Tính toán,thiết kế hệ thống máy gấp áo phông tự động

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên cơ điện tử trường BKHN năm 2021Nội dung chính Chương 1: Tổng quan hệ thống máy gấp quần áo tự động. Chương 2: Tính toán và thiết kế hệ thống cơ khí. Chương 3: Thiết kế hệ thống điều khiển.Thiết kế 3D trên phần mềm solidworks.Xây dựng chương trình điều khiển sử dụng PLC S71200 của hãng Siemen,lập trình trên phần mềm Tia Portal và thiết kế giao diện điều khiển người máytrên màn hình HMI.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Chuyên ngành Cơ Điện Tử

Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Anh Tuấn

TS.Nguyễn Chí Hưng

HÀ NỘI, 1/2021

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHÍA VIỆT

NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: Hồ Đình Tùng MSSV: 20209559

Lớp: KT Cơ điện tử (CN lên KS) – K62

Bộ môn: Cơ Điện Tử

Viện: Cơ Khí

I/ ĐỀ TÀI THIẾT KẾ

“Tính toán,thiết kế máy gấp áo phông tự động”

II/ CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU

-III/ NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN

- Tổng quan

- Thiết kế sơ đồ nguyên lý và tính toán kết cấu phần cơ khí

- Xây dựng sơ đồ điều khiển và lựa chọn mạch điều khiển

IV/ CÁC BẢN VẼ VÀ ĐỒ THỊ

- Bản vẽ nguyên lý thiết bị (A0)

- Bản vẽ kết cấu và bản vẽ mạch điện (A0)

- Bản vẽ sơ đồ điều khiển (A0)

V/ CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS NGUYỄN ANH TUẤN

TS NGUYỄN CHÍ HƯNG

VI/ NGÀY GIAO NHIỆM VỤ THIẾT KẾ: 06/10/2020

VII/ NGÀY HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN: 30/12/2020

Hà Nội, ngày tháng năm 2021Giảng viên hướng dẫn

Đánh giá của giảng viên hướng dẫn

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Kết quả đánh giá Hà Nội, ngày tháng năm 2020

Trương Duy Tấn

Hồ Đình Tùng

Giảng viên hướng dẫn

Đánh giá của giảng viên phản biện

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Kết quả đánh giá Hà Nội, ngày tháng năm 2020

Trương Duy Tấn

Hồ Đình Tùng

Giảng viên phản biện

Lời cảm ơn

Lời đầu tiên chúng em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới giảng viênhướng dẫn: TS.Bùi Đình Bá đã tận tình hướng dẫn và truyền dạy nhiều kiến thứcquý báu đồng thời luôn động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trongquá trình nghiên cứu và hoàn thành đồ án

Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo thuộc viện Cơ Khí đã giúp

đỡ, chia sẻ và truyền đạt cho tôi nhiều kiến thức bổ ích trong quá trình em họctập tại Viện

Tóm tắt nội dung đồ án

Để tài “Tính toán, thiết kế hệ thống máy gấp áo phông tự động” có nội dung

chính gồm 3 phần:

Chương 1: Tổng quan hệ thống máy gấp quần áo tự động

Chương 2: Tính toán và thiết kế hệ thống cơ khí

Chương 3: Thiết kế hệ thống điều khiển

Chúng em đã tính toán, thiết kế hệ thống máy gấp áo phông tự động với cácyêu cầu kỹ thuật đặt ra

-Thiết kế 3D trên phần mềm solidwork

-Xây dựng chương trình điều khiển sử dụng PLC S7-1200 của hãng Siemen,lập trình trên phần mềm Tia Portal và thiết kế giao diện điều khiển người máytrên màn hình HMI

-Thiết kế mạch điện điều khiển trên phần mềm CADe SIMU và Autocad.Sau khi hoàn thành đề tài em thấy kết quả phù hợp với các yêu cầu đã đặt ra,

đồ án có khả năng ứng dụng thực tiễn cao Đồ án giúp sinh viên nâng cao đượckiến thức, đồng thời hiểu rõ hơn về hệ thống sản xuất tự động

