Máy dập con dấu tự động

Công nghệ 4.0 thay đổi nhiều trong đời sống hằng ngày thông qua các loại máy tự động đang phát triển mạnh mẽ vì vậy máy dập con dấu là 1 máy tự động hoá do các kỹ sư Việt thiết kế, , máy tự động hoá có file 3D và video mô phỏng, mọi người ai cần thông tin chi tiết hơn thì liên hệ mail tuan.me.cadgmail.com

HỘI SỬ DỤNG PHẦN MỀM CAD/CAM/CAE-CNC 4CHAUI

CUỘC THI THIẾT KẾ MÁY

Chào mừng sinh nhật hội lần thứ 10

‘

Mục Lục

Chương 1: Giới thiệu chung 2

1.1 Giới thiệu: 2

1.2 Vấn đề đặt ra: 2

1.3 Phương pháp nghiên cứu: 2

1.4 Phạm vi và giới hạn nghiên cứu: 3

1.5 Dự kiến kết quả đạt được: 3

Chương 2: Tổng quan về hệ thống 3

2.1 Chọn phương án cấp phôi: 3

2.2 Chọn phương án thiết kế cơ cấu chấp hành: 7

2.2.1 Xilanh khí nén: 7

2.2.2 Van đảo chiều: 8

2.2.3 Cảm biến quang: 13

2.2.4 Van tiết lưu: 13

2.2.5 Rơle điện từ 15

2.3 Nguyên lý làm việc: 16

Chương 3: Thiết kế hệ thống 17

3.1 Tính toán lựa chọn động cơ: 17

3.2 Lựa chọn thiết kế băng truyền và khung: 18

3.3 Hệ thống xilanh khí nén: 19

3.3.1 Xilanh khí nén: 19

3.3.2: Van đảo chiều: 20

3.3.3 Cảm biến quang: 20

3.3.4 Van tiết lưu: 21

3.3.5 Rơ le điện từ 21

Chương 4: Kết quả và đánh giá 22

4.1 Mô hình máy sơ bộ: 23

4.2 Đánh giá: 23

4.3 An toàn và vận hành máy: 23

Chương 1: Giới thiệu chung

về số lượng mà còn cả chất lượng thì điều đó không còn thiết thực nữa Lao động chân tay dần dần được thay thế bằng máy móc Con người thiết kế chế tạo ra máy móc, máy móc phục vụ lại con người để mang đến sự tiện ích nhất định, làm thỏa mãn nhu cầu của con người

Việc tự động hóa một khâu nào đó trong hoạt động cũng cho phép giảm giá thành và nâng cao năng suất lao động Trong mọi thời đại, các quá trình sản xuất luôn được điều khiển theo các qui luật kinh tế Có thể nói chi phí và hiệu quả sản xuất là một trong những yếu tố quan trọng xác định nhu cầu phát triển tự động hóa Chính vì vậy, đưa tự động hóa vào các công việc trong xã hội là một vấn đề đáng được quan tâm Đó là một trong những động lực để thúc đẩy con người không ngừng vận động, sáng tạo và tạo ra những sản phẩm thay thế hoạt động lao động chân tay của con người

1.2 Vấn đề đặt ra:

Để đáp ứng nhu cầu của thị trường thì sản phẩm hàng hóa được sản xuất với số lượng lớnvới phương thức đóng dấu thủ công còn nhiều bất cập, căn cứ vào đó chúng em quyết định nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế, tính toán máy đóng dấu sản phẩm tự động” Với đề tài này, chúng em hi vọng sẽ góp phần vào việc giảm tải sức lao động, để chúng ta có thể tập trung vào công việc khác tốt hơn và mang tính hiệu quả cao hơn Từ

đó giúp cho việc đóng dấu được thực hiện một cách liên tục trong thời gian dài, giảm tải sức lao động Nâng cao năng suất lao động, giải quyết được những tồn động trong các quy trình, người lao động có thể đảm nhận việc giải quyết những khâu khác của quy trình

1.3 Phương pháp nghiên cứu:

Để thực hiện đề tài này, chúng em sử dụng một số phương pháp sau:

- Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Tham khảo các nguồn tài liệu văn bản: sách, giáo

trình, tài liệu tham khảo, các bài viết từ những nguồn tin cậy trên Internet, các công trình nghiên cứu… nhằmxác định được phương án điều khiển, gia công tối ưu cho máy

- Phương pháp thực nghiệm: tiến hành thực nghiệm lực con dấu đóng lên sản phẩm

Lấy đó làm cơ sở chính về lực trong việc tính toán, thiết kế chế tạo các chi tiết của máy

