Hệ thống chiết rót và đóng nắp chai tự động

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG BĂNG CHUYỀN CHIẾT RÓT VÀ ĐÓNG NẮP CHAI TỰ ĐỘNG Ngành KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ ,Trong quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa, tự động hóa là một nhân tố đóng vai trò quan trọng. Nhờ có tự động hóa trong công nghiệp, các nhà máy đã và đang trở nên hiệu quả hơn trong việc sử dụng năng lượng, nguyên vật liệu và nguồn nhân lực. Ngày nay, nhu cầu sử dụng các sản phẩm đóng gói, đóng chai ngày càng phổ biến. Để đạt được hiệu quả cao thì không thể thiếu các dây chuyền, hệ thống sản xuất tự động. Các hệ thống này thường được điều khiển bởi bộ lập trình PLC, là bộ lập trình được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau trong công nghiệp bởi tính năng ưu việt của nó. Với các tiêu chuẩn trong công nghiệp cao và khả năng lập trình logic mạnh, PLC là đầu não quan trọng và linh hoạt trong điều khiển tự động hóa. Vì vậy trong phạm vi hiểu biết của mình, nhóm đã lựa chọn đề tài “ Thiết kế và chế tạo mô hình hệ thống băng chuyền chiết rót và đóng nắp chai tự động”. Đề tài “Thiết kế và chế tạo mô hình hệ thống băng chuyền chiết rót và đóng nắp chai tự động” nhằm ứng dụng tự động hóa vào trong công nghiệp, nó sẽ làm tăng năng suất và tránh những sai sót có thể xảy ra trong quá trình sản xuất. Các thành viên đã ứng dụng và thực hành các kiến thức về thiết kế cơ khí, gia công cơ khí, lập trình điều khiển PLC,… đã học trong thời gian qua vào thực tế, nhằm củng cố lại kiến thức hỗ trợ cho việc đi làm sau này. Sau thời gian nghiên cứu đề tài, tính toán, thiết kế, chế tạo mô hình “Hệ thống băng chuyền chiết rót và đóng nắp chai tự động”. Nhóm đã gia công và hoàn thành các thành phần chính như: Băng tải, cơ cấu bơm nước, mâm xoay, cơ cấu cấp nắp, cơ cấu vặn nắp. Nhóm đã từng bước hoàn thiện mô hình và vận hành đạt được độ ổn định tương đối.

MÃ ĐỀ TÀI:

Viện Kỹ thuật Hutech

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 : MSSV : Lớp : Điện thoại : Email : Ngành : Kỹ thuật Cơ Điện Tử

2 Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo mô hình hệ thống băng chuyền chiếc rót và đóng nắp

- Lên ý tưởng thiết kế bản vẽ

- Lên ý tưởng vẽ băng chuyền

- Thiết kế hệ thống PLC và điện điều khiển

- Tính toán lựa chọn và mua PLC

- Tính toán và lựa chọn cảm biến

- Tính toán lựa chọn động cơ

- Viết code PLC

- Tiềm kiếm lựa chọn các van khí nén và máy nén khí

- Gia công các chi tiết cần thiết

- Lắp ráp và hoàn thiện máy

TP HCM, ngày 03 tháng 5 năm 2022

Sinh viên thực hiện Giảng viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

MÃ ĐỀ TÀI:

Viện Kỹ thuật Hutech

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 : MSSV : Lớp : Điện thoại : Email : Ngành : Kỹ thuật Cơ Điện Tử

2 Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo mô hình hệ thống băng chuyền chiếc rót và đóng nắp

- Lên ý tưởng thiết kế bản vẽ

- Tính toán, thiết kế và vẽ bàn xoay

- Tính toán thiết kế lựa chọn và mua vật liệu làm khung máy

- Gia công bàn xoay

- Tính toán và lựa chọn hành trình xilanh

- Gia công các chi tiết cần thiết

- Lắp ráp và hoàn thiện máy

- Trình bày thuyết minh

TP HCM, ngày 03 tháng 5 năm 2022

MÃ ĐỀ TÀI:

MÃ ĐỀ TÀI:

Viện Kỹ thuật Hutech

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 .MSSV : Lớp : Điện thoại Email : Ngành : Kỹ thuật Cơ Điện Tử

2 Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo mô hình hệ thống băng chuyền chiếc rót và đóng nắp

- Tính toán, thiết kế và vẽ băng chuyền

- Tính toán lựa chọn và mua động cơ ( bơm, động cơ băng chuyền)

- Tính toán và lựa chọn cảm biến

- Tính toán và lựa chọn động cơ

- Xuất bản vẽ chế tạo

- Gia công các chi tiết cần thiết

- Lắp ráp và hoàn thiện máy

TP HCM, ngày 03 tháng 5 năm 2022

Sinh viên thực hiện Giảng viên hướng dẫn

L I CAM ĐOAN Ờ

Chúng tôi cam đoan đây là công trình nghiên c u c a chúng tôi.ứ ủ

Các s li u, k t qu nêu trong lu n văn là trung th c và ch a t ng đ c aiố ệ ế ả ậ ự ư ừ ượ

công b trong b t kỳ công trình nào khácố ấ

Tp H Chí Minh, ngày ồ 24 tháng 07 năm 202

(Ký tên và ghi rõ h tên)ọ

L I C M N Ờ Ả Ơ

Đ hoàn thành đ tài này, nhóm chúng em xin c m n Ban giám hi uể ề ả ơ ệ

tr ng Đ i H cườ ạ ọ Công Nghệ Tp.HCM đã t oạ đi uề ki nệ t tố nh tấ về cơ sở v tậ

ch tấ cho chúng em và xin c m n chân thành th y đã t n tình h ng d nả ơ ầ ậ ướ ẫ

nhóm chúng em t ng b c hoàn thành đ án t từ ướ ồ ố nghi p.ệ

Qua quá trình tìm hi u và th c hi n đ tài, nhóm chúng em đã rút raể ự ệ ề

đ c r t nhi u bài h c kinh nghi m cũng nh phát huy t t kỹ năng làmượ ấ ề ọ ệ ư ố

vi c nhóm, hoàn thành đúng ti n đ đ ra Bên c nh đó còn giúp t ng thànhệ ế ộ ề ạ ừ

viên trong nhóm có th v n d ng ki n th c đã h c,ể ậ ụ ế ứ ọ phát tri nể khả năng tìm

ki mế tài li u,ệ h cọ h iỏ từ đó áp d ngụ vào th cự ti nễ và gi iả quy t v n đ m tế ấ ề ộ

cách khoa h cọ h n.ơ

Tuy nhiên, nhóm v nẫ còn h nạ chế về ki nế th cứ cũng như kinh nghi mệ

làm đề tài, vì v y sẽ không tránh kh i nh ng sai sót ngoài ý mu n trong quáậ ỏ ữ ố

trình làm thi t k và bài lu n R t mong s đóng góp ý ki n, l i phê bình tế ế ậ ấ ự ế ờ ừ

phía các th y, cô, các b n bè đ hoàn thi n h n v n ki n th c c aầ ạ ể ệ ơ ố ế ứ ủ mình

L i cu i cùng, chúng em xin kính chúc th yờ ố ầ th t nhi u s c kh e, thànhậ ề ứ ỏ

công và h nhạ phúc, chúc cho nhà tr ngườ ngày càng phát tri nể h nơ để mang

l iạ nhi u l i ích h n cho các th h sinh viên sauề ợ ơ ế ệ này

TÓM TẮT

Trong quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa, tự động hóa là một nhân tố

đóng vai trò quan trọng Nhờ có tự động hóa trong công nghiệp, các nhà máy đã

và đang trở nên hiệu quả hơn trong việc sử dụng năng lượng, nguyên vật liệu và

nguồn nhân lực Ngày nay, nhu cầu sử dụng các sản phẩm đóng gói, đóng chai

ngày càng phổ biến Để đạt được hiệu quả cao thì không thể thiếu các dây

chuyền, hệ thống sản xuất tự động Các hệ thống này thường được điều khiển bởi

bộ lập trình PLC, là bộ lập trình được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau

trong công nghiệp bởi tính năng ưu việt của nó Với các tiêu chuẩn trong công

nghiệp cao và khả năng lập trình logic mạnh, PLC là đầu não quan trọng và linh

hoạt trong điều khiển tự động hóa Vì vậy trong phạm vi hiểu biết của mình,

nhóm đã lựa chọn đề tài “ Thiết kế và chế tạo mô hình hệ thống băng chuyền

chiết rót và đóng nắp chai tự động”