Hà Nội, Ngày 10 Tháng 01 Năm 2020

Sinh viên thực hiệnTrương Duy Tấn

Hồ Đình Tùng

MỤC LỤC

1.3 Các hệ thống gấp áo phông tự động trong nước 4

2.1.2 Tính toán thiết kế cơ cấu thay đổi chiều rộng gấp 16

3.2 Tính toán, lựa chọn các phần tử của hệ thống điều khiển 36

CHƯƠNG 4 LẬP TRÌNH VÀ THIẾT KẾ GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN 52

4.1.3 Lập trình PLC trên phần mềm Tia portal V15 57

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.9 Sơ đồ tổng thể hệ thống máy gấp áo phông tự động 7

Hình 2.4 Xác định kích thước khâu trung gian BC 12

Hình 2.7 Tính toán kích thước động học cơ cấu gấp ngang 14Hình 2.8 Điều chỉnh chuyển động của 2 trục gấp độc lập với 2 động cơ tịnh tiến15

Hình 2.9 Điều chỉnh chuyển động của 2 trục gấp với 1 động cơ 16Hình 2.10 : Mô tả cơ chế hoạt động cơ cấu thay đổi chiều rộng gấp 16

Hình 2.14 Bản vẽ lắp cơ cấu gấp và cơ cấu thay đổi chiều rộng gấp 18

Hình 2.19 Kích thước sơ bộ băng tải 20

Hình 2.27 Tỉ số truyền nên dùng cho các bộ truyền trong hệ 26

Hình 3.21 Nguyên lý làm việc của cảm biến hồng ngoại 41Hình 3.22 Công tắc hành trình OMRON WLCA2-2 và sơ đồ pin 42

Hình 4.1 Thuật toán giai đoạn 1 53

Hình 4.6 Cấu hình phần cứng của hệ thống điều khiển 58

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật của công tắc giới hạn OMRON WLCA2 42

Bảng 3.4 Thông số kỹ thuật của mô-đun đầu ra tương tự 50

Bảng 4.3 Kết quả chạy thực nghiệm hệ thống gấp áo phông tự động 64

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN MÁY GẤP QUẦN ÁO TỰ ĐỘNG 1.1 Nhu cầu về máy gấp quần áo tự động

Thế kỉ 21 là thế kỉ của công nghiệp 4.0 với vô số đổi mới và thành tựu.Trong số đó, ngành công nghiệp dệt may có vai trò quan trọng và được chú trọngđầu tư phát triển Kinh tế đời sống xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu ăn mặckhông chỉ dừng lại ở chỗ chỉ để phục vụ cho việc bảo vệ cơ thể, sức khoẻ conngười mà còn để làm đẹp thêm cho cuộc sống Thêm nữa, dệt may là ngành “tiênphong” trong chiến lược xuất khẩu hàng hóa Việt Nam ra thị trường thế giới, thu

về cho đất nước một lượng ngoại tệ khá lớn Nhiều năm qua đã cho thấy đây làngành có đóng góp lớn và ổn định vào mục tiêu tăng trưởng xuất khẩu

Về cơ cấu công ty theo sở hữu, doanh nghiệp tư nhân chiếm đến 84% tổng

số doanh nghiệp trong khi doanh nghiệp FDI chỉ chiếm tỷ trọng 15%, phần cònlại 1% là các doanh nghiệp nhà nước Tuy nhiên, xuất khẩu hàng dệt may củakhối FDI trong 9 tháng của năm 2017 đạt 11,6 tỷ USD, tăng nhẹ 9,5% so vớicùng kỳ năm trước và chiếm 60,5% trị giá xuất khẩu hàng dệt may của cả nước.Một số doanh nghiệp vừa và nhỏ còn khá khó khăn trong việc kinh doanh, tiếpcận khách hàng, cũng như đầu tư trang thiết bị, máy móc hiện đại

Về phương thức xuất khẩu: Hàng dệt may Việt Nam có chất lượng và uytín, có thể đáp ứng được các đơn hàng lớn, sản lượng linh hoạt Xuất khẩu hàngdệt may của Việt Nam hiện nay chủ yếu may gia công theo hình thức CMT đơngiản cho các hãng nước ngoài Muốn ngành dệt may vận hành hiệu quả nhất, cácthiết bị công nghệ vô cùng quan trọng phải đi song song cùng với năng suất vàtrình độ của người lao động

