Luận văn ngành cơ khí CTM ĐHBKHN nghiên cứu, tính toán thiết kế, mô phỏng máy dán tem cho pin điện thoại dựa trên máy tham khảo “AUTO ATTACH STICKER MACHINE SS0502” của công ty samsung

Trong dây chuyền sản xuất, lắp ráp đó có chiếc máy dán tem pin điện thoại bán tự động làm việc với sự phục vụ của một công nhân làm việc rất hiệu quả cho năng suất, chất lượng dán tem ca

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

- Nghiên cứu, tính toán thiết kế, mô phỏng máy dán tem cho pin điện thoại dựa trên

máy tham khảo “AUTO ATTACH STICKER MACHINE – SS0502” của công ty SamSung

CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU

- Năng suất 27000sp/10h

- Dán loại tem bóng kích thước 25x8 mm được quấn thành cuộn

- Pin dán có kích thước 63.6x56.9x5,5 mm

- Năng suất của máy 90%

NỘI DUNG THUYẾT MINH

Chương 1: Tổng quan

Chương 2: Nghiên cứu máy tham khảo

Chương 3: Tính toán, thiết kế máy dán tem cho pin điện thoại

Chương 4: Tính toán, thiết kế hệ thống khí nén

Chương 5: Thiết kế hệ thống điều khiển

Chương 6: Thiết kế mạch điều khiển lập trình PLC

Chương 7: Mô phỏng chuyển động 3D của máy trên phần mềm SolidWork

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

- TIẾN TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN:

- NỘI DUNG ĐỒ ÁN:

- HÌNH THỨC TRÌNH BÀY: Thuyết minh:

Bản vẽ :

- NHẬN XÉT KHÁC:

- Ý KIẾN ĐÁNH GIÁ:

Hà Nội, ngày tháng năm 20

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ DUYỆT

- NỘI DUNG ĐỒ ÁN:

- HÌNH THỨC TRÌNH BÀY: Thuyết minh:

Bản vẽ :

- NHẬN XÉT KHÁC:

- Ý KIẾN ĐÁNH GIÁ:

Hà Nội, ngày tháng năm 20

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 11

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 13

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 13

1.1.1 Lịch sử phát triển kỹ thuật điều khiển - tự động hóa trong hệ thống 13

1.1.2 Tình hình phát triển dây chuyền tự động trên thế giới 14

1.1.3 Tình hình phát triển, xây dựng dây chuyền tự động ở nước ta 16

1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 19

1.3 PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 20

CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU MÁY THAM KHẢO “AUTO ATTACH STICKER MACHINE – SS0502” CỦA SAMSUNG 21

2.1 MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ MÁY THAM KHẢO 21

2.2 BẢNG THÔNG SỐ MÁY THAM KHẢO 26

2.3 TỔNG QUAN VỀ MÁY THAM KHẢO 30

2.4 VỊ TRÍ CÁC BỘ PHÂN MÁY TRÊN BÀN LẮP GHÉP 31

2.4.1 Bàn bố trí các bộ phận cơ khí 31

2.4.2 Vị trí cảm biến, thiết bị đo 33

2.5 SƠ ĐỒ ĐỘNG VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY 35

2.5.1 Sơ đồ động 35

2.5.2 Nguyên lý làm việc 35

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ 38

3.1 XỬ LÝ THÔNG SỐ YÊU CẦU CỦA MÁY 38

3.1.1 Số liệu đầu vào của máy 38

3.1.2 Tính toán tổng quan về máy 38

3.2 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ BỘ PHẬN CẤP TEM 40

3.2.1 Thông số ban đầu 41

3.2.2 Tính toán bộ truyền đai răng 41

3.2.3 Một số chi tiết, cơ cấu khác 45

3.3 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ BỘ PHẬN CẤP PIN 47

3.3.1 Giới thiệu băng tải 47

3.3.2 Tính toán, thiết kế hệ thống băng tải cấp pin 48

3.4 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ BỘ PHẬN TAY MÁY DÁN TEM 58

3.4.1 Tính toán, chọn động cơ Servo 59

3.4.2 Chọn khớp nối, tính toán trục vít me đai ốc 61

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG KHÍ NÉN 74

4.1 TỔNG QUAN HỆ THỐNG KHÍ NÉN TRONG MÁY 74

4.1.1 Tổng quan hệ thống khí nén 74

4.1.2 Đặc điểm của hệ thống truyền động bằng khí nén 75

4.1.3 Chức năng nhiệm vụ của hệ thống khí nén 75

4.2 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG KHÍ NÉN TRONG MÁY 76

4.2.1 Thông số ban đầu 76

4.2.2 Sơ đồ hệ thống điêu khiển 5 xy lanh khí nén của máy 76

4.2.3 Tính toán hệ thống khí nén trong máy dán tem 77

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRONG MÁY DÁN TEM PIN ĐIỆN THOẠI 80

5.1 THIẾT KẾ PHÂN KHU CHỨC NĂNG ĐIỀU KHIỂN TRONG MÁY 80

5.1.1 Bộ điều khiển trung tâm 81

5.1.2 Động cơ Servo 81

5.1.3 Van điều khiển khí nén 83

5.1.4 Hệ thống cảm biến, đồng hồ đo áp, bộ đếm 86

5.2 THIẾT KẾ LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN 88

5.2.1 Thiết kế lưu đồ thuật toán điểu khiển 88

5.2.2 Nguyên lý điều khiển 90

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN PLC 92

6.1 TỔNG QUAN VỀ PLC 92

6.1.1 PLC hay bộ điều khiển lập trình là gì? 92

6.1.2 Phạm vi ứng dụng 92

6.1.3 Vai trò của PLC trong quá trình tự động hóa sản xuất 93

6.1.4 Khả năng của PLC 93

6.1.5 Ưu điểm của PLC 93

6.1.6 Việc lập trình cho PLC 94

6.2 TỔNG QUAN VỀ PLC S7 – 200 95

6.2.1 Giới chung về PLC S7-200thiệu 95

6.2.2 Cấu trúc phần cứng của S7-200 96

6.2.3 Cấu trúc bộ nhớ 99

6.2.4 Mở rộng cổng vào ra 102

6.2.5 Thực hiện chương trình 103

6.2.6 Cấu trúc chương trình 103

6.2.7 Kiểu dữ liệu 104

6.2.8 Thiết bị lập trình 104

6.2.9 Giao diện làm việc: 104

6.2.10 Các khối sử dụng trong giao diện lập trình 106

6.3 MẠCH ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC CỦA MÁY DÁN TEM PIN ĐIỆN THOẠI 113

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 7 MÔ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG 3D MÁY DÁN TEM PIN ĐIỆN THOẠI TRÊN PHẦN