Đề tài “Thiết kế và chế tạo mô hình hệ thống băng chuyền chiết rót và đóng

nắp chai tự động” nhằm ứng dụng tự động hóa vào trong công nghiệp, nó sẽ làm

tăng năng suất và tránh những sai sót có thể xảy ra trong quá trình sản xuất Các

thành viên đã ứng dụng và thực hành các kiến thức về thiết kế cơ khí, gia công cơ

khí, lập trình điều khiển PLC,… đã học trong thời gian qua vào thực tế, nhằm

củng cố lại kiến thức hỗ trợ cho việc đi làm sau này

Sau thời gian nghiên cứu đề tài, tính toán, thiết kế, chế tạo mô hình “Hệ

thống băng chuyền chiết rót và đóng nắp chai tự động” Nhóm đã gia công và

hoàn thành các thành phần chính như: Băng tải, cơ cấu bơm nước, mâm xoay, cơ

cấu cấp nắp, cơ cấu vặn nắp Nhóm đã từng bước hoàn thiện mô hình và vận

hành đạt được độ ổn định tương đối

In the process of industrialization and modernization, automation is an

important factor Thanks to industrial automation, factories have been becoming

more efficient in using energy, materials and human resources Nowadays, the

need of using packaged and bottled products is increasingly popular To achieve

high efficiency, automatic production lines and systems are indispensable These

systems are usually controlled by PLC programmers, which are used in many

different fields of industry because of its superior features With high industry

standards and strong logic programming capabilities, PLC is an important and

flexible brain in automation control Therefore, within the scope of our

knowledge, the group has chosen the topic "Design and manufacture a model of

automatic bottle filling and capping conveyor system"

The topic "Design and manufacture a model of automatic bottle filling and

capping conveyor system" to apply automation in industry, it will increase

productivity and avoid possible errors in the production process production

process The members applied and practiced the knowledge of mechanical

design, mechanical processing, PLC control programming, etc learned in the

past time into practice, in order to consolidate knowledge to support the work

later

After studying the topic, calculating, designing and manufacturing the model

"Automatic bottle filling and capping conveyor system" The group has

processed and completed the main components such as: Conveyor belt, water

pump mechanism, turntable, cap feeding mechanism, cap screwing mechanism

The team has gradually perfected the model and achieved relative stability

M C L C Ụ Ụ

L I CAM ĐOAN Ờ i

L I C M N Ờ Ả Ơ ii

TÓM T T Ắ iii

ABSTRACT iv

M C L C Ụ Ụ v

DANH SÁCH CÁC HÌNH vii

DANH SÁCH CÁC B NG Ả ix

L I M Đ U Ờ Ở Ầ 1

Ch ng 1 ươ : GI I THI U Ớ Ệ 2

1.1 Đ t v n ặ ấ đề 2

1.2 Ý nghĩa khoa h c và th c ti n c a đ ọ ự ễ ủ ề tài 3

1.3 M c tiêu và đ i t ng nghiên ụ ố ượ c u ứ 4

1.4 Ph ng pháp nghiên c u ươ ứ 5

1.5 Gi i H n Đ ớ ạ ề Tài 6

Ch ng 2 ươ : T NG QUAN GI I PHÁP Ổ Ả 8

2.1 Các ph ng pháp đ nh l ng ươ ị ượ 8

2.2 Ph ng pháp chi t s n ph m ươ ế ả ẩ 8

2.3 Ch n ph ng pháp ọ ươ 13

Ch ng 3 ươ : PH ƯƠ NG PHÁP GI I QUY T Ả Ế 14

3.1 Th c tr ng công ty ự ạ ở 14

3.2 Ph ng pháp gi i quy t th c t ươ ả ế ự ế 16

Ch ng 4 ươ : QUY TRÌNH THI T K Ế Ế 19

4.1 S đ h th ng ơ ồ ệ ố chi t rót và đóng n p t đ ng ế ắ ự ộ 19

4.2 Thi t k ế ế máng tr t c p n p ượ ấ ắ 20

4.3 Thi t k c c u ế ế ơ ấ v n n p ặ ắ 22

4.4 Thi t k ế ế mâm xoay 25

4.5 Thi t k băng ế ế t i ả 26

4.6 Thi t k h th ng đi u khi n ế ế ệ ố ề ể 32

4.7 Thi t k t ng ế ế ừ kh i ố 34

Ch ng 5 ươ :THI CÔNG 48

5.1 Gia công c khí ơ 48

5.2 L p r p ắ ắ 54

5.3 Hoàn thi n mô hình chi t rót và đóng n p chai, ch y th và ệ ế ắ ạ ử đi u ch nh ề ỉ 57

Ch ng 6 ươ : K T LU N VÀ H Ế Ậ ƯỚ NG PHÁT TRI N Ể 61

6.1 K t qu đ ế ả ề tài 61

6.2 H ng phát ướ tri n ể 61

TÀI LI U THAM KH O Ệ Ả 63

PH L C Ụ Ụ 1: TÍNH TOÁN THI T K Ế Ế 64

1 Tính toán thi t k ế ế băng t i ả 64

2 Tính toán thi t k ế ế c m đóng và v n n p ụ ặ ắ 65

3 Tính toán thi t k ế ế mâm xoay 66

PH L C 2: THÔNG S CHI TI T Ụ Ụ Ố Ế 67

1 C m bi n v t c n h ng ngo i E3F-DS30C4 ả ế ậ ả ồ ạ 67

2 C m bi n màu s c TCS3200 ả ế ắ 68

3 Máy b m DP - 512 ơ 70

PH L C Ụ Ụ 3: CH ƯƠ NG TRÌNH PLC 71

PH L C Ụ Ụ 4 : QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 73

1 Tên chi ti t: Kh p n i ế ớ ố 73

2 Kh p n i ớ ố 73

PH L C 5: B N VẼ THI T K Ụ Ụ Ả Ế Ế 81

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2 1 Nguyên lý chi t rót b ng ph ng pháp rót áp su t th ngế ằ ươ ấ ườ 9

Hình 2 2 Ph ng pháp chi t rót chân khôngươ ế 10

Hình 2 3 Ph ng pháp chi t rót đ ng ápươ ế ẳ 11

Hình 2 4 C c u rót ki u vanơ ấ ể 12

Hình 3 1 Nguyên lý chi t rót đóng chaiế 17

Hình 4 1 S đ h th ng chi t rót và đóng n p chai.ơ ồ ệ ố ế ắ 19

Hình 4 2 Máng tr t n pượ ắ 21

Hình 4 3 Minh h a ph ng pháp v n n p chaiọ ươ ặ ắ 22

Hình 4 4 Đ ng c gi m t c ộ ơ ả ố JGB37-520 23

Hình 4 5 Xilanh tác d ng m t chi uụ ộ ề 24

Hình 4 6 Xilanh tác d ng hai chi uụ ề 24

Hình 4 7 C c u mâm xoayơ ấ 25

Hình 4 8 Đ ng c b c ST4118L1804.ộ ơ ướ 26

Hình 4 9 C u t o chung c a bang t i.ấ ạ ủ ả 27

Hình 4 10 Băng t i pvc.ả 29

Hình 4 11 Đ ng c JGY37-520.ộ ơ 30

Hình 4 12 Mô hình băng t i c a h th ng c p phôi.ả ủ ệ ố ấ 31

Hình 4 13 S đ kh i h th ng.ơ ồ ố ệ ố 32

Hình 4 14 L u đ gi i thu tư ồ ả ậ 34

Hình 4 15 M t gi i pháp t đ ng hóa cho gia công, l p ráp, chuy n giao, ộ ả ự ộ ắ ể ki m tra, đóng gói c a phôi gia công.ể ủ 35