Ngày nay, hàng may mặc đang ngày càng trở nên phổ biến, với sự quenthuộc của sản phẩm này trong cuộc sống, dường như khiến cho mọi người quên

đi sự tồn tại của quy chuẩn đóng gói hàng hóa Quy trình để đóng gói hàng maymặc luôn tuân theo một tiêu chuẩn gồm các bước như: gấp sản phẩm, đóng góisản phẩm đưa vào bao bì, đóng thùng sản phẩm để vận chuyển, xuất khẩu sảnphẩm Với công đoạn gấp và đóng gói hàng may mặc tưởng chừng là đơn giản và

dễ dàng, nhưng trong đó chúng vẫn có một số tiêu chuẩn về đóng gói hàng hóamay mặc mà bạn phải tuân theo

Do vậy các công ty sản xuất hàng may mặc có nhu cầu rất lớn trong việc tựđộng hóa quá trình đóng gói sản phẩm may mặc nói chung, cũng như mặt hàng

áo phông nói riêng, nhằm tiết kiệm thời gian, nhân công mà vẫn đáp ứng đượccác yêu cầu quy chuẩn đóng gói

1.2 Các hệ thống gấp quần áo trên thế giới

Laundroid là máy gấp quần áo đầu tiên ra đời vào năm 2015 (Hình 1) Đây

là một thiết bị gia dụng robot, được sử dụng để tự động giặt, sấy khô, phân loại

và gấp quần áo vào tủ quần áo chuyên dụng Nó lần đầu tiên được giới thiệu vàtrình diễn tại triển lãm điện tử tiêu dùng CEATEC 2015 ở Tokyo Thiết bị nàyđược hợp tác phát triển bởi Daiwa House, Panasonic và Seven Dreamers Hệthống nhận dạng hình ảnh và cánh tay robot của nó hiện mất từ ba đến 10 phút để

chọn và gấp từng món đồ, hoặc để qua đêm cho một khối lượng đồ giặt Sau đó,trong CES 2017, FoldiMate Inc đã giới thiệu Foldimate, máy giặt gấp các mặthàng quần áo được kẹp vào một giá đỡ thẳng đứng để đưa qua máy gấp (Hình 2).

Hình 1.1 Máy gấp quần qáo Laundroid

Hình 1.2 Máy gấp quần áo Foldimate

Hình 1.3 Máy FS-23

Hình 1.4 Máy STP 1000

Các máy trên thị trường như máy FS-21, FS-23, hầu hết đều chỉ có chứcnăng gấp, để hoàn thiện sản phẩm thì công đoạn đóng gói phải thực hiện thủcông hoặc được đóng gói tự động nhưng áo không đảm bảo phẳng Hơn nữa, cácloại máy chủ yếu có nguồn gốc từ Châu Âu như STP 1000 có giá rất đắt vàokhoảng 50.000 đô la/máy Hoặc các dòng máy được sản xuất từ Trung Quốc chấtlượng trung bình, nhưng giá thành khá cao khoảng trên 25.000 đô la/máy

1.3 Các hệ thống gấp áo phông tự động trong nước

Theo như khảo sát trên thị trường các hệ thống gấp áo phông trong nướcchủ yếu được nhập về từ nước ngoài như: Trung Quốc, Châu Âu, Mỹ đã đượckhảo sát ở trên Đây cũng là nguyên nhân và là động lực để tôi thực hiện đề tài:

“Nghiên cứu thiết kế hệ thống điều khiển cho máy gấp áo phông tự động” do kỹ

sư Việt Nam trực tiếp thực hiện

1.4 Định hướng nghiên cứu

1.4.1 Các cách gấp áo phông

Quy trình gấp áo phông thường theo 2 cách sau:

a) Cách gấp 1

❖ Gấp ngang mép dưới áo

❖ Gấp dọc thân áo lần lượt 2 bên (để nguyên tay áo)

❖ Gấp nốt phần tay áo thừa

❖ Gấp đôi thân áo để hoàn thiện

Hình 1.5 Cách gấp 1

Hình 1.6 Cách gấp 2

b) Cách gấp 2:

❖ Gấp cánh tay

❖ Gấp dọc theo mép từ cổ áo

❖ Làm tương tự với bên còn lại

❖ Gấp đôi thân áo để hoàn thiện

Thời gian gấp thủ công trung bình là 15s/áo

c) Các bước gấp cho máy

Từ tham khảo một số kiểu gấp áo thủ công ta lập quy trình gấp cho máyKết hợp cả 2 cách gấp để tận dụng ưu điểm của từng cách ta có được cách gấp tối

ưu cho từng cỡ áo phù hợp Tổng hợp lại quy trình gấp sẽ trải qua 3 bước chính:

❖ Bước 1: Gấp dọc áo: Áo được gấp dọc theo thân áo để đạt chiều rộng vừavới miệng túi bao sản phẩm

❖ Bước 2: Gấp ngang áo 1: Áo được gấp ngang theo mép dưới với chiều dàigấp tùy chỉnh để giảm bớt chiều dài áo

❖ Bước 3: Gấp ngang áo 2: Áo được gấp đôi và đưa vào đóng gói

1.4.2 Thông số của áo phông

Để tính toán thiết kế máy ta cần quan tâm đến một vài thông số của đối tượng Ởđây ta cần chú ý tới 2 thông số chính là kích thước và khối lượng

a) Kích thước áo phông

Kích thước cơ cấu gấp sẽ phải thích hợp với kích thước áo

Hình 1.7 Kích thước áo

b) Khối lượng áo

Tham khảo số liệu từ trangwww.omo.com Trọng lượng trung bình của áo sơ

mi và áo phông là 200gr/cái

Hình 1.8 Áo phông

1.4.3 Yêu cầu bài toán

Từ phân tích đối tượng ta thấy có 3 vấn đề:

❖ Thiết kế hệ thống tích hợp gấp và đóng gói: Nếu chỉ cần gấp áo thì mẫuFS-21 (Hình 1.3) đã giải quyết được yêu cầu Nên ta cần tìm ra giải phápkết hợp được 2 việc gấp và đóng gói

❖ Thiết kế cơ cấu gấp: Chuyển đổi từ gấp thủ công sang máy Chọn cơ cấugấp thế nào để áo phẳng phiu và tốc độ phải nhanh hơn gấp thủ công, kíchthước áo thay đổi Năng suất của máy phải đạt ít nhất gấp đôi.

❖ Thiết kế cơ cấu có thể thay đổi chiều rộng gấp theo chiều rộng áo

1.4.4 Sơ đồ tổng thể

Từ yêu cầu về chức năng là chế tạo hệ thống gấp và đóng gói áo phông các kích

cỡ khác nhau, ta xác định được sơ bộ các cơ cấu được sắp xếp như sau:

Hình 1.9 Sơ đồ tổng thể hệ thống máy gấp áo phông tự động

Giải pháp đặt ra là dùng băng tải di chuyển áo đến các vị trí gấp và đóng gói.Như vậy ta có quy trình gấp mô tả như sau:

Hình 1.10 Đặt áo lên máy

Bước 1: Áo được đặt lên máy Kích thước ban đầu là chiều dài L, chiều rộng B

Hình 1.14 Áo đến điểm gấp 2

Bước 5: Băng tải đưa áo đến điểm gấp 2- điểm giữa áo (áo sẽ được gấp đôi)Đồng thời ở đầu băng tải chiếc áo nữa được đặt lên

Hình 1.15 Đặt khuôn áo

Bước 6: Khuôn áo được đặt vào 1 nửa trước của áo (phần cố định)

Khuôn áo có tác dụng để đưa áo vào túi, giữ cho áo không bị nhàu khi đút vàotúi

Hình 1.16 Gấp ngang áo 2

Bước 7: Áo được gấp đôi, một nửa được nằm trên khuôn áo

Hình 1.17 Đưa áo đến bộ phận đóng gói

Bước 8: Khuôn áo đưa áo đi hết băng tải và đến bộ phận đóng gói

Như vậy, đề tài sẽ tập trung nghiên cứu các phần mềm lập trình trên máytính, từ đó thay đổi, cải tiến phương pháp lập trình để tìm ra phương án đơn giảnnhất, dễ sử dụng nhất, phù hợp với điều kiện hiện tại Thiết bị nghiên cứu baogồm:

- Máy tính

- Bộ điều kiển PLC

- Băng tải

- Các cảm biến quang, cảm biến màu

- Các thiết bị ghép nối, lắp đặt và các thiết bị phụ trợ

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ 2.1 Tính toán thiết kế động học

2.1.1 Tính toán thiết kế cơ cấu gấp

a) Cơ cấu gấp dọc

Hình 2.1 Cơ cấu gấp thông thường

Cơ cấu gấp về cơ bản là một tay gấp quay quanh trục cố định và được đẩybăng một xy lanh Nhưng nếu chỉ gồm 1 xy lanh và tay gấp thì góc quay của taygấp sẽ bị hạn chế rất nhiều bởi khoảng cách d và hành trình xy lanh Nếu muốngóc quay khoảng 100◦100o thì xilanh phải dài ra gấp đôi tức hành trình bằngchiều dài thân xy lanh, không có, hoặc nếu khoảng cách d quá bé góc quay cònchẳng vượt qua được 90o 90◦ Vì vậy ta thay đổi bằng cách nối thêm 2 thanh nữađược cơ cấu như hình 2.2

Hình 2.2 Cơ cấu gấp cải tiến

Về cơ bản cơ cấu gấp có dạng 4 khâu bản lề ABCD như Hình 21 dưới đây.

Hình 2.3 Cơ cấu gấp 4 khâu bản lề

Khâu dẫn là AB Khâu công tác là CD, vì vậy góc quay alpha cần đủ lớn

Từ thực tế ta thấy góc alpha tối thiểu là 120 độ và để lực lúc gấp là mạnh nhất(gia tốc nhanh) thì ở vị trí ban đầu BC nên vuông góc với CD

Hình 2.4 Xác định kích thước khâu trung gian BC

Cố định thông số chiều dài AD=100,AB=CD =200 ,góc α = 120◦,β = 10◦Tìm độ dài BC

Dc: đường kính trong của xi lanh (mm)

Dr: đường kính trục trong của xi lanh (mm)

A: diện tích bề mặt bên trong (m2)

c) Cơ cấu gấp ngang

Hình dáng chung và kích thước động học của cơ cấu gấp ngang tương tự như

cơ cấu gấp dọc, cũng là cơ cấu 4 khâu bản lề, truyền động bằng xy lanh khí nén.Nhưng với gấp dọc xy lanh khí nén đặt thẳng đứng còn gấp ngang xy lanh phảiđặt nằm ngang để không vướng vào băng tải, động cơ phía dưới được mô tả nhưHình 24

Hình 2.6 Cơ cấu gấp ngang

Tay gấp có dạng chữ L với đoạn DE là phần gấp áo Kích thước còn lại tínhtương tự gấp dọc

Hình 2.7 Tính toán kích thước động học cơ cấu gấp ngang

Cố định thông số chiều dài AD=100,AB=CD =200 ,góc α = 120◦,β = 10◦Tìm độ dài BC

cos 𝑐𝑜𝑠 𝐴𝐷𝐵^ = 103

2 +1002−2002

Hình 2.8 Điều chỉnh chuyển động của 2 trục gấp độc lập với 2 động cơ tịnh tiến

Để giảm bớt chi phí, chỉ sử dụng một động cơ tịnh tiến thì 2 trục gấp dọc phảiliên kết với nhau, để truyền chuyển động (Hình 27).

Hình 2.9 Điều chỉnh chuyển động của 2 trục gấp với 1 động cơ

Trục gấp dọc 1 được liên kết với trục gấp dọc 2 lần lượt qua 3 khâu trung gian.Như vậy khi trục gấp 1 được ĐCTT tác động di chuyển ra vào sẽ kéo theo sựquay của khâu 1 Khâu 1 quay quanh trục đầu nối với trục 1 đang di chuyển tịnhtiến đi ra sẽ kéo khâu 2 trượt tịnh tiến đi lên Khâu 2 đi lên đẩy khâu 3 và đẩytrục 2 đi ra (Hình 28)