MÊM SOLIDWORKS 120

7.1 GIỚI THIỆU CHUNG 120

7.2 MÔ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG LẮP GHÉP VÀ CHUYỂN ĐỘNG LÀM VIỆC CỦA MÁY DÁN TEM TRÊN PHẦN MỀM SOLIDWORDS 121

CHƯƠNG 8 KẾT LUẬN 126

8.1 KẾT QUẢ THU ĐƯỢC 126

8.2 PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 126

TÀI LIỆU THAM KHẢO 127

MỤC LỤC HÌNH

HÌNH 1.1 DÂY CHUYềN LắP RÁP DI ĐộNG CủA FORD NĂM 1920 14

HÌNH 1.2: CÁC DÂY CHUYềN Tự ĐộNG ứNG DụNG TRONG CÔNG NGHIệP 15

HÌNH 1.3: MộT Số DÂY CHUYềN Tự ĐộNG ở NƯớC TA 17

HÌNH 1.4: MộT Số MÁY DÁN NHÃN SảN PHẩM 18

HÌNH 2.1 MÁY DÁN TEM PIN ĐIệN THOạI CủA HÃNG SAMSUNG 21

HÌNH 2.2: Bộ PHậN CấP PIN 22

HÌNH 2.3: Bộ PHậN CấP TEM 23

HÌNH 2.4: Bộ PHậN DÁN TEM 24

HÌNH 2.5: CƠ CấU KHÁC 25

HÌNH 2.6: ĐIềU CHỉNH Vị TRÍ DÁN TEM 31

HÌNH 2.7: Vị TRÍ CÁC Bộ PHậN CủA MÁY 32

HÌNH 2.8: CÁC Bộ PHậN CủA MÁY DÁN TEM PIN ĐIệN THOạI 32

HÌNH 2.9: HÌNH ảNH MÁY SAU KHI ĐƯợC Vẽ THIếT Kế VÀ LắP GHÉP HOÀN CHỉNH 33

HÌNH 2.10: SƠ Đồ Bố TRÍ CÁC THIếT Bị CảM BIếN, THIếT Bị ĐO, Bộ ĐếM 34

HÌNH 2.11: SƠ Đồ ĐộNG CủA MÁY DÁN TEM PIN ĐIệN THOạI 35

HÌNH 3.1: HÌNH Vẽ MÁY THIếT Kế 39

HÌNH 3.2: Bộ PHậN CấP TEM 40

HÌNH 3.3: ĐộNG CƠ SERVO HF-KP13 CủA MISUBISHI 43

HÌNH 3.4: BảN Vẽ LắP CÁC CHI TIếT Bộ PHậN CấP TEM 46

HÌNH 3.5: Bộ PHậN CấP PIN 47

HINH 3.6 : SƠ Đồ TÍNH LựC CĂNG BĂNG 48

HÌNH 3.7: ĐộNG CƠ ĐIệN 3 PHA 52

HÌNH 3.8: TANG TRUYềN ĐộNG 53

HÌNH 3.9: TANG Bị ĐộNG 53

HÌNH 3.10: MÔ HÌNH THIếT Kế BĂNG MÁY DÁN TEM PIN ĐIệN THOạI 54

HÌNH 3.11: MÔ HÌNH THIếT Kế Bộ TRUYềN ĐAI 56

HÌNH 3.12: PIN CầN DÁN TEM 56

HÌNH 3.13: KHAY CHứA PIN 56

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

HÌNH 3.14: THÂN BĂNG TảI 57

HÌNH 3.15: THANH Đỡ BĂNG TảI 57

HÌNH 3.16: BảN Vẽ LắP Bộ PHậN CấP PIN 57

HÌNH 3.17 : Bộ PHậN DÁN TEM THIếT Kế 58

HÌNH 3.18: ĐộNG CƠ SERVO HF-KP13 60

HÌNH 3.19: KHớP NốI ĐÀN HồI 61

HÌNH 3.20 BIểU Đồ LựC DọC TRụC VÀ MÔ MEN 64

HÌNH 3.21: SƠ Đồ LựC TÁC DụNG LÊN TRụC VÍT ME ĐAI ốC 65

HÌNH 3.22: TRụC VÍT ĐAI ốC THIếT Kế 66

HÌNH 3.23: ĐAI ốC 66

HÌNH 3.24: Ổ LĂN Đỡ CHặN 67

HÌNH 3.25: Đế LắP TAY MÁY 68

HÌNH 3.26: HộP ĐộNG CƠ – TRụC VÍT 69

HÌNH 3.27 : TAY MÁY 69

HÌNH 3.28: XY LANH KHÍ NÉN 70

HÌNH 3.29: ĐầU HÚT TEM 70

HÌNH 3.30: ĐầU HÚT SảN PHẩM 70

HÌNH 3.31 : ĐầU HÚT,DÁN TEM 72

HÌNH 3.33: BảN Vẽ LắP Bộ PHậN TAY MÁY DÁN TEM 73

HÌNH 3.34: BảN Vẽ LắP BÀN CHứA 73

HÌNH 3.35: BảN Vẽ LắP MÁY DÁN TEM 73

HÌNH 4.1: Hệ THốNG THIếT Bị PHÂN PHốI KHÍ NÉN 74

HÌNH 4.2: SƠ Đồ ĐIềU KHIểN KHÍ NÉN 74

HÌNH 4.3 SƠ Đồ THIếT Kế Hệ THốNG KHÍ NÉN TRONG MÁY 76

HÌNH 4.4 : SƠ Đồ Hệ THốNG KHÍ NÉN KHI LÀM VIệC 77

HÌNH 5.1: SƠ Đồ PHÂN KHU CHứC NĂNG ĐIềU KHIểN TRONG MÁY DÁN TEM PIN ĐIệN THOạI 80

HÌNH 5.2 : ĐặC TÍNH LÀM VIệC CủA ĐộNG CƠ SERVO 82

HÌNH 5.3: KÍ HIệU VAN ĐảO CHIềU 5/2 83

HÌNH 5.4: KÝ HIệU VAN MộT CHIềU 84

HÌNH 5.5: KÍ HIệU VAN TIếT LƯU 85

HÌNH 5.6: KÝ HIệU VAN TRÀN, VAN AN TOÀN 85

HÌNH 5.7 : SƠ Đồ Bố TRÍ CÁC THIếT Bị CảM BIếN, THIếT Bị ĐO 86

HINH 5.8 : LƯU Đồ THUậT TOÁN ĐIềU KHIểN CủA MÁY DÁN TEM PINĐIệN THOạI 89

HÌNH 6.1: GIớI THIệU Về MODULE Mở RộNG 95

HÌNH 6.2: GIớI THIệU CÁC LOạI MODULE Mở RộNG 96

HINH 6.3 : HÌNH DÁNG CủA PLC S7 – 200 98

HÌNH 6.5 : GIAO DIệN LÀM VIệC CủA PLC S7 – 200 105

HÌNH 6.6 : GIAO DIệN KHốI PROGRAME BLOCK 106

HÌNH 6.7 :GIAO DIệN TạO CHƯƠNG TRÌNH CON 107

HÌNH 6.8 : GIAO DIệN KHốI DATA BLOCK 107

HÌNH 6.9 : GIAO DIệN LậP MộT SYMBOL TABLE 109

HÌNH 6.10 : HOạT ĐộNG CủA MộT BảNG Dữ LIệU TRONG CHƯƠNG TRÌNH 110

HÌNH 6.11 : VÍ Dụ Về MộT CROSS REFERENCE 110

HÌNH 6.12 : GIAO DIệN THÔNG BÁO ĐịA CHỉ CủA PLC 111

HÌNH 6.13: GIAO DIệN ĐịNH DạNG CổNG TRUYềN THÔNG 111

HÌNH 6.14 : GIAO DIệN DOWNLOAD PLC 112

