Thuyet minh tạo mẫu nhanh quá tình FDM

Thuyet minh tạo mẫu nhanh quá tình FDM Thuyet minh tạo mẫu nhanh quá tình FDM Thuyet minh tạo mẫu nhanh quá tình FDM Thuyet minh tạo mẫu nhanh quá tình FDM Thuyet minh tạo mẫu nhanh quá tình FDM Thuyet minh tạo mẫu nhanh quá tình FDM Thuyet minh tạo mẫu nhanh quá tình FDM

MỞ ĐẦU -

 -Trong công cuộc công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước, cơ khí nói chung đóng một vai trò rất quan trọng Nhưng ngày nay với sự phát triển vượt bậc của công nghệ, cơ khí truyền thống không thể mang lại hiệu quả cao trong nền kinh thế thị trường Chính vì vậy xuất hiện một xu hướng mới trong công nghệ, đó là sự kết hợp giữa cơ khí, công nghệ thông tin và điện tử để hình thành một lĩnh vực mới - Lĩnh vực

cơ khí tự động hóa Trên thế giới, cơ khí tự động hóa đã xuất hiện khá lâu đời và phát triển rất mạnh nhưng tại Việt Nam đây là lĩnh vực mới và đang trong quá trình hình thành và phát triển Một trong những sản phẩm của Cơ khí - Tự động hóa là dây chuyền hệ thống đóng nắp chai tự động Bên cạnh đó nhu cầu sử dụng nước uống đóng chai cũng như các sản phẩm đóng gói ngày càng tăng Nắm bắt được tầm quan

trọng của hệ thống, nhóm thực hiện nghiên cứu" Thiết kế và chế tạo hệ thống chiết rót và đóng nắp chai nước suối tự động " Trong khi thực hiện đề tài, chúng em đã

phân chia nhiệm vụ cho từng thành viên trong nhóm để cố gắng hoàn thành nhiệm vụ

đã được giao

Kết quả đạt được sau khi thực hiện nghiên cứu đề tài sẽ trang bị cho chúng

em kiến thức bước đầu khi chúng em ra trường bước vào cuộc sống mới

Mặc dù chúng em đã cố gắng hết sức để hoàn thiện đề tài nhưng còn nhiều khó khăn về kiến thức chuyên môn cũng như kinh nghiệm thực tế nên không tránh khỏi những thiếu sót Chúng em mong nhân được sự đóng góp của Quý thầy cô

Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Giáp đã giúp đỡ chúng em

trong suốt thời gian thực hiện đề tài này Cuối cùng chúng em xin chân thành cảm

ơn Quý thầy cô

Nhóm sinh viên thực hiện

Nguyễn Thanh Tuấn …… 21304569 Hoàng Minh Tuấn …… 21304529

Đề tài: Thiết Kế Động Cơ Chiết Xuất

và Đóng Nắp Chai Tự Động 1

Chương1 TỔNG QUAN

1.1 Khảo sát nhu cầu sử dụng

Xã hội ngày càng phát triển đời sống người dân ngày càng được nâng cao Do

đó, nhu cầu ăn uống của người dân cũng được nâng cao Chính vì vậy mà những năm gần đây các loại nước suối đóng chai phục vụ cho người dân rất đa dạng và được bán rộng khắp trên cả nước tạo điều kiện thuận lợi cho người tiêu dùng trong việc chọn lựa, đa dạng cả về mẫu mã lẫn chất lượng

Hình 1.1: Một sản phẩm nước suối đóng chai

Nếu như trước đây các loại nước suối chỉ có mặt tại các cửa hàng lớn, siêu thị thì giờ đây nó đã có mặt ở mọi nơi từ các tiệm bách hoá, các cửa hàng bán lẻ nhỏ, các quán nước ven đường hay nói đúng hơn chỉ cần vài ba bước là có thể mua được Từ

đó, có thể thấy mức độ phổ biến của các sản phẩm nước suối Nước ta có khoảng 80 triệu người chỉ cần tính mỗi người sử dụng một chai nước, thì con số chai nước cần sản xuất đã lên tới 80 triệu chai do đó nhu cầu sử dụng nó là rất lớn

Chính vì thế, nhiều cơ sở, nhiều xí nghiệp, công ty sản xuất nước suối đã thành lập, đó là nhu cầu tất yếu

Ngoài các loại nước uống, phải kể đến sự phát triển của các sản phẩm chai đóng nắp hiện nay: Như các sản phẩm dầu mỡ bôi trơn, nước mắm Do đó có thể thấy nhu cầu sản xuất các sản phẩm hộp đóng nắp rất cao

