I. Tổng Quan
Trong quá trình sản xuất, mô hình cân đóng vai trò quan trọng trong việc xác định khối lượng nguyên vật liệu và sản phẩm. Đề tài này tập trung vào việc phát triển mô hình cân định lượng sử dụng vít tải nhằm phục vụ cho nhu cầu học tập và thí nghiệm tại HCMUTE. Mục tiêu chính là cải thiện mô hình để sinh viên có thể tiếp cận và thực hành với công nghệ hiện đại. Việc ứng dụng công nghệ tự động hóa trong cân định lượng không chỉ nâng cao hiệu quả sản xuất mà còn giúp sinh viên hiểu rõ hơn về các hệ thống điều khiển hiện đại.
1.1 Đặt vấn đề
Khâu định lượng trong sản xuất là rất quan trọng, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và hiệu quả kinh tế. Các thiết bị hiện có chưa đáp ứng đủ nhu cầu, do đó, việc phát triển hệ thống cân định lượng bằng vít tải là cần thiết. Hệ thống này không chỉ giúp tăng năng suất mà còn giảm thiểu sai số trong quá trình cân. Việc nghiên cứu và cải tiến mô hình cân sẽ giúp sinh viên có cái nhìn sâu sắc hơn về công nghệ tự động hóa trong ngành công nghiệp.
1.2 Mục tiêu đề tài
Mục tiêu của đề tài là cải thiện mô hình cân định lượng bằng vít tải để phục vụ cho việc học tập và thí nghiệm. Hệ thống sẽ được thiết kế để hoạt động tự động, cho phép sinh viên thực hành và nghiên cứu các thông số vận hành cơ bản. Việc xây dựng các tập số liệu giữa các thông số vận hành và sai số cân sẽ giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm.
II. Cơ Sở Lý Thuyết Hệ Thống Cân Định Lượng Dùng Vít Tải
Chương này trình bày các loại cân định lượng và nguyên lý hoạt động của hệ thống. Hệ thống cân tĩnh và hệ thống cân động là hai loại chính, mỗi loại có ưu điểm và nhược điểm riêng. Hệ thống cân động thường được sử dụng trong công nghiệp, cho phép cân sản phẩm trong trạng thái chuyển động, giúp tiết kiệm thời gian và tăng hiệu quả sản xuất. Việc hiểu rõ về các loại cân và nguyên lý hoạt động sẽ giúp sinh viên thiết kế và thi công mô hình một cách hiệu quả.
2.1 Phân loại cân định lượng
Cân định lượng được chia thành hai loại chính: cân tĩnh và cân động. Cân tĩnh có độ chính xác cao nhưng thời gian đáp ứng chậm, trong khi cân động có thể cân sản phẩm trong trạng thái chuyển động nhưng độ chính xác không cao. Việc lựa chọn loại cân phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của quá trình sản xuất và loại sản phẩm cần cân.
2.2 Hệ thống cân băng kiểm tra
Hệ thống cân băng kiểm tra chủ yếu dùng để cân các sản phẩm đã được đóng gói. Hệ thống này có tính tự động hóa cao, giúp nâng cao hiệu quả sản xuất. Tuy nhiên, nó chỉ có thể cân các sản phẩm ở dạng khối. Việc áp dụng công nghệ tự động hóa trong hệ thống cân băng kiểm tra sẽ giúp cải thiện quy trình sản xuất và giảm thiểu sai số trong quá trình cân.
III. Thiết Kế Phần Cứng
Chương này tập trung vào việc thiết kế phần cứng cho mô hình cân định lượng. Các yêu cầu về mặt kết cấu và lựa chọn thiết bị sẽ được trình bày chi tiết. Việc lựa chọn cảm biến trọng lượng, mạch xử lý tín hiệu và các thiết bị điều khiển là rất quan trọng để đảm bảo mô hình hoạt động hiệu quả. Thiết kế phần cứng cần phải đảm bảo tính ổn định và độ chính xác cao trong quá trình cân.
3.1 Yêu cầu về mặt kết cấu
Mô hình cần được thiết kế với cấu trúc chắc chắn, đảm bảo khả năng chịu lực và ổn định trong quá trình hoạt động. Các bộ phận như phễu cấp liệu, tay kẹp khí nén và động cơ truyền động cần được lựa chọn kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu suất hoạt động cao nhất. Việc thiết kế phần cứng không chỉ ảnh hưởng đến hiệu quả của mô hình mà còn đến khả năng bảo trì và sửa chữa trong tương lai.
3.2 Thiết kế phần cơ khí
Thiết kế phần cơ khí bao gồm việc lựa chọn các vật liệu và cấu trúc phù hợp để đảm bảo mô hình hoạt động hiệu quả. Các bộ phận như phễu cấp liệu và tay kẹp khí nén cần được thiết kế sao cho dễ dàng thao tác và bảo trì. Việc sử dụng công nghệ CAD trong thiết kế sẽ giúp tối ưu hóa quy trình và giảm thiểu sai số trong quá trình sản xuất.