HÌNH 6.15 : GIAO DIệN UPLOAD PLC 113

HÌNH 6.16: Số LƯợNG BIếN VÀO RA CủA PLC 114

HÌNH 7.1: CÁC CHI TIếT ĐANG ĐƯợC LắP GHÉP 121

HÌNH 7.2: CụM CHI TIếT Bộ CấP TEM 122

HÌNH 7.3: CụM CHI TIếT CấP PIN 123

HÌNH 7.4: CụM CHI TIếT BÀN CHứA SảN PHẩM 123

HÌNH 7.5: CụM CHI TIếT TAY MÁY DÁN TEM 124

HÌNH 7.6: 4 CụM CHI TIếT ĐANG ĐƯợC GHÉP LÊN BÀN LắP GHÉP 124

HÌNH 7.7: MÁY LắP GHÉP HOÀN CHỈNH 125

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỤC LỤC BẢNG

BảNG 1.1: THÔNG Số CủA MÁY THAM KHảO 29

BảNG 3.1: THÔNG Số ĐộNG CƠ SERVO CủA MISUBISHI 43

BảNG 3.2 MộT Số CHI TIếT THIếT Kế CủA MÁY 46

BảNG 3.3: THÔNG Số CủA TANG TRUYềN ĐộNG 53

BảNG 3.4: BảNG THÔNG Số CủA TANG Bị ĐộNG 53

BảNG 3.5: BảNG THÔNG Số ĐộNG HọC Bộ PHậN DÁN 60

BảNG 3.6: THÔNG Số KÍCH THƯớC CHủ YếU VÒNG ĐÀN HồI 61

BảNG 3.7: KÍCH THƯớC CƠ BảN CủA VÒNG ĐÀN HồI 62

BảNG 3.8: CÁC THÔNG Số CƠ BảN CủA NốI TRụC, VÒNG ĐÀN HồI 62

BảNG 5.1 THIếT Bị CảM BIếN, ĐồNG Hồ ĐO VÀ Bộ ĐếM Sử DụNG TRONG MÁY 86

BảNG 5.2: CÁC THIếT Bị ĐIềU KHIểN TÁC ĐộNG 90

BảNG 6.1 : ĐặC ĐIểM VÀ GIớI HạN VÙNG NHớ CủA PLC S7-22X 102

BảNG 6.2: Số LƯợNG BIếN VÀO, RA 113

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay điện thoại di động là một thiết bị quan trọng trong cuộc sống của chúng

ta Với việc tích hợp được rất nhiều công nghệ hiện đại đã giúp cho chiếc điện thoại thông minh trở thành thiết bị công nghệ đứng đầu trong danh sách làm thay đổi cuộc sống của chúng ta Hàng ngày có hàng ngàn chiếc điện thoại được lắp ráp và đưa ra thị trường chính vì vậy các chi tiết được sản xuất, lắp ráp hàng loạt với độ chính xác cao chất lượng tốt Việc sản xuất, lắp ráp sản phẩm được thực hiện trên dây chuyền hiện

đại và có năng suất cao

Pin điện thoại là một chi tiết quan trọng của chiếc điện thoại, nó cung cấp nguồn

điện cho một chiếc điện thoại hoạt động Một chiếc pin điện thoại được đưa vào lắp

ráp phải trải qua quá trình kiểm tra chất lượng Vì vậy mỗi nhà sản xuất đều dán trên chiếc pin đã được kiểm tra của mình một loại tem nhãn biểu thị số hiệu và thông số của nó để chống hàng giả mạo trên thị trường

Để dán ten lên những chiếc pin điện thoại, trước đó công ty cho công nhân làm

công việc dán tem này tuy nhiên áp lực công việc làm công nhân mệt mỏi đồng thời năng suất, chất lượng dán tem không cao Để giải quyết vấn đề năng suất và chất lượng nhiều công ty đã và đang đưa các máy dán tem bán tự động và tự động vào làm công việc dán tem pin điện thoại

Trong quá trình thực tập tốt nghiệp chúng em được tìm hiểu dây chuyền sản xuất, lắp ráp điện thoại của công ty SamSung, một môi trường sản xuất hiện đại Trong dây chuyền sản xuất, lắp ráp đó có chiếc máy dán tem pin điện thoại bán tự động làm việc với sự phục vụ của một công nhân làm việc rất hiệu quả cho năng suất, chất lượng dán tem cao Chính vì vậy, chúng em tập trung nghiên cứu về chiếc máy dán tem pin điện thoại này trên ba hướng tiếp cận: quan sát quá trình hoạt động của máy, đo đạc lấy số liệu của máy, xây dựng nguyên lý hoạt động của máy Để làm rõ những nghiên cứu về máy dán tem pin điện thoại này chúng em xin được trình bày trong thuyết minh đồ án tốt nghiệp của mình rất mong nhận được những góp ý của các thầy cô và những sinh viên quan tâm tới nội dung của đề tài này

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Để hoàn thành được nội dung của đồ án tốt nghiệp quan trọng này chúng em xin được chân thành cảm ơn tập thể, ban lãnh đạo, bộ phận sản xuất của công ty SamSung

Bắc Ninh SEV đã tạo điều kiện thực tập, hỗ trợ tài liệu kĩ thuật, vận hành máy “AUTO ATTACH STICKER MACHINE – SS0502” trong suốt quá trình thực tập và làm đồ