1.2.Thực trạng sản xuất của các công ty ở Việt Nam

Cùng với sự phát triển của các sản phẩm nước suối đóng chai ta thấy việc chuyển đổi sử dụng chai chứa cho các sản phẩm, các loại chai nhựa thay thế cho các loại chai thủy tinh vì sự tiện dụng của chai nhựa Do đó nó cũng làm thay đổi công nghệ chiết rót và đóng nắp chai, các chai thủy tinh thì nắp thường được đóng chặt vào còn chai nhựa thường được xoáy

Với nhu cầu sản lượng lớn thì công việc sản xuất chiết rót, đóng nắp chai bằng tay là không hiệu quả Đặt ra yêu cầu đưa hệ thống dây chuyền tự động chiết rót và đóng nắp chai tự động vào sản xuất Trên thị trường Việt Nam có hệ thống chiết rót và đóng nắp chai tự động ứng dụng trong nhiều lĩnh vực sản xuất khác nhau nhưng các dây chuyền đều được nhập từ nước ngoài: Đài Loan, Trung Quốc Do đó giá thành cao và gặp nhiều khó khăn trong quá trình vận hành, sửa chữa Sau đây là một số dây chuyền chiết rót và đóng nắp chai tự động có trên thị trường hiện nay:

Đề tài: Thiết Kế Động Cơ Chiết Xuất

và Đóng Nắp Chai Tự Động 3

Chương 2: THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC

2.1 Giới thiệu hệ thống đóng nắp chai tự động.

Sau đây là một số dây chuyền chiết rót và đóng nắp chai tự động được áp dụng phổ biến trên thị trường hiện nay:

Hình 2.1: Dây chuyền chiết rót đóng nắp chai dầu bôi trơn

Hình 2.2: Dây chuyền đóng nắp chai nước mắm

2.2 Lựa chọn phương án

2.2.1.Phương án 1

• Sơ đồ nguyên lý :

• Ưu điểm : + Năng suất cao

+ Máy chạy êm

• Nhược điểm : + Máy to

+ Yêu cầu kỹ thuật cao + Giá thành cao

=> Không chọn

2.2.2.Phương án 2

• Sơ đồ nguyên lý :

Đề tài: Thiết Kế Động Cơ Chiết Xuất

và Đóng Nắp Chai Tự Động 5

• Ưu điểm : + Nhỏ gọn

+ Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo , dễ vận hành

+ Giá thành thấp

• Nhược điểm: + Năng suất không cao

=> Chọn phương án do phù hợp với yêu cầu và điều kiện vật chất ở Việt Nam

2.3.Nguyên lý hoạt động của hệ thống

2.3.1 Sơ đồ nguyên lý

1.

2.

3.

2.3.2.Giai đoạn

 Giai đoạn 1: Cấp chai bằng tay và chiết xuất nước.

Khi chai thứ nhất đi qua cảm biến bị trí đếm chai đặt tại trước mâm xoay báo tín hiệu về bộ điều khiển động cơ điều khiển mâm xoay quay Quá trình quay chai thứ nhất qua cảm biến vị trí thứ hai, động cơ băng tải và động cơ mâm xoay đồng thời dừng hoạt động, lúc này xilanh mang đầu bơm nước đi xuống tới cữ hành trình dưới Xilanh dừng xuống, động cơ bớm nước bắt đầu hoạt động, nước được bơm đầy vào chai trong khoảng thời gian lập trình

Đóng nắp

Băng tải

Băng tải Đóng hộp

Cấp nắp Cấp nước

 Giai đoạn 2: Cấp nắp chai tự động.

Xilanh mang đầu bơm nước di chuyển về cữ hành trình trên, đồng thời chai thứ hai

đi vào Chai thứ hai hoạt động tương tự như trình tự chai thứ nhất Chai thứ hai đi đến vị trí bơm nước cùng lúc chai thứ nhất cũng đi đến vị trí cấp nắp chai Pitong dẫn hướng nắp chai đi xuống hết cữ hành trình, sau đó pitong giữ nắp thu về, nắp chai được nhả ra đúng vị trí miệng chai Tiếp theo sau một khoảng thời gian lập trình pitong giữ nắp trở lại vị trí ban đầu Sau đó Pitong dẫn hướng trở lại vị trí ban đầu

 Giai đoạn 3: Xoáy nắp chai và đưa sản phẩm ra ngoài.

