1 Các phương án định ượng
Phương án định ượng
- Định ượng bằng vít tải: Ưu đi m: chính xác cao
Nhược đi m: Khi gia cơng giá thành cao và khó. - Định ượng bằng mâm xoay:
Khi gia cơng giá thành thấp nhưng chi tiết chiếm diện tích lớn - Định ượng bằng xi lanh
Khi gia công giá thành thấp và các cơ cấu dễ à hơn.
Kết luận:
Vì các phương án trên, nhóm nghiên cứu quyết định chọn định ượng bằng xy lanh à đề tài áy định ượng và đóng gói cà phê.
Các phương án đóng gói Phương án đóng gói:
Sử dụng phương án đóng gói ằng dây điện trở nhiệt. Ưu đi m: Nhỏ gọn, giá thành rẻ.
Sơ đồ c a máy:
Hình 3.1. Sơ đồ máy
Cơng đoạn làm việc c a máy
Cấp liệu vào phễu định ượng lấy bao mở miệng bao cấp liệu vào bao
CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ 4.1. Tính tốn, thiết kế phễu cấp bột
- Phễu trên được làm bằng inox tấm dày 2,5mm, hàn 4 tấm inox lại với nhau. - Lỗ trên rộng 90000mm, lỗ dưới rộng 10000mm, cao 230mm.
Ta có th tích c a phễu:
V = √
Trong đó:
B: Diện t ch đáy ớn, mm2. B’: Diện t ch đáy nhỏ, mm2. h: Chiều cao c a phễu, mm. Diện tích phễu trên:
B = 300 x 300 = 90000 mm2 Th tích phễu dưới: B’ = 100 x 100 = 10000 mm2 Chiều cao h = 230 mm V = √ = 9,97 dm3 Ta có: M = Trong đó: M: Khối ượng V: Th tích t: Tỷ trọng Tỷ trọng c cà phê à 0,
Do đó khối ượng cà phê à phễu có th chứ à:
4.2. Hộp định ượng
Hình 4.2. Hộp định ượng
4.3. Tính tốn, thiết kế ng định ượng
Vật liệu thép dạng ống dày 3mm và tấm inox 2,5mm. Ta có th tích c a ống định ượng:
V = .r2 .h
Trong đó:
r: Bán kính c a ống định ượng h: Chiều cao c a ống định ượng
V = . 572
Ta có: M = Trong đó: M: Khối ượng V: Th tích t: Tỷ trọng Tỷ trọng c cà phê à 0,
Do đó khối ượng cà phê à ống định ượng có th chứ à:
Hình 4.3. Ống định ượng
4.4. Khung máy
Hình 4.4. Khung máy
4.5. Hộp chứa bao
Hình 4.5. Hộp chứa bao
4.6. Băng tải
Vật liệu: - Thép chữ U dày 3mm - Rulo nhựa POM
Hình 4.6. Băng tải
4.7. Tính tốn động cơ cho ăng tải
Ru o ăng tải có = 60 mm
1 vịng c Ru o qu y được chính là chu vi c a Rulo
P = D. = 60. = 188,5 mm Vận tốc c ăng tải:
Vbt = P. Pdc
= 188,5 . 50 = 9425 (mm/p) Tải trọng c ăng tải là m = 2kg
Công suất yêu cầu c ăng tải:
Pbt = m.Vbt = 2.9425 = 18850 (mm/p) Số vòng quay yêu cầu c ăng tải:
Pbt1 = Pbt / P = 18850/188.5 = 100 (v/p) Tỷ số truyền: u = PCđ / PBđ Trong đó: PCđ = PDc = 50 PBđ = PBt1 = 100 u = 100/50 = 2
CHƯƠNG : THIẾT KẾ PHẦN ĐIỀU KHIỂN MÁY 5 1: Các phương án 5 1: Các phương án
- Điều khi n cơ điện
- Điều khi n khí nén
Nhóm nghiên cứu lựa chọn điều khi n máy bằng phương pháp d ng kh nén.
5.2: Các dữ liệu đầu vào điều khi n
Các dữ liệu đầu vào: - Điều khi n cấp phôi - Điều khi n lấy bao - Điều khi n mở, đóng o - Điều khi n ăng tải
5 : Điều khi n khí nén
Các phương án điều khi n:
- Khí nén thuần túy: Phức tạp, khó thiết kế và nhiều chi tiết. - Điện kh nén: Điều khi n phức tạp, khó th y đổi.