- Phương pháp phân tích: sau khi đã tham khảo, nghiên cứu tài liệu và có được số liệu

về lực đóng dấu thì việc phân tích các số liệu cũng như các tài liệu có liên quan là điều cần thiết Với mục đích là lựa chọn được cơ cấu điều khiển tối ưu trong môi trường làm việc

- Phương pháp mô hình hóa: là mục tiêu chính của đề tài, tạo cho chúng em có cơ hội

để ôn lại kiến thức đã học và học hỏi được nhiều kinh nghiệm trong thực tiễn Việc chế tạo mô hình giúp kiểm nghiệm được lý thuyết, và sữa chữa những chỗ sai mà phương pháp lý thuyết không thể thấy được

1.4 Phạm vi và giới hạn nghiên cứu:

- Thiết kế máy đóng đấu tự động;

- Nghiên cứu sử dụng cơ cấu vào thiết kế cơ khí

1.5 Dự kiến kết quả đạt được:

- Thiết kế được mô hình 3D bằng phần mềm solidworks

- Xây dựng mô hình, lắp ráp, mô phỏng được hệ thống

Nhược điểm: cần tính toán và thiết kế băng tải

a) Giới thiệu về băng tải:

Băng tải (băng chuyền) hiểu đơn giản là một máy cơ khí dùng để vận chuyển các đồ vật

từ điểm này sang điểm khác, từ vị trí A sang vị trí B Thay vì vận chuyển sản phẩm bằng công nhân vừa tốn thời gian, chi phí nhân công lại tạo ra môi trường làm việc lộn xộn thì

Nó giúp tiết kiệm sức lao động, số lượng nhân công, giảm thời gian và tăng năng suất laođộng.

Vì vậy băng chuyền, băng tải là một trong những bộ phận quan trọng trong dây chuyền sảnxuất, lắp ráp của các nhà máy, xí nghiệp Góp phần tạo nên một môi trường sản xuất hiện đại, khoa học và giải phóng sức lao động mang lại hiệu quả kinh tế cao cho công ty

b) Cấu tạo chính của băng tải:

- Khung băng tải: Thường được làm bằng nhôm định hình, thép sơn tĩnh điện hoặc Inox

- Mặt băng tải bằng belt hoặc con lăn: Thường là dây băng PVC dầy 2mm và 3mm hoặc dây băng PU dầy 1.5mm

- Bộ điều khiển băng tải: PLC, Biến tần, Speed controller, Cảm biến, Rơ-le, Contactor…

- Con lăn kéo/con lăn chủ động bằng thép mạ kẽm hoặc nhôm có Ø50, Ø60, Ø76, Ø89, Ø102 …

- Con lăn đỡ/con lăn bị động bằng thép mạ kẽm hoặc inox có Ø25, Ø32, Ø38

- Băng tải truyền động xích hoặc đai

- Động cơ giảm tốc công xuất từ 25W đến 2.2KW

Ngoài ra còn có thêm một số bộ phận khác tuỳ thuộc vào ứng dụng của băng tải

Tất cả các bộ phận đều được thiết kế hợp lý, khoa học, tối ưu để mang lại hiệu quả cao

c) Một số loại băng tải trong công nghiệp:

- Băng tải cao su: Hệ thống băng chuyền bằng băng tải cao su là một hệ thống vận chuyển nguyên liệu mang lại

hiệu quả kinh tế rất cao so với

các hệ thống cùng chức năng

Hệ thống vận chuyển nguyên

liệu bằng Băng tải cao su có

thể được lắp đặt ở mọi địa

hình, mọi khoảng cách

- Băng tải xích: chủ yếu được sử

dụng để vận chuyển tải nặng đơn vị, ví dụ như tấm nâng hàng, hộp lưới điện, và các

đồ chứa công nghiệp Những băng tải có thểđược một hoặc hai sợi dây chuyền trong cấuhình Tải được đặt trên các dây chuyền, ma sát kéo tải phía trước Nhiều ngành công nghiệp sử dụng công nghệ băng tải xích trong dây chuyền sản xuất của họ Ngành công nghiệp ô tô thường sử dụng các hệ thống băng tải xích để truyền tải phụ tùng

xe hơi thông qua các nhà máy sơn

- Băng tải con lăn: là giải pháp phù hợp để vận chuyển sản phẩm với trọng lượng từnhẹ, trung bình đến rất nặng, trong các môi trường thông thường đến các môi trường có hóa chất ăn mòn, bụi bặm…

