Đề tài thiết kế và thi công máy dập tự động roller CAP

Khi nhóm bắt đầu bước vào thực tập tại công ty Plus ban lãnh công ty đã hướng cho nhóm nghiên cứu về các sản phẩm tại xưởng Assy và đã giao cho nhóm nhiệm vụ nghiên cứu đề tài “THIẾT KẾ

PHẦN MỞ ĐẦU

Lý do chọn đề tài

Ngày nay sự phát triển của công nghệ tự động hóa là một sự phát triển mạnh

mẽ và liên tục Nhưng một vấn đề lớn được đặt ra đó là tính hiệu quả kinh tế Làm thế nào để tiết kiệm được thời gian trong công việc, đồng thời thay con người đến mức tối đa đặc biệt là trong công nghiệp Vấn đề đó cần được đưa ra hướng giải quyết như thế nào?

Phương án giải quyết

Khi bước vào thực tập công ty thì ban lãnh đạo đã chỉ thị và định hướng về đề tài trong xưởng Assy, đây là sản phẩm mang tính đặc thù của công ty, các sản phẩm hiện tại thì được lắp bởi công nhân trong công ty Trước nhiệm vụ được giao là tìm hiểu và tìm giải pháp, giảm sự mệt nhọc cho công ty, thay thế công nhân, nhóm đã tiến hành ngay quá trình tìm hiểu việc lắp ráp và kiểm tra tại xưởng

Đầu tiên phải nghiên cứu kỹ lưỡng các chi tiết của viết lăn mực Keshipon, đây

là những chi tiết rất phức tạp về kích thước cũng như hình dạng, cho nên quá trình nghiên cứu chi tiết tốn rất nhiều thời gian vì nó rất quan trọng cho quá trình thiết kế máy sau này

Sau khi nghiên cứu kỹ lưỡng hai chi tiết thì nhóm nhận thấy không thể thiết kế máy lắp ráp Roller Cap ngay một lúc được mà nhóm phải nghiên cứu từng giai đoạn, kiểm tra các ý tưởng có tính khả thi cho từng giai đoạn lắp ráp của sản phẩm Keshipon

Thử các phương án cho từng giai đoạn, sau đó tìm ra phương án hợp lý nhất, đơn giản nhất, và tiết kiệm nhất

Tổng quan lịch sử nghiên cứu của đề tài

Khi nhóm bắt đầu bước vào thực tập tại công ty Plus ban lãnh công ty đã hướng cho nhóm nghiên cứu về các sản phẩm tại xưởng Assy và đã giao cho nhóm

nhiệm vụ nghiên cứu đề tài “THIẾT KẾ MÁY DẬP ROLLER CAP

KESHIPON” đây là sản phẩm mới của công ty và đang được ban lãnh đạo công ty

quan tâm Công ty yêu cầu nhóm nghiên cứu và lên kế hoạch thiết kế quá trình dập Roller (cục mực) vào Cap

Hiện tại công nhân dưới xưởng lắp ráp (Assy) tiến hành lắp Roller vào Cap viết Keshipon bằng tay

Tính mới của đề tài: Cap sẽ được đưa vào tự động, cấp Roller bằng tay, quá

trình dập tự động, công nhân sẽ giảm bớt khó khăn và thời gian sẽ được tăng lên

Mục tiêu đề tài

Từ thực tế và nhu cầu của công ty thì ý tưởng thiết kế máy tự đông hóa trong khâu lắp đầu Roller Cap Keshibon ra đời nhằm khắc phục những vấn đề trên

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài: Quá trình sản xuất vẫn phải phụ thuộc vào con

người là chủ yếu, nên sẽ mắc phải những vấn đề sau:

- Sản phẩm vẫn còn bị lỗi nhiều

- Tính đồng loạt không cao

- Năng suất không cao

- Tồn đọng hàng vẫn xảy ra

Phạm vi nghiên cứu của đề tài

Do thời gian nhóm thực hiện nghiên cứu đề tài trong công ty có hạn vì vậy đề tài chỉ thực hiện nghiên cứu các nội dung sau:

+ Nghiên cứu cụm dập Roller Cap bằng tay (Công nhân tiến hành đưa Cap vào khuôn trước sau đó bỏ Roller vào và nhấn nút để xilanh tiến hành quá trình dập)

+ Nghiên cứu máy dập Roller Cap bán tự động

Phương pháp nghiên cứu của đề tài

Dựa trên những cơ sở lý thuyết cũng như thực tế tại công ty và phòng phát triển kĩ thuật nhóm đã tiến hành lên phương án và thiết kế mô hình áp dụng vào thực tế, mô phỏng sau đó chỉnh sửa mô hình, tiến hành xuất bản vẽ, gia công tại công ty để tiến đến quá trình lắp ráp, do gia công không thật sự chính xác nên trong quá trình lắp ráp nhóm phải chỉnh sửa rất nhiều, cuối cùng cho ra đời máy bán tự

động Sau quá trình kiểm tra kết quả máy đạt hiệu quả rất cao, phù hợp với thực tế

và đem lại rất nhiều lợi ích cho công ty

Quá trình tiến hành thiết kế

Việc đầu tiên nhóm phải làm đó là nghiên cứu kỹ lưỡng các chi tiết Roller và

Cap, đây là những chi tiết rất phức tạp về kích thước cũng như hình dạng

Chi tiết ROLLER rất phức tạp vì mực đen rất dễ gây dính mực lên các bề mặt

và cũng không thể tiếp xúc nhiều sẽ gây ra những lỗi của đầu ROLLER ta không thể dùng vật gì để tác động vào phần chứa mực

Chi tiết CAP cũng rất phức tạp, được cấu tạo bằng nhựa ABS nếu chúng ta tác động một lực quá mạnh sẽ dẫn đến chi tiết CAP bị nứt hoặc vỡ ra

Sau khi nghiên cứu kỹ lưỡng hai chi tiết thì nhóm nhận thấy không thể thiết kế máy lắp ráp ROLLER CAP ngay một lúc được mà nhóm phải nghiên cứu từng giai đoạn, kiểm tra các ý tưởng có tính khả thi cho từng giai đoạn lắp ráp của sản phẩm KESHIPON

Nhóm đã tiến hành thử các phương án cho từng giai đoạn, sau đó tìm ra phương án hợp lý nhất, đơn giản nhất, và tiết kiệm nhất

Mục tiêu đã đạt được

- Nâng cao tính tự động hóa

- Hạn chế công nhân và chi phí

- Hướng phát triển máy tự động hoàn toàn + Nhược điểm:

- Chưa tự động hoàn toàn

- Tốc độ chưa theo ý muốn ban đầu

PHẦN NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI

Hiện nay các máy tự đông hóa được ứng dụng chủ yếu trong hai lĩnh vực là công nghiệp và dịch vụ, tự động hóa công nghiệp giữ vai trò quan trọng bởi vì nó phục vụ trong ngành sản xuất, là nơi chủ yếu làm ra của cải cho xã hội và từ đó có nguồn kinh phí cho nghiên cứu - phát triển, ngành dịch vụ phát triển rất nhanh chóng với nhiều chủng loại, nhiều khả năng mới

Từ những ứng dụng rộng rãi của máy bán tự động và hơn nữa là tự động hoàn toàn và khả năng ứng dụng vào thực tế, nhóm muốn làm một điều gì nhỏ có ích góp phần vào việc phát triển khoa học kỹ thuật cũng như từ ứng dụng từ thực tế, từ những yêu cầu công ty nhóm đã tìm tòi nghiên cứu và thiết kế máy bán tự động và

hướng phát triển sau này sẽ là tự động hoàn toàn “THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG

MÁY DẬP TỰ ĐỘNG ROLLER CAP” nhằm áp dụng vào thực tế tại công ty

1.2 Giới thiệu thiết bị

1.2.1 Giới thiệu khí nén

1.2.1.1 Máy nén khí

Là loại máy nén khí kiểu pisttông hai cấp được hoạt động theo nguyên lý thay đổi thể tích: Không khí được dẫn vào buồng chứa, ở đó thể tích buồng sẽ hỏ lại như

vậy theo định luật Boyle – Mariotte áp suất trong buồng chứa sẽ tăng lên

Hình 1.1 Máy nén khí kiểu 2 pistông [3]

