Đồ án Dán thùng tự động

Bên mình chuyên nhận thiết kế các đồ án, dự án cơ điện tử, tự động hóa Luôn đảm bảo thời gian hoàn thành, chất lượng sản phẩm và giá cả Các bạn có nhu cầu hỗ trợ đồ án ,đặt đồ án, liên hệ

Bên mình chuyên nhận thiết kế các đồ án, dự án cơ điện tử, tự động hóa Luôn đảm bảo thời gian hoàn thành, chất lượng sản phẩm và giá cả. -

Các bạn có nhu cầu hỗ trợ đồ án ,đặt đồ án, liên hệ :

� https://www.facebook.com/doangiaresv

� Số điện thoại & zalo : 0565271668

� Kênh YouTube, list đồ án :

https://www.youtube.com/c/doansinhviengiare/videos

#DienTuNGON

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH MÁY DÁN BĂNG KEO

THÙNG CARTON

NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: xxx

Sinh viên thực hiện MSSV Lớp

xxx

TP Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 09 năm 2021

1 Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên đăng ký đề tài (sĩ số trong nhóm……):

(xxx Ngành : Kỹ thuật cơ khí

Chuyên ngành : Kỹ thuật cơ khí

2 Tên đề tài đăng ký: Thiết kế, chế tạo máy thu gôm và cắt nhựa

Sinh viên đã hiểu rõ yêu cầu của đề tài và cam kết thực hiện đề tài theo tiến độ và hoàn thành đúng thời hạn Giảng viên hướng dẫn (Ký và ghi rõ họ tên) TP HCM, ngày 10 tháng 4 năm 2021. Sinh viên đăng ký (Ký và ghi rõ họ tên)

MÃ ĐỀ TÀI: 09

Viện Kỹ thuật Hutech

(Mỗi sinh viên một phiếu, GVHD ghi rõ tên đề tài và nhiệm vụ của từng sinh viên GVHD chuyển cho

SV để nộp về VP Viện.)

1 Sinh viên thực hiện đề tài

Họ tên : xxx MSSV: xxx Lớp : xxx

Điện thoại : xxx Email: xxx

Ngành : Kỹ thuật cơ khí

2 Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo máy thu gôm và cắt nhựa

3 Nhiệm vụ thực hiện đề tài: - Nhiệm vụ chính: xxx

MÃ ĐỀ TÀI: 09

Viện Kỹ thuật Hutech

Sinh viên thực hiện

(Ký và ghi rõ họ tên)

TP HCM, ngày 07 tháng 05 năm 2021

Giảng viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Mỗi sinh viên một phiếu, GVHD ghi rõ tên đề tài và nhiệm vụ của từng sinh viên GVHD chuyển cho

SV để nộp về VP Viện.)

1 Sinh viên thực hiện đề tài

Họ tên : xxx MSSV: xxx… Lớp: xxx

Điện thoại : xxx Email: xxx

Ngành : Kỹ thuật cơ khí

2 Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo máy thu gôm và cắt nhựa

3 Nhiệm vụ thực hiện đề tài:

- Nhiệm vụ chính: viết luận, thiết kế chung

- Nhiệm vụ chung: lắp ráp máy, xuất bản vẽ

MÃ ĐỀ TÀI: 09

Viện Kỹ thuật Hutech

Sinh viên thực hiện

(Ký và ghi rõ họ tên)

TP HCM, ngày 07 tháng 05 năm 2021

Giảng viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

(Mỗi sinh viên một phiếu, GVHD ghi rõ tên đề tài và nhiệm vụ của từng sinh viên GVHD chuyển cho

SV để nộp về VP Viện.)

1 Sinh viên thực hiện đề tài

Họ tên xxx MSSVxxx…Lớp: xxx

Điện thoại : xxxx Email: xxx

Ngành : Kỹ thuật cơ khí

2 Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo máy thu gôm và cắt nhựa

3 Nhiệm vụ thực hiện đề tài:

- Nhiệm vụ chính: thiết kế hệ thống máy

- Nhiệm vụ chung: chế tạo, lắp ráp, xuất bản vẽ

Sinh viên thực hiện

(Ký và ghi rõ họ tên)

TP HCM, ngày 07 tháng 05 năm 2021

Giảng viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công

bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tp Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 09 năm 2021

(Ký tên và ghi rõ họ tên)

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, chúng em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ,đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô, gia đình và bạn bè

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy xxx, giảng viên tại trường xxx người

đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo chúng em trong suốt quá trình làm đồ án

Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong trường Đại học Công NghệTP.HCM nói chung, các thầy cô trong Viện kỹ thuật Hutech nói riêng đã dạy dỗ chochúng em kiến thức về các môn đại cương cũng như các môn chuyên ngành, giúpchúng em có được cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo điều kiện giúp đỡ chúng em trongsuốt quá trình học tập

Cuối cùng, chúng em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đã luôn tạođiều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên chúng em trong suốt quá trình học tập và hoànthành đồ án tốt nghiệp

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH

LỜI MỞ ĐẦU

Trong bối cảnh kinh tế hiện nay, trên thế giới nói chung và ở nước ta nói riêngđang từng bước phát triển Đời sống con người ngày càng được nâng cao, yêu cầu vềhàng hóa để phục vụ cho con người không chỉ có chất lượng, số lượng nhiều, tốc độnhanh mà còn phải có tính thẩm mỹ Vì thế hàng hóa cần được bao bì, đóng gói