Hình 4 16 PLC board FX3U 24MT 6AD 2DA RS485 36

Hình 4 17 PLC là m t máy vi tính dành riêng cho m c đích công nghi p.ộ ụ ệ 37

Hình 4 18 S phát tri n các dòng PLCự ể 38

Hình 4 19 S đ chân Boar PLC FX3U- 24MTơ ồ 40

Hình 4 20 C m bi n E3F-DS30C4.ả ế 41

Hình 4 21 C m bi n quang Omron E3Z - D81.ả ế 42

Hình 4 22 M ch n i dây cho đ ng c b c.ạ ố ộ ơ ướ 43

Hình 4 23 S đ n i dây c m khí nén.ơ ồ ố ụ 45

Hình 4 24 Relay 24V và van đi n t 5/2 1coil.ệ ừ 45

Hình 4 25 Ngu n t ong.ồ ổ 46

Hình 4 26 S đ n i dây theo ki u Sink và Sourceơ ồ ố ể 47

Hình 5 1 Tiện núm vặn nắp chai 48

Hình 5 2 Tiện khớp nối 49

Hình 5 3 Thành phẩm sau khi tiện 49

Hình 5 4 Hàn các linh kiện lại với nhau 50

Hình 5 5 Máng trượt thực tế sau gia công 50

Hình 5 6 Cắt mặt mâm xoay 51

Hình 5 7 Đế bàn xoay sau khi gia công 51

Hình 5 8 Mâm xoay sau khi gia công 52

Hình 5 9 Hàn các thanh kẹp chai 52

Hình 5 10 Thanh k p tr c sau.ẹ ướ 53

Hình 5 11 Đ gá đ ng c sau gia côngồ ộ ơ 53

Hình 5 12 Bao bàn xoay sau khi gia công 54

Hình 5 13 L p c m bàn xoay vào m t bàn.ắ ụ ặ 54

Hình 5 14 L p c m c p n p vào bàn.ắ ụ ấ ắ 55

Hình 5 15 L p băng t i tr c vào m t bàn.ắ ả ướ ặ 55

Hình 5 16 L p băng t i tr c vào m t bàn.ắ ả ướ ặ 56

Hình 5 17 L p thanh k p vào m t bànắ ẹ ặ 56

Hình 5 18 L p c m nh n và v n n p vào m t bàn.ắ ụ ấ ặ ắ ặ 57

Hình 5 19 Đi dây đi n và l p t đi n lên m t bàn.ệ ắ ủ ệ ặ 57

Hình 5 20 Mô hình sau khi hoàn thành 60

Hình Ph L c 2 1ụ ụ S đ dây c m bi n E3F-DS30C4ơ ồ ả ế 68

Hình Ph L c 2 2ụ ụ S đ chân c m bi n quangơ ồ ả ế 68

Hình Ph L c 2 3ụ ụ Kích th c c a c m bi n quangướ ủ ả ế 69

Hình Ph L c 2 5ụ ụ Máy b m n c DP - 512ơ ướ 70

DANH SÁCH CÁC B NG Ả B ng 4 1 ả Thành ph n hóa h c c aInox 304 ầ ọ ủ 20

B ng 4 2 ả Đ c đi m c tính c a Inox 304 ặ ể ơ ủ 21

B ng 4 3 ả So sánh ch c năng các dòng PLC ứ 38

B ng 4 4 ả Thông s kỹ thu t Boar PLC FX3U- 24MT ố ậ 39

Bảng 4 5 Cài đặt cường độ dòng điện 44

Bảng 4 6 Cài đặt vi bước cho driver 44

B ng 4 7 ả Đ a ch k t n i các thi t b v i PLC ị ỉ ế ố ế ị ớ 46

L I M Đ U Ờ Ở Ầ

Ngày nay v iớ sự phát tri nể c aủ các ngành công nghi pệ đi nệ tử và cơ khí,

trong đó đi uề khi nể tự đ ngộ hóa đóng vai trò r tấ quan tr ngọ trong m iọ lĩnh

v c.ự Bên c nhạ đó, Vi t Nam cũng đang đ y m nh quá trình công nghi p hóa,ệ ẩ ạ ệ

hi n đ i hóa đ t n c, do v y mà chúng ta c n ph i h c h i, ti p thu vàệ ạ ấ ướ ậ ầ ả ọ ỏ ế

v n d ng đi u khi n t đ ng trong quá trình s n su t m t cách th t hi uậ ụ ề ể ự ộ ả ấ ộ ậ ệ

qu , góp ph n phát tri n n n khoa h c kỹ thu t n cả ầ ể ề ọ ậ ướ nhà

D aự theo quá trình quan sát và tìm hi uể trong th cự t ,ế nhóm nh nậ th yấ

r ngằ trong các dây chuy n s n su t c a các doanh nghi p thì khâu c p phôiề ả ấ ủ ệ ấ

là khâu khá quan tr ng trong quá trình gia công s n su t Chính vì v y màọ ả ấ ậ

nhóm đã quy t đ nh tìm hi u và nghiên c u sâu h n v “ế ị ể ứ ơ ề Thi t k và chế ế ế

t o mô hình h th ng băng chuy n chiạ ệ ố ề ết rót và đóng n p chai t đ ng”ắ ự ộ

Nhóm hy v ng đ tài này sẽ là c s cho các nhóm sau có th tham kh o,ọ ề ơ ở ể ả

ti p t c nghiên c u phát tri n m r ng h n cho nhi u m c đích ng d ngế ụ ứ ể ở ộ ơ ề ụ ứ ụ

trong đ i s ng, s n xu t.ờ ố ả ấ

Ch ươ ng 1 : GI I THI U Ớ Ệ 1.1.Đ t v n ặ ấ đề

Ngày nay, vi c ng d ng khoa h c – công ngh vào lao đ ng s n xu t làệ ứ ụ ọ ệ ộ ả ấ

m t nhu c u không th thi u Nó quy t đ nh vi c tăng năng su t lao đ ng,ộ ầ ể ế ế ị ệ ấ ộ

h giá thành s n ph m, gi m nh s c lao đ ng cho ng i lao đ ng, nângạ ả ẩ ả ẹ ứ ộ ườ ộ

cao hi u qu kinh t , ch t l ng s n ph m.ệ ả ế ấ ượ ả ẩ

Đ i v i m t đ t n c đang trong th i kì phát tri n c a s nghi p côngố ớ ộ ấ ướ ờ ể ủ ự ệ

nghi p hóa – hi n đ i hóa nh n c ta hi n nay, vi c t ng b c c gi i hóaệ ệ ạ ư ướ ệ ệ ừ ướ ơ ớ

ho t đ ng lao đ ng s n xu t là r t quan tr ng và là m t vi c làm h t s cạ ộ ộ ả ấ ấ ọ ộ ệ ế ứ

c n thi t S phát tri n c a công ngh đ c bi t là công ngh t đ ng đã t oầ ế ự ể ủ ệ ặ ệ ệ ự ộ ạ

ra hang lo t dây chuy n s n xu t, máy móc hi n đ i v i nh ng đ c đi mạ ề ả ấ ệ ạ ớ ữ ặ ể

v t tr i nh s chính xác cao, t c đ nhanh, kh năng thích ng, sượ ộ ờ ự ố ộ ả ứ ự

chuyên môn hóa… đã và đang đ c ng d ng r ng rãi n n công nghi pượ ứ ụ ộ ề ệ

hi n đ i.ệ ạ

Công ngh t đ ng hóa đang tr thành m t ngành kỹ thu t đa nhi m v ,ệ ự ộ ở ộ ậ ệ ụ

nó đáp ng nh ng đòi h i không ng ng c a các ngành khác nh trong côngứ ữ ỏ ừ ủ ư

nghi p, xây d ng, y t … k c trong nông lâm và ngày càng ng d ng trongệ ự ế ể ả ứ ụ