- PLC kh nén: Đơn giản nhưng chi ph c o.
- Vi điều khi n kh nén: Đơn giản chi phí thấp, đáp ứng tốt.
5.4: Điều khi n Adruino (UNO)
CHƯƠNG 6: Q TRÌNH THI CƠNG CHẾ TẠO 6.1. Các thiết bị sử dụng 6.1. Các thiết bị sử dụng
Hình 4.1: T điều khi n tín hiệu điện
B o gồ :
Arduino UNO R3.
Bộ Re y.
Nguồn tổ ong vdc.
Nút nhấn. Ro e kiếng. T điện chống cháy. Dây điện. Hình 4.2: T điều khi n khí nén B o gồ : Van SMC. Van Hi-Tech. Dây khí nén. Hộp t điện chống cháy. - Các thiết ị khác. Pittong. Động cơ vdc. Dây nhiệt vdc.
6.1.1 Bộ relay.
Hình 6.1.1 Module 8 Relay Kích H/L (12VDC)
odu e 8 Re y ch H/L 1 VDC sử dụng nguồn 1 VDC đ nuôi ạch, t n hiệu k ch có th t y chọn k ch ức c o High - 1 VDC hoặc ức thấp Low - 0VDC) qua Jumper trên ỗi re y. Th ch hợp cho các thiết ị sử dụng ức t n hiệu 1 VDC.
Thông s kỹ thuật sản ph :
Điện áp nuôi ạch: 1 VDC.
Dòng tiêu thụ: khoảng 00 A/1Re y
T n hiệu k ch: High 1 VDC hoặc Low 0VDC chọn ằng Ju per.
Relay trên ạch:
o Nguồn nuôi: 1 VDC.
o Tiếp đi đóng ngắt : 0VAC-10A hoặc 0VDC-10A
6.1.2 Nguồn tổ ong 24vdc.
- Nguồn này nhằm mục đ ch cấp nguồn cho bộ relay và các nút nhấn.
- Riêng cấp nguồn cho Arduino thì nguồn tổ ong này cần phải chuy n qua mạch hạ áp. - Điện Áp Đầu Vào : AC 220V ( Chân L và N )
- Điện Áp Đầu R : DC V A Chân dương V+ , Chân ss- GND : V- ) - Công Suất : 120W
- Điện áp r điều chỉnh : +/-10%
- Phạ vi điện áp đầu vào: 85 ~ 132VAC / 180 ~ 264VAC - Dòng vào: 2.6a / 115V 1.3a / 230V
- Rò rỉ: <1mA / 240VAC - Bảo vệ quá tải
- Bảo vệ quá áp - Bảo vệ nhiệt độ c o
- hả năng chống sốc: 10 ~ 00Hz, G 10 in. / 1 chu kỳ, thời kỳ cho 60 phút ỗi trục - Nhiệt độ hoạt động và độ : -10 ℃ ~ + 60 ℃, 20% ~ 90% RH
- Nhiệt độ ảo quản, nhiệt độ: -20 ℃ ~ + 85 ℃, 10% ~ 95RH - ch thước: 199 * 98 * 38mm
- Trọng ượng: 0.52Kgs
6.1.3 ạch hạ áp L 96
- ạch này có tác dụng chuy n nguồn tổ ong vdc s ng vdc đ cấp nguồn cho Adruino.
- Thay đổi điện áp bằng biến trở - IN:3-40V
- OUT:1.5-35V - Dòng: 3A
6.1.4 Nút Nhấn
- Những oại nút ấm này thường được d ng đ chế tạo những đồ trong công nghiệp, hoặc những áy óc to ự cần ấ nhiều và cần đèn trạng thái. Loại này đơi trhi có đèn, đơi khi ại khơng. Với oại khơng có đèn thì cũng có chân như các oại ở trên, cịn oại có đèn thì có đến chân chân. 1 chân dương và 1 chân â c ed .
6.1.5 Role Omron 24v
Rơ e công suất oại nhỏ - A với nhiều ode d ng cho điều khi n ogic và các ứng dụng về điều khi n cơng suất.