án

Chúng em xin chân thành cảm ơn giảng viên hướng dẫn – TS Đặng Thái Việt

đã tạo điều kiện cho chúng em thực hiện nội dung của đề tài này đồng thời chỉ ra

hướng tiếp cận đề tài và giúp chúng em giải quyết những thắc mắc để hoàn thành tốt nhất đề tài của mình

Chúng em xin chân thành cảm ơn giảng viên xét duyệt – TS Lê Đức Bảo đã góp

ý, chỉnh sửa những thiếu sót trong nội dung chúng em đưa ra để chúng em hiểu vấn đề

và hoàn thành đồ án

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Từ xa xưa con người đã có ý nghĩ chế tạo ra máy móc phục vụ cho công việc và cuộc sống của mình Chính vì vậy máy móc ra đời và làm việc theo sự điều khiển trực tiếp của con người Với mong muốn hệ thống, máy móc làm việc mà không cần tham gia trực tiếp của con người Chúng ta không ngừng nghiên cứu nguyên lý và phương pháp điều khiển các máy móc, thiết bị làm cho chúng có thể thực hiện công việc một cách tự động Từ những ý tưởng và nghiên cứu có khoa học đã đem lại rất nhiều kết quả to lớn trong việc nghiên cứu và chế tạo thành công các cơ cấu tự động trong phòng thí nghiệm Không dừng lại ở việc nghiên cứu đó con người đã nhanh chóng chuyển giao kỹ thuật điều khiển vào thực tế sản xuất ra các máy bán tự động và tự động theo yêu cầu của từng công việc Các máy tự động không ngừng được cải tiến để phục vụ tốt hơn những yêu cầu trong công việc và cuộc sống của con người như mục đích của con người tạo ra chúng

1.1.1 Lịch sử phát triển kỹ thuật điều khiển - tự động hóa trong hệ thống

Điều khiển tự động được ghi nhận từ trước công nguyên, bắt đầu từ đồng hồ

nước có phao điều chỉnh Ktesibios ở Hy Lạp

Hệ điều chỉnh nhiệt độ đầu tiên do Drebble (1572 – 1633) người Hà Lan

Hệ điều chỉnh mức đầu tiên là của Polzunou người Nga (1765)

Hệ điều chỉnh tốc độ được ứng dụng trong công nghiệp đầu tiên là của Jame Watt (1769)

Hệ thống điều khiển máy bay tự lái, vị trí của các loại pháo, điều khiển vũ khí, rada … được nghiên cứu và ứng dụng trong chiến tranh thế giới thứ hai (1939 – 1945) Những năm 1950, ở Mỹ nghiên cứu hệ thống điều khiển tần số với công trình của Bode, Nyquist và Black ở trung tâm thí nghiệm điện tín Ở Liên Xô (cũ) ngự trị điều khiển hệ thống theo lý thuyết và ứng dụng trong miền thời gian.Trước những năm 60

lý thuyết điều khiển được gọi là lý thuyết điều khiển cổ điển mô tả hệ thống trong miền tần số (phép biến đổi Fourier) và mặt phẳng (phép biến đổi Laplace)

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Từ năm 1980 đến nay hệ thống điều khiển hiện đại phát triển trên miền thời gian Với sự ra đời của máy tính số cho phép điều khiển nhiều đối tượng khác nhau một cách chính xác Các phương pháp của Liapunou, Minorsky cũng như lý thuyết điều khiển tối ưu hiện đại của L.S Pontryagin (Liên Xô cũ), của R Belman (Mỹ) có ý nghĩa lớn Các nguyên tắc điều khiển thích nghi, điều khiển bền vững, điều khiển mờ, các hệ thông minh… ra đời và được áp dụng có hiệu quả vào thực tiễn

1.1.2 Tình hình phát triển dây chuyền tự động trên thế giới

Đầu năm 1914, nhà máy đầu tiên của Ford đã chính thức đưa dây chuyền lắp ráp

di động vào mô hình sản xuất đánh dấu một bước phát triển mới trong xây dựng dây chuyền sản xuất tự động trên thế giới (hình 1.1) Nó làm thay đổi cách thức, phương pháp sản xuất của con người Mặc dù những năm đầu dây chuyền sản xuất còn đơn giản và có nhiều sự tham gia trực tiếp của con người nhưng cũng mang lại nhiều hiệu quả về năng xuất, chất lượng Chính vì vậy số lượng dây chuyền sản xuất tăng lên nhanh chóng và ngày càng được cải tiến, hoàn thiện cho đến ngày nay

Hình 1.1 Dây chuyền lắp ráp di động của Ford năm 1920

Với sự phát triển của lý thuy

thay thế các hệ thống điều khi

Trong thời gian gần đ

chuyền tự động có mặt ở kh

không vũ trụ cho đến các ngành công nghi

người Điển hình như dây chuy

(hình 1.2b), dây chuyền sản

thực phẩm ( hình 1.2d)… đang ngày càng

a, Dây chuyền sản xuất bằ

c, Dây chuyền sản xuất gạ

Hình 1.2: Các dây chuy

a lý thuyết điều khiển hiện đại tạo điều kiện cho t

t cách dễ dàng hơn Điều khiển tự động được nghiên c

m vào dây chuyền sản xuất và phục vụ sinh hoạt của con ngư

n phát minh ra Transitor, diode, thiristor (1949) (1971) đã tạo ra các máy tính điều khiển (Role, PLC, 8051, PIC,

ng truyền động điện bằng động cơ điện - mạch đ

u khiển bằng cơ khí: xích-bánh răng

n đây dây chuyền tự động phát triển cực kỳ khắp nơi, mọi lĩnh vực của đời sống từ quân s

n các ngành công nghiệp, văn phòng, và trong sinh ho

ư dây chuyền sản xuất công nghiệp (hình 1.2a), dây chuy

n xuất vật liện xây dựng (hình 1.2c), dây chuy)… đang ngày càng được đầu tư, phát triển và cải ti

Hình 1.2: Các dây chuyền tự động ứng dụng trong công nghiệ

n cho tự động hóa nghiên cứu và ứng

a con người Với việc (1949) đã và đã dần

n (Role, PLC, 8051, PIC,

ch điều khiển đã

mạnh mẽ Dây quân sự, y tế, hàng òng, và trong sinh hoạt của con

a), dây chuyền lắp ráp ), dây chuyền sản xuất

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1.1.3 Tình hình phát triển, xây dựng dây chuyền tự động ở nước ta

Biến tần ngày nay phát triển khá mạnh mẽ ở nước ta do công dụng biến đổi dòng

điện xoay chiều ở tần số này thành dòng điện xoay chiều ở tần số khác có thể điều

chỉnh được Giúp điều khiển các máy móc sản xuất tăng tốc hoặc giảm tốc bảo vệ motor một cách hiệu quả