đ i s ng th c t hàng ngày.ờ ố ự ế

Nh công ngh thông tin, công ngh đi n t đã phát tri n nhanh chóngờ ệ ệ ệ ử ể

làm xu t hi n m t lo i đi u khi n thi t b kh trình PLC.ấ ệ ộ ạ ề ể ế ị ả

Đ th c hi n công vi c m t cách khoa h c nh m đ t đ c s l ng s nể ự ệ ệ ộ ọ ằ ạ ượ ố ượ ả

ph m l n, nhanh mà l i ti n l i v kinh t Các công ty, xí nghi p s n xu tẩ ớ ạ ệ ợ ề ế ệ ả ấ

th ng s d ng công ngh l p trình PLC Dây chuy n s n xu t t đ ng PLCườ ử ụ ệ ậ ề ả ấ ự ộ

gi m s c lao đ ng c a công nhân mà s n xu t đ t hi u qu cao đáp ng k pả ứ ộ ủ ả ấ ạ ệ ả ứ ị

th i cho đ i s ng xã h i.ờ ờ ố ộ

Trong công nghi p, trong nh ng nhà máy s n xu t n c u ng đóng chaiệ ữ ả ấ ướ ố

thì dây chuy n chi t rót và đóng n p là m t khâu không th thi u và r tề ế ắ ộ ể ế ấ

quan tr ng.ọ

Xu t phát t nhu c u s n xu t đó, nhóm chúng em đã ch n đ tài: “ Thi tấ ừ ầ ả ấ ọ ề ế

k và ch t o máy rót n c”, nh m ph c v vi c chi t rót s n ph m choế ế ạ ướ ằ ụ ụ ệ ế ả ẩ

các ngành s n xu t có nhu c u Và đây cũng chính là đ tài t t nghi p c aả ấ ầ ề ố ệ ủ

nhóm chúng em

1.2.Ý nghĩa khoa h c và th c ti n c a đ ọ ự ễ ủ ề tài

Cu c s ng con ng i ngày m t phát tri n kéo theo các nhu c u đ đápộ ố ườ ộ ể ầ ể

ng v i cu c s ng càng tăng cao, và v n đ n c s ch là m t trong nh ng

v n đ c p thi t, nó nh h ng tr c ti p đ n s c kh e, cu c s ng conấ ề ấ ế ả ưở ự ế ế ứ ỏ ộ ố

ng i và đi u đ c bi t là n c u ng h ng ngày.ườ ề ặ ệ ướ ố ằ

Đ s d ng n c u ng h ng ngày thì h u h t các h gia đình, c quan, xíể ử ụ ướ ố ằ ầ ế ộ ơ

nghi p,… đ u ch n n c u ng đóng s n b ng chai ho c thùng… v i vi cệ ề ọ ướ ố ẵ ằ ặ ớ ệ

l a ch n này thì r t là ti n l i, nhanh chóng và không ph i t n nhi u th iự ọ ấ ệ ợ ả ố ề ờ

gian nh đun n c sôi hay l c n c…, nh ng đ ng th i nó cũng đ t ra câuư ướ ọ ướ ư ồ ờ ặ

h i vô cùng l n đó là: “li u n c đóng s n trong chai, thùng…đã đ m b o anỏ ớ ệ ướ ẵ ả ả

toàn v sinh th c ph m hay ch a? và giá c hi n t i c a nó là nh thệ ự ẩ ư ả ệ ạ ủ ư ế

nào?”

V i nh ng yêu c u trên nhóm chúng em đã áp d ng các c c u c khí đ nớ ữ ầ ụ ơ ấ ơ ơ

gi n, g n nh , không ph i áp d ng nhi u nh ng h th ng ph c t p trongả ọ ẹ ả ụ ề ữ ệ ố ứ ạ

dây chuy n chi t rót Tuy h th ng không quá ph c t p so v i nh ng s nề ế ệ ố ứ ạ ớ ữ ả

ph m trong và ngoài n c nh ng hi u qu cũng không h thua kém và đi uẩ ướ ư ệ ả ề ề

đ c bi t là hoàn toàn h p v sinh th c ph m t các khâu xúc r a đ n khâuặ ệ ợ ệ ự ẩ ừ ử ế

chi t rót.ế  

V i m c dân s ngày càng đông, nhu c u s d ng n c ngày càng l n,ớ ứ ố ầ ử ụ ướ ớ

cu c s ng ngày càng phát tri n bên c nh v i nhu c u s d ng n c s ch vàộ ố ể ạ ớ ầ ử ụ ướ ạ

an toàn không ng ng gia tăng Đ đáp ng nh ng đi u đó, hi n nay có r từ ể ứ ữ ề ệ ấ

nhi u nhà máy, c s s n xu t n c l c, v i dây chuy n và quy mô r t l nề ơ ở ả ấ ướ ọ ớ ề ấ ớ

v sinh an toàn đ m b o n c s ch thì còn là m t v n đ không ph i c sệ ả ả ướ ạ ộ ấ ề ả ơ ở

s n xu t nào cũng làm đ c.ả ấ ượ

S n ph m s n xu t đ c b o qu n trong chai l , ngoài s b o qu n c aả ẩ ả ấ ượ ả ả ọ ự ả ả ủ

các hóa ch t (n u có) thì rõ ràng ph i đ c đóng n p c n th n đ nh mấ ế ả ượ ắ ẩ ậ ể ằ

b o qu n m t cách t t nh t cho s n ph m, và hi n nay các s n ph m đóngả ả ộ ố ấ ả ẩ ệ ả ẩ

chai đ c s n xu t ngày càng nhi u ph c v nhu c u ngày càng cao c a xãượ ả ấ ề ụ ụ ầ ủ

h i, m t ph n do các s n ph m đóng chai nói chung đ c b o qu n t t h nộ ộ ầ ả ẩ ượ ả ả ố ơ

và có th đ đ c lâu h n so v i khi b o qu n trong h p, túi nilong…và t tể ể ượ ơ ớ ả ả ộ ấ

nhiên m t ph n n a đó là v m t th m mỹ c a s n ph m ( đây ch a nóiộ ầ ữ ề ặ ẩ ủ ả ẩ ở ư

v nhãn mác c a s n ph m) nên các s n ph m đóng trong chai, l ngàyề ủ ả ẩ ả ẩ ọ

càng đ c s n xu t nhi u h n Và t t nhiên song song v i nó là công nghượ ả ấ ề ơ ấ ớ ệ

đóng n p chai đi u khi n b ng h th ng PLC, khâu không th thi u trongắ ề ể ằ ệ ố ể ế

dây chuy n s n xu t các s n ph m đóng chai.ề ả ấ ả ẩ

1.3.M c tiêu và đ i t ụ ố ượ ng nghiên c u ứ

1.3.1 M c ụ tiêu

Khi thi t k đ tài này chúng em đ a ra m c tiêu nh sau: ế ế ề ư ụ ư

- Thi t k các chi ti t c n gia công: các chi ti t băng t i, các chi ti tế ế ế ầ ế ả ế

c m bàn xoay, các chi ti t c m c p n p chai, c m nh n và v n n pụ ế ụ ấ ắ ụ ấ ặ ắ

- Tìm hi u các lo i van khí nén, r -le ể ạ ơ

- L p trình đi u khi n h th ng ậ ề ể ệ ố

- L p ghép các chi ti t thành mô hình hoàn ch nh.ắ ế ỉ

- Th c nghi m ch y mô hình, có th lo i b nh ng s n ph m l i.ự ệ ạ ể ạ ỏ ữ ả ẩ ỗ

Khi mô hình ho t đ ng có th ch y v i công su t 1000 chai/gi , ch uạ ộ ể ạ ớ ấ ờ ị

đ c t i tr ng 10kg, h th ng c p n p t đ ng, phân bi t đ c nh ng s nượ ả ọ ệ ố ấ ắ ự ộ ệ ượ ữ ả

ph m l i.ẩ ỗ

1.3.2 Đ i t ố ượ và ph m vi ng ạ nghiên c u ứ

- Đ i t ng nghiên c u:ố ượ ứ

+ Các ph ng pháp tính toán, thi t k và ch t o các chi ti t hay c m chiươ ế ế ế ạ ế ụ

ti t theo nguyên lý vá các thông s c b n H th ng đi u khi n tế ố ơ ả ệ ố ề ể ự

+ Tính toán, thi t k , ch t o h th ng chi t rót H th ng bao g mế ế ế ạ ệ ố ế ệ ố ồ

nh ng ph n chính nh : băng t i, c c u b m n c, mâm xoay, c c uữ ầ ư ả ơ ấ ơ ướ ơ ấ

