệ thống đóng nắp chai 2.1.1 Giới thiệu đề tài 2.1.2 Vật tƣ chế tạo dây chuyền 2.1.3 Băng tải 2.1.4 Cụm chi tiết đóng nắp 2.1.5 Nguyên lý hoạt động chung cho dây chuyền 2.2 Tính tốn chế tạo cụm chi tiết dây chuyền SVTH : TRẦN QUANG HOÀNG VĂN AN NGUYỄ N TRỌNG TÀI Trang - ĐỒ ÁN TỚT NGHIỆP 2.2.1 Tính tốn thiết kế băng tải 2.2.1.1 Chọn loại băng tải 2.2.1.2 Chọn cụm chi tiết dẫn động 2.2.1.3 Thiết kế băng 2.2.2 Tính cơng suất động 2.3 Thiết kế cụm chi tiết xoáy nắp 2.3.1 Lịch sử phát triển khí nén 2.3.2 Xilanh 2.3.3 Tínhtốn chọn xi lanh 2.3.4 Phân tích lực tác dụng vào chai xoáy nắp CHƢƠNG III GIỚI THIỆU BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH SIMATICIC S7-200 (PLC -PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER) 3.1 Tổng quan PLC 3.1.1 Cấu trúc phần cứng CPU -(CENTRALPROCCESSING UNIT) 3.1.2 Cấu trúc phần cứng PLC 3.1.2.1 Bộ xử lý trung tâm (CPU-CENTRAL PROCCESSING UNIT) 3.1.2.2 Bộ nhớ phận khác 3.1.2.3 Khối vào 3.1.2.4 Thiết bị lập trình 3.1.3 Khái niệm lập trình PLC 3.1.3.1 Giải thích chƣơng trình LADDER 3.1.3.2 Ngõ vào ngõ 3.1.3.3 Thanh ghi (register) 3.1.3.4 Bộ đếm (counter) 3.1.3.5 Bộ định thời gian (timer) 3.2 Giới thiệu điều khiển lập trình S7-200 3.2.1 Cấu trúc phần cứng 3.2.1.1 SVTH Đặc : điểm chung TRẦN QUANG HOÀNG VĂN AN NGUYỄ N TRỌNG TÀI Trang - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3.2.1.2 Các đèn trạng thái 3.2.1.3 3.2.1.4 3.2.1.5 3.2.1.6 Cổng truyền thông nối tiếp 3.2.1.7 Công tắc chọn chế độ làm việc 3.2.1.8 Giao tiếp với thiết bị ngoại vi 3.2.2 Cấu trúc nhớ S7-200 3.2.2.1 Phân chia nhớ 3.2.2.2 Vùng nhớ liệu 3.2.2.3 3.2.2.4 Mở rộng cổng vào 3.2.2.5 Phƣơng thức truy cập nhớ 3.2.3 Cấu trúc chƣơng trình S7-200 3.2.4 Nguyên lý hoạt động 3.2.5 Ngôn ngữ lập trình 3.2.5.1 3.2.5.2 Phƣơng pháp hình khối FBD 3.2.5.3 Phƣơng pháp liệt kê STL CHƢƠNG IV HỆ THỐNG VÀ CHƢƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 4.1 Các phần tử điều khiển điều chỉnh 4.1.1 Van điều khiển 4.1.1.1 Van chiều 4.1.1.2 Van đảo chiều 4.1.1.3 Sơ đồ điều khiển van 4.1.2 Phần tử đƣa tín hiệu 4.1.2.1 Nút nhấn 4.1.2.2 Cơng tắc 4.1.2.3 SVTHGiới : hạn hành trình TRẦN QUANG HOÀNG VĂN AN NGUYỄ N TRỌNG TÀI Trang - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 4.1.2.4 Cảm biến 4.2 Sơ đồ điện động hệ thống điện dây chuyền 4.3 Chƣơng trình điều khiển 4.3.1 Lƣu đồ thuật tốn chƣơng trình 4.3.2 Chƣơng