Sản phẩm servo dành cho các loại máy sản xuất cần độ chính xác cao như máy phay CNC, máy cắt dao quay, cắt chiều dài, máy đóng gói, dán nhãn, máy in… PLC – HMI cũng chiếm thị trường không nhỏ, nó giúp điều khiển máy móc với phần mềm lập trình mạnh mẽ với nhiều ngôn ngữ khác nhau Từ đó chúng ta có thể dễ dàng lập trình tiêu chuẩn cho việc vận hành các chức năng giám sát, bảo vệ… thân thiện với người dùng

UPS bộ lưu trữ điện hiện nay được sử dụng khá rộng rãi trong dân dụng cũng như trong công nghiệp giúp lưu trữ điện khi có sự cố điện xảy ra Máy móc cũng như những máy tính với nguồn dữ liệu quan trọng sẽ không bị mất

Solar inventer mới xâm nhập vào thị trường Việt Nam cũng được khá nhiều người quan tâm Sản phẩm này hứa hẹn sẽ mang nhiều triển vọng lớn

Ngoài ra các đầu đo nhiệt độ, áp suất, mức, nồng độ, các cơ cấu chấp hành như

động cơ, van, thiết bị đóng cắt, các thiết bị chỉ báo như bảng LED, LCD, các bộ hãm

tái sinh, hãm động năng cũng có nhiều sự đa dạng Tích hợp thêm các bộ vi xử lí làm thông minh hóa các chức năng đánh dấu sự phát triển tự động hóa hệ thống sản xuất Cùng với sự phát triển chung của thế giới, với sự đầu tư mạnh mẽ từ trong nước

và các công ty nước ngoài Nước ta đang đẩy mạnh quá trình tự động hóa trong nghiên cứu và áp dụng vào sản xuất công nghiệp Các dây chuyền sản xuất, lắp ráp tự động,

được xây dựng, lắp đặt trong các nhà máy của doanh nghiệp nước ngoài cũng như

doanh nghiệp trong nước tạo ra năng suất lao động cao, đảm bảo chất lượng ổn định

đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu

Các dây chuyền tự động được thiết kế từ đơn giản như vận chuyển, phân loại,

đóng gói, đo đếm… điển hình như dây chuyền lắp ráp xe máy (hình 1.3a), lắp ráp điện

thoại (hình 1.3b), phân loại thực phẩm (hình 1.3c) đến các dây chuyền phức tạp tự

động hoàn toàn như dây chuyền lắp ráp ô tô (hình 1.3d), sản xuất nước giải khát (hình

1.3e), sản xuất sữa (hình 1.3f)…

a, Dây chyền lắp ráp xe máy b, Dây chuyền lắp ráp điện thoại

c, Dây chuyền phân loại bát đĩa d, Dây chuyền lắp ráp ô tô tự động

e, Dây chuyền đóng chai tự động f, Dây chuyền sản xuất sữa tự động

Hình 1.3: Một số dây chuyền tự động ở nước ta

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hiện nay, ngoài những dây chuyền tự động hiện đại quy mô lớn nhiều công ty còn chế tạo các máy tự động, bán tự động nhỏ gọn, và tiện lợi phục vụ cho các công việc tỉ mỉ và chính xác Các dây chuyền được bố trí trong các máy chuyên dùng như gia công, in ấn, dán nhãn sản phẩm… Trong công việc dán nhãn logo, mã số cho sản phẩm người ta cũng áp dụng dây chuyền tự động một cách linh hoạt Dựa vào loại sản phẩm và phương pháp dán người ta chế tạo ra nhiều máy khác nhau phù hợp với yêu cầu như máy dán nhãn cho sản phẩm dạng hộp (hình 1.4a), sản phẩm dạng tròn (hình 1.4b), sản phẩm dạng tấm mỏng ( hình 1.4c), sản phẩm dạng tấm dài (hình 1.4d)

a, Máy dán sản phẩm dạng hộp b, Máy dán nhãn sản phẩm tròn

c, Máy dán sản phẩm dạng tấm d, Máy dán sản phẩm tấm dài

Hình 1.4: Một số máy dán nhãn sản phẩm

Máy dán tem pin điện thoại của hãng Sam Sung là một máy bán tự động kết hợp

cơ cấu tay robot tự động đơn giản và các cơ cấu chấp hành phục vụ cho tay robot Với nhiệm vụ dán tem với số lượng lớn và liên tục theo chu kỳ đã được lập trình sẵn với hệ thống điều khiển hiện đại Nó giải quyết rất tốt vấn đề về năng suất và chất lượng công việc phải làm của con người Ngoài ra máy dán này còn kết hợp một hệ thống băng tải,

bộ truyền đai, bộ truyền trục vít-đai ốc và hệ thống khi nén một cách linh hoạt Là một dây chuyền hoàn chỉnh và đã được thực tế sử dụng hiệu quả, với kết cấu đơn giản máy dán ten pin điện thoại của SamSung thích hợp cho sinh viên cơ khí và sinh viên các ngành nghiên cứu phát triển theo các hướng chuyên môn của mình

Với sự thích thú, say mê, nghiên cứu của sinh viên cơ khí mong muốn tìm hiểu các máy móc thiết bị công nghiệp thực tế hiện nay Trải qua quá trình học tập tích lũy kiến thức qua các môn học cơ sở, cơ bản và chuyên ngành, qua quá trình tìm hiểu thực

tế về máy móc thiết bị hiện nay, chúng em nhận thấy các hệ thống , máy móc cơ khí không chỉ có các cơ cấu cơ khí mà còn tích hợp các hệ thống điều khiển tự động bằng

cơ khí, điều khiển bằng mạch điện tử, hệ thống thủy lực, khí nén Để tiếp cận gần hơn với thực tế và vận dụng được những kiến thức mà mình đã tích lũy được áp dụng vào tính toán máy thực tế Chúng em quyết định chọn đề tài nghiên cứu, tính toán, thiết kế máy dán tem pin điện thoại trên cơ sở máy tham khảo “AUTO ATTACH STICKER MACHINE – SS0502” của công ty SamSung

1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI

Từ yêu cầu thực tế người kỹ sư phải đưa ra quy trình công nghệ để chế tạo một máy làm việc theo yêu cầu công việc đưa ra Việc nghiên cứu, tính toán lấy thông số chế tạo các máy móc thiết bị từ đầu theo yêu cầu đề ra mất nhiều thời gian và kinh phí không phù hợp với thực tế hiện tại Vì vậy, từ những máy móc thiết bị tương tự cùng chức năng, nhiệm vụ với máy thiết kế trên thực tế đang hoạt động tốt Người kỹ sư tiến hành nghiên cứu, áp dụng những thông số của máy tham khảo phù hợp với yêu cầu, tính toán các thông số còn thiếu của máy cần tính là việc làm phù hợp với thực tế hiện nay Tạo ra sản phẩm phù hợp với yêu cầu có độ tin cậy cao và giảm những lỗi sai trong tính toán thiết kế và chế tạo, rút ngắn thời gian chế tạo máy theo yêu cầu ngày càng cao hiện nay