M ch đi u khi n trung tâm PLC c a ạ ề ể ủ Mitsubishi: đi u khi n xuyên su tề ể ố

h th ng ệ ố v n chuy n chai,ậ ể chi t rót, đóng n p ế ắ

Khung s n: đ c làm b ng ườ ượ ằ g và nhôm đ nh hìnhỗ ị

Đ ng c xoay vòng b ng ộ ơ ằ mâm xoay: các chai đ c v n chuy n t đ ngượ ậ ể ự ộ

trên băng chuy n xoay vòng liên t c vào h th ng chi t rót, xúc r aề ụ ệ ố ế ử

ng d n: b ng

Ố ẫ ằ nh a PE, ự ch t li u an toàn, không đ c h i có th s d ngấ ệ ộ ạ ể ử ụ

trong ngành công nghi p d c ph m nên r t an toàn v i ng i sệ ượ ẩ ấ ớ ườ ử

d ng.ụ   ng nh a PEỐ ự  có đ b n cao, ch u đ c áp l c l n, ch u đ c s kh cộ ề ị ượ ự ớ ị ượ ự ắ

nghi t c a th i ti t.ệ ủ ờ ế

C c u c p n p t đ ng: g m 2 ph n chính thân tr t n p và mi ngơ ấ ấ ắ ự ộ ồ ầ ượ ắ ệ

k p n p ch s n đ chai qua g t l y n p.ẹ ắ ờ ẵ ể ạ ấ ắ

C c u đóng n p: g m piston xylanh đ y lên xu ng v trí đóng n p,ơ ấ ắ ồ ẩ ố ị ắ

đ ng c DC gi m t c dùng đ xoay đóng n p, bít cao su k p xylanh xoayộ ơ ả ố ể ắ ẹ

đóng n p ắ

Đ ng ray d n chai: Đ c t o thành t thanh Inox k p thân chai 2ườ ẫ ượ ạ ừ ẹ ở

băng t i giúp đ a chai vào mâm xoay và g t chai t mâm xoay ra băng t iả ư ạ ừ ả

Nguyên lý chi ti t máy, th c hành c khí: L a ch n tín toán thông s v tế ự ơ ự ọ ố ậ

li u cho đ tài,ệ ề gia công chi ti t hànế - c tắ - mài n i các v t li u v i nhauố ậ ệ ớ

thành mô hình hoành ch nhỉ Vẽ solidworks, m ch đi n: Dùng solidworks đạ ệ ể

thi t k mô ph ng c u t o c a h th ng, hình dung đ c mô hình nh thế ế ỏ ấ ạ ủ ệ ố ượ ư ế

nào t đó th c hi n đ tài v i thi t k t ng t Vẽ m ch đi n đ k t n iừ ự ệ ề ớ ế ế ươ ự ạ ệ ể ế ố

đi u khi n ch ng trình…ề ể ươ

Trau d i đ c kĩ năng tr giá, tìm hi u th tr ng linh ki n.ồ ượ ả ể ị ườ ệ

Ch n các ph ng pháp tính toánọ ươ

Các công th c tính toán m ch đi n và các thi t b đi nứ ạ ệ ế ị ệ

1.5 Gi i H n Đ ớ ạ ề Tài

Trong quy trình chiếc rót và đóng chai trong công nghiệp Họ có thể vẫn

chuyển chai ở một số lượng rất lớn và khả năng chịu tải của băng chuyền công

nghiệp cao hơn Do vậy, giới hạn của đề tài chỉ tính toán, thiết kế hệ thống chiết

rót và đống nắp với số lượng 4 chai và có khối lượng không lớn hơn 2kg Sử

dụng với loại chai có dung tích 455 ml Mô hình chỉ sử dụng cho các sản phẩm

tương tự Mô phỏng và thực nghiệm quá trình hoạt động của mô hình Tính toán

tải trọng băng tải và mâm xoay Tính lực đẩy của xy lanh Chế tạo máng trượt

bán tự động

Ch t l ng đ c chi t t i m c c đ nh trong chai b ng cách chi t đ y, sauấ ỏ ượ ế ớ ứ ố ị ằ ế ầ

đó l y kh i th tích bù tr ra kh i chai; khi đó m c l ng trong chai sẽ s tấ ố ể ừ ỏ ứ ỏ ụ

xu ng m t kho ng nh nhau b t k th tích c a các chai có b ng nhau hayố ộ ả ư ấ ể ể ủ ằ

không Ngoài ra còn s d ng ng thông h i, ch t l ng đ oc chi t t i khiử ụ ố ơ ấ ỏ ự ế ớ

ng p mi ng ng thông h i sẽ d ng l i Ph ng pháp này có đ chính xácậ ệ ố ơ ứ ạ ươ ộ

không cao, tuỳ thu c đ đ ng đ u c a chai.ộ ộ ồ ề ủ

2.1.3 Đ nh l ị ượ ng b ng cách chi t theo th i gian: ằ ế ờ

Cho ch t l ng ch y vào chai trong kho ng th i gian xác đ nh, có th xemấ ỏ ả ả ờ ị ể

nh th tích ch t l ng ch y là không đ i ph ng pháp n y ch áp d ng choư ể ấ ỏ ả ổ ươ ầ ỉ ụ

các s n ph m có giá tri th p, không yêu c u đ chính xác đ nh l ng.ả ẩ ấ ầ ộ ị ượ

Trong ba ph ng pháp đ nh l ng c b n: theo bình đ nh m c, đ nhươ ị ượ ơ ả ị ứ ị

l ng theo m c và đ nh l ng theo th i gian ch y thì ph bi n nh t đ i v iượ ứ ị ượ ờ ả ổ ế ấ ố ớ

s n ph m l ng là hai ph ng pháp đ u.ả ẩ ỏ ươ ầ

2.2.Ph ươ ng pháp chi t s n ph m ế ả ẩ

2.2.1 C c u rót có bình l ơ ấ ườ ng và van tr ượ t

C c u rót có bình l ng và van tr t đ c dùng trong ngành s a, r u,ơ ấ ườ ượ ượ ữ ượ

r u vang, và trong nhi u lãnh v c công nghiêp th c ph m khác đ rót s nượ ề ự ự ẩ ể ả

ph m th c ph m l ng ít nh t.ẩ ự ẩ ỏ ớ

Trong thùng rót có bình l ng, đáy bình v n ch t v i van tr t Ph n bênườ ặ ặ ớ ượ ầ

trên c a van tr t r ng còn ph n bên d i đ c Bên ph n r ng c a vanủ ượ ỗ ầ ướ ặ ầ ỗ ủ

tr t có l Van tr t di chuy n lên xu ng đ c bên trong m t ng lót l pượ ỗ ượ ể ố ượ ộ ố ắ

c đ nh d i đáy thùng ng lót có l n i v i ng d n s n ph m vào bao bì.ố ị ướ Ố ỗ ố ớ ố ẫ ả ẩ

M t lò xo l p đáy bình ch a luôn luôn gi cho van tr t v trí th pộ ắ ở ứ ữ ượ ở ị ấ

nh t Khi đó mi ng c a bình l ng n m bên d i m t thoáng chât l ngấ ệ ủ ườ ằ ướ ặ ỏ

trong bình ch a Khi nâng van tr t lên m t kho ng (chu kỳ rót) thì bìnhứ ượ ộ ả

l ng ch a ch t l ng đ c đ a lên cao h n m t thoáng trong bình ch a,ườ ứ ấ ỏ ượ ư ơ ặ ứ

đ ng th i x y ra s trùng khít các l c a van tr t và ng lót, nh đó ch tồ ờ ả ự ỗ ủ ượ ố ờ ấ

l ng trong bình l ng ch y vào vào bao bì ch a Sau khi ch y h t ch tỏ ở ườ ả ứ ả ế ấ

l ng thì bình l ng đ c h xu ng, ch t l ng l i ch y vào đ y bình l ngỏ ườ ượ ạ ố ấ ỏ ạ ả ầ ườ

và chu trình làm vi c sẽ l p l i.ệ ặ ạ

L ng ch t l ng ch y vào trong bao bì b ng th tích c a bình l ng, doượ ấ ỏ ả ằ ể ủ ườ