Các sản phẩm sau khi được đóng gói, bao bì sẽ được đóng thành từng kiện (mỗikiện sẽ có nhiều hay ít gói hàng bên trong phụ thuộc vào kích thước kiện) Các kiệnnày là những thùng chủ yếu được làm bằng chất liệu giấy Đóng thùng sản phẩm thànhcác kiện sẽ giúp bảo quản sản phẩm tốt hơn và việc kiểm tra, vận chuyển từ nơi nàyđến nơi khác sẽ dễ dàng hơn

Đóng thùng sản phẩm là cho sản phẩm vào trong thùng giấy đã được chế tạosẵn, sau đó dùng băng keo dán kín miệng thùng Công việc này hiện nay hầu hết đượcthực hiện bằng tay và các thiết bị cầm tay cho năng suất thấp Để đáp ứng cho các yêucầu của hàng hóa là số lượng nhiều, tốc độ nhanh, có tính thẩm mỹ thì chúng ta nên ápdụng các hệ thống dán thùng tự động

Chính vì những yêu cầu trên là sinh viên ngành cơ khí trong thời gian làm đồ ántốt nghiệp này, bằng một vốn kiến thức nhất định chúng em đã chọn nghiên cứu, tính

toán và phát triển đề tài “ Thiết kế chế tạo mô hình máy dán băng keo thùng carton”.

Đồ án của em gồm 6 chương:

Chương 1: Giới thiệu chung

Chương 2: Thiết kế và chế tạo mô hình cơ khí

Chương 3: Thiết kế mạch điều khiển

Chương 4: Kết luận và phương hướng phát triển

Bằng sự cố gắng nỗ lực của bản thân và đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình, chu đáocủa thầy Lê Hồng Hiệu, em đã hoàn thành đồ án đúng thời hạn Do thời gian làm đồ án

mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô cũng như là của các bạn sinh viên

để bài đồ án này hoàn thiện hơn nữa Em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Hồng Hiệu,các thầy cô trong ngành Kỹ thuật cơ khí trường Đại học Công Nghệ TP.HCM đã tạođiều kiện giúp đỡ chúng em trong thời gian qua

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG1.1 Giới thiệu chung về hệ thống máy dán băng keo lên thùng carton trong

thực tế

Trong hầu hết các ngành sản xuất công, nông, tiểu thủ công nghiệp, thực phẩm, dược phẩm, … các sản phẩm hàng hóa đạt chất lượng sẽ được mang đóng thùng Khâuđóng thùng sản phẩm là khâu cuối cùng trong chuỗi sản xuất Khâu này có ý nghĩa rất quan trọng, nó ảnh hưởng đến hình thức sản phẩm, sự tiện lợi khi vận chuyển và xếp hàng hóa, … Việc đóng thùng thủ công do con người trực tiếp thực hiện có nhiều nhược điểm như: tốn nhân lực, hiệu quả công việc thấp, khó đồng bộ tự động hóa, … Hiện nay, trong các nhà máy, việc đóng thùng tự động ngày càng được chú trọng và sử dụng nhiều hơn

Hệ thống máy dán băng keo lên thùng carton là giải pháp vô cùng hữu ích phục

vụ cho các ngành công nghiệp sản xuất hiện nay như dược phẩm, thực phẩm, điện tử, gốm sứ… Hệ thống máy dán băng keo lên thùng carton giúp tiết kiệm thời gian, công sức công nhân mà vẫn đảm bảo được chất lượng hàng hóa bên trong khi đóng gói thùng carton

Hệ thống máy dán băng keo lên thùng carton là thiết bị hỗ trợ cho việc đóng gói hàng hóa bằng thùng carton một cách nhanh chóng, chắc chắn với độ chính xác cao, mang lại nhiều lợi ích cho doanh nghiệp Ngày nay, hệ thống này được ứng dụng phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau

Hình 1 1 Thiết bị dán băng keo lên thùng carton trong thực tế

Hệ thống máy dán băng keo lên thùng carton thường được sử dụng ở khâu cuối cùng trong quy trình sản xuất của doanh nghiệp Khâu đóng gói này là công đoạn cực

kỳ quan trọng, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và uy tín của doanh nghiệp khi tiếpcận khách hàng

Hệ thống máy dán băng keo lên thùng carton thường bao gồm:

Băng truyền đưa thùng vào hệ thống Hai băng tải đặt song song có điều chỉnh tốc độ Hai động cơ điều khiển 2 băng tải riêng biệt Cơ cấu dán, cắt, gấp nếp cắt băng keo Cảm biến đặt vào đầu hệ thống để phát hiện vật giúp động cơ hoạt động

Tùy vào mỗi nhu cầu đóng gói của khách hàng mà lựa chọn các sản phẩm máy đóng thùng hoặc dây chuyền máy đóng thùng phù hợp để phục vụ nhu cầu sản xuất và tiết kiệm chi phí

Ưu điểm của hệ thống máy dán băng keo lên thùng carton:

 Giúp doanh nghiệp tối ưu hóa được quy trình đóng gói

 Tiết kiệm thời gian, mang lại hiệu quả đóng gói cao hơn so với phương pháp thủcông.

 Máy dễ vận hành, thiết bị được tự động hóa với những thông số được setup sẵnnên dễ dàng sử dụng

 Chất lượng máy ổn định, công nghệ hiện đại, đáp ứng được chất lượng dán băngkeo lên thùng

 Các băng keo dán chắc chắn, bền và an toàn cho sản phẩm khi đóng gói

 Tính thẩm mỹ cao, gọn đẹp

 Tiết kiệm chi phí cho doanh nghiệp

1.2 Giới thiệu phương thức dán băng keo của hệ thống trong thực tế

Hình 1 2 Phương thức dán băng keo của hệ thống trong thực tế

Phương thức dán băng keo của hệ thống trong thực tế hiện nay:

- Dây băng keo được kéo ra từ 2 cuộn băng keo (3) vòng qua các con lăn có tácdụng làm căng băng keo và đến vị trí con lăn dán băng keo (CL1, CL2, CL3,CL4).