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Từ kết quả quá trình thực tập tốt nghiệp, trong thời gian 3 tháng ở nhà máy SamSung Bắc Ninh (SEV) của tập đoàn SamSung , chúng em dựa trên cơ sở máy tham khảo “Auto attach sticker machine – SS0502” nằm trong hệ thống sản xuất của nhà máy để tính toán thiết kế mô hình máy dán tem tự động Mục tiêu chính của đồ án tốt nghiệp như sau:

Áp dụng các kiến thức đã học vào thực tế nghiên cứu, tính toán thiết kế máy dán tem pin điên thoại, tiếp thu những kiến thức mới về hệ thống điều khiển,

mô phỏng …

Tính toán, thiết kế hệ thống cơ khí dựa trên phần mềm Solidworks

Xây dựng hệ thống điều khiển sử dụng cho PLC

Xây dựng mô hình, mô phỏng hoạt động hệ thống trên Solidworks

Kết quả và đề xuất hướng phát triển của đồ án

1.3 PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

Với mục tiêu tính toán, thiết kế, chế tạo một máy dán tem bán tự động làm việc

được trên cơ sở các yêu cầu đầu vào thiết kế Nhưng do điều kiện về thời gian và kinh

phí đề tài chỉ giới hạn trong phạm vi sau:

Nghiên cứu máy dán tem pin điện thoại “ Auto sttach stricker machine – SS0502 ” của hãng SamSung

Tính toán, thiết kế hệ thống cơ khí

Tính toán hệ thống khí nén

Xây dựng hệ thống điều khiển PLC

Xây dựng mô hình 3D của máy, mô phỏng chuyển động trên phần mềm Solidworks

Kết quả và đề xuất hướng phát triển của đồ án

CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU MÁY THAM KHẢO “AUTO ATTACH STICKER MACHINE – SS0502” CỦA SAMSUNG 2.1 MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ MÁY THAM KHẢO

a, Hình ảnh máy đang làm việc

b, Hình ảnh công nhân đang vận hành máy làm việc Hình 2.1 Máy dán tem pin điện thoại của hãng SamSung

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

a, Khay chứa Pin đầu vào băng tải b, Pin chạy trên băng tải

c, Pin ở cuối băng tải d, Pin được tay máy dán tem

e, Tay máy vào hút sản phẩm g, Tay máy mang sản phẩm ra ngoài

Hình 2.2: Bộ phận cấp pin

a, Bộ truyền đai răng b, Hệ trục dẫn hướng

c, Cuộn lô ra tem d, Đưa tem tới bàn ra tem

e, Tay máy đưa mang đầu hút lấy tem f, Tay máy mang tem tới vị trí dán

Hình 2.3: Bộ phận cấp tem

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

a, Tay máy ở vị trí làm việc thứ nhất b, Đầu hút 01 đi xuống lấy tem

c, Đầu hút 02 lấy sản phẩm d, Tay máy ở vị trí làm việc thứ hai

e, Đầu hút 01 dán tem f, Đầu hút 02 nhả sản phẩm vào bàn chứa

Hình 2.4: Bộ phận dán tem

a, Bàn chứa sản phẩm b, Tay gạt sản phẩm

c, Cuộn lô chứa băng tem d, Trục kẹp ma sát kéo băng tem

e, Đèn báo cảm biến f, Hệ thống dây dẫn khí

Hình 2.5: Cơ cấu khác

SVTH: NGUYỄN VĂN MINH

2.2 BẢNG THÔNG SỐ MÁY THAM KH

Máy mẫu: “AUTO ATTACH ST

thoại của hãng SamSung

MÁY THAM KHẢO

TTACH STICKER MACHINE – SS0502” Máy dán tem pin

Bộ truyền đai răng 2 cấp

Trục, con lăn

là trục rỗng

2 Dquấn lô tem

2 Ddẫn hướng

Chứa cuộn tem

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2 xy lanh

khí nén một phía hành trình Van điều khiển tác động điện

Đầu hút: lấy

tem,và dán tem

Đầu hút: lấy sản

phẩm (pin đã dán tem)

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2.3 TỔNG QUAN VỀ MÁY THAM KHẢO

Máy dán tem pin điện thoại “ Auto attach sticker machine – SS0502” là một máy trong chuỗi máy cấp nguyên vật liệu cho dây chuyền lắp ráp điện thoại của nhà máy sản xuất điện thoại SamSung Máy được đặt tại một vị trí xác định trong xưởng đóng gói sản phẩm pin và được kẻ vạch sơn xác định vị trí của nó Máy dán tem có kích thước nhỏ gọn 600x450mm và được đặt trên bàn làm việc, điều chỉnh chiều cao sao cho phù hợp với chiều cao của người công nhân Việt Nam Các động cơ điện sử dụng

điện áp ba pha của nhà máy Hệ thống khí nén của nhà máy được sử dụng cung cấp khí

nén cho các xy lanh khí nén Các điều kiện về nguồn điện và hệ thống khí nén phù hợp với thiết kế chung của hầu hết các nhà máy ở nước ta Để vận hành máy cần một công nhân, người công nhân có nhiệm vụ đưa pin vào khay cấp pin và lấy pin đã dãn vào khay chứa Công việc của công nhân tuy không nặng nhọc nhưng phải làm việc liên tục vì vậy phải phân bố thời gian để đưa pin vào, xếp pin vào khay chứa hợp lý phù hợp với thời gian hoạt động của máy tạo ra năng suất cao nhất

Máy dán tem bán tự động gồm ba phần chính là kết cấu cơ khí, hệ thống khí nén

và hệ thống điều khiển của máy Hai phần cơ khí, khí nén và điều khiển được thiết kế