1 Bình chứa, 2 Pisttông, 3 Động cơ Quy mô sản xuất của Công Ty lớn nên nhu cầu sử dụng khí là rất lớn nên Công Ty lắp đặt hệ thống máy nén khí lớn đáp ứng nhu cầu sử dụng

Hình 1.2 Máy nén khí [7]

3

2

1

Ngồi ra khi ở những vị trí lưu động thì cĩ trang bị thêm máy nén khí nhỏ Là loại máy nén khí kiểu pisttơng hai cấp được hoạt động theo nguyên lý thay đổi thể tích: Khơng khí được dẫn vào buồng chứa, ở đĩ thể tích buồng sẽ nhỏ lại như vậy theo định luật Boyle – Mariotte áp suất trong buồng chứa sẽ tăng lên

Hình 1.3 Máy nén khí kiểu 2 pisttơng [3]

1.2.1 2 Xilanh cĩ vịng đệm từ trường.

Nguyên lý cấu tạo và ký hiệu: Các vịng đệm mang từ tính bọc xung quanh pisttơng tiếp xúc với xilanh khơng mang từ tính Cấu tạo này của xilanh cĩ thể giúp nhĩm đặt các cảm biến từ trường ở cuối hành bên ngồi thân xilanh để nhận tín hiệu điều khiển khi xilanh hồn thành một hành trình

Kí hiệu

Hình 1.4 Xilanh có vòøng đệm từ trường [7]

Kí hieäu

- Phương pháp chọn xilanh:

Nhóm áp dụng công thức tính xilanh và dựa vào các thực nghiệm tại công ty

F t : Lực đẩy của xilanh (KN)

A: Diện tích tiết diện của pisttông (cm2)

p: Áp suất (bar), (1 bar = 1.019716 kg/cm2) [3]

Hình 1.6 Xilanh tác dụng hai chiều

có cơ cấu giảm chấn không điều

Hình 1.5 Cấu tạo xilanh tác động hai chiều [7]

Hình 1.7 Xilanh tác dụng hai chiều có

cơ cấu giảm chấn điều chỉnh được

p

A

F t = trong đó

Mặt khác

4

p

F

- Chọn xilanh cấp phôi đầu L có đường kính trục là Þ10 hành trình 25 mm

- Chọn xilanh cấp phôi kim và ống có đường kính trục là Þ10 hành trình 25mm

- Chọn xilanh đẩy sản phẩm ra có đường kính trục là Þ10 hành trình 20mm

- Chọn xilanh cấp phôi đầu R có đường kính trục là Þ32 hành trình 25mm (F t =6kg, p = 6 bar, suy ra d = 3.09 cm = 30.9 mm, nên chọn d = Þ 32mm)

Hình 1.8 Các thông số để chọn xilanh [5]

MA : Đây là ký hiệu mã xilanh

Boze size : Tiết diện của pisttông

Stroke : Hành trình xilanh

LB : Đồ gá xilanh

1.2.1.3 Van khí nén

Van đảo chiều 5/2 điều khiển bằng điện và bằng lò xo Khi có dòng điện đi vào cuộn dây sẽ tạo ra từ trường tác động vào lõi sắt từ dịch chuyển nhờ tác dụng của nam châm, nguồn được thông từ cửa (P) với cửa (A) Khi dòng điện bị ngắt, cuộn dây mất tín hiệu cửa P bị chặn nhờ lực đàn hồi của lò xo sẽ đẩy van trở về bên trái

Hình 1.12 Van đảo chiều 5/2 và kí hiệu [7]

1.2.1.4 Bộ lọc khí

Đây là bô phận dùng để xử lý khí nén trước khi vào các thiết bị khí nén, chức

năng chính tách nước trong khí nén và bôi trơn khí

Hình 1.14 Hình dạng thực tế [5]