- Thùng giấy (2) được băng tải (1) đưa vào cụm dán băng keo trên và dưới để tiếnhành dán Khi thùng giấy được đưa tới vị trí con lăn dán băng keo (CL1, CL2),tác động làm cho con lăn dán băng keo và dao cắt được đẩy lên (con lăn dán

thùng Sau khi thùng giấy đi qua con lăn dán băng keo (CL1, CL2), do khôngcòn tác động nào nữa nên khâu này sẽ hạ xuống nhờ lò xo kéo, khi hạ xuốngdao cắt sẽ cắt băng keo Quá trình dán băng keo lên thùng giấy được kết thúckhi thùng giấy di chuyển ra khỏi 2 con lăn (CL3, CL4) Lúc đó tất cả các conlăn (CL1, CL2, CL3, CL4) sẽ được đồng thời hạ xuống nhờ lò xo kéo Hai conlăn CL3 và CL4 sẽ có tác dụng ép chặt lại dây băng keo dán trên thùng Khithùng đầu tiên được dán xong thì thùng thứ hai sẽ được đưa vào và quá trình cứthế diễn ra liên tục.

- Việc điều chỉnh máy theo chiều cao của thùng giấy sẽ nhờ trục vis Trục vis sẽ

di chuyển toàn bộ cụm dán băng keo phía trên lên hoặc xuống sao cho phù hợpvới chiều cao của thùng

1.3 Cấu trúc của hệ thống máy dán băng keo lên thùng carton

Từ các nghiên cứu về thiết bị đóng thùng trong thực tế ở trên ta đưa ra sơ đồ khốimáy dán băng keo tự động như sau:

 Sơ đồ khối hệ thống máy dán băng keo lên thùng carton

Hình 1 3 Sơ đồ khối của hệ thống dán băng keo lên thùng

Nhiệm vụ cơ bản của từng khối:

• Khối nguồn: chuyển đổi điện áp lưới 220VAC về điện áp 24 VDC cấpcho động cơ và 5VDC cấp cho mạch điều khiển

• Động cơ: truyền động cho băng tải

• Cảm biến phát hiện vật thể: phát hiện có thùng vào băng tải và truyền tínhiệu về khối xử lý trung tâm.

• Khối xử lý trung tâm: xử lý các tác vụ chính trong mạch như đọc giá trịnút nhấn và giá trị của cảm biến qua đó điều khiển đóng mở nguồn cấpcho động cơ

Nguyên lý hoạt động của hệ thống: Sau khi nhấn nút Start thì hệ thống sẽbắt đầu hoạt động, cảm biến sẽ phát hiện vật thể chạy trên băng truyền và gửi tínhiệu đến khối xử lí trung tâm để xử lí Sau đó các cơ cấu cơ khí sẽ bắt đầu làm việc: dán thùng, cắt băng keo, dán lại nếp cắt… Bên cạnh đó hệ thống sẽ có mộtnút nhấn dừng khẩn cấp để dừng hệ thống khi có sự cố xảy ra

 Giới thiệu thiết bị và yêu cầu công nghệ của hệ thống máy dán băng keo lênthùng carton

- Các thiết bị cần dùng cho hệ thống:

 Cơ khí: khung giá đỡ, băng truyền, băng tải, động cơ, lò xo, con lăn, cơcấu dán băng keo,…

 Điện, điều khiển: Vi điều khiển (Adruino), cảm biến, nguồn điện,…

Yêu cầu công nghệ của hệ thống:

- Hệ thống dán thùng hoạt động thì hai băng tải phải chuyển động đồng thời đểđưa thùng giấy vào cơ cấu dán băng keo và tiến hành dán băng keo Lúc đó haiđộng cơ điều khiển hai băng tải phải được khởi động một cách đồng bộ

- Khi hệ thống dán thùng gặp sự cố thì phải ngừng khẩn cấp

- Đảm bảo an toàn cho các thiết bị điện

Đơn giản và dễ sử dụng

CHƯƠNG II THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH CƠ KHÍ2.1 Bài toán thiết kế:

Mô hình cơ khí của máy dán thùng tự động cần đảm bảo các yêu cầu sau:

- Đảm bảo băng keo dán kín để bảo vệ sản phẩm

- Vị trí băng keo được dán chính xác tạo thẩm mỹ cho hộp

- Độ dài băng keo mỗi khi niêm phong hộp luôn bằng nhau giúp tiết kiệm băngkeo

- Thiết kế đơn giản, gọn nhẹ thích hợp với mọi vị trí làm việc

- Phù hợp cho nhiều nhà máy có đóng gói sản phẩm hộp

- Vận hành đơn giản phù hợp với mọi loại đối tượng

- Có thể dán được 5 thùng mỗi phút

- Trọng lượng thùng tối thiểu 2kg

- Máy có khả năng điều chỉnh được kích thước sao cho phù hợp với nhiều loạithùng các tông

2.1.1 Yêu cầu công nghệ:

- Thùng được thực hiện trong hệ thống này là thùng carton (thùng giấy)

