CHƯƠNG I. TỔNG QUAN GIỚI THIỆU SẢN PHẨM 1. Khái niệm và ứng dụng Ngày nay, tự động hóa phục vụ công tác quản lí, giám sát và điều khiển trong các nhà máy, xí nghiệp. Các hệ thống tự động giúp nâng cao hiệu quả của quá trình sản xuất, hoàn thiện sản phẩm, tránh rủi ro, giảm sức lao động, tránh được sự nhàm chán trong công việc, cải thiện được điều kiện làm việc của con người, tạo cho con người tiếp cận với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật và được làm việc trong môi trường ngày càng văn minh hơn.
Hệ thống phân loại sản phẩm được ứng dụng nhiều trong sản xuất tự động hàng hóa với số lượng lớn, giúp phân loại nhanh những sản phẩm đạt yêu cầu và những sản phẩm bị lỗi (phế phẩm) cũng như phân loại thành những nhóm có đặc điểm khác nhau phục vụ cho những công đoạn sản xuất sau này. Trong các nhà máy sản xuất hàng thực phẩm, nhà máy sản xuất gạch ốp lát cho ngành xây dựng hay sản xuất các chi tiết cơ khí, linh kiện điện tử …, dòng sản phẩm được tạo ra sau hàng loạt những qui trình công nghệ cần được kiểm tra để đảm bảo loại bỏ được những phế phẩm cùng với đó phân loại những sản phẩm đạt chất lượng thành những nhóm cùng loại khác khau, tạo điều khiện thuận lợi cho quá trình lưu kho để phân phối ra thị trường hay phục vụ tốt hơn cho những công đoạn sản xuất tiếp theo. Hơn nữa, nó còn có thể tích hợp thêm chức năng dãn nhãn, đếm và quản lý sản phẩm., giúp nâng chất lượng của sản phẩm và nâng cao hiệu quả hoạt động của dây chuyền sản xuất. Từ những yêu cầu thực tế đó mà hệ thống tự động phân loại sản phẩm đã sớm được hình thành và phát triển, trở thành một khâu quan trọng trong một hệ thống sản xuất tự động, để thực hiện chức năng kiểm tra, phân loại đảm bảo sự vận hành liên tục của dòng phôi liệu trong quá trình sản xuất tự động.
Đạt được mục tiêu nâng cao tính cạnh tranh của sản phẩm, làm chủ giá thành và chất lượng sản phẩm, tăng khả năng linh hoạt phát triển sản phẩm, thay đổi mẫu mã đáp ứng nhu cầu thị trường. Hệ thống phân loại sản phẩm là hệ thống điều khiển tự động hoặc bán tự động nhằm chia sản phẩm ra các nhóm có cùng thuộc tính với nhau để thực hiện đóng gói hay loại bỏ sản phẩm hỏng. Có nhiều cách phân loại hệ thống phân loại sản phẩm, Ví dụ: ❖ Dựa trên phương thức điều khiển chia ra hệ thống tự động hoặc bán tự động, có sự tham gia của con người hay không?, điều khiển bằng PLC, vi xử lý. ❖ Theo màu sắc: Màu sắc sẽ được cảm biến nhận biết rồi xử lý thành tín hiệu điện rồi qua bộ chuyển đổi ADC về bộ xử lý.
❖ Theo trọng lượng, kích thước bên ngoài. Ngoài ra còn nhiều cách phân loại khác nhau tùy vào yêu cầu sử dụng cũng như sự khác biệt giữa các phôi. Ứng dụng của hệ thống phân loại sản phẩm trong thực tế: Máy 1 download by : skknchat@gmail.com tách màu, phân loại hàng hóa theo cân nặng, phân loại sản phẩm theo kích thước, phân loại bưu kiện sử dụng trong các doanh nghiệp Logistic. Nguyên lý hoạt động 1.
Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống Hệ thống phân loại sản phẩm hoạt động trên nguyên lý dùng các cảm biến để xác định các đặc điểm của sản phẩm. Sau đó dùng xylanh để phân loại sản phẩm có đặc điểm khác nhau Từ nguyên lý làm việc đó ta thấy muốn hệ thống hoạt động được cần những chuyển động cần thiết: ➢ Chuyển động của băng chuyền, truyền chuyển động quay cho trục của băng chuyền ta dùng động cơ điện một chiều thông qua bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng trung gian. ➢ Chuyển động tịnh tiến của xylanh để phân loại sản phẩm có đặc điểm khác nhau. Chuyển động của xylanh được điều khiển bởi hệ thống khí nén.
Chu trình làm việc máy: khi ấn nút Start máy hoạt động, sản phẩm được xylanh đẩy vào băng chuyền. Nhờ hệ thống điều khiển, sản phẩm trên băng chuyền được phân loại với đặc điểm khác nhau. Các sản phẩm sau khi được phân loại sẽ được chuyển đến thùng hàng để đóng gói. Chu trình cứ thế tiếp tục cho đến khi phân loại xong sản phẩm.1: Mô hình phân loại sản phẩm theo vật liệu.
Yêu cầu kỹ thuật cơ bản của các cụm chức năng trong hệ thống Để có một hệ thống phân loại sản phẩm với yêu cầu kiểu dáng nhỏ gọn, dễ lắp đặt, bảo trì, sửa chữa chúng ta cần thiết kế mô hình cơ khí, điều khiển bằng động cơ và hệ thống hoạt động tự động. Ngoài ra còn có các vấn đề khác như là: vật liệu mô hình, nguồn cung cấp, tính toán thông số chi tiết., yêu cầu đặt ra phải giải quyết các vấn đề: ➢ Vấn đề cơ khí: phân tích tính toán và lựa chọn vật liệu, thông số kỹ thuật của các chi tiết sao cho thỏa mãn yêu cầu của đề tài: nhỏ, gọn, nhẹ, bền, có tính thẩm mỹ cao, dễ dàng lắp đặt và sửa chữa. ➢ Vấn đề điều khiển: điều khiển hoàn toàn tự động. 2 download by : skknchat@gmail.com CHƯƠNG II.
CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG 2. Băng tải Băng tải là thành phần không thể thiếu của hệ thống phân loại sản phẩm. Nhiệm vụ chính là vận chuyển sản phẩm tới vị trí thao tác, bên dưới có trang bị hệ thống con lăn. Nguồn động lực chính của băng tải chính là động cơ điện: động cơ một chiều, động cơ 3 pha lồng sóc hay servo… tùy vào yêu cầu hệ thống để tạo ra momen đủ lớn cho băng tải cần nối trục động cơ với hộp giảm tốc rồi mới qua tải.
Hai đầu băng tải có Puli băng tải là vòng kín cuốn quanh puli này. Băng tải làm từ vật liệu nhiều lớp, thường là hai, có thể là cao su. Lớp dưới là thành phần chịu kéo và tạo hình cho băng tải, lớp trên là lớp phủ.1: Hệ thống băng tải Các thành phần băng tải: ➢ Bộ phận kéo cùng các yếu tố làm việc trực tiếp mang vật ➢ Trạm dẫn động, truyền động cho bộ phận kéo ➢ Bộ phân căng, tạo và giữ lực căng cần thiết cho bộ phận kéo ➢ Hệ thống đỡ làm phần trượt cho bộ phận kéo và các yếu tố làm việc. Có nhiều loại băng tải khác nhau tùy thuộc vào đặc tính của hàng hóa vận chuyển như băng tải xích, băng tải con lăn, băng tải đai, băng tải đứng, băng tải xoắn ốc, … Trong phạm vi đồ án sản phẩm là những khối trụ có trọng lượng 0,2 – 5 kg, tương đối nhẹ, cho nên em lựa chọn phương án sử dụng băng tải dây đai cao su.