1.2.2 Thiết bị điện

1.2.2.1 Công tắc hành trình nam châm

Công dụng của công tắc hành trình nam châm: Công tắc hành trình nam châm (công tắc từ) là thiết bị dùng để nhận biết vị trí

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động: Cấu tạo của công tắc hành trình nam châm được biểu diễn như hình vẽ

Hình 1.15 Cấu tạo đơn giản của một công tắc hành trình nam châm [7]

Nguyên lý hoạt động

Ở trạng thái bình thường, tiếp điểm của công tắc hành trình nam châm sẽ mở

ra Khi di chuyển một nam châm vĩnh cửu đến gần công tắc hành trình nam châm (với một khoảng cách nhất định) thì sẽ làm cho tiếp điểm của công tắc hành trình nam châm đóng lại Và ngược lại, nếu như di chuyển nam châm vĩnh cửu này đi ra

xa thì tiếp điểm của công tắc hành trình sẽ trở về trạng thái ban đầu

Hình 1.16 Nguyên lý hoạt động của công tắc hành trình nam châm [7]

a) Công tắc hành trình nam châm lúc chưa tác động (trạng thái mở)

b) Công tắc hành trình nam châm lúc đã tác động (trạng thái đóng)

Công tắc hành trình nam châm có đèn báo

Để có thể biết được trạng thái làm việc của công tắc hành trình nam châm, nhóm đã kết nối một số linh kiện điện tử, với mạch đơn giản như sau:

Hình 1.17 Loại công tắc hành trình nam châm có đèn báo [7]

Kết nối công tắc hành trình nam châm với tải

Trên thực tế các công tắc hành trình nam châm thường dùng điện áp DC, với dãy điện áp hoạt động từ 12 đến 24 VDC

Kết nối với relay

Khi công tắc hành trình nam châm ở trạng thái mở thì relay không tác động,

và LED không sáng Khi công tắc hành trình nam châm ở trạng thái đóng thì relay

sẽ tác động Lúc này một phần dòng điện sẽ đi qua LED và điện trở R làm cho LED sáng, và phần còn lại sẽ đi qua Zenner Chỉ cần tiếp điểm của công tắc hành trình đóng thì relay sẽ tác động, và để có thể thấy được LED sáng thì yêu cầu phải mắc đúng cực tính

Hình 1.18 Kết công tắc hành trình nam châm có đèn báo với relay [7]

Bên dưới là các công tắc hành trình nam châm dùng cho kiểm tra trạng thái

đóng – mở của cửa

Hình 1.19 Công tắc hành trình nam châm dùng cho kiểm

tra trạng thái đóng – mở của cửa [7]

Kiểm tra hành trình của các xilanh (cylinder)

Trong lĩnh vực khí nén, để kiểm tra vị trí của xilanh nhóm dùng các công tắc hành trình nam châm

Dưới đây là các bước tiến hành tìm vị trí và lắp các cảm biến hành trình nam châm của hành trình “ra” và hành trình “vào” cho một Cylinder

Hình 1.20 Các bước tìm vị trí và lắp các cảm biến hành trình nam châm

cho một xilanh [5]

- Các công tắc hành trình nam châm thường dùng cho lĩnh vực khí nén

Hình 1.21 Một số sản phẩm thực tế của công tắc hành trình nam châm [7]

Hình 1.22 Một số sản phẩm thực tế của công tắc hành trình nam châm [7]

1.2.2.2 Cảm biến sợi quang

Là cảm biến được dùng để nhận biết vị trí khi phễu rung rung sản phẩm vào vị trí khuôn, và dùng để nhận biết khi sản phẩm đã dập xong

Nguyên tắc hoạt động của cảm biến sợi quang được biểu diễn như bên gồm ba phần: Bộ phận phát, bộ phận thu, sợi quang

Bộ phận phát bao gồm một bộ dao động tần số cao sẽ phát đi tia hồng ngoại bằng diode phát quang và được dẫn qua một sợi quang Khi gặp vật chắn, tia hồng ngoại sẽ không thể phản hồi vào bộ phận thu thông qua sợi quang Như vậy ở bộ phận thu, tia hồng ngoại không thể phản hồi sẽ được xử lý trong mạch và cho tín hiệu ra sau khi khuếch đại