đó khi c n thay đ i đ nh l ng ph i thay đ i bình l ng khác có th tíchầ ổ ị ượ ả ổ ườ ể

thích h p.ợ

Hình 2 1 Nguyên lý chiết rót bằng phương pháp rót áp suất thường

Trong c c u rót chân không hi n nay dùng van bi ho c van tr t Trongơ ấ ệ ặ ượ

thân c a c c u rót có hai rãnh M t trong hai rãnh đó đ c n i v i b mủ ơ ấ ộ ượ ố ớ ơ

chân không, rãnh còn l i n i v i bình ch a s n ph m.ạ ố ớ ứ ả ẩ

v trí đóng, van tr t (ho c van bi) đóng c hai đ ng thông v i b m

chân không và s n ph m Khi có chai đ a vào, van đ c nâng lên và quáả ẩ ư ượ

trình rót b t đ u Không khí trong chai đ c b m chân không hút làm ápắ ầ ượ ơ

su t gi m Khi đó s n ph m t bình ch a sẽ ch y vào trong chai Quá trìnhấ ả ả ẩ ừ ứ ả

di n ra liên t c đ n khi chai đ c n p đ y s n ph m Khi đó đ ng ngễ ụ ế ượ ạ ầ ả ẩ ườ ố

hút khí sẽ b ng t kh i b m chân không, bên trong chai đ c thông áp vàị ắ ỏ ơ ượ

s n ph m ng ng ch y vào trong chai Tuy nhiên sẽ có m t l ng nh s nả ẩ ừ ả ộ ượ ỏ ả

ph m b hút theo không khí, ph n s n ph m n y sẽ đ c tách ra bìnhẩ ị ầ ả ẩ ầ ượ ờ

tách l ng đ t tr c máy hút chân không Thông th ng ng i ta đi u ch nhỏ ặ ướ ườ ườ ề ỉ

l ng s n ph m trong chai b ng cách s d ng ng thông áp có th d chượ ả ẩ ằ ử ụ ố ể ị

chuy n đ c ho c thay đ i th i gian hút chân khôngể ượ ặ ổ ờ

C c u rót chân không đ c dùng đ rót các s n ph m d h h ng ho cơ ấ ượ ể ả ẩ ễ ư ỏ ặ

gi m ch t l ng khi ti p xúc v i không khí, ho c đ c s d ng trong cácả ấ ượ ế ớ ặ ượ ử ụ

tr ng h p các s n ph m d rót và yêu c u năng su t rót l n, th i gian rótườ ợ ả ẩ ễ ầ ấ ớ ờ

cho m tộ chai nhanh

Hình 2 2 Phương pháp chiết rót chân không

- N p vào đ y bao bì đ n m c ch t l ng đã đ nh tr c ho c theo th i gianạ ầ ế ứ ấ ỏ ị ướ ặ ờ

(thông th ng thì không có thi t b đ nh l ng )ườ ế ị ị ượ

- Đóng l n p ch t l ng.ỗ ạ ấ ỏ

V i qui trình n p nh v y, s n ph m trong chai còn giớ ạ ư ậ ả ẩ ữ

đ c hàm l ng khí CO2 c n thi t Thông th ng quáượ ượ ầ ế ườ

trình rót đ ng áp đ c ti n hành nhi t đ th p đ gi mẳ ượ ế ở ệ ộ ấ ể ảthi u s thoát CO2 ra kh i s n ph m l ng.ể ự ỏ ả ẩ ỏ

d i m c ch t l ng thì không khí không thoát ra đ cướ ự ấ ỏ ượ

n a, ch t l ng dâng lên cao h n mi ng ng m t đo nữ ấ ỏ ơ ệ ố ộ ạ

nh , r i d ng l i Kho ng dâng cao h n mi ng ng thôngỏ ồ ừ ạ ả ơ ệ ố

h i ph thu c vào m c ch t l ng trong thùng ch a Khiơ ụ ộ ự ấ ỏ ở ứ

đó áp su t không khí trong bình b nén t i áp su t b ngấ ị ớ ấ ằ

v i áp su t ch t l ng có đ sâu tính t m t thoáng trongớ ấ ấ ỏ ộ ừ ặthùng ch a và m t thoáng trong bình l ng, ch t l ngứ ặ ườ ấ ỏkhông ch y vào bình l ng đ c nũa Ch t l ng trong ngả ườ ượ ấ ỏ ốthông h i sẽ dâng lên và theo quy t c bình thông nhau đ nơ ắ ế

b ng m c ch t l ng trong thùng ch a.ằ ự ấ ỏ ở ứ

Ð tháo ch t l ng vào bao bì ch a, xoay van ba ngã t iể ấ ỏ ứ ớ

v trí tháo Ch t l ng trong bình đ nh l ng sẽ theo ngị ấ ỏ ị ượ ố

d n ch y xu ng bao bì ch a bên d i.ẫ ả ố ứ ướ

Th tích ch t l ng trong bình có th đi u ch nh b ngể ấ ỏ ể ề ỉ ằcách nâng ho c h ng thông h i xu ng.Tùy theo cáchặ ạ ố ơ ốquay van mà nh ng máy dùng c c u rót này thu c lo iữ ơ ấ ộ ạquay tay, bán t đ ng và t đ ng Ch t l ng ch y ra càngự ộ ự ộ ấ ỏ ảnhanh thì năng su t máy càng l nấ ớ

- C c u đi u khi n: PLC Mitsubishi và c m bi n.ơ ấ ề ể ả ế

Chúng em ch n nh ng ph ng án này vì nó phù h p v i quy mô nh và giáọ ữ ươ ợ ớ ỏ

thành phù h p.ợ

Ch ươ ng 3 : PH ƯƠ NG PHÁP GI I QUY T Ả Ế

3.1.Th c tr ng công ty ự ạ ở

Dây chuy n là h th ng nh ng lo iề ệ ố ữ ạ  máy móc khácnhau, ng d ng công ngh hi n đ i đ c k t h p l i đứ ụ ệ ệ ạ ượ ế ợ ạ ể

t o thành m t h th ng hoàn ch nh Đ th c hi n côngạ ộ ệ ố ỉ ể ự ệ

vi c, quy trình s n xu t g m nhi u công đo n khác nhauệ ả ấ ồ ề ạ

đ t o nên s n ph m cu i cùng ch t l ng, phù h p tiêuể ạ ả ẩ ố ấ ượ ợchu n.ẩ

Bao g m: đ nh hình chai chi t rót, s c r a chai, chi tồ ị ế ụ ử ếrót n c, đóng n p chai, dán nhãn, co màng Trong s đó,ướ ắ ốcông đo n quan tr ng nh t là chi t rót n c vào trongạ ọ ấ ế ướchai V i kh năng t đ ng hóa cao, đ m b o năng su tớ ả ự ộ ả ả ấ

ho t đ ng n đ nh, êm ái và vô trùng Đi u này mang đ nạ ộ ổ ị ề ế

l i ích cho các doanh nghi p khi l a ch n.ợ ệ ự ọTheo đó, dây chuy n này có nhi u u đi m, đáp ngề ề ư ể ứnhu c u c a các doanh nghi p C th :ầ ủ ệ ụ ể