Đai cao su có đặc tính: bền, đàn hồi tốt, ít bị ảnh hưởng bới độ ẩm và sự thay đổi của nhiệt độ, đai vải cao su được sử dụng khá rộng rãi. Đai cao su có khả năng vận chuyển êm, truyền động nhanh, ổn định, do phôi hình trụ có bề mặt tiếp xúc tương đối, trọng lượng vừa phải nên khả năng ma sát tốt, làm việc chính xác. Khi không yêu cầu góc nghiêng lớn và không yêu cầu di chuyển theo đường cong thì đai tải cao su hoàn toàn có thể đáp ứng tốt yêu cầu làm việc. 3 download by : skknchat@gmail.
Bộ truyền đai/ xích Do đặc tính làm việc liên tục nên để thuận lợi cho việc vận chuyển trong quá trình sản xuất người ta thường lắp them bộ truyền động cho băng tải giúp cho quá trình vận chuyển của băng tải trở nên dễ dàng và chính xác.2: Bộ truyền xích Bảng 2.1: so sánh bộ truyền đai và bộ truyền xích Nội dung Bộ truyền đai Bộ truyền xích • Kích thước nhỏ hơn • Làm việc êm, không ồn, tốc độ • Không xảy ra hiện tượng cao trượt Ưu điểm • Giữ được an toàn cho các chi • Có thể cùng lúc chuyển tiết máy và động cơ khi bị quá động cho nhiều trục tải do hiện tượng trượt trơn. • Lực tác dụng lên trục nhỏ hơn truyền động đai vì không cần căng xích. • Do có sự va đập khi vào • Khuôn khổ và kích thước lớn khớp nên gây nhiều tiếng • Tỉ số truyền không ổn định, ồn lớn khi làm việc, không hiệu suất thấp do có sự trượt thích hợp với vận tốc cao. Nhược điểm đan hồi • Đòi hỏi chế tạo, lắp ráp • Lực tác dụng lên các trục và ổ chính xác hơn, yêu cầu lớn do phải căng đai chăm sóc, bảo quản thường xuyên.
• Vận tốc và tỷ số truyền tức thời không ổn định. • Dễ mòn khớp bản lề • Thích hợp với vận tốc thấp, • Do thích hợp với vận tốc cao thường lắp ở đầu ra của hộp nên thường lắp ở đầu vào của giảm tốc, thích hợp truyền Phạm vi hộp giảm tốc, thường dùng khi động với khoảng cách trục cần truyền động trên khoảng trung bình, yêu cầu làm cách trục lớn việc không có trượt 4 download by : skknchat@gmail. Pit tông/ Van khí nén Piston xylanh bao gồm piston xylanh thủy lực và khí nén, thực chất là một loại động cơ thủy lực (khí nén) dùng để biến đổi thế năng của dầu (khí nén) thành cơ năng, thực hiện chuyển thẳng hoặc chuyển động vòng không liên tục. Piston xylanh được dùng rất phổ biến trên các thiết bị có cơ cấu chấp hành chuyển động thẳng đi về, xylanh khí nén có kết cấu đơn giản, nhưng có khả năng thực hiện một công suất lớn, làm việc ổn định và giải quyết vấn đề chắn khít tương đối đơn giản.
So với hệ thống thủy lực, hệ thống khí nén có công suất nhỏ hơn nhưng có nhiều ưu điểm hơn như: ➢ Có khả năng truyền năng lượng đi xa, bởi vì độ nhớt động học của khí nén nhỏ và tổn thất áp suất trên đường dẫn nhỏ. ➢ Do có khả năng chịu nén (đàn hồi) lớn của không khí nên có thể trích chứa khí nén rất thuận lợi, không khí dùng để nén hầu như có số lượng không giới hạn và có thể thải ra ngược trở lại bầu khí quyển. ➢ Hệ thống khí nén sạch sẽ, dù cho có sự rò rỉ không khí nén ở hệ thống ống dẫn, do đó không tồn tại mối đe dọa bị nhiễm bẩn. ➢ Chi phí nhỏ để thiết lập một hệ thống truyền động bằng khí nén, bởi vì phần lớn trong các xí nghiệp, nhà máy đã có sẵn đường dẫn khí nén.
➢ Hệ thống phòng ngừa quá áp suất giới hạn được đảm bảo, nên tính nguy hiểm của quá trình sử dụng hệ thống truyền động bằng khí nén thấp.