- Chai thứ ba đi vào hoạt động như chai thứ hai Lúc này chai thứ hai đến vị trí thả nắp và chai thứ nhất đến vị trí xoáy nắp Khi chai thứ nhất ở vị trí xoáy nắp, pitong mang động cơ xoáy nắp đi xuống giữ nắp chai và thực hiện xoáy nắp Sau một thời gian động cơ dừng xoáy nắp, xilanh mang động cơ xoáy nắp trở lại vị trí ban đầu

- Khi các chai đưa vào, thành phẩm của quá trình được đưa ra ngoài nhờ hệ thống mâm xoay và băng tải

2.4 Sơ đồ động

Đề tài: Thiết Kế Động Cơ Chiết Xuất

và Đóng Nắp Chai Tự Động 7

Hình 1: Sơ đồ động của hệ thống

Bao gồm : 1.Động cơ điện không đồng bộ 3 pha ; 2.Hộp giảm tốc ; 3.Bộ truyền xích ; 4.Băng tải ; 5.Động cơ mâm xoay; 6.Hệ thống triết nước; 7.Hệ thống cấp nắp; 8.Hệ thống đóng nắp; 9.PLC

Chương 3 Thiết kế chi tiết

Trong giới hạn đề tài, do còn nhiều hạn chế về kiến thức, thời gian,

kinh tế… chúng em giới hạn thực hiện các công đoạn của mô hình đóng nắp chai tự động:

• Cấp chai: bằng tay

• Chiết xuất nước tự động

• Cấp nắp tự động

• Đóng nắp tự động

Dựa trên những yêu cầu đề ra: Mô hình đóng nắp chai tự động cùng với việc tham khảo các dây chuyền đã có chúng em đã đưa ra kết cấu của dây chuyền như sau:

3.1.Thông số vật liệu

Chai nước suối nắp ren với thể tích thực 500ml với:

• Đường kính đáy : 60 mm

• Đường kính lớn nhất : 65 mm

• Đường kính ngoài cổ chai = Đường kính trong nắp chai : 26 mm

• Đường kính ngoài nắp chai : 28 mm

• Chiều cao không nắp : 220 mm

• Chiều cao nắp chặt : 222 mm

• Độ dài ren : 16mm

• Tổng khối lượng chai nước khi đủ

500ml : 0,55 kg

Đề tài: Thiết Kế Động Cơ Chiết Xuất

và Đóng Nắp Chai Tự Động 9

3.2 Thông số kỹ thuật

• Năng suất :

• Vận tốc băng tải : 0,05m/s

• Vận tốc mâm xoay :

3.3.Tính toán và thiết kế chi tiết

3.3.1 Băng tải

3.3.1.1 Cụm chi tiết dẫn động.

• Băng tải (Belt)

• Roller quay

• Cơ cấu bánh răng – đai răng

• Cơ cấu căng đai

• Động cơ

3.3.1.2 Cấu tạo chung của băng tải:

1

2

4

Hình 3.4 Cấu tạo chung của băng tải.

1 Bộ phận kéo cùng các yếu tố làm việc trực tiếp mang vật

2 Trạm dẫn động, truyền chuyển động cho bộ phận kéo

3 Bộ phận căng, tạo và giữ lực căng cần thiết cho bộ phận kéo

4 Hệ thống đỡ (con lăn, giá đỡ…) làm phần trượt cho bộ phận kéo và các yếu tố làm việc

5 Bộ phận đổi hướng cho bộ phận kéo

Các thông số chủ yếu của máy chủ yếu là:

• Năng suất

• Vận tốc di chuyển

• Chiều dài và chiều cao vận chuyển

3.3.1.3 Một số loại băng tải trong thực tế.

Hình 3.5: Băng tải đai

 Băng tải con lăn

Đề tài: Thiết Kế Động Cơ Chiết Xuất

và Đóng Nắp Chai Tự Động 11

Hình 3.7 Băng tải con lăn

Và một số loại băng tải khác

Trong đồ án này chúng em quyết định chọn băng tải đai với những lý do sau:

 Chi tiết dẫn động chai được dẫn trực tiếp trên băng tải

 Tải trọng của băng tải không cần lớn

 Dễ chế tạo, dễ thiết kế

 Giá thành rẻ

 Vật liệu dễ kiếm

3.3.1.4 Động cơ

Băng tải dẫn động bằng động cơ điện DC Do yêu cầu công suất làm việc không quá lớn, ta có thể chọn động cơ mini mà vẫn đảm bảo yêu cầu làm việc

Hình 3.9: Một động cơ DC

Với yêu cầu khá đơn giản của băng tải như là:

 Chỉ cần vận chuyển chai trên băng tải

 Băng tải chạy liên tục, có các cụm chi tiết chặn chai

 Không đòi hỏi độ chính xác cao, tải trọng nhẹ

 Dễ điều khiển, giá thành rẻ

Với tất cả các lý do trên nên nhóm đã quyết định chọn động cơ điện một chiều làm động cơ dẫn động cho băng tải

3.3.2 Cụm mâm xoay

3.3.3 Cụm chiết nước

3.3.3.1.Nguyên lý :

3.3.4 Cụm cấp nắp

3.3.5 Cụm đóng nắp

Đề tài: Thiết Kế Động Cơ Chiết Xuất

và Đóng Nắp Chai Tự Động 13