- - Băng tải PVC: Là loại băng tải cực kỳ thông dụng Đặc biệt trong cácngành công nghiệp điện tử Nó được các công ty, tập đoàn lớn của Hàn Quốc, Nhật Bản sử dụng nhiều cho các dây chuyền sản xuất của

mình Băng tải PVC có ưu điểm là độ bền cao đi cùng giá thành rẻ nên được sử dụng rộng rãi

- Băng tải nâng hạ: Là loại băng tải có

khả năng thay đổi chiều cao để có

thể đưa hàng lên nhiều vị trí khác

nhau Băng tải nâng hạ được sử

dụng nhiều trong các kho hàng

chuyên dùng để cấp sản phẩm lên

thùng xe tải, xe container hoặc

ngược lại Ngoài ra, nó cũng hay

được sử dụng trong các xưởng sản

xuất dùng để cấp liệu lên vị trí cao

-…

2.2 Chọn phương án thiết kế cơ cấu chấp hành:

Đóng dấu nhãn hiệu lên sản phẩm trải qua hai lần đóng dấu nên cần hệ thống cảm biến quang ngắt quá trình chuyền giúp phôi đến đúng vị trí đóng dấu Khi đóng dấu xong

hệ thống chuyền sẽ tự động được bật chuyền phôi tới vị trí làm việc tiếp theo

Xilanh khí nén được sử dụng van đảo chiều giúp hành trình đóng dấu và trở về vị trí ban đầu diễn ra một cách liên tục.

Thực hiện đóng dấu từ trên xuống nhờ xilanh khí nén, xilanh mang cơ cấu đóng dấu vừa có vai trò đóng dấu, vừa có vai trò kệp chặt phôi, vì thế không cần thiết kế cơ cấu kẹp chặt

2.2.1 Xilanh khí nén:

a) Sơ lược về xilanh khí nén: Xi lanh khí nén hay còn gọi là piston khí nén, xi lanh khí, pen hơi, nó được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp, tự động hóa như công nghiệp lắp ráp, chế biến gỗ, thực phẩm, dây chuyền đóng gói, chế tạo rô bốt, lắp ráp điện tử…Nó là thiết bị cơ học tạo ra lực, được cung cấp bởi khí nén, một trong những phụ kiện khí nén trong hệ thống khí nén Hoạt động bằng cách chuyển hóa năng lượng của khí nén thành động năng qua đó chuyền tới thiết bị Khi lượng khí nén được đưa vào xi lanh tạo nên một áp xuất làm pít tông dịch chuyển theo hướng mình mong muốn

Hoạt động Chung: Khi được kích thích, không khí nén vào thành ống với một đầu của piston và do đó sẽ chiếm không gian trong xi lanh Lượng khí này lớn dần sẽ làm piston

di chuyển, khi piston di chuyển sẽ sinh ra công và làm thiết bị bên ngoài có thể hoạt động

b) Phân loại xilanh khí nén:

Xi lanh có rất nhiều loại khác nhau về kiểu dáng, kích cỡ Các loại được ứng dụng nhiều

là xi lanh tác động đơn, xi lanh tác động kép

Xi lanh tác động đơn SAC: Sử dụng lực khí nén đưa không khí vào trong làm cho pít

tông xi lanh sinh công chuyển động theo hướng ra ngoài, sau đó lùi lại bằng lực kéo của

lò xo xi lanh có 1 lỗ đưa khí vào và 1 lỗ thoát khí Thường xi lanh loại này dùng van điện từ 3 cửa 2 vị trí để điều khiển

Xi lanh tác động kép DAC: Sử dụng khí nén đưa vào hai đầu xi lanh đẩy pit tông ra

ngoài và lùi lại, nên si lanh có 2 hành trình ra và hành trình vào dựa vào van điều khiển silanh

2.2.2 Van đảo chiều:

a) Van đảo chiều là gì?

Van đảo chiều là loại dùng để điều khiển, điều tiết lưu chất khí nén đi qua van Vận hành bằng cách mở/đóng chuyển đổi vị trí và chức năng cho nhau

Van đảo chiều: khi chưa có tín hiệu tác động vào cửa (12) thì cửa (1) bị chặn và cửa (2) nối với cửa (3) Khi có tín hiệu tác động vào cửa (12), ví dụ tác động bằng dòng khí nén, nòng van sẽ dịch chuyển về phía bên phải, cửa (1) nối với cửa (2) và cửa (3) bị chặn Trường hợp tín hiệu tác động vào cửa (12) mất đi, dưới tác động của lực lò xo, nòng van

sẽ trở về vị trí ban đầu

b) Phân loại:

Van 2/2 là gì ? Nguyên lý hoạt động của van 2/2

Van 2/2 là loại van phân phối có 2 cổng (1 cổng vào 1 cổng ra) và 2 vị trí

Nguyên lý hoạt động van 2/2:

Tác động cơ học – đầu dò: Van có 2 cửa P và R, 2 vị trí 0 và 1 Ở vị trí 0: cửa P và R bị chặn Nếu đầu dò tác động vào, từ vị trí 0 van sẽ được chuyển sang vị trí 1, khi đó cửa P

và R sẽ nối với nhau Khi đầu dò không còn tác động thì van sẽ trở lại vị trí ban đầu do lực nén của lò xo

Khi chịu tác động của điện từ hoạc tác động cơ, cửa số 1 sẽ được mở, khi sẽ đi vào cửa

số 1 và thoát ra ở cửa số 2

Van 3/2 là gì ? Nguyên lý hoạt động của van 3/2

Van 3/2 là van có 2 vị trí, 3 cổng trong đó 1 cổng nguồn cấp khí, 1 cổng làm việc và 1 cổng xả khí

Nguyên lý hoạt động van 3/2:

Tác động cơ học – đầu dò: Van có 2 cửa P, A và R Có 2 vị trí 0, 1 Ớ vị trí 0: cửa P bị chặn, cửa A nối với cửa R Nếu đầu dò tác động vào từ vị trí 0 van sẽ chuyển sang vị trí

1, khi đó cửa P nối với cửa A, cửa R sẽ bị chặn Khi đầu dò không còn tác động nữa thì van sẽ trở về vị trí ban đầu bằng lực nén của lò xo

- Van trượt đảo chiều 3/2 tác động bằng tay khi dịch chuyển ống lót sang vị trí a, thì cửa

P nối với A và cửa R bị chặn Khi dịch chuyển ống lót sang vị trí b, thì cửa A sẽ nối với với R và cửa P bị chặn

- Khi van đóng, cửa số bị đóng, cửa số 2 thống với cửa số 3

- nKhi van mở, cửa số 1 thông với cửa số 2 để thông khí

Van 4/2 là gì? Nguyên lý hoạt động của van 4/2

Van 4/2 là van có 2 vị trí, 4 cửa trong đó có của số 1 là cửa vào của nguồn khí, cửa số 2,4

là cửa làm việc, cửa số 3 là cửa xả khí

Nguyên lý hoạt động của van 4/2:

Van đảo chiều 4/2: Tại vị trí 0: cửa P nối với cửa B, cửa A nối với cửa R Khi có dòng điện vào cuộn dây van sẽ chuyển sang vị trí 1 Khi đó cửa A nối với P, cửa B nối với R.Van đảo chiều xung 4/2 tác động bằng dòng khí nén điều khiển đi ra từ 2 phía của nòng van: hai nòng van được khoan lỗ có đường kính 1mm và thông với cửa P Khi có áp suất

ở cửa P, dòng khí nén diều khiển sẽ vào cả 2 phía đối diện của nòng van qua lỗ và nòng van ở vị trí cân bằng Khi cửa X là cửa xả khí ,nòng van sẽ đƣợc chuyển sang vị trí b, cửa P nối với của A và cửa B nối với cửa R Khi cửa X ngừng xả khí, thì vị trí của nòng van vẫn nằm ở vị trí b, chừng nào chƣa có tín hiệu xả khí ở cửa Y

Khi chịu tác động của điện hoạc cơ, cửa van số 1 được mở ra, khi đó lượng khí sẽ đi vào cửa số 2, qua quá trình xử lý khí này được trở lại cửa số 4 và xả ra ngoài thông qua cửa

số 3 Van 4/2 thường là các vấn tác động đơn

Van 5/2 là gì ? Nguyên lý hoạt động của van 5/2

Van 5/2 thường là van tác động đơn, có 2 vị trí và 5 cửa trong đó cửa số 1 là cửa cấp khí, cửa số 2 và cửa số 4 là cửa làm việc, cửa số 3 và số 5 là cửa xả khí

Nguyên lý làm việc của van 5/2

Van 5/2 hay còn được gọi là Solenoid Valve (van điện từ) hay van đảo chiều Khi tác động nguồn điện 220V hoạc 24V sẽ tạo ra từ trường tác ra tác động đóng mở từ các ô cửa

- Van đảo chiều xung 5/2 tác động bằng dòng khí nén điều khiển đi ra từ 2 phía nòng van:Nguyên tắc hoạt động tương tự van đảo chiều 4/2 tác động bằng dòng khí nén điều khiển

đi ra từ 2 phía của nòng van

Trạng thái ban đầu, cửa 1 đang thông với cửa số 2, cửa số 4 thông với cửa số 5 và cửa số

3 bị chặn lại Khi điện tác động, từ trường kéo lò xo, lo xo đẩy cửa số 1 sẽ thông với cửa

số 4, cửa số 2 thông cửa số 3 và cửa số 5 bị đóng lại

Van 5/3 là gì ? Nguyên lý hoạt động của van 5/3

Van 5/3 cũng là van đảo chiều hay còn gọi là Solenoid Valve (van điện từ) có 3 vị trí và 5cửa trong đó cửa số 1 là cửa nguồn khí, cửa số 2,4 là cửa làm việc và cửa 3,5 là cửa thoátkhí.