Hình 1.23 Nguyên lý hoạt động của cảm biến sợi quang [7]

Hình 1.24 Hình ảnh cảm biến sợi quang [7]

Hình 1.25 Hình dạng thực tế

1.2.2.3 Khối nguồn

Nhiệm vụ của khối cấp nguồn là cung cấp nguồn 24V ổn định cho máy hoạt động, điện áp vào là nguồn xoay chiều 220V AC không ổn định

Hình 1.26 Sơ đồ khối khối nguồn nuôi [7]

Biến áp có nhiệm vụ đổi điện 220V AC xuống điện áp 24V, 12V, 6V AC Mạch chỉnh lưu cầu và lọc chỉnh lưu điện áp xoay chiều AC thành điện áp một chiều DC Mạch ổn áp tuyến tính có nhiệm vụ giữ cho điện áp ra cố định và bằng phẳng cung cấp cho tải tiêu thụ Mạch giảm áp, chỉnh lưu và mạch lọc

Hình 1.27 Biến áp và mạch chỉnh lưu cầu, mạch lọc [7]

Biến áp nguồn: Điện áp vào = 220V 50Hz, điện áp ra = 24V, D1, D2, D3, D4

là mạch chỉnh lưu cầu, chỉnh lưu điện AC thành DC Tụ C1: 2200µF/25V là tụ lọc nguồn chính

Hình 1.28 Biến áp và mạch chỉnh lưu cầu, mạch lọc trong thực tế [7]

Tính toán sơ bộ công suất nguồn cho hệ thống, nhóm nhận thấy các thiết bị như khí nén, đèn báo trạng thái, relay tiêu thụ nguồn điện 24V và rất cần tính ổn định nên nhóm đã quyết định chọn bộ nguồn 24v có sẵn trên thị trường, còn phần quan trọng đó là tính toán công suất cho phễu rung, ta có P = R*I2, quá trình nhóm thiết kế tính thì R = 20Ω, I = 0.5 (A), suy ra P = 5 (W) Nên 4 phễu rung thì PT = 5*4 = 20 (W) Counter = 5.3(W), timer = 2.4W, biến tần = 20 W Vậy để máy hoạt động ổn định thì cần bộ nguồn 60 (W)

Hình 1.29 Bộ nguồn [8]

1.2.2.5 Giới thiệu tổng quan về Biến Tần

Biến tần có thể được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau nhưng biến tần

đạt được hiệu quả cao nhất trong ứng dụng điều khiển vô cấp tốc độ động cơ để đáp

ứng các yêu cầu về công nghệ Tùy vào việc ứng dụng biến tần trong những lĩnh

vực điều khiển khác nhau mà hiệu quả của nó mang lại cho người ứng dụng thể

hiện ở các mặt khác nhau Như trong đề tài thì nó dùng điều khiển vô cấp phễu

rung

Nguyên lý làm việc của bộ biến tần khá đơn giản Đầu tiên, nguồn điện xoay

chiều một pha hay ba pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn một chiều Công đoạn

này được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện Nhờ vậy hệ số công suất

cos(φ) của hệ biến tần có giá trị không phụ thuộc vào tải và bằng ít nhất là 0.96

Điện áp một chiều này được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều ba pha

đối xứng Công đoạn này hiện nay được thực hiện thông qua hệ IGBT (transistor

lưỡng cực có cổng cách ly) bằng phương pháp điều chỉnh độ rộng xung (PWM)

Nhờ tiến bộ công nghệ vi xử lý và công nghệ bán dẫn công suất hiện nay, tần số

chuyển mạch xung có thể lên tới dải tần số siêu âm nhằm giảm tiếng ồn cho động

cơ và giảm tổn thất trên lõi sắt động cơ

Hình 1.32 Nguyên lý biến tần [6]