Có nhiều oại: oại có đèn hi n thị hoạt động, oại cơng suất ớn, oại có diode, …
Chịu được điện áp tới 000 VAC.
Tuổi thọ c o; k ch thước 6 8 1, .
Đáp ứng được yêu cầu c nhiều ứng dụng. Y : A, ộ t ếp đi
Y : A, ộ tiếp đi
6.1.6 Van khí nén
6.1.6.1 Van 3/2 AirTac
Hình 4.7.1: Van Airtac
-V n điện từ khí nén AIRTAC 4V310-10 à oại van khí nén 3/2 có cổng vị tr và 1 đầu coi điện, thường được d ng đ điều khi n i nh kh nén.
- ch thước cổng: /8''. ren 17 . - ch thước cổng ả: /8" ren 17 . - Áp suất hoạt động: 0.15 - 0.8 MPa.
- Loại v n hơi cử vị tr . 1 Đầu Coi Điện - Nhiệt độ hoạt động: -20~70oC.
6.1.6.2 Van cụ SERIES F
Hình 4.7.2. Cụ v n SERIES F
Loại v n nổi ật về độ tin cậy và hiệu suất c o
Van cụ Series F à ột thiết kế ới, đáp ứng tối đ yêu cầu c người sử dụng, c ng ột úc về độ tin cậy và giải pháp tiết kiệ chi ph . V n Series F à oại v n cụ có kết cấu nhỏ gọn, cơ động về số ượng, t nh inh hoạt và ắp đặt.
• Hồn tồn ằng vật iệu technopo y er PBT • Tất cả ngõ kh được thiết kế ở ột ph . • ết cấu: 1 odu e.
• ch cỡ v n: 1 .
• Lưu ượng d nh nghĩ : 00 N /ph • Loại v n k ch ên trong: 8 • Nhiệt độ hoạt động: 0 – 50oC • Áp suất à việc: -0.9 – 10 bar.
6.1.6.3 Van hút chân không
Hình 6.1.6.3 Van hút chân khơng
6.1.6.4 Giác hút chân khơng
6.1.7 Pittong
Hình 6.1.7 Pittong SMC - Đường k nh
- Đột quỵ 100
- Áp suất vận hành tối đ 1 P - Áp suất tối đ tuyệt đối 1. P - Loại đệ c o su
- Cổng kết nối G 1/8
- ch thước , Di . X 7 - Trọng ượng 8g
- Nhiệt độ hoạt động tối đ + 60 ° C - Nhiệt độ hoạt động tối thi u -10 ° C - Đường k nh .
6 1 7 1 Xi nh định hướng
6.1.8 R y trượt vuông
6.1.9 Động Cơ VDC
Hình 6.1.9 Động cơ ăng tải
- Nhiệt độ hoạt động: 1 VDC – 24VDC.
- D ng cho đốt nhiệt các oại: ni on, ốp,..
Dây nhiệt có tác dụng: khi túi đã cho cà phê ột vào thì th nh dây nhiệt sẽ kẹp túi ại ằng nhiệt trở.
6.2 Q trình thi cơng
Hình 6. .1 Đo và cắt vật iệu
Hình 6.2.4 Thi cơng lắp đặt các thiết bị vào t
Hình 6.2.6 Đấu nối dây điện từ t điều khi n
CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN, HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 7.1. Hiệu quả kinh tế:
Sau khi tính tốn thiết kế và chế tạo áy đóng gói tự động này ta thấy được sự hữu ích c a việc thay thế một quy trình sản xuất tự động cho việc o động th cơng bằng tay, việc đóng gói và tạo ra sản ph đơn giản hơn, tốn ít cơng sức và thời gi n hơn, giả căng thẳng cho người o động. sản ph m tạo ra sẽ đều và đẹp hơn, năng suất được nâng lên một cách rõ rệt.