Nguyên lý hoạt động của van 5/3

2.2.3 Cảm biến quang:

Cảm biến quang điện (Photoelectric Sensor) nói một cách nôm na, thực chất chúng

là do các linh kiện quang điện tạo thành Khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào bề mặt của cảm biến quang, chúng sẽ thay đổi tính chất Tín hiệu quang được biến đổi thành tín hiệu điện nhờ hiện tượng phát xạ điện tử ở cực catot (Cathode) khi có một lượng ánh sáng chiếu vào Từ đó cảm biến sẽ đưa ra đầu ra để tác động theo yêu cầu công nghệ

Ưu điểm của việc sứ dụng cảm biến quang:

- Phát hiện vật thể nhưng không cần tiếp xúc với

- Phát hiện nhiều vật thể khác nhau

- Thời gian đáp ứng nhanh, có thể

điều chỉnh độ

nhạy theo ứng dụng

-

2.2.4 Van tiết lưu:

Van tiết lưu khí nén là gì?

Van tiết lưu là một loại van điều khiển lưu lượng được sử dụng để làm giảm tốc độ của mạch khí nén, cho tốc độ bộ truyền động chậm hơn Van điều khiển dòng chảy này sẽ điều chỉnh luồng không khí đi theo một hướng, cho phép dòng khí chảy tự do theo hướngngược lại Cụ thể là phụ kiện này có thể điều chỉnh tốc độ hoặc thời gian chạy của khí nén trong cơ cấu vận hành

Các loại van điều khiển lưu lượng khí nén

– Van tiết lưu có tiết diện không thay đổi được: cho phép lưu lượng dòng khí qua khe hở của van là cố định

– Van tiết lưu có tiết diện thay đổi được: cho phép người dùng có thể điều chỉnh được lưulượng khí nén đi qua van Tiết diện này sẽ thay đổi bằng vít điều chỉnh

– Van tiết lưu một chiều điều khiển bằng tay: người dùng sẽ điều chỉnh vít bằng tay để thay đổi tiết kiện chảy của dòng khí nén Và khi dòng khí nén đi qua tiết diện này, lò xo

sẽ đẩy màng chắn xuống, cho phép khí nén đi qua khoảng hở giữa màng chắn và mặt tựa màng chắn, lưu lượng lúc này sẽ không điều chỉnh được

Van tiết lưu chính là một thiết bị không thể thiếu trong các ngành công nghiệp hiện nay Trong thực tế, khi dòng khí nén đi qua các van trên hệ thống đường ống dẫn khí, các cửa nghẽn, ống mao dẫn hoặc van tiết lưu,… thì chúng đều đang thực hiện quá trình tiết lưu Khi đó, áp suất sẽ giảm xuống do ma sát mạnh giữa dòng khí và đường ống vận chuyển Mức độ giảm áp suất nhiều hay ít sẽ phụ thuộc chủ yếu vào bản chất, trạng thái của chất khí, độ hẹp của ống dẫn và tốc độ dòng khí nén.

Quá trình tiết lưu trong hệ thống máy nén khí Puma, máy nén khí Kobelco, máy nén khí Compkorea,… thường làm giảm hiệu suất của khí nén và điều này có hại Tuy nhiên, đôi khi người ta cũng tạo ra quá trình này để điều chỉnh công suất của các thiết bị sử dụng khí nén, đo lưu lượng và giảm áp cho các hệ thống làm lạnh

2.2.5 Rơle điện từ

Thế nào là rơ le điện từ

Rơ le là một thiết bị điện tự động mà tín hiệu đầu ra thay đổi nhảy cấp khi tín hiệu đầu vào đạt những giá trị xác định Rơ le là một thiết bị điện dùng để đóng, cắt mạch điện điều khiển, bảo vệ và điều khiển sự làm việc của mạch lực Mà trong hệ thống Van, rơ le điện từ dùng để điều khiển hoạt động của một số loại Van điện từ