trình điều khiển KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO SVTH : TRẦN QUANG HOÀNG VĂN AN NGUYỄN TRỌNG TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1: Thời gian thực Bảng Thông số PLC s7 200 -22x Bảng Phân chia toán hạng vùng liệu Bảng Toán hạng phân chia vùng đối tƣợng Bảng Các module mở rộng CPU 224 Trang - SVTH : TRẦN QUANG HOÀNG VĂN AN NGUYỄN TRỌNG TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Chai Hình 1.2 Nắp Chai Hình 2.1 Băng Tải Hình 2.2 Cụm chi tiết xốy nắp Hình 2.3 Mơ hình hệ thống đóng nắp chai Hình 2.4 Cấu tạo chung băng tải Hình 2.5 Băng tải đai Hình 2.6 Băng tải đai dây chuyền sản xuất Hình 2.7 Băng tải lăn 10 Hình 2.8 Băng tải 11 Hình 2.9 Động bƣớc 12 Hình 2.10 Động servo 13 Hình 2.11 Động chiều 14 Hình 2.12 Động giảm tốc DC 24V 15 Hình 2.13 Động bƣớc 16 Hình 2.14 Driver điều khiển động bƣớc 17 Hình 2.15 Băng tải cấp chai 18 Hình 2.16 Băng tải cấp nắp 19 Hình 2.17 Bản vẽ chi tiết rulơ băng tải cấp chai 20 Hình 2.18 Bản vẽ chi tiết rulơ băng tải cấp nắp 21 Hình 2.19 Mâm xoay cấp chai 22 Hình 2.20 Mâm xoay đóng nắp 23 Hình 2.21 Lực tác động lên xilanh tác dụng đơn 24 Hình 2.22 Kí hiệu xi lanh tác dụng đơn Trang - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH : TRẦN QUANG HOÀNG VĂN AN NGUYỄN TRỌNG TÀI Trang - 99 ĐỜ ÁN TỚT NGHIỆP SVTH : TRẦN QUANG HỒNG VĂN AN NGUYỄN TRỌNG TÀI Trang - 100 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH : TRẦN QUANG HOÀNG VĂN AN NGUYỄN TRỌNG TÀI Trang - 101 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH : TRẦN QUANG HOÀNG VĂN AN NGUYỄN TRỌNG TÀI Trang - 102 ĐỜ ÁN TỚT NGHIỆP SVTH : TRẦN QUANG HỒNG VĂN AN NGUYỄN TRỌNG TÀI Trang - 103 ĐỒ ÁN TỚT NGHIỆP SVTH : TRẦN QUANG HỒNG VĂN AN NGUYỄN TRỌNG TÀI Trang - 104 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH : TRẦN QUANG HOÀNG VĂN AN NGUYỄN TRỌNG TÀI Trang - 105 ĐỜ ÁN TỚT NGHIỆP Hình ảnh mơ hình q trình gia cơng: SVTH : TRẦN QUANG HỒNG VĂN AN NGUYỄN TRỌNG TÀI Trang - 106 ĐỒ ÁN TỚT NGHIỆP SVTH : TRẦN QUANG HỒNG VĂN AN NGUYỄN TRỌNG TÀI Trang - 107 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH : TRẦN QUANG HOÀNG VĂN AN NGUYỄN TRỌNG TÀI Trang - 108 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH : TRẦN QUANG HỒNG VĂN AN NGUYỄN TRỌNG TÀI Trang - 109 ĐỜ ÁN TỚT NGHIỆP SVTH : TRẦN QUANG HỒNG VĂN AN NGUYỄN TRỌNG TÀI Trang - 110 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ́ KÊT LUÂN Tuy thời gian có hạn, nhƣng đƣợc hƣớng dẫn tận tình thầy Nguyễn Đức Sâm với cố gắng thân, chúng em hoàn thành đồ án tốt ngiệp thời gian qui định Sau hoàn thành tập đồ án này, chúng em tìm hiểu nắm vững kiến thức bổ ích PLC, loại van, xi lanh khí nén loại cảm biến cơng nghiệp Giúp chúng em hiểu ứng dụng chúng thực tế Với thời gian có hạn, đề tài có nội dung lớn chúng em nên khó tránh khỏi thiếu sót trình thi cơng mơ hình hồn tất đề tài Qua đề tài này, ta thấy đƣợc ứng dụng PLC rộng rãi đa dạng nhiều lĩnh vực sản xuất nên phát triển đề tài thêm cơng đoạn đóng gói sản phẩm Cuối cùng, lần chúng em xin gởi lời cảm ơn đến tất thầy (cô) trƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP HCM dạy dỗ cung cấp cho chúng em nhiều kiến thức quý báu trình chúng em học tập trƣờng TP HCM, tháng năm 2016 Sinh viên thực Trần Quang Hoàng Văn An Nguyễn Trọng Tài SVTH : TRẦN QUANG HOÀNG VĂN AN NGUYỄN TRỌNG TÀI Trang - 111 ̃ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S NGUYÊN ĐƢ́C SÂM TÀI LIỆU THAM KHẢO ̃ NGUYÊN TRONGc̣ GIÁO TRÌNH THI ẾT KẾ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ̃ ̃ HIÊPc̣-NGUYÊN VĂN LÂM GIÁO TRÌNH NGUYÊN LÝ CHI TIẾ T MÁY TRƢỜNG ĐAỊ HOCc̣ SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ́ ́ ́ CƠ SỞTHIÊT KÊMÁY VÀCHI TIÊT MÁY TRỊNH CHẤT ƣ̀ ̉ ́ ĐIÊU KHIÊN HÊ T c̣ HÔNG SIMATIC S7-200 ́ ́ ́ ̃ ̉ THIÊT KÊMÁY CĂT KIM LOAỊ NGUYÊN NGOCc̣ CÂN-ĐAỊ HOCc̣ SPKT TP HCM ́ ́ THIÊT KÊVÀ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG THỦY LỰC VÀ KHÍ NÉN GIÁO TRÌNH KIM LOAỊ HOCc̣ VÀNHIÊṬ LUYÊṆ NGHIÊM HÙNG ̉ ́ ́ SÔTAY THIÊT KÊCƠ KHÍTÂPc̣ I ̉ ́ SÔTAY CƠ KHÍCHÊTAỌ TÂPc̣ II 10 GIÁO TRÌNH CƠNG NGHỆ KIM LOẠI ĐH SƢ PHAṂ KỸTHUÂṬ TP HCM SVTH : TRẦN QUANG HOÀNG VĂN AN NGUYỄN TRỌNG TÀI Trang - 112 ... chúng em hình thành ý tƣởng thiết k ế chế tạo mơ hình đóng nắp chai tƣ đc̣ ơngc̣ dựa ngun lý sau: Sơ đồ khối mơ hình đóng nắp chai tự động Mơ hình đóng nắp chai tự động 3D: SVTH : TRẦN QUANG... HÌNH Hình 1.1 Chai Hình 1.2 Nắp Chai Hình 2.1 Băng Tải Hình 2.2 Cụm chi tiết xốy nắp Hình 2.3 Mơ hình hệ thống đóng nắp chai Hình 2.4 Cấu tạo chung băng tải Hình 2.5 Băng tải đai Hình 2.6 Băng... chếtaọ mô hình đóng nắp chai tƣ ̣ đơng ̣ ” tâpc̣ trung vào nôịdung chinh́ nhƣ sau : - Xây dƣngc̣ ngun lýhoaṭđơngc̣ cho mơ hình đóng nắp chai tự động - Thiết k? ?và chế tạo phần khib́ ao gồm: * Thiết