đồng bộ đảm bảo lắp ghép và nguyên lý hoạt động Kết cấu cơ khí cần được thiết kế

chế tạo, lắp ghép một cách chính xác để hệ thống điều khiển thực hiện chính xác nhiệm vụ điều khiển của nó Kết cấu cơ khí, thiết bị khí nén được bố trí trong bộ phận cấp tem, bộ phận cấp pin, bàn chứa sản phẩm và tay robot Ngoài ra máy dán tem còn

có các đường dây dẫn điện, dẫn khí được bố trí gọn gàng trên máy

Hệ thống điều khiển gồm bộ điều khiển chính và nối với các cơ cấu chấp hành,

động cơ, van điều khiển thông qua dây dẫn Ngoài ra các thiết bị cảm biến, bộ đếm, đồng hồ đo áp suất được kết nối với bộ điều khiển cung cấp các tín hiện vật lý cho hệ

thống điều khiển đưa ra các lệnh điều khiển theo chương trình được lâp trình sẵn Máy dán tem pin điện thoại “Auto attach sticker machine – SS0502” là một máy

tự động cứng cho một hoặc một vài sản phẩm có ít thay đổi làm việc trong thời gian dài, số lượng lớn Với máy dán tem SS0502 nó có thể sử dụng để dán các loại tem khác nhau nhưng phải có kích thước lô tem có bề rộng phù hợp với trục gắn con lô chứa tem Loại pin được đưa vào dán phải phù hợp với khay chứa pin Pin được dán

gần như không thay đổi đượ

định Muốn dán loại pin khác ph

Khi muốn thay đổi vị

cơ cấu điều chỉnh theo chiề

định vị trí làm việc của tay máy theo tr

xy lanh mang đầu dán tem theo tr

điều chỉnh (hình 2.11b) sao cho phù h

vụ của người thiết kế Khi đ

máy và đo kiểm về độ chính xác và

nhân vận hành

a, Đầu dán điều chỉnh theo 2 chi

Hình 2.

Máy dán tem pin điện tho

hành kiểm tra và bảo dưỡng đ

thay thế, sửa chữa những chi ti

kiểm tra, bảo dưỡng thường xuyên

làm việc của công nhân, bả

công đoạn tiếp theo trong quá trình s

2.4 VỊ TRÍ CÁC BỘ PHÂN MÁY TRÊN BÀN L

2.4.1 Bàn bố trí các bộ phậ

ợc vì khay chứa pin được thiết kế với một kích th

i pin khác phải thiết kế lại khay chứa pin cho phù hợ

trí dán tem lên pin, máy dán tem có thể thay đ

ều oy, oz của đầu hút (hình 2.11a) nhờ vào c

a tay máy theo trục oy và cảm biến xác định vị trí th

u dán tem theo trục oz Điều chỉnh vị trí dán pin theo ox b

sao cho phù hợp Việc điều chỉnh vị trí dán tem thu Khi điều chỉnh xong vị trí dán tem phải được tiến hành chchính xác và ổn định của máy trước khi giao cho ng

Hình 2.6: Điều chỉnh vị trí dán tem

n thoại “Auto attach sticker machine – SS0502”

ng định kỳ 2 tháng một lần Với nội dung điề

ng chi tiết bị hỏng, bôi trơn cho các ổ lăn và bộ

ng xuyên đảm bảo cho máy luôn hoạt động ổn đ

ảo đảm số lượng và chất lượng sản phẩm cung c

p theo trong quá trình sản xuất và lắp ghép sản phẩm của công ty

PHÂN MÁY TRÊN BÀN LẮP GHÉP

SVTH: NGUYỄN VĂN MINH

ng bộ phận và đảm bảo nguyên lý hoạt động c

Hình 2.8: Các bộ phận của máy dán tem pin điện thoại

ng của máy

Hình 2.9: Hình ảnh máy sau khi được vẽ thiết kế và lắp ghép hoàn chỉnh

2.4.2 Vị trí cảm biến, thiết bị đo

Trong hệ thống điều khiển tự động, cảm biến là một thiết bị quan trọng cung cấp thông tin của quá trình điều khiển cho bộ điều khiển đưa ra những lệnh điều khiển chính xác như đã được lập trình Các thiết bị cảm biến của hệ thống điều khiển như giác quan của con người cung cấp các thông tin cần thiết tuy nhiên cảm biển phải được dùng đúng chức năng và vị trí của nó thì các tín hiệu vật lý mới rõ nét và chính xác Các tín hiệu vật lý từ cảm biến sẽ được xử lý và biến đổi thành tín hiệu điện trong hệ thống điều khiển Vì vậy ta cần xác định rõ các cảm biến được sử dụng và vị trí gắn thiết bị cảm biến trên máy tham khảo ‘SS0502’

Máy tham khảo ‘SS0502’ có sử dụng 12 thiết bị cảm biến Các thiết bị cảm biến này được gắn tại bộ phận cấp tem, bộ phận cấp pin và bộ phận dán tem ngoài ra thiết

bị cảm biến còn được gắn tại bàn chứa sản phẩm Chi tiết về vị trí gắn các thiết bị cảm biến được trình bày trên hình vẽ sau:

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 2.10: Sơ đồ bố trí các thiết bị cảm biến, thiết bị đo, bộ đếm

01: Cảm biến quang xác định vị trí Tem

02: Cảm biến quang xác định vị trí làm việc thứ nhất của tay máy

03: Cảm biến quang xác định vị trí làm việc thứ hai của tay máy

04: Cảm biến quang xác định vị trí cao nhất của xy lanh 01

05: Cảm biến quang xác định vị trí thấp nhất của xy lanh 02

06: Bộ đếm xác định số lượng sản phẩm đưa ra

07: Cảm biến quang xác định vị trí cao nhất của xy lanh 03

08: Cảm biến quang xác định vị trí thấp nhất của xy lanh 03

09: Đồng hồ đo áp suất xác định áp suất hút chân không của đầu hút một

10: Đồng hồ đo áp suất xác định áp suất hút chân không của đầu hút hai

11: Cảm biến quang xác định vị trí Pin vào dán

12: Cảm biến quang xác định sản phẩm đầy bàn chứa

2.5 SƠ ĐỒ ĐỘNG VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY

điều khiển phối hợp một cách nhịp nhàng theo chương trình điều khiển Tham khảo

thêm mục 5.1 phân khu chức năng, mục 5.2 lưu đồ thuật toán điều khiển, 5.2.2 nguyên

lý điều khiển ta có:

Bộ phận cấp tem: Động cơ 1 (Động cơ servo) quay dẫn động bộ truyền đai răng

Bộ truyền đai răng dẫn động các trục mang con lăn, trục dẫn hướng quay dẫn động

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

băng tem đi qua các trục Băng tem được trục ma sát kéo dẫn tem tới bàn bóc tách tem, tại đây tem được tách ra và dẫn tới bàn ra tem có gắn cảm biến xác định vị trí của tem

ra Dải băng đã được tách tem tiếp tục được dẫn qua trục kéo trở về con lăn thu hồi băng rác Khi tem được dẫn tới bàn ra tem được gắn cảm biến xác định vị trí chính xác của tem Tem được dẫn ra đủ chiều dài xác định động cơ servo tạm dừng hoạt động để

bộ phận tay máy đi vào lấy tem Khi tem được lấy ra thì động cơ lại tiếp tục chu trình cấp tem Thời gian một chu kỳ cấp tem là 1,2 giây trong đó thời gian động cơ quay dẫn tem vào bàn ra tem là 0,5 giây, thời gian tạm dừng động cơ là 0.7 giây

