Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Trong xu hướng tự động hóa công nghiệp hiện đại, việc chuyển đổi từ sản xuất thủ công hoặc bán tự động sang các dây chuyền tự động đóng vai trò thiết yếu nhằm giảm chi phí nhân công, nâng cao năng suất và duy trì tính đồng nhất của chất lượng sản phẩm. Đối với các ngành công nghiệp đóng gói như thực phẩm, dược phẩm và hóa chất, công đoạn dán nhãn đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp thông tin sản phẩm và nâng cao tính thẩm mỹ bao bì. Phương pháp dán nhãn thủ công truyền thống bộc lộ nhiều điểm hạn chế: tốn kém thời gian, chi phí lao động cao, năng suất thấp, độ chính xác không đồng đều và dễ phát sinh bọt khí hoặc lệch nhãn.
Đồ án chuyên ngành cơ khí "Thiết kế máy dán nhãn tự động hai mặt chai tiết diện chữ nhật" do sinh viên Trần Quốc Huy (MSSV: 2013337) thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS. Phan Đình Huấn tại Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh (năm 2023), tập trung giải quyết bài toán thiết kế hệ thống dán nhãn tự động hai mặt cho các sản phẩm dạng chai dẹp, tiết diện chữ nhật.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu cụ thể của đề tài:
- Đối tượng bao bì: Bình nhớt thương mại MRP LUBE dung tích 1000 ml, tiết diện thân chữ nhật, miệng tròn. Kích thước hình học thân chai là 63 × 116 × 192 mm (bề rộng chai $b = 65\text{ mm}$), khối lượng khi đầy tải là $m = 0{,}9\text{ kg}$.
- Đối tượng nhãn dán: Nhãn decal hai mặt kích thước 76 × 132 mm, cuộn nhãn decal sử dụng lớp kết dính keo cao su acrylic vĩnh viễn AF 101, đường kính cuộn 180 mm, chiều cao cuộn 140 mm, độ dày 0,5 mm và khối lượng cuộn 2 kg.
- Yêu cầu kỹ thuật chính: Năng suất hệ thống đạt 1200 chai/giờ; vận tốc băng chuyền $v = 0{,}3\text{ m/s}$; chiều dài băng chuyền xấp xỉ 1100 mm; kết cấu cơ khí gọn gàng, hoạt động ổn định và tối ưu chi phí gia công.
Mục tiêu nghiên cứu được cụ thể hóa thành 11 nhiệm vụ kỹ thuật:
- Nghiên cứu quy trình công nghệ của máy dán nhãn và ứng dụng vào quá trình thiết kế.
- Xác định các yêu cầu về kỹ thuật của bài toán thiết kế.
- Tham khảo các thiết kế liên quan trên thị trường, đưa ra các phương án thiết kế.
- So sánh, đánh giá và lựa chọn phương án thiết kế tối ưu đáp ứng yêu cầu kỹ thuật.
- Lựa chọn quy trình công nghệ phù hợp.
- Tính toán động học, động lực học cho hệ thống.
- Thiết kế bộ phận công tác của máy.
- Tính toán thiết kế hệ thống điện và thiết bị đóng cắt.
- Đề xuất hệ thống điều khiển tự động hóa.
- Xác định chi tiết cần chế tạo, lựa chọn phương pháp chế tạo, lập quy trình chế tạo chi tiết.
- Biểu diễn thiết kế dưới dạng bản vẽ 2D/3D và xây dựng mô hình hệ thống không gian 3 chiều.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Tác giả sử dụng phối hợp các cơ sở lý thuyết thiết kế máy, lý thuyết máy vận chuyển liên tục và kỹ thuật điều khiển lập trình công nghiệp:
- Cơ sở tính toán cơ khí và máy nâng chuyển: Áp dụng lý thuyết tính toán động học và động lực học băng tải theo tài liệu Bài tập máy nâng chuyển (Nguyễn Hồng Ngân, 2012) và Máy vận chuyển liên tục (Phạm Đức). Các công thức xác định tải trọng đơn chiếc phân bố trên mét dài băng tải, lực kéo ma sát Euler qua tang dẫn động, công suất cản trên trục tang và công suất mở máy của hệ dẫn động.
