(Đề tài NCKH) thiết kế và chế tạo hệ thống cấp bát, tô(ly) cho máy bán hàng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẤP BÁT, TÔ(LY) CHO MÁY BÁN HÀNG MÃ SỐ:SV201 SKC006860 Tp Hồ Chí Minh, tháng 06/2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẤP BÁT, TÔ(LY) CHO MÁY BÁN HÀNG SV2018-10 Thuộc nhóm ngành khoa học: Khoa học cơng nghệ TP Hồ Chí Minh, 6/2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẤP BÁT, TÔ(LY) CHO MÁY BÁN HÀNG SV2018-10 Thuộc nhóm ngành khoa học: Khoa học công nghệ SV thực hiện: Trương Công Toại Nam, Nữ: Nam Dân tộc: Kinh Lớp, khoa: Cơ khí chế tạo máy Năm thứ: /Số năm đào tạo:4 Ngành học: Công nghệ kỹ thuật Cơ- điện tử Người hướng dẫn: Ths Tưởng Phước Thọ TP Hồ Chí Minh, 6/2018 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Lý chọn đề tài 1.3 Tính thiết thực đề tài 1.4 Ý nghĩa thực tiễn đề tài 1.5 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 1.6.Giới hạn đề tài 1.7 Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Giới thiệu 2.2 Quy trình thực máy bán trà sữa tự động 2.3 Các nghiên cứu liên quan đến đề tài 2.3.1 Máy bán nước đóng chai, thực phẩm đóng gói 2.3.2 Máy bán cà phê 2.3.3 Máy bán trà sữa tự động CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG CƠ KHÍ 3.1 Mục tiêu thiết kế 3.2 Thiết kế cấu trúc, phận máy 3.3 Cấu tạo phận, cấu máy 3.3.1 Bộ phận cấp ly 3.3.1.1 Chọn ly sử dụng cho máy bán trà sữa 3.3.1.2 Cấu tạo cấp ly trà sữa 3.3.1.3 Hoạt động phận cấp ly 3.3.1.4 Tính tốn lấy ly 10 3.4 Bộ phận chứa cấp trà sữa 11 3.5 Bộ cấp đá lạnh 14 3.5.1 Lựa chọn loại đá sử dụng máy bán trà sữa tự động 3.5.2 Lựa chọn cấu cấp, giữ lạnh cho đá 3.5.3 Tính tốn, thiết kế cấu cấp đá 14 15 19 3.6 Bộ phận cấp trân châu, thạch 20 3.6.1 Lựa chọn cấu cấp trân châu, thạch 21 3.7 Bộ phận cấp ống hút 22 3.7.1 Lựa chọn loại ống hút dùng cho trà sữa 3.7.2 Lựa chọn cấu cấp ống hút 23 25 CHƯƠNG 4: PHẦN ĐIỆN, ĐIỀU KHIỂN 25 4.1 Chọn thiết bị, linh kiện điều khiển 25 4.1.1 Lựa chọn vi điều khiển 4.1.2 Lựa chọn linh kiện liên quan 26 26 4.1.2.1 Nguồn nuôi 28 4.1.2.2 Bộ chuyển đổi DC-DC L2596 28 4.1.2.3 Cảm biến tiệm cận 29 4.1.2.4 Mô đun relay 4.1.2.5 Nút nhấn 4.1.2.6 Màn hình LCD mạch chuyển đổi giao tiếp I2C 31 31 31 4.2 Kết nối thiết bị, linh kiện 32 CHƯƠNG 5: PHẦN LẬP TRÌNH 33 5.1 Lưu đồ giải thuật chương trình 35 5.2 Lưu đồ giải thuật điều khiển cho cấu 35 5.2.1 Cơ cấu cấp ly 35 5.2.2 Cơ cấu cấp đá 36 5.2.3 Cơ cấu cấp trân châu, thạch 36 5.2.4 Cơ cấu cấp trà37 5.2.5 Cơ cấu cấp ống hút 37 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN 38 6.1 Kết qủa thực nghiệm 39 6.2 Hướng phát triển sản phẩm 40 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 40 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1.Sơ đồ quy trình máy