Việc đầu tư ột chiếc máy thế này không quá tốn kém, hiệu quả kinh tế do nó mang lại khá lớn. So với việc đóng gói ằng tay thì cũng phải sử dụng một thiết bị chuyên dụng, mặc d đơn giản hơn, giá thành thấp hơn nhưng năng suất rất thấp và chất ượng sản ph m hoàn toàn phụ thuộc vào tay nghề c người sử dụng. Ngoài ra với việc hoàn toàn tự động từ khâu cấp nguyên liệu cho đến khâu cuối cùng là tạo ra sản ph m hồn chỉnh thì việc sử dụng áy đóng gói này à cực kỳ dễ dàng, i cũng có th sử dụng được. việc định ượng tự động sẽ không làm mất nhiều thời gi n nhưng ại rất chính xác. Việc định ượng này chính là một công việc rấ quan trọng trong q trình đóng gói. So với việc đóng gói ằng tay thì ta phải định ượng cho từng gói một, và việc không đồng đều và thống nhất giữa các sản ph m là khó tránh khỏi, điều này cũng tạo ra một ượng hao phí nhất định nào đó khi đóng gói.
So với trước ki thì người động phải đóng gói từng gói một, nghĩ à phải dùng tay cân chỉnh từng sản ph m và dùng lực ép c a chân hoặc t y đ ép dán các mép túi, do đó ất nhiều cơng sức và gây ra sự mệt mỏi với người sử dụng. chất ượng sản ph m thì hồn tồn phụ thuộc vào tay nghề c người o động và năng suất rất thấp.
Nói tóm lại, khi sử dụng máy đóng gói này sẽ mang lại những ưu đi m sau: - Năng suất đóng gói c o hơn rất nhiều so với đóng gói ằng tay.
- Sản ph m tạo r đều và đẹp hơn.
- Giá thành không quá cao, việc đầu tư ột chiếc áy à khơng q khó khăn. Có th đóng được nhiều nguyên liệu khác nhau mà không cần phải thay thế phụ kiện máy.
- Không cần tay nghề c người o động.
- Bảo trì bảo dưỡng dễ dàng, ít tốn kém. An tồn, không gây nguy hi cho người sử dụng.
7.2. Hạn chế:
- Tuy nhiên, đ hoàn thiện một hệ thống định ượng và đóng gói với phương pháp
tốt nhất thì phải cần nhiều thời gi n đ nghiên cứu và cho hệ thống ổn định hơn.
7 Hướng phát tri n đề tài:
- Trong đề tài định ượng và đóng gói này, chúng tơi có th phát tri n một hệ thống và th y đổi các cơ cấu ổn định, độ ch nh ác c o hơn.
- Ngồi ra, chúng tơi cịn muốn nâng cao tính cơng nghệ bằng cách gắn cảm biến đ phát hiện lỗi khi các thiết bị hoạt động không ổn.
Với thời gian và kiến thức còn hạn chế, do đó trong q trình thực hiện đề tài khơng tránh khỏi những s i sót. Tơi ong được sự góp ý c a các thầy, bạn bè và các bạn sinh viên.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Giáo trình đào tạo thiết kế Solid Works
[2] Trung tâm Cơng nghệ Avance – Cad - Giáo trình thiết bị sản xuất thực phẩm.
[3] http://webdien.com/d/showthread.php?t=36613 (Trợ giúp sơ đồ chân Role)
[4] http://dienanvien.com/bo-dm/326-counter-panasonic-lc4h-r6-dc24vs.html(
Counter LC4H)
[5] http://www.nhanhoanghia.com.vn/s82k-01524-loai-24vdc-cong-suat-15w-0-6a- pd-277.aspx (Bộ chuyển nguồn S82K – 01524)
[6] http://linhkienvn.com/cam-bien-tiem-can-lj12a34zby-pnp-p584814.html (Cảm
biến từ tiệm cận)
LỜI CẢ ƠN
Chúng em xin chân thành cả ơn thầy Hà Chí Kiên đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn chúng e hoàn thành đề tài này.
Sau quá trình tìm hi u, học hỏi và thực hành thực tế đã giúp chúng e đã hoc hỏi được rất nhiều trong việc không ngừng học tập và chu n bị ước vào quá trình làm việc và lập nghiệp sau này.
Đề tài đã hoàn thành nhưng vẫn cịn rất nhiều thiếu sót, mong các thầy cơ và các bạn nhiệt tình góp ý và bỏ qua cho chúng em.
Một lần nữa chúng em xin chân thành cả ơn và gửi lời chúc sức khoẻ đến quý thầy cô và các bạn.