- Thực hiện dán băng keo mặt phía trên của thùng carton

- Miệng thùng giấy sau khi dán phải kín, đường băng keo phẳng, không có bọngkhí

- Có thể dễ dàng thay đổi kích thước của thùng carton:

Hình 2 1 Kích thước thùng carton

Chiều cao a (mm) 100 200

 Ở đây em chọn thùng có kích thước 200x300x100 và có cân nặng 4k

 Chọn phương thức dán băng keo

Hình 2 2 Phương thức dán băng keo

Chú giải:

1 - Băng tải con lăn dùng đỡ thùng

2 - Thùng giấy

3 - Cuộn băng keo

4 - Hai băng tải PVC song song đặt riêng biệt

5 - Động cơ riêng biệt đặt vào từng băng tải

 Nguyên lý hoạt động

- Băng tải PVC (4) được đặt song song với nhau, cách một khoảng cách cho trước

để lắp cụm dán băng keo phía trên và chuyển động nhờ một động cơ riêng biệtđược đặt vào mỗi băng tải Khi hệ thống hoạt động thì hai động cơ riêng biệt củatừng băng tải phải hoạt động một cách đồng bộ để đảm bảo việc đưa thùng vàodán diễn ra một cách thuận lợi nhất

- Dây băng keo được kéo ra từ cuộn băng keo (3) vòng qua các con lăn có tácdụng làm căng băng keo và đến vị trí con lăn dán băng keo (CL1)

- Thùng giấy (2) được băng tải con lăn (1) đưa vào hai băng tải PVC (4) và cụmdán băng keo để tiến hành dán Khi thùng giấy được đưa tới vị trí con lăn dánbăng keo (CL1) thì cảm biến đặt ở đầu hệ thống sẽ phát hiện và gửi tín liệu vềkhối xử lí trung tâm, khi đó các cơ cấu cơ khí sẽ bắt đầu hoạt động tác động làmcho con lăn dán băng keo và dao cắt được đẩy lên (con lăn dán băng keo và daocắt cùng một khâu) Lúc này dây băng keo sẽ được dán vào thùng Sau khithùng giấy đi qua con lăn dán băng keo (CL1) do không còn tác động nào nữanên khâu này sẽ hạ xuống nhờ lò xo kéo, khi hạ xuống dao cắt sẽ cắt băng keo.Quá trình dán băng keo lên thùng giấy được kết thúc khi thùng giấy di chuyển rakhỏi con lăn (CL2) Lúc đó tất cả các con lăn (CL1, CL2) sẽ được đồng thời hạxuống nhờ lò xo kéo Con lăn CL2 sẽ có tác dụng ép chặt lại dây băng keo dántrên thùng Khi thùng đầu tiên được dán xong thì thùng thứ hai sẽ được đưa vào

và quá trình cứ thế diễn ra liên tục

- Việc điều chỉnh máy theo chiều cao của thùng giấy sẽ nhờ trục vis Trục vis sẽ

di chuyển toàn bộ cụm dán băng keo phía trên lên hoặc xuống sao cho phù hợpvới chiều cao của thùng

- Để phù với với bề rộng của thùng giấy, chúng ta sẽ điều chỉnh khoảng cách giữahai thanh dẫn hướng

 Ưu điểm của phương thức:

 Dễ dàng và nhanh chóng thay đổi kích thước của thùng carton.

 Thùng carton di chuyển một cách linh hoạt, dễ dàng

 Lớp băng keo khi dán lên thùng được nén chặt, ít bọng khí

 Kết cấu và việc vận hành đơn giản, dễ sử dụng

 Nhược điểm của phương thức

- Không thực hiện được với thùng carton có kích thước quá nhỏ

2.1.2 Sơ đồ khối mô hình cơ khí hệ thống

Hình 2 3 Sơ đồ cơ khí của hệ thống

Chú giải:

1 - Băng tải con lăn dùng đỡ thùng

2 - Thùng giấy

3 - Cuộn băng keo

4 - Hai băng tải PVC song song đặt riêng biệt

5 - Động cơ riêng biệt đặt vào từng băng tải

2.2 Vật liệu cơ khí yêu cầu, các chi tiết liên quan

2.2.1 Khung

Với mục đích chính là đóng thùng carton đã có chứa sản phẩm bên trong Trường hợp khi chạy có thể có 3 đến 5 thùng sản phẩm nằm trên máy một lúc vàtùy thuộc vào trọng lượng của thùng carton cần đóng cũng như mục đích sử dụng mà ta có thể sử dụng các vật liệu khác nhau để làm thành khung của máy như: gỗ, sắt, nhôm, thép, …

Thép:

Ưu điểm:

 Chi phí sản xuất thấp: Nguyên vật liệu để làm ra sản phẩm théphộp thường là những nguyên liệu dễ tìm kiếm, đơn giản và giáthành rẻ Bởi vậy nên sản phẩm thép hộp thường có chi phí rẻ hơn

so với các loại thép khác

 Tuổi thọ cao: Tuy được cấu thành từ những nguyên liệu giá rẻnhưng ngược lại thép hộp lại có tuổi thọ rất cao Đặc biệt đối vớidòng sản phẩm thép hộp mạ kẽm thì độ bền còn được nhân lên rấtnhiều lần Với khả năng chống bào mòn, không bị gỉ sét nên tuổithọ của các sản phẩm thường là từ 60 đến 70 năm

 Dễ kiểm tra: Có thể dễ dàng nhìn thấy được những mối hàn bằngmắt thường ở trên thân của thép ống, bởi vậy nếu xảy ra các vấn

đề ở các mối hàn thì các kỹ sư cũng đơn giản hơn trong việc khắcphục và sử chữa

Nhược điểm: Phương pháp để ghép nối thường là hàn nên thẩm mĩ kém.