Hình 2.10 : Mô tả cơ chế hoạt động cơ cấu thay đổi chiều rộng gấp

Như vậy 2 trục gấp dọc di chuyển ra vào tương đối cùng nhau

2.2 Thiết kế các cơ cấu cơ khí

2.2.1 Cơ cấu gấp

Hình 2.11 Cơ cấu gấp dọc

Hình 2.12 Cơ cấu gấp ngang

Hình 2.13 Bản vẽ lắp cơ cấu gấp ngang và dọc

Hình 2.14 Bản vẽ lắp cơ cấu gấp và cơ cấu thay đổi chiều rộng gấp

2.2.2 Cơ cấu đóng gói

Áo phông sau khi được gấp sẽ tiến hành đóng gói Bao bì đóng gói áo là loại túiOPP có các kích thước như sau:

Hình 2.15 Túi OPP đóng gói áo phông

Từ kích thước của túi thì cơ cấu đóng gói được thiết kế sao cho túi đước cấp

tự động sau mỗi lần áo phông được gấp Cơ cấu tay kẹp dùng để kẹp miệng túisao cho áo được đưa vào vào bên trong dễ dàng, đồng thời cơ cấu tay kẹp đượcthiết kế có thể dịch chỉnh theo phương ngang để có thể điều chỉnh cho cấc kíchthước túi khác nhau

Hình 2.16 Cơ cấu đóng gói

2.2.3 Cơ cấu hỗ trợ đóng gói

Áo sau khi hoàn thành chu trình gấp được di chuyển đến vị trí của cơ cấu đónggói bằng cơ cấu dưới đây

Hình 2.17 Cơ cấu hỗ trợ đóng gói

2.2.4 Băng tải

a) Kích thước sơ bộ

Từ chiều dài sơ bộ của các cơ cấu lắp cùng với băng tải đầu tiên ta tính đượcchiều dài khung

Hình 2.18 Chiều dài sơ bộ băng tải

Chiều dài băng tải tính bằng tổng chiều cài sơ bộ các bộ phận lắp trên nó bằng

LBT= 1000 + 250 + 200 + 700 + 500 + 250 = 2900 (mm) = 2.9 (m)

Hình 2.19 Kích thước sơ bộ băng tải

Băng tải sẽ được chia thành nhiều tấm mảnh rời nhau để tạo khe hở cho cơ cấugấp ngang hoạt động

Hình 2.20 Tấm truyền băng tải

Theo chiều dài băng tải được chia thảnh 2 phần:

Phần 1: bề rộng bị hạn chế bởi cơ cấu gấp dọc nên ta chỉ có thể bố trí 3 tấmPhần 2: Ngay sau phần gấp dọc ta căng thêm 2 tấm nữa để đạt độ rộng cần thiết

b) Bố trí các thành phần

Với các thành thành phần cần thiết của băng tải như bộ truyền, con lăn, căngbăng ta cần bố trí hợp lý với kết cấu chung của máy(Hình 36)

Hình 2.21 Kết cấu băng tải

- Động cơ 5, bộ truyền đai răng, puly11, puly12, con lăn 1, con lăn 7 nằm ởđầu và cuối băng tải tạo mặt phẳng làm việc

- Con lăn 3, 9, 10, 13, 14 dẫn hướng phần băng không tải, tạo không giancho các cơ cấu khác

- Con lăn 4, 7 căng thêm 2 tấm băng phụ 15,16

- Căng đai 2 căng cho 3 tấm băng tải chinh

- Căng đai 7 căng cho 2 tấm băng tải phụ

Chức năng chính của cơ cấu căng băng là để đảm bảo lực căng, tăng góc ôm giữatấm băng và con lăn dẫn động, tránh sự trượt

Trong kết cấu này 3 tấm băng chính được dẫn động từ trục puly 12, được tănggóc ôm băng cơ cấu căng băng 12

Hai tấm băng phụ chạy được nhờ sự quay của con lăn 8 Vì vậy ta lắp thêm conlăn 9 để tăng góc ôm giữa tấm băng chính với bề mặt con lăn 8 và cần tăng góc