– Khi v n hành ng i dùng ch c n thi t l p các thông s trên màn hìnhậ ườ ỉ ầ ế ậ ố

c m ng, đ m b o vi c đi u khi n d dàng, nhanh chóng.ả ứ ả ả ệ ề ể ễ

– V i vi c s d ng các thi t b , chi ti t thông minh, công ngh hi n đ i vìớ ệ ử ụ ế ị ế ệ ệ ạ

th máy móc ho t đ ng r t chính xác, d dàng làm ch ế ạ ộ ấ ễ ủ

– Máy ho t đ ng nh đi u khi n bi n đ i t n s giúp đi u ch nh t c đạ ộ ờ ề ể ế ổ ầ ố ề ỉ ố ộ

chi t rót nhanh chóng, chu n xác v i t c đ cao Nh đó mang đ n năngế ẩ ớ ố ộ ờ ế

su t làm vi c t t nhanh, hoàn h o theo nhu c u.ấ ệ ố ả ầ

– Máy đ c làm b ng ch t li u cao c p, ph n ti p xúc v i ch t chi t rótượ ằ ấ ệ ấ ầ ế ớ ấ ế

làm b ng ng đ ng h n ch g sét, ch ng ăn mòn v i đ b n cao N cằ ố ồ ạ ế ỉ ố ớ ộ ề ướ

tinh khi t là s n ph m trong ngành th c ph m vì th v n đ an toàn, vế ả ẩ ự ẩ ế ấ ề ệ

sinh luôn đ c chú tr ng Nh ng lo i máy móc đ c l a ch n và s d ngượ ọ ữ ạ ượ ự ọ ử ụ

cũng c n đáp ng yêu c u này.ầ ứ ầ

Theo đó, dây chuy n chi t rót đóng chai n c tinhề ế ướkhi tế  đ c c u t o t nhi u chi ti t, b ph n c th khácượ ấ ạ ừ ề ế ộ ậ ụ ểnhau Chúng v n hành tu n t , theo h th ng đ đ m b oậ ầ ự ệ ố ể ả ảmang đ n hi u qu s n xu t, đáp ng nhu c u c a cácế ệ ả ả ấ ứ ầ ủdoanh nghi p C th :ệ ụ ể

B ph n này có th làm vi c v i áp su t m nh, hi uộ ậ ể ệ ớ ấ ạ ệ

qu đ s n xu t Bên c nh đó, c ch làm s ch đ c ngả ể ả ấ ạ ơ ế ạ ượ ứ

d ng công ngh Spraying Systems hi n đ i nh m lo i bụ ệ ệ ạ ằ ạ ỏ

nh ng v t b n tren chai Doanh nghi p cũng ti t ki mữ ế ẩ ở ệ ế ệ

t i đa vi c t y r a v i thi t k theo h ng d n đ ng đ tố ệ ẩ ử ớ ế ế ướ ẫ ộ ặ bên trong khung máy qua h p s Vi c t i u thi t k

này mang đ n hi u qu và v n hành đ n gi n, d dàngế ệ ả ậ ơ ả ễ

h n.ơ

B ph n chi t n cộ ậ ế ướ :Đ i v i dây chuy n t i Uniduc, bố ớ ề ạ ộ

ph n này đ c làm t công ngh tiên ti n c a Ý giúp choậ ượ ừ ệ ế ủquá trình chi t rót đ c ti n hành tu n t , ch t l ng,ế ượ ế ầ ự ấ ượ

hi u qu và h n ch t i đa vi c th t thoát Đ đ m b oệ ả ạ ế ố ệ ấ ể ả ả

v sinh, an toàn chúng đ c làm b ng ch t li u thépệ ượ ằ ấ ệkhông g ỉ

K t h p v i đó, h th ng van chi t đ c nghiên c u,ế ợ ớ ệ ố ế ượ ứ

thi t k b i đ i ngũ kỹ s t i Đ c, ch t li u s d ng làế ế ở ộ ư ạ ứ ấ ệ ử ụ

inox 304 Nh ng d ng công ngh hi n đ i, ch t l ngờ ứ ụ ệ ệ ạ ấ ượ

t t vì th van ho t đ ng chính xác, h n ch b t khí khiố ế ạ ộ ạ ế ọ

ti n hành chi t rót n c tinh khi t.ế ế ướ ế

Khi v n hành, nh ng chai nh a này nâng lên h xu ngậ ữ ự ạ ố

nh xilanh v i c ch đi u khi n tr c cam K t h p v i cờ ớ ơ ế ề ể ụ ế ợ ớ ơ

ch đóng m van khí đ c th c hi n b i h th ng xi lanhế ở ượ ự ệ ở ệ ố

khí Bên c nh đó, nh ng ng lót c a ng d n đ u đ cạ ữ ố ủ ố ẫ ề ượ

ng d ng công ngh ch ng ăn mòn Igus hi n đ i nh t t i

Đ c V i u đi m này vì th b ph n có th làm vi c t t,ứ ớ ư ể ế ộ ậ ể ệ ố

trong th i gian dài và h n ch tình tr ng ăn mòn.ờ ạ ế ạ

B ph n đóng n p chaiộ ậ ắ : Trong dây chuy n chi t rótề ế

đóng chai n c tinh khi t, h th ng này thi t k chínhướ ế ệ ố ế ế

xác b i chúng tác đ ng tr c ti p đ n ch t l ng s nở ộ ự ế ế ấ ượ ả

ph m B i lẽ, n u nh n p không đ c đóng ch t sẽ gâyẩ ở ế ư ắ ượ ặ

nhi m b n chéo còn n u đóng ch t sẽ gây v n p chai.ễ ẩ ế ặ ỡ ắ

Khi thi t k , ph n n p có b ph n ngăn và l y n p bế ế ầ ắ ộ ậ ấ ắ ị

đ o chi u ra bên ngoài C m bi n đ c g n trên thi t bả ề ả ế ượ ắ ế ị

giúp đóng ng t m ch đi n khi không có n p đóng ắ ạ ệ ắ ở

đ ng ray Nh đó giúp h n ch tình tr ng chai ch aườ ờ ạ ế ạ ư

đ c đóng n p mà v n b tr t trên băng chuy n.ượ ắ ẫ ị ượ ề

M t thi t b n a trong h th ng giúp ki m tra chai v iộ ế ị ữ ệ ố ể ớ

m t chi c xilanh g n trên kh p c a rãnh n p và đ y n p.ộ ế ắ ớ ủ ắ ậ ắ

Chi ti t này giúp ki m soát dòng ch y c a n p, t đ ngế ể ả ủ ắ ự ộ

d ng khi không có chai cũng nh gi m vi c r t n p.ừ ư ả ệ ớ ắ

B ch aể ứ : Ch c năng c a b này là ch a n c tinhứ ủ ể ứ ướ

khi t, vô trùng đ c t o nên đ ch y qua vòi đ c chế ượ ạ ể ả ượ ỉ

đ nh s n Tùy thu c vào nhu c u s n xu t v i ph ngị ẵ ộ ầ ả ấ ớ ươ

pháp l u l ng n c mà quy đ nh v t li u kích th c vàư ượ ướ ị ậ ệ ướ

v trí đ t b trong dây chuy n s n xu t.ị ặ ể ề ả ấ

Trên th c t , có nhi u lo i b ch a khác nhau đ cự ế ề ạ ể ứ ượ

dùng cho nh ng lo i máy chi t rót nh t đ nh Ch ng h nữ ạ ế ấ ị ẳ ạ

nh nh ng lo i máy chi t rót b ng ph ng pháp trongư ữ ạ ế ằ ươ

l c sẽ s d ng b ch a đ t phía bên trên đ u phun đự ử ụ ể ứ ặ ở ầ ể

t n d ng tr ng l c t nhiên khi chi t rót.ậ ụ ọ ự ự ế

Đ ng d n n cườ ẫ ướ : Khi v n hành h th ng, n c sẽ diậ ệ ố ướ

chuy n t b ch a đ n h th ng chai ch Đ th c hi nể ừ ể ứ ế ệ ố ờ ể ự ệ

đ c công vi c này ng i ta c n s d ng đ n h th ngượ ệ ườ ầ ử ụ ế ệ ố

đ ng d n H th ng này sẽ bao g m ng d n n c, đ uườ ẫ ệ ố ồ ố ẫ ướ ầ

phun, ng k t n i.ố ế ố

Tùy thu c vào thi t k dây chuy n khác nhau mà ng iộ ế ế ề ườ

ta sẽ s d ng h th ng đ ng d n riêng bi t Bên c nhử ụ ệ ố ườ ẫ ệ ạ

đó, v t li u cho đ ng ng v i h th ng ng n c có thậ ệ ườ ố ớ ệ ố ố ướ ể

khác nhau tùy vào ki u máy và yêu c u s n xu t Hể ầ ả ấ ệ

th ng này còn có nh ng ph ki n v sinh, là nh ng thànhố ữ ụ ệ ệ ữ

ph n c a máy v sinh.ầ ủ ệ

M t s thành ph n khác c a dây chuy n chi t rót đóngộ ố ầ ủ ề ế

chai n c tinh khi t bao g m khung thay đ i theo nhuướ ế ồ ổ

c u c a quá trình đóng gói N u nh thi t l p dây chuy nầ ủ ế ư ế ậ ề

s n xu t này c n chú ý nh ng chi ti t c n thi t Bên c nhả ấ ầ ữ ế ầ ế ạ

đó, m c giá c a dây chuy n cũng khác nhau tùy vào cácứ ủ ề

y u t nh ch t l ng, ki u dáng máy và đ n v phânế ố ư ấ ượ ể ơ ị

ph i… Nh đó đ m b o ch t l ng t t nh t, dây chuy nố ờ ả ả ấ ượ ố ấ ề

3.2.Ph ươ ng pháp gi i quy t th c t ả ế ự ế

Sau khi nhóm bàn lu n và l a ch n đ c các c c u s d ng cho đ ánạ ự ọ ượ ơ ấ ử ụ ồ