 Tuổi thọ cao: được sản xuất từ sắt, một nguyên liệu có giá thành rẻnhưng lại có tuổi thọ rất cao Đặc biệt là đối với các loại sắt đãđược sơn mạ một lớp chống han gỉ.

 Chịu lực tốt: được cấu thành từ sắt cứng nên khả năng chịu lực làrất tốt

Ưu điểm:

 Chịu lực tốt: Là sản phẩm được cấu thành từ nguyên liệunhôm hợp kim nên nhôm có khả năng chịu lực tốt Thôngthường thanh nhôm định hình có thiết kế các khoang rỗng đểtăng độ cứng như chiều dày của nhôm, các rãnh nhôm và cácvách kỹ thuật đều được đo và thiết kế cẩn thận nhất Sản phẩmNhôm định hình có các cầu nối cách nhiệt, các gân tăng cứng

và các rãnh khoảng trống nhiều nên làm tăng được khả năngchịu lực của sản phẩm

 Độ thẩm mỹ cao: Vách nhôm tuy có độ dày mỏng hơn cácthương hiệu khác nhưng lại có kết cấu lớn nên vừa tăng đượctính thẩm mỹ lại đảm bảo được khả năng chịu lực từ bêntrong

 Cách nhiệt và cách âm tốt: Nhôm định hình có khả năng chịunhiệt độ cao, các phẩm từ nhôm liên kết chặt chẽ tạo nên một

hệ khung nhôm có khả năng cách âm tốt

 Trọng lượng nhẹ: Trọng lượng của nhôm định hình là nhẹ nhấtbởi nguyên liệu sản phẩm có độ dày mỏng nhất Thế nên sẽlàm giảm được tải trọng và sức ép, đồng thời cũng giúp dễ dichuyển và lắp đặt hơn

Nhược điểm:

• Chưa có nhiều mẫu mã cho khách hàng lựa chọn

• Tuổi thọ: Sau nhiều năm sử dụng sản phẩm Nhôm định hìnhcần được bảo dưỡng và thay thế để đảm bảo

Hình 2 5 Nhôm định hình

Dựa theo các yêu cầu ta chọn khung thép kết hợp với nhôm định hình nhằm

để thân máy được gia công chắc chắn và có sức chịu tải cao hơn Khi hoạt động cũng hạn chế rung lắc cho dây chuyền chạy trơn tru hơn Băng tải dạng con lăn làm bằng ống thép, mặt bàn inox trên máy đóng thùng carton tự động sẽ bền hơn Các cánh tay nâng hạ để gấp mép thùng được chạy bằng khí nén Êm ái hơn, tốc độ nhanh và chi phí bảo trì lâu dài sẽ rẻ hơn

2.2.2 Băng tải

Là hệ thống vận chuyển liên tục do đó để thuận lợi cho việc vận chuyển trong quá trình sản xuất để có thể truyền momen hoặc chuyển động từ động cơ đến con lăn tải người ta thường lắp thêm bộ truyền động cho băng tải, giúp cho quá trình vận chuyển của băng tả i trở lên dễ dàng

và chính xác.

 Các yêu cầu chung của bộ truyền động cho băng tải

- Trong quá trình sản xuất của nhà máy thì chế độ làm việc của các thiết bị băngtải luôn diễn ra một cách liên tục với chế độ dài hạn và các phụ tải hầu nhưkhông đổi Vì vậy để đáp ứng các yêu cầu công nghệ của hầu hết các thiết bịbăng tải vận tải liên tục khi không có các yêu cầu về điều chỉnh tốc độ tại cácphân xưởng sản xuất theo dây truyền có quy định tốc độ nhất định để phù hợpnhịp độ làm việc và đồng nhất với toàn bộ dây truyền khi cần thiết.

- Trong các hệ thống truyền động các thiết bị băng tải liên tục cần phải đảm bảoquá trình khởi động đồng tải, bởi vậy chúng ta nên lựa chọn động cơ truyềnđộng cho băng tải vận hành liên tục là động cơ có hệ số trượt lớn, có rãnh statosâu để có hệ số mở máy lớn

- Nguồn cung cấp cho động cơ truyền động dùng trong băng tải cần có dunglượng đủ lớn, đặc biệt là đối với động cơ ≥ 30 KW để khi chúng ta mở máy vậnhành không làm ảnh hưởng đến lưới điện trong nhà máy và quá trình khởiđộng thực hiện một cách nhẹ nhàng và dễ dàng hơn

 Yêu cầu đối với việc điều khiển bộ truyền động băng tải

- Vì hầu hết các thiết bị băng tải vận chuyển liên tục thường không yêu cầu việc điều chỉnh tốc độ nên chúng ta không cần quan tâm đến quá trình điều chỉnh tốc độ của động cơ mà mà chỉ quan tâm đến momen khởi động của động cơ cũng như là chế độ làm việc của động cơ đó là chế độ làm việc dài hạn chính vì vậy ta nên chọn loại động cơ có đặc tính phù hợp với các yêu cầu trên.

- Việc lựa chọn được bộ truyền động cho băng tải phù hợp góp phần vào việc gia tăng tuổi thọ cho băng tải, đồng thời giúp băng tải vận hành một cách trơn chu, giảm thiểu các chi phí bảo hành và bảo trì, giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí sản xuất, giảm giá thành sản phẩm, tăng khả năng cạnh tranh với các doanh nghiệp cùng ngành nghề.