Bộ phận cấp pin: Động cơ 2 ( Động cơ điện) dẫn động liên tục bộ truyền đai răng làm quay hệ thống con lăn, băng tải cấp pin Pin được cấp vào khay cấp pin theo chu

kỳ, mỗi lần cấp tối đa 8 pin bằng tay của người công nhân Hệ thống băng tải dẫn động liên tục kết hợp với khe hở giữa khay cấp pin và mặt băng tải, mỗi lần cho một pin đi qua Các pin lần lượt được dẫn qua khe hở nối tiếp nhau trên băng tải Giữa băng tải,

xy lanh phân loại pin được bố trí kết hợp với thiết bị cảm biến đầu vào của pin sẽ tiến hành kiểm tra và phân loại những pin vào sai chiều, những pin cấp đúng được dẫn tới cuối băng tải Cuối băng tải có tay gạt giữ pin lại vị trí dán, cảm biến xác định vị trí pin đưa tín hiệu cho hệ thống điều khiển đưa xy lanh vào kẹp pin Pin được kẹp chặt lại và chờ tay máy đưa đầu hút 1 vào dán tem, khi dán xong xy lanh nhả kẹp pin cho

đầu hút 2 vào lấy sản phẩm Pin trên băng tải tiếp tục được dẫn vào vị trí dán lần lượt

theo chu kỳ hoạt động của máy Chu trình cấp 1 pin 1,2 giây để đảm bảo máy dán liên tục, thời gian cấp pin 0,2 giây, thời gian kẹp giữ pin là 1,0 giây Tuy nhiên quá trình cấp pin do con người cấp nên có trường hợp tay máy phải chờ pin vào đề thực hiện quá trình dán tem làm giảm năng suất dán chung của máy

Bộ phận dán tem: Động cơ 3 (động cơ servo) quay dẫn động cho bộ truyền trục vít đai ốc mang theo tay máy Tay máy được dẫn tới các vị trí làm việc được xác định bằng thiết bị cảm biến, hệ thống điều khiển sẽ tạm dừng hoạt động của động cơ Tay máy dừng tại vị trí làm việc thứ nhất, vị trí này hai đầu hút làm việc song song với nhau Đầu hút 1 thực hiện việc đi xuống nhờ van điều khiển tác động khí nén vào xy lanh 1, xy lanh 1 đưa đầu hút một xuống vị trí thấp nhất và tiến hành mở van hút chân không lấy tem dưới áp lực hút chân không Tem được lấy tại bàn ra tem, xy

lanh 1 thực hiện hành trình đi lên nhờ tác động đảo chiều của van điều khiển, xy lanh 1

đưa đầu hút một đưa tới vị trí cao nhất Đầu hút hai thực hiện đi chuyển xuống lấy sản

phẩm nhờ van điều khiển tác động vào xy lanh 3 Áp lực khí nén đẩy xy lanh mang

đầu hút 2 xuống vị trí thấp nhất, đầu hút 2 tiến hành mở van hút chân không thực hiện

lấy sản phẩm dưới áp lực hút chân không Sản phẩm được lấy, xy lanh ba thực hiện hành trình đi lên điểm cao nhất nhờ van đảo chiều tác động vào xy lanh Động cơ Servo tiến hành đảo chiều quay, dẫn động bộ truyền trục vít đai ốc mang tay máy di chuyển tới vị trí làm việc thứ hai

Tại vị trí làm việc thứ hai, hai đầu hút thực hiện công việc song song với nhau

Đầu hút một thực hiện việc đi xuống dán tem nhờ tác động khí nén từ xy lanh một, xy

lanh một đưa đầu hút một xuống vị trí thấp nhất dán tem lên pin và tiến hành đóng van hút chân Xy lanh 2 phối hợp thực hiện dán tem lên pin nhờ hệ thống lò xo giảm chấn

đảm bảo duy trì áp lực dán tem nhất định Tem được dán xong, xy lanh 1 thực hiện

hành trình đi lên nhờ van điều khiển đảo chiều xy lanh, đầu hút 1 được đưa tới vị trí cao nhất Đầu hút 2 không di chuyển mà van hút chân không tiến hành đóng lại thả sản phẩm vào bàn chứa

Khi hai đầu hút thực hiện xong công việc dán tem và đưa sản phẩm ra, các đầu hút trở về vị trí cao nhất, động cơ Servo tiến hành đảo chiều đưa tay máy trở về vị trí làm việc 1 thực hiện chu trình lấy tem là lấy sản phẩm Quá trình làm việc của máy

được thực hiện theo chu trình khép kín Thời gian cho một chu trình dán tem là 1,2

giây Thời gian di chuyển giữa hai vị trí làm việc là 0,3 giây Thời gian làm việc tại một vị trí làm việc là 0,3 giây Sau năm chu kỳ đưa pin ra ngoài bàn chứa, bộ đếm xác

định số pin được đưa ra Tại bàn chứa sản phẩm xy lanh gắn với tay gạt tiến hành di

chuyển sản phẩm tới vị trí của công nhân xếp pin vào hộp Sau đó xy lanh được đảo chiều di chuyển về vị trí chở gạt sản phẩm

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ 3.1 XỬ LÝ THÔNG SỐ YÊU CẦU CỦA MÁY

3.1.1 Số liệu đầu vào của máy

Tem bóng: kích thước 25x8x0,1 mm

Pin: kich thước 63,6x56,9x5,5 mm

Năng suất của máy: 27000 sp/ca (1ca= 10h)

Hiệu suất máy: H= 90%

Thời gian làm việc: 02 ca/ngày

3.1.2 Tính toán tổng quan về máy

Thời gian dán lý thuyết 1 (pin):

10.3600

1, 333( / ) 27000

t lt

Bộ phận cấp pin

Chu kỳ cấp pin T = 1,2 s

Bộ phận tay máy dán tem

Chu kỳ dán tem: T = 1,2 s

a: Hình 3D máy thiết kế

b, Hình chiếu máy thiết kế Hình 3.1: Hình vẽ máy thiết kế

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

3.2 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ BỘ PHẬN CẤP TEM

a: Hệ thống dẫn hướng bộ phận cấp tem

b: Bộ truyền đai của bộ phận cấp tem Hình 3.2: Bộ phận cấp tem