Cấu trúc của bộ biến tần bán dẫn: Bộ biến tần là thiết bị biến đổi nguồn điện

từ tần số cố định (thường 50Hz) sang nguồn điện có tần số thay đổi cung cấp cho

động cơ xoay chiều

Điện áp xoay chiều tần số cố định (50Hz) được chỉnh lưu thành nguồn một

chiều nhờ bộ chỉnh lưu (CL), (có thể là không điều khiển hoặc bộ chỉnh lưu điều

khiển), sau đó qua bộ lọc và bộ nghịch lưu (NL) sẽ biến đổi thành nguồn điện áp

xoay chiều ba pha có tần số biến đổi cung cấp cho động cơ

- Có khả năng điều chỉnh tần số theo giá trị tốc độ đặt mong muốn

- Có khả năng điều chỉnh điện áp theo tần số để duy trì từ thông khe hở

không đổi trong vùng điều chỉnh momen không đổi

- Có khả năng cung cấp dòng điện định mức ở mọi tần số

Ưu điểm của biến tần:

- Cho phép mở rộng dải điều chỉnh và nâng cao tính chất động học của hệ

thống điều chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều

- Hệ thống điều chỉnh tốc độ động cơ bằng biến tần có kết cấu đơn giản,

làm việc được trong nhiều môi trường khác nhau

- Khả năng điều chỉnh tốc độ động cơ dễ dàng

- Có khả năng đáp ứng cho nhiều ứng dụng khác nhau

- Các thiết bị cần thay đổi tốc độ nhiều động cơ cùng một lúc (dệt, băng tải )

- Các thiết bị đơn lẻ yêu cầu tốc độ làm việc cao (máy li tâm, máy mài ) Các đặc điểm kỹ thuật tiêu chuẩn:

- Dãy tần số từ 0.1 đến 400Hz

- Xử lý tín hiệu -10 ~ 10VDC, 0 ~10VDC , 4 ~ 110mA

- Cổng giao tiếp RS - 485

- Thời gian tăng - giảm tốc: 0.1 giây đến 3600 giây

- Phanh hãm DC: Tần số hoạt động 0 ~ 400Hz, thời gian khởi động từ 0- 25 giây, thời gian dừng, từ 0 - 25 giây

Ngõ ra Analog: Chọn tần số ngõ ra hoặc giám sát dòng

- Các chức năng bảo vệ: Qúa tải, quá dòng, thấp áp, quá tải motor, dòng

rò, quá tải, quá nhiệt, ngắn mạch

- Phím hiển thị: 8 ký tự, 5 số, 7 đoạn LED, 8 trạng thái LED, tần số chủ, tần số ngõ ra, dòng ngõ ra, custom units, giá trị tham số để cài, đặt, xem lại và báo lỗi, Run, Stop, Reset, Fwd/Rev, Job

Sơ đồ kết nối: Nhóm sử dụng biến tần một pha hoặc kết nối biến tần 3 pha vào 220V và nối ngõ ra vào phễu rung

Hình 1.33 Biến tần IE5 của LS [6]

Hình 1.34 Kết nối biến tần IE5 của LS [6]

Hình 1.35 Màn hình điều khiển chính của biến tần [6]

Dòng biến tần LS - IE5 với kích thước nhỏ hơn 5% so với các sản phẩm trước

đó Với IE5, vận hành trở lên dễ dàng bới 6 phím chức năng và 1 triết áp trên mặt, đồng thời vẫn đảm bảo giới hạn các thông số bảo vệ với 100 thông số truy cập

Bảng 2.1 Thông số biến tần IE5. 

Hình 1.36 Biến tần IP5 của LS [6] Hình 1.37 Biến tần IC5 của LS [6]

Thông số cài đặt biến tần: f = 44.80 (mức ổn định)

Acc = 0 ( thời gian chạy)

Dec = 0 ( thời gian dừng)

Drv = 1 (điều khiển bằng tín hiệu)

Frq = 3 (điều khiển bằng biến trở ngoài)

P16 = 160 (cài đặt thông số tần số lớn nhất)

P17 = 110 (cài đặt thông số tần số cơ bản)

1.2.2.6 Tìm hiểu relay

Hình 1.38 Các loại relay thường dùng [8]