 Phân loại Các bộ truyền động trong băng tải

• Bộ truyền động xích

- Là thiết bị vận chuyển hàng hóa được cấu tạo nên từ 2 bộ phận chính là các conlăn chuyển động và bộ truyền xích giúp hệ thống chuyển động linh hoạt

- Băng tải có thiết kế gồm bộ khung đỡ chắc chắn, các con lăn dưới giúp sảnphẩm tạo bệ đỡ an toàn khi hoạt động

- Hệ thống sử dụng để di chuyển các loại hàng hoá có kích thước hoặc trọnglượng lớn

Ưu điểm

- Ưu điểm đầu tiên của hệ thống truyền động xích phải kể đến là tính ứng dụngcao Cụ thể, trong quá trình vận chuyển hàng hóa cồng kềnh của mỗi nhà máy,thì sản phẩm này giúp giảm thiểu tối đa khối lượng và thời gian hoàn thànhcông việc của các bộ phận Điều này đem đến sự hiệu quả hơn nhiều so với việc

độ bền không cao sẽ làm ảnh hưởng đến an toàn lao động của các nhà máy

- Sản phẩm có kết cấu chắc chắn, có độ cứng tốt Đối với các nhà máy có hànghoá, nguyên vật liệu có khối lượng lớn, cồng kềnh thì đây chính là một lựa chọnphù hợp

- Ngoài ra băng tải có kích thước nhỏ gọn, kết cấu đơn giản, thuận lợi trong việclắp ráp và di chuyển Sản phẩm còn có thể phục vụ cho việc di chuyển hàng hóatheo các tuyến thẳng hoặc tuyến cong

Nhược điểm

- Hệ thống truyền động xích có bánh răng và con lăn nên quá trình bảo dưỡng yêucầu phải được tiến hành thường xuyên để máy móc có thể vận hành trơn tru, vàkhông gặp quá nhiều trục trặc hoặc xảy ra sai sót trong quá trình làm việc

- Băng tải có bánh răng nên nó vô cùng nhạy cảm với sự mất cân bằng của cáctrục con lăn

• Bộ truyền động đai

- Một vòng dây được làm bằng vật liệu dẻo và được sử dụng cho mục đích truyềnlực thường được gọi là bộ truyền động đai Dây curoa cũng có thể được sử dụng

để theo dõi chuyển động tương đối và như một nguồn chuyển động (băng tải)

- Dây curoa là một chi tiết truyền động bằng ma sát được sử dụng trong nhiều loạimáy móc được nhằm mục đích cho việc truyền năng lượng Được sử dụng kháphổ biển vì độ bền và độ tin cậy Trong hầu hết các bộ truyền, bộ truyền đaicũng được xem là loại hiệu quả về mặt kinh tế Nhìn chung tương đối dễ dànglắp đặt sử dụng, bảo trì và tuổi thọ khá lâu

- Dây curoa được sử dụng để truyền năng lượng (chuyển động quay tròn) giữa 2trục Tổng lực để truyền giữa 2 trục phụ thuộc vào lực ma sát giữ dây đai vàpully Yếu tố xác định năng lượng truyền giữa 2 trục phụ thuộc vào: vận tốc, lựccăng đai giữa pully, góc ôm của dây đai

Ưu điểm:

- Truyền động đai đã trở thành sự lựa chọn lý tưởng cho các cơ cấu truyền lực do những ưu điểm sau Dây đai truyền lực không được bôi trơn và việc bảo dưỡng là ít Nó có độ bền kéo cao hơn và có thể chịu được sự thay đổi đột ngột của tải trọng và ngăn chặn các rung động Hoạt động trơn tru và không gây tiếng ồn Ròng rọc được chế tạo ít tốn kém hơn so với bánh răng xích, do đó rẻ hơn.

- Hệ thống truyền động đai được sử dụng nhiều trong các hệ băng tải phòng sạch, băng tải lắp ráp linh kiện điện tử, băng tải khung nhôm định hình, băng tải mini, băng tải line lắp ráp….

Nhược điểm:

- Mặc dù truyền động đai có nhiều ưu điểm, nhưng chúng có những nhược điểm sau: Không thể sửa chữa các đai vòng lặp vô tận khi bị hỏng và phải được thay thế Ngoài ra, những thay đổi về tải trọng hoặc lực căng có thể gây ra trượt Chúng không thể hoạt động trong các tình huống khắc nghiệt

xúc gây trượt Ngoài ra, không thể điều chỉnh độ dài của bộ truyền động đai.

2.2.3 Truyền động đai

- Truyền động đai là truyền động bằng phương tiện kéo Chúng truyền mômenxoắn và tốc độ giữa hai trục, và có thể có một khoảng cách lớn hơn so với bộtruyền bánh răng Vì tất cả các dây làm bằng nhựa hoặc vải dệt, đặc tính củachúng khác biệt đáng kể với các bộ truyền bánh răng hoặc xích

- Bộ truyền đai là bộ truyền cơ khí được sử dụng sớm nhất và hiện nay vẫn được

sử dụng rộng rãi, có nhiều loại đai như đai thang, đai dẹt, đai răng,…

Hình 2 6 Mô hình truyền động đai

So với các bộ truyền khác bộ truyền đai có những ưu điểm như:

 Truyền động giữa các trục xa nhau

 Làm việc êm và không ồn do độ bền và dẻo của đai do đó có thể truyền độngvới vận tốc cao

 Tránh cho cơ cấu không có sự dao động nhờ vào sự trượt trơn của đai khiquá tải

Tuy nhiên nó cũng tồn tại những nhược điểm như:

- Hiệu suất bộ truyền thấp

- Tỷ số truyền thay đổi do sự trượt đàn hồi giữa bánh đai và đai

- Tuổi thọ đai thấp

- Kích thước bộ truyền lớn

- Tải trọng tác dụng lên trục lớn do phải căng đai ban đầu

Các loại dây đai:

- Các dây đai được phân chia theo loại kéo theo qua các đai không có răng (lực

ma sát) và đai có răng (dạng cứng)

 Dây đai không răng:

- Dây đai không răng truyền lực kéo qua ma sát giữa bề mặt chạy của dây đai và

pu li (bánh đai truyền) Theo hình dạng của bề mặt chạy ta phân biệt dây đai dẹt

và đai hình thang

• Dây đai dẹt (dây đai bản, dây đai phẳng): là loại dây đai truyền

động tốc độ cao Dây curoa bản dẹt bao gồm đai cao su và đai da Độdày thông thường từ 0.8 – 6mm và dây đai dẹt có kết cấu vật liệu sángtạo, độc đáo

Cấu tạo: Dây đai bản (dẹt) thường được tạo thành bằng hai

hoặc nhiều lớp Lớp chạy được làm bằng da cứng (da crom),

có một hệ số ma sát tốt hơn bề mặt chạy bằng thép hay bằng gang Lớp kéo này được làm bằng nhựa với độ bền kéo cao và giãn nở ít

Tính năng đặc biệt: Tính linh hoạt cao, dây đai có thể đạt

được tỷ số truyền động 20:1, khoảng cách nhỏ giữa các trục, tốc độ dây đai cao (lên đến 100 m/s)

Thí dụ ứng dụng: Bộ truyền động cho máy công cụ, máy dệt,

máy làm giấy và bộ truyền động của băng chuyền con lăn, băng tải

Hình 2 7 Đai dẹt

• Đai hình thang (cu roa hình thang): Khi chịu tải, đai hình thang được kéo vào

các rãnh của bánh và ép váo các hông rãnh Lực thẳng góc lớn được hình thànhcho phép lực ma sát lớn và truyền các mômen xoắn lớn

Cấu tạo: Đai hình thang được làm bằng một sợi dây kéo

polyester, một lõi cao su được gia cố một phần bằng sợi ngang,

và bọc ngoài bằng loại vải chống mài mòn Đai hình thang với cạnh để mở thì không có bọc ngoài

Tính chất đặc biệt: Điểm cấu tạo đặc biệt của dây curoa thang

nằm ở chỗ cạnh để mở không có bọc ngoài, trong quá trình chịu tải, dây đai thang được kéo vào các rãnh.Lực căng ban đầu cần thiết thấp hơn so với dây đai dẹt Nhờ tiết diện cao nênsức kháng uốn cong và truyền đươc các moomen xoắn tương đối cao Nó có thể được giảm khi phần dưới của đai có răng

Hình 2 8 Đai hình thang

 Dây đai đồng bộ (Dây đai răng)

- Đối với dây đai đồng bộ lực truyền không qua ma sát mà qua dạng các răng củađai (kết nối dạng khớp) Dây đai răng kết hợp những ưu điểm của dây đai dẹt vàdây đai hình thang với sự không có độ trượt của dây xích

- Phân loại: Dây đai đồng bộ (răng) được sản xuất như răng đơn, răng đôi và vớinhiều hình dạng răng khác nhau

- Đặc tính nổi bật: Đặc điểm của dây đai đồng bộ (răng) là sức căng ban đầu thấp

và do đó chịu tải ít Nó rất thích hợp cho việc truyền không có độ trượt với côngsuất vừa và nhỏ

- Thí dụ ứng dụng: Bộ truyền động bước dẫn tiến trong máy công cụ, máy saochép ,máy in, máy bán hàng tự động bằng tiền xu, truyền động trục cam

Hình 2 9 Đai răng

2.2.4 Con lăn băng tải

Con lăn băng tải là một phần quan trọng cảu bất kì hệ thống băng tảu bài vì chúng được sử dụng để hỗ trợ di chuyển vật liệu hiệu quả Các con lăn băng tải hay con lăn băng chuyền là sản phẩm cơ khí chính xác có cấu trúc độc đáo, phụ kiện hợp lý, lắp ráp chính xác và có tuổi thọ dài Các con lăn băng tải có khả năng bôi trơn chống ma sát, chống va đập, loại bỏ tiếng ồn và độ rung, chống bám dính và chống

ăn mòn, có bề mặt nhẵn rất dễ vệ sinh Hiệu suất ổn định của các con lăn có thể vận hành trơn tru toàn bộ băng tải

Ứng dụng:

- Hoạt động theo cơ chế đơn giản, băng tải được cấp nguồn quachuyển động làm cho con lăn quay Vòng quay của con lăn sẽđẩy sản phẩm dọc theo băng tải Ưu điểm của băng tải con lănlắp đặt dễ dàng, hoạt động yên tĩnh, tiết kiệm điện năng, dễ bảotrì, chi phí thấp, thích nghi với nhiều lĩnh vực sản xuất Với

băng tải con lăn trong khi hoạt động cũng rất an toàn cho mọingười làm việc.