bán trà sữa tự động Hình 2.2: Máy bán hàng tự động giới Hình 2.3: Máy bán cà phê tự động Hình 3.1: Thiết kế máy bán trà sữa tự động phần mềm SolidWorks 2016 .6 Hình 3.2: Ly nhựa chứa trà sữa Hình 3.3: Thiết kế phận cấp ly phần mềm SolidWorks 2016 3Hình 3.4: Cấu tạo phận lấy ly Hình 3.5: Hoạt động lấy ly Hình 3.6: Tính toán lấy ly 10 Hình 3.7: Máy làm lạnh nước trái 12 Hình 3.8: Cải tiến van xả cho máy làm lạnh 13 Hình 3.9: Cấu tạo van điện từ 13 Hình 3.10: Kích thước trung bình đá bi 14 Hình 3.11: Thiết kế phận cấp đá đá 15 Hình 3.12:Kết nối phận cấp đá với phận cấp ly 17 Hình 3.13: Cấu tạo ống dẫn đá thoát nước 17 Hình 3.14: Phân bố lực lên trục xoay 18 Hình 3.15: Các loại trân châu khác 19 Hình 3.16: Cơ cấu cấp thạch, trân châu 20 Hình 3.17: Loại ống hút dùng trà sữa 20 Hình 3.18: Thiết kế cấu cấp ly SolidWorks 2016 21 Hình 3.19: Mơ hoạt động cấu cấp ly 21 Hình 4.1: Sơ đồ giao tiếp khối 22 Hình 4.2: Arduino Mega 2560 23 Hình 4.3: Sơ đồ chân Arduino Mega 2560 24 Hình 4.4: Bộ nguồn tổ ong 25 Hình 4.5: Mạch ngun lí chuyển DC-DC 2596 25 Hình 4.6: Mơ đun DC-DC 2596 26 Hình 4.7: Cảm biến tiệm cận 26 Hình 4.8: Mạch ngun lí mơ đun relay 27 Hình 4.9: Mơ đun relay tám kênh 27 Hình 4.10: Nút nhấn 28 Hình 4.11: Màn hình LCD 1602 28 Hình 4.12: Mạch điều khiển LCD giao tiếp I2C 28 Hình 6.1 Tổng quan máy bán trà sữa 39 Hình 6.2 Màn hình mặt trước máy 40 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT MCU : Micro-controler Unit PC : computer BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thông tin chung: - Tên đề tài: - SV thực hiện: Trương Công Toại - Lớp: 141462 Mã số SV: 14146228 Khoa: khí chế tạo máy Năm thứ: Số năm đào tạo: - Người hướng dẫn: Ths Tưởng Phước Thọ Mục tiêu đề tài: Nghiên cứu hệ thống cấp ly đáp ứng với yêu cầuvà số lượng lớn Tính sáng tạo: Tính đề tài: tạo modun riêng cho máy bán phở, máy bán bánh mì Hai loại máy thị trường nước giới khơng có Tính sáng tạo đề tài: Tạo mudun riêng, tách ly, tơ số lượng lớn , khối lượng nhẹ, thiết kế dễ gá đặt Kết nghiên cứu: Nghiên cứu chế tạo thành cơng mơ máy cấp ly Đóng góp mặt giáo dục đào tạo, kinh tế - xã hội, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài Đề tài có khả áp dụng đời sống: chế tạo máy bán hàng tự động Công bố khoa học SV từ kết nghiên cứu đề tài (ghi rõ tên tạp chí có) nhận xét, đánh giá sở áp dụng kết nghiên cứu (nếu có): Ngày tháng năm SV chịu trách nhiệm thực đề tài (kí, họ tên) Nhận xét người hướng dẫn đóng góp khoa học SV thực đề tài (phần người hướng dẫn ghi): Ngày Xác nhận Trường (kí tên đóng dấu) tháng Người hướng dẫn (kí, họ tên) năm Hình 4.13: Sơ đồ ngun lí kết nối phận công tác 30 CHƯƠNG 5: PHẦN LẬP TRÌNH 5.1 Lưu đồ giải thuật chương trình Lưu đồ giải thuật chương trình chính: 