Đây là loại relay đơn giản và được dùng rộng rãi nhất Relay làm việc trên nguyên tắc điện từ, nó được cấu tạo giống như công tắc tơ nhưng chỉ dùng để đóng cắt mạch điều khiển, không dùng trong mạch động lực

Hình 1.39 Cấu tạo bên trong Relay GDN

VCC

Sơ đồ chân như sau:

Hình 1.40 Relay 8 chân và relay 14 chân [9]

1.2.2.7 Tìm hiểu động cơ DC

Động cơ điện một chiều (hay gọi là động cơ DC) là thiết bị chuyển đổi năng lượng của dòng điện một chiều thành cơ năng Tức khi cung cấp dòng điện một chiều thì trục động cơ sẽ quay Động cơ điện một chiều được sử dụng rộng rãi trong các máy móc dân dụng (máy đo huyết áp, máy mát xa mini, ) cũng như các hệ thống công nghiệp (cánh tay robot, băng tải, ) Có thể điều khiển tốc độ và chiều quay của động cơ

Hình 1.41 Hình ảnh động cơ điện một chiều [7]

Hình 1.42 Ứng dụng của động cơ vào đề tài

1.2.2.8 Tổng quan về PLC của Mitsubishi

CƠ-CẤU HỌAT ĐỘNG

ĐỘNG CƠ ĐIỆN, KÍCH THỦY LỰC, KHÍ NÉN.

VALVE ĐIỆN TỪ

CẢM BIẾN

TIẾP ĐIỂM HÀNH TRÌNH

TẾ BÀO QUANG ĐIỆN

THERMISTOR

CẢM BIẾN PHÁT HIỆN TIẾP

CẬN .

THIẾT-BỊ LẬP TRÌNH

PLC BỘ VI ĐIỀU KHIỂN MẠCH ĐIỆN TỬ

THIẾT-BỊ NỐI KẾT

RELAY THIẾT BỊ KHÍ NÉN;

THIẾT BỊ THỦY LỰC .

CƠ CẤU TIỀN HỌAT ĐỘNG (DRIVER)

CONTACTOR BIẾN TẦN BỘ PHÂN CHIA KHÍ NÉN

THU-THẬP DỬ LIỆU ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT

CÁC BỘ PHẬN GIAO TIẾP

NÚT NHẤN, CONTACT, MÁN HÌNH, BÀN PHÍM HANDHOLE

GIAO TIẾP GIỬA CON NGƯỜI VỚI THIẾT BỊ MÁY MÓC

KHÂU CHẤP HÀNH

KHÂU ĐIỀU KHIỂN

XỦ LÝ DỬ LIỆU

Hình 1.43 Sơ đồ mơ tả vai trị PLC trong hệ thống tự động [10]

Một số PLC của Mitsubishi

Các bộ điều khiển lập tình PLC của Mitsubishi rất phong phú về chủng loại Điều này đôi khi có thể dẫn đến những khó khăn nhất định đối với người sử dụng trong việc lựa chọn bộ PLC có cấu hình phù hợp với ứng dụng của mình Tuy nhiên, mỗi loại PLC đều có những ưu điểm riêng và phù hợp với những ứng dụng riêng Căn cứ vào những đặc điểm đó, người sử dụng có thể dễ dàng đưa ra cấu hình phù hợp cho từng ứng dụng cụ thể

Hình 1.45 PLC FX1N của Mitsubishi [10]

FX1N PLC thích hợp với các bài toán điều khiển với số lượng đầu vào ra trong khoảng 14-60 I/O Tuy nhiên, khi sử dụng các module vào ra mở rộng, FX1N

có thể tăng cường số lượng I/O lên tới 128 I/O FX1N được tăng cường khả năng truyền thông, nối mạng, cho phép tham gia trong nhiều cấu trúc mạng khác nhau như Ethernet, ProfileBus, CC-Link, CanOpen, DeviceNet,… FX1N có thể làm việc với các module analog, các bộ điều khiển nhiệt độ Đặc biệt, FX1N PLC được tăng cường chức năng điều khiển vị trí với 6 bộ đếm tốc độ cao (tần số tối đa 60kHz), hai