- Trọng lực của con lăn băng tải sẽ truyền tải các vật liệu cótrọng lượng nhẹ, trung bình và nặng có đáy phẳng vững chắcnhư thùng giấy, hộp, thùng carton, và loại bỏ các hoạt động

xử lý sản phẩm theo cách thủ công, chúng giúp di chuyển hànghóa trên một khoảng cách dài đơn giản và nhanh gọn giúp tăngnăng suất lao động

Các loại con lăn băng tải:

 Con lăn băng tải bằng cao su:

* Ưu điểm:

-Con lăn băng tải cao su có khả năng chịu mài mòn và tuổi thọ cao-Con lăn cao su có khả năng chống mài mòn gấp 10 lần so với nhựa và 7 lần so với thép

-Con lăn băng tải cao su có độ bền và chịu độ va đạp cao nhất so với bất kỳ loại con lăn làm băng tải khác

-Con lăn bọc cao su làm giảm tiếng ồn và độ rung, có thể bảo vệ

bề mặt của sản phẩm trong quá trình xử lý

-Loại con lăn băng tải cao su phù hợp lý tưởng cho các ứng dụng công nghiệp trong môi trường phức tạp và khắc nghiệt

* Ứng dụng:

Con lăn bọc cao su được sử dụng trong một số ngành như sản xuất bao bì, may mặc, sản xuất kinh, lắp ráp, hoặc vận chuyển hàng hóa khác Con lăn bọc cao su hiện đang được sử dụng rất nhiều trong ngành công nghiệp hóa chất, có thể làm việc trong thời gian dài mà vẫn đảm bảo độ bền của con lăn Hãy tìm hiểu thêm về con lăn bọc cao su

Hình 2 10.Băng tải cao su

 Con lăn băng tải bằng Inox

* Ưu điểm:

-Con lăn Inox có độ sáng bóng cao, tăng tính thẩm mỹ cho sản phẩm

-Inox là vật liệu dễ làm sạch và vệ sinh

-Con lăn băng tải Inox đáp ứng các nhu cầu nghiêm ngặt từ việc

xử lý các sản phẩm phẩm đóng gói cho đến các khu vực chế biến thực phẩm đòi hỏi phải vệ sinh thường xuyên liên tục

-Loại con lăn Inox sử dụng phổ biến nhất là Inox 304 có độ bền cao

-Với đặc tính chống ăn mòn cao nên con lăn băng tải Inox có thể được sử dụng trong điều kiện môi trường khắc nghiệt, ẩm ướt cao

*Ứng dụng:

Con lăn băng tải làm bằng Inox phù hợp với ngành công nghiệp thực phẩm, dược phẩm, hóa chất mang lại hiệu quả cao nhất khi sử dụng Ngoài ra con lăn Inox vượt trội hơn đáng kể so với các loại con lăn khác trong các ứng dụng công nghiệp nặng

Hình 2 11 Con lăn Inox

 Con lăn băng tải bằng thép

* Ưu điểm:

-Con lăn băng tải thép với nhiều tính năng đa dạng, chống bám bụi, chống mài mòn, có thể làm việc trong nhiều điều kiện môi trường khác nhau

-Thép cũng được ưu tiên hơn nhôm trong môi trường mà các con lăn sẽ cần phải chịu được nhiệt độ cao hơn (lên đến 350 độ).-Với các loại con lăn bằng thép dễ làm sạch là sự lựa chọn phổ biến cho các môi trường có điều kiện vệ sinh nghiêm ngặt

* Ứng dụng:

Con lăn băng tải thép có thể xử lý vật liệu có tải trọng lớn dễ dàng, giúp tăng năng suất lao động Hệ thống con lăn thép sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp năng với hiệu suất vận chuyển cao Hãy tìm hiểu thêm về con lăn thép

Hình 2 12. Con lăn thép

2.3 Lựa chọn Vật liệu làm khung

Căn cứ vào các ưu điểm về cơ cấu và vật liệu ở trên em chọn:

- Khung: dựa vào các ưu điểm đước nêu ở trên em chọn nhôm định hình vàthép với kích thước hợp lí

- Băng tải: qua việc phân tích các cơ cấu truyền động trên em quyết địnhchọn cơ cấu truyền động đai sử dụng đai dẹt cho đồ án của mình

- Con lăn băng tải: Vì đây là cơ cấu thieets yếu của máy dán thùng tự độngnên em chọn con lăn bằng thép với các ưu điểm chống bám bụi, chốngmài mòn tốt

2.4 Tính toán động học

2.4.1 Tính toán lựa chọn động cơ

- Khoảng cách giữa hai băng tải phải phù hợp với kích thước chiều rộng củanhiều loại thùng nên em chọn khoảng cách có thể điều chỉnh được trong khoảng30÷130 (mm) thông qua một cơ cấu tay quay

- Thời gian vận chuyển một thùng:

t = 3600/Z = 3600/2400 = 1,5 (giây)

(Trong đó: Z là năng suất dán thùng dự kiến trong 1 giờ)

- Vận tốc của băng tải:

v = a/(t.i) = 0.4/(1,5.1) = 0,27 (m/s)

 Công suất làm việc

Để chọn động cơ điện, cần tính công suất cần thiết:

Nếu gọi Plv – công suất làm việc trên băng tải

ηC – hiệu suất chung toàn hệ thống

PYC– công suất cần thiết, thì:

PYC = Plv/ηC Trong đó:

Plv = Fv/1000 Với F là lực kéo băng tải

ηKn - hiệu suất khớp nối

ηOL- hiệu suất một cặp ổ lăn được che kín

ηBR- hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ được che kín

ηd- hiệu suất bộ truyền đai để hở

Công suất cần thiết trên trục động cơ

PYC = Plv/η ≈ 65W

=> Vậy dựa theo tiêu chí đã tính toán ở trên ta chọn động cơ “Động cơ giảm tốc,