31 Lưu đồ giải thuật kiểm tra cấu máy: 32 Lưu đồ giải thuật phần chạy máy: 33 5.2 Lưu đồ giải thuật điều khiển cho cấu 5.2.1 Cơ cấu cấp ly 34 5.2.2 Cơ cấu cấp đá 35 5.2.3 Cơ cấu cấp trân châu, thạch 36 5.2.4 Cơ cấu cấp trà 37 5.2.5 Cơ cấu cấp ống hút 38 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN 6.1 Kết qủa thực nghiệm Dưới dây hình ảnh sản phẩm, nơi chứa modun cấp ly, bát tự động Hình 6.1 Tổng quan máy bán trà sữa 39 Hình 6.2 Màn hình mặt trước máy 6.2 Hướng phát triển sản phẩm - Tuy thời gian ngắn nhóm hồn thành xong mục tiêu đề khắc phục lỗi tồn đề tài nghiên cứu máy bán trà sữa trước 40 - Phát triển máy bán hàng tự động nhằm mục đích nâng cao dịch vụ bán lẻ sản phẩm, thúc đẩy phát triển nhu cầu sử dụng trà sữa giới trẻ nói riêng người nói chung Nhằm nâng cao phát triển sống, cải thiện cảnh quan đô thị góp phần vào cơng cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước - Trong thời gian tới nhóm cố gắng khắc phục điểm cịn chưa tốt máy bán trà sữa, cố gắng cải thiện mẫu mã suất chất lượng máy nhằm đưa sản phẩm mang tính thương mại ngồi nước mang đậm thương hiệu Việt Nam 41 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ * KẾT LUẬN Trong trình thiết kế chế tạo nhóm thiết kế, chế tạo thử nghiệm thành công cấu cấp ly cho máy bán trá sữa, máy bán phở, Cơ cấu hia máy hồn tồn giống nhau, thay đổi kích thước choo phù hợp với loại đối tượng Trong thời gian tới, nhóm mong muốn cải tiến thêm cho cấu hoàn thiện để đáp ứng ngày cao nhu cầu người tiêu dùng, đồng thời góp phần tạo modun ổn định cho máy bán phở, máy bán trà sữa nói riêng máy bán hàng nói chung *KIẾN NGHỊ Trong thời gian tới, nhóm mong muốn thực nghiệm máy bán hàng để tìm lỗi , chỉnh sửa hoàn thiện thêm cho cấu Trong tương lai, nhóm mong muốn hồn thêm chức phần cứng cấu, tháo lắp dễ dàng, thay đổi phần dễ dàng nhằm nâng cao hiệu suất giảm chi phí chỉnh sửa cấu cấu có vấn đề 42 TÀI LIỆU THAM KHÀO [1] GS TS Trần Thanh Kỳ, Thiết kế khí, Nhà Xuất Bản Khoa Học Giáo Dục, Hà Nội, 2003 [2] Phạm Thị Hoa, Giáo trình vẽ kỹ thuật, nhà xuất Hà Nội, 2005 Nguồn khác [3] http://pdf1.alldatasheet.com/datasheetpdf/view/897466/ATMEL/MEGA2560.html [4] https://www.farnell.com/datasheets/1682209.pdf ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẤP BÁT, TÔ(LY) CHO MÁY BÁN HÀNG SV2018-10 Thuộc... TPHCM chế tạo CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG CƠ KHÍ 3.1 Mục tiêu thiết kế Để thiết kế máy bán trà sữa hàng tự động, nhóm đặt suất bán hàng máy: 100 - 110 ly trà sữa cho lần cung cấp nguyên liệu Máy. .. nghệ bán hàng tự động, cách thức mua bán 1.3 Tính thiết thực đề tài Đề tài tạo nhằm giải vấn đề liên quan đến việc cấp số lượng ly lớn phục vụ cho máy bán hàng tự động, đặc biệt máy bán phở máy