bộ phát xung đầu ra với tần số điều khiển tối đa là 100kHz

Nhìn chung, dòng FX1N PLC thích hợp cho các ứng dụng dùng trong công nghiệp chế biến gỗ, trong các hệ thống điều khiển cửa, hệ thống máy nâng, thang máy, sản xuất xe hơi, hệ thống điều hoà không khí trong các nhà kính, hệ thống xử

lý nước thải, hệ thống điều khiển máy dệt,…

1.2.3 Giới thiệu phần mềm lập trình và mô phỏng GX developer

1 Khởi động chương trình: Start - All program-Melsoft Aplication - GX developer, hoặc chọn biểu tượng trên màn hình Desktop

2 Giao diện chương trình

Hình 1.46 Giao diện chương trình [10]

Tạo trang mới

Chọn loại PLC

Chọn dòng PLC

Sau khi chọn dòng PLC và loại PLC xong ta được giao diện màn hình chính

Hình 1.47 Giao diện màn hình chính

Hình 1.48 Bảng thông số ngõ vào ra

Hình 1.51 Viết chương trình xuống PLC

CHƯƠNG 2 KHÁI QUÁT THỰC TẾ TẠI CÔNG TY

VÀ Ý TƯỞNG THIẾT KẾ 2.1 Quá trình sản xuất tại công ty

Hiện tại sản phẩm Roller được công ty nhập về và Cap được sản xuất tại công

ty, sau đó qua giai đoạn kiểm tra được thực hiện bởi bộ phận QC, vì đây là một trong những sản phẩm mới của công ty vì vậy ban lãnh đạo công ty rất quan tâm và

đã giao cho nhóm tìm hiểu và lên ý tưởng thiết kế máy cho công ty cũng chính là đề tài nghiên cứu của nhóm

Hình 2.1 Chi tiết Roller (cục mực) [9]

Hình 2.2 Chi tiết Cap [9]

Hình 2.3 Chi tiết Cap [9]

Hình 2.4 Chi tiết Roller Cap

Hình 2.5 Chi tiết nắp viết mực Keshibon

Hình 2.6 Chi tiết Roller Cap sau khi được lắp ráp vào vị trí

Vị trí lắp Roller Cap

Công việc mà nhóm cần nghiên cứu và lên ý tưởng đó là làm sao để đưa

Roller vào Cap một cách tốt nhất và hiệu quả nhất

Roller được công

2.2 Ý tưởng thiết kế

2.2.1 Khái quát về đề tài.

Khi nhóm được giao nhiệm vụ nghiên cứu, tìm hiểu, thiết kế máy dập Roller Cap Keshibon, nhóm đã tiến hành nghiên cứu rất kĩ lưỡng hai chi tiết trên, nhóm nhận thấy mặc dù chi tiết Cap được cấu tạo bởi nhựa ABS là một loại nhựa dẻo, bền, nhưng nếu ta tác tộng một lực quá mạnh sẽ gây nứt hoặc trầy Cap, còn chi tiết Roller rất dễ lem mực, gây bẩn và ta cũng không thể tác động trực tiếp lên thân Roller

2.2.2 Hướng giải quyết

Sau khi nghiên cứu kĩ các chi tiết, nhóm nhận thấy hướng giải quyết Mặc dù chi tiết Roller ta không thể tác động vào thân nhưng ta có thể tác động đều vào hai đầu nhựa ở hai bên của Roller Còn chi tiết Cap nếu ta tác động một lực vừa đủ thì

sẽ không gây lỗi hoặc nứt

Hình 2.8 Hướng giải quyết chi tiết Roller

Hình 2.9 Hướng giả quyết chi tiết Cap

2.2.3 Ý tưởng thứ nhất

Hình 2.10 Mô hình máy lắp ráp Roller Cap

1 Phễu rung cấp Cap

2 Máng cấp Roller

3 Xilanh đẩy Roller Cap

4 Xilanh tiến hành dập Roller Cap

5 Xilanh đẩy Roller Cap ra máng

6 Máng chứa Roller Cap sau khi đã dập hoàn chỉnh

7 Khuôn chứa Cap

8 Xilanh chia phôi