chúng em đ a ra cách gi i quy t nh sau:ư ả ế ư

- C c u đ nh l ng: chi t rót t i m c c đ nh: s d ng c m bi n đi nơ ấ ị ượ ế ớ ứ ố ị ử ụ ả ế ệ

dung đ đ nh m c l ng n c đ c b m vào.ể ị ứ ượ ướ ượ ơ

- C c u v n chuy n: băng t i và đ ng c : s d ng đ ng c DC gi m t cơ ấ ậ ể ả ộ ơ ử ụ ộ ơ ả ố

dùng cho băng t i đ di chuy n chai n c và s d ng đ ng c b c đ diả ể ể ướ ử ụ ộ ơ ướ ẻ

chuy n chai trên bàn xoay.ể

- C c u đóng n p chai: xy lanh khí nén: s d ng xi lanh k t h p v i đ ngơ ấ ắ ử ụ ế ợ ớ ộ

c DC gi m t c đ nh n và v n n p chai n c.ơ ả ố ể ấ ặ ắ ướ

- C c u đi u khi n: PLC và c m bi n: s d ng c m bi n đ phát hi nơ ấ ề ể ả ế ử ụ ả ế ể ệ

truy n tín hi u cho PLC b m thông qua r -le đ đi u khi n các đ ng c ề ệ ơ ờ ể ề ể ộ ơ

3.2.1. Dây chuy n hi n ề ệ t i ạ

V i các dây chuy n chi t rót và đóng n p th côngớ ề ế ắ ủ , c nầ

có m t công nhân ph tráchộ ụ v nậ hành cho m t máy.ộ Công

vi c chi c rót và đóng năp l p di l p l i kéo dài kèm theoệ ế ặ ặ ạ

nh h ng c a con ng i có th làm cho quá trình chi t

rót và đóng n p không đ m b o v sinh nên hi u xu tắ ả ả ệ ệ ấ

làm vi c ch đ t d i 80%ệ ỉ ạ ướ , s l ngố ượ s nả ph mẩ sẽ không

n

ổ đ nh, t l ph ph m do nh h ng b i y u t conị ỷ ệ ế ẩ ả ưở ớ ế ố

ng i cũngườ tăng

Chính vì v y,ậ c nầ có m tộ hệ th ngố chi t rót ế trong dây

chuy nề s nả su tấ đ gi m các sai sót do con ng i, gi mể ả ườ ả

đ c l ng nhân côngượ ượ , đ m b o v sinhả ả ệ và tăng năng

su t s nấ ả xu t.ấ

Mô t nguyên lý ho t đ ng c a h th ng ả ạ ộ ủ ệ ố chi t rót vàế

đóng n pắ

Chai r ng sẽ đ c đ a vào băng t i 1 và đ c v nỗ ượ ư ả ượ ậ

chuy n vào mâm xoay khi t i mâm xoay chai n c sẽ kíchể ớ ướ

ho t c m bi n quang C m bi n sẽ đi u khi n bang t i 1ạ ả ế ả ế ề ể ả

ng ng và kh i đ ng máy b m Sau khi chai 1 đã đ c rótừ ở ộ ơ ượ

t i đ nh m c sẽ kích ho t c m bi n đi n dung, c m bi nớ ị ứ ạ ả ế ệ ả ế

đi n dung sẽ đi u khi n máy b m ng ng ho t đ ng vàệ ề ể ơ ư ạ ộ

kh i đ ng mâm xoay Chai 2 sẽ đ c đ a vào và l p l iở ộ ượ ư ặ ạ

quá trình b m, sau khi đ c b m xong sẽ đ a chai 1 diơ ượ ơ ư

chuy n đ n máng tr t n p nh n n m và di chuy n đ nể ế ượ ắ ậ ắ ể ế

v trí v n n p Khi đ n v trí v n n p thì sẽ kích ho t c mị ặ ắ ế ị ặ ắ ạ ả

bi n ti m c n đi u khi n xy-lanh và đ ng c đ v n n pế ệ ậ ề ể ộ ơ ể ặ ắ

sau khi n p đ c v n sẽ đ a xy-lanh v v trí ban đ u Vàắ ượ ặ ư ề ị ầ

chai 3 vào mâm xoay, sau khi đ c b m xong thì sẽ đ aượ ơ ư

chai 1 ra ngoài băng t i 2 và nh ng chai ti p theo vàoả ữ ế

mâm xoay sẽ l p l i quá trình nh n và v n n p nh ngặ ạ ậ ặ ắ ữ

chai tr c đó ướ

Ch ươ ng 4 : QUY TRÌNH THI T K Ế Ế

4.1.S đ h th ng ơ ồ ệ ố chi t rót và đóng n p t đ ng ế ắ ự ộ

Hình 4 1 Sơ đồ hệ thống chiết rót và đóng nắp chai

H th ng đi u khi n đ c th hi n , bao g m:ệ ố ề ể ượ ể ệ ồ+ Thi t b đ u vào: nút nh n, c m bi n ế ị ầ ấ ả ế

+ Thi t b đi u khi n: b đi u khi n l p trình plc ế ị ề ể ộ ề ể ậ

+ Thi t b đ u ra: r -le, van khí nén, đ ng c ế ị ầ ơ ộ ơ

Nguyên lý ho t đ ng: B x lý trung tâm PLC nh n tín hi u đ u vào t nútạ ộ ộ ử ậ ệ ầ ừ

nh n, c m bi n, sau đó ti n hành x lý tín hi u, l p trình đi u khi n, xu tấ ả ế ế ử ệ ậ ề ể ấ

tín hi u đi u khi n đ ng c DC, van khí nén, b m thông qua r -le.ệ ề ể ộ ơ ơ ơ

4.2.Thi t k ế ế máng tr ượ ấ t c p n p ắ

4.2.1 Ch n v t li u ch t o ọ ậ ệ ế ạ máng tr ượ t

Máng tr tượ đ c làm b ng ượ ằ inox d ng t m 304ạ ấ , Là m tộ

lo i ạ thép không g ,ỉ lo i thép đ i di n cho h Austeniticạ ạ ệ ọ

v i thành ph n hóa h c ch a hàm l ng Niken cao t 8%ớ ầ ọ ứ ượ ừ

đ n 10,5% tr ng l ng và l ng Crôm kho ng 18%ế ọ ượ ượ ở ả

B ng 4 ả 2 Đ c đi m c tính c a Inox 304ặ ể ơ ủ

LO IẠ

Đ B NỘ ỀKÉO(MPa)MIN

GI I H NỚ Ạ

CH YẢ(Mpa)MIN

Đ GI NỘ ẢDÀI (%)MIN

Đ C NGỘ ỨROCKWELL

M (HR B)MAX

BRINELL(HB)

4.2.2 Các thông s ố máng tr ượ t

Tr ng l ng c a 1 ọ ượ ủ chi ti t (n p)ế ắ : Q = 0.5 (g) Yêu c u m i l n ầ ỗ ầ

đ a vào máng tr t không quá 20 n pư ượ ắ Thông s ố máng tr tượ :

S d ng đ ngử ụ ộ cơ gi m t cả ố v i thông s kỹ thu t nh sau: [ớ ố ậ ư 1]

 T s truy n 168:1 (đ ng c quay 168 vòng tr c chính h p gi m t c quayỉ ố ề ộ ơ ụ ộ ả ố

520.