ôm giữa chính 2 tấm băng này với con lăn 8 ta dùng cơ cấu căng băng 7

2.3 Tính toán lựa chọn nguồn động lực

2.3.1 Khảo sát các giải pháp truyền động

Các bộ truyền được sử dụng phổ biến hiện nay bao gồm: bánh răng, xích, đai

Từ bảng so sánh ta lưa chọn bộ truyền bánh răng có các đặc điểm nổi bật hơn cácloại đai khác:

● Không bị trượt như đai dẹt hoặc đai thang

● Tỷ số truyền lớn: đôi khi

● Hiệu suất cao, không cần lực căng ban đâu lớn

● Lực tác dụng lên ổ nhỏ

Hình 2.22 Sơ đồ bộ truyền sử dụng đai răng

a) Tính công suất

Hình 2.23 Sơ đồ băng tải máy gấp áo phông

Khối lượng trung bình áo phông và áo sơ mi là 200 (gr/cái) Nếu lấy tối đa có 2chiếc áo trên máy thì khối lượng là

Để tính trọng lượng phần băng tải chạy trên bề mặt máy ta chọn sơ bộ khối lượngriêng vật liệu làm tấm băng là Lấy sơ bộ tổng chiều rộng băngtải là 200 (mm),

chiều dài L=3(m) suy ra diện tích phần băng chạy trên mặt máy là

4.2Vậy khối lượng phần băng chạy trên mặt máy là

4.3Phản lực tại do trọng lượng tấm băng và áo đặt lên băng tải là:

4.4Lấy hệ số ma sát của băng tải và bề mặt máy là Vậy lực sát giữa tấmbăng tải và bề mặt máy là:

4.5

Những đoạn băng tải được kéo lên trọng lực của bản thân băng tải ngược chiềuchuyển động làm cản chở chuyển động ta coi như các đoạn sau thẳng đứng vàtính lực cản

4.64.7Tổng lực cản là

4.8Quãng đường áo chạy là từ cuối phần gấp dọc áo đến hết băng tải theo Hình 38là:

Plvlà công suất trên trục tang quay hoặc đĩa xích (W)

C0là hệ số cản riêng phụ thuộc vào loại máy, loại băng Ta lấy C0=4

F là lực kéo băng tải (N) băng với tổng lực cản đã tính ỏ trên

V là vận tốc băng tải hoặc xích tải (m/s)

Thay 2.6 và 2.9 vào 2.10 ta được công suất là

4.13Nhưng do hiệu suất từ ổ lăn, bộ truyền nên công suất phải lớn hơn

Bảng 2.1 Hiệu suất bộ truyền ổ lăn

Ưu điểm của động cơ không đồng bộ ba pha:

● Momen mở máy lớn

● Phổ biến, được sử dụng rộng rãi

● Cấu tạo đơn giản

● Làm việc bền bỉ, tin cậy

Bảng 2.2 Thông số kỹ thuật động cơ

2.3.3 Phân phối tỷ số truyền

Hình 2.24 Sơ đồ truyền động

Ta có

4.1Trong đó

V là vận tốc băng tải

Trong đó r là bán kính con lăn băng tải (m)

ncllà tốc độ quay con lăn (vòng/phút)

Hình 2.27 Tỉ số truyền nên dùng cho các bộ truyền trong hệ

Ta thấy tỷ số truyền đã tính phù hợp với số liệu sách khuyên dùng

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

3.1 Tổng quan về hệ thống điều khiển

3.1.1 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển

Hình 3.1 Sơ đồ khối các giai đoạn làm việc

Các bước gấp bao gồm 4 giai đoạn Giả sử rằng T-shirt được đặt xuống dễdàng bởi các công nhân đầu tiên

- Giai đoạn 1: Gấp hai bên tay áo vào giữa để đưa tay áo vào, di chuyển áosang giai đoạn 2

- Giai đoạn 2: Giữ áo ở đường gấp ngang đầu tiên, gấp đáy áo dọc theođường, di chuyển áo sang giai đoạn 3

- Giai đoạn 3: Giữ áo ở đường gấp thứ hai, gấp kept áo làm đôi từ dưới lên,một nửa áo được giữ trên khuôn áo

- Giai đoạn 4: Mở hệ thống đóng gói, di chuyển áo sơ mi trên khuôn vàotúi

3.1.2 Sơ đồ quy trình hoạt động

Hình 3.2 Biểu đồ khí nén hình