- Cơ sở tính toán truyền động cơ khí: Áp dụng phương pháp phân phối tỉ số truyền và kiểm nghiệm mô-men uốn/xoắn theo Giáo trình cơ sở thiết kế máy (Nguyễn Hữu Lộc, 2020) để xác định tỉ số truyền hộp giảm tốc và khớp nối trục.
- Cơ sở điều khiển tự động hóa: Áp dụng lý thuyết điều khiển lập trình logic từ tài liệu Tự động hóa sản xuất (Trần Văn Địch). Hệ thống sử dụng bộ điều khiển khả trình PLC kết hợp kỹ thuật phát xung điều khiển bước (Microstep Driver) để kiểm soát góc quay và cấp nhãn chính xác theo thời gian thực.
- Nguồn dữ liệu thực nghiệm và tra cứu: Thông số kỹ thuật từ các catalogue nhà sản xuất động cơ DKM, động cơ bước Nema, thông số cuộn nhãn Decal AF 101, kết hợp các phép đo kích thước hình học và khối lượng chai nhớt thực tế.
Thiết kế và triển khai
Hệ thống được thiết kế theo dạng dây chuyền tích hợp giữa module vận chuyển chai, module dán nhãn hai bên sườn và module điều khiển logic.
Phân tích và lựa chọn phương án bố cục
Tác giả đã tiến hành khảo sát và đánh giá 4 phương án kết cấu máy dán nhãn phổ biến:
| Phương án thiết kế |
Ưu điểm |
Nhược điểm |
Đánh giá lựa chọn |
| PA 1: Mặt phẳng ngang |
Kết cấu đơn giản, chi phí thấp, dễ vận hành (năng suất 30–180 chai/phút). |
Năng suất dán hai mặt bị suy giảm đáng kể do phải lật phôi hoặc bố trí nối tiếp. |
Không phù hợp cho chai dán đồng thời hai mặt. |
| PA 2: Mặt phẳng đứng hai mặt |
Năng suất cao (120–250 chai/phút), dán đồng thời cả hai mặt, dễ tùy biến kích thước chai. |
Kết cấu phức tạp hơn, chi phí chế tạo cao hơn phương án 1 do nhân đôi cụm dán. |
Được chọn: Đáp ứng đúng yêu cầu dán hai mặt chai nhớt dẹp. |
| PA 3: Cơ cấu kẹp thủy lực |
Độ chính xác định vị cao, lực ép dán lớn. |
Kết cấu kẹp cồng kềnh, khó vệ sinh, đòi hỏi hệ thống nguồn thủy lực phức tạp, giá thành cao. |
Loại bỏ. |
| PA 4: Cơ cấu băng ma sát |
Dán nhanh, phù hợp chai tròn lăn không trượt. |
Phức tạp khi gia công, yêu cầu băng dính trung gian, khó căn chỉnh trên mặt phẳng chai dẹp. |
Không phù hợp cho chai tiết diện chữ nhật. |
Tính toán và thiết kế hệ thống cơ khí
Hệ thống cơ khí bao gồm hai phân hệ chính: hệ thống băng tải cấp phôi và hệ thống bộ dán nhãn hai mặt.
-
Hệ thống băng tải PVC:
- Dây băng tải làm từ vật liệu PVC có tính đàn hồi cao, bề mặt phẳng, chống chịu dầu mỡ. Khung đỡ kết hợp thép góc V và thép hộp vuông gia cường, chân đế có gắn bánh xe lăn hỗ trợ di động.
- Vận tốc di chuyển băng tải: $v = 0{,}3\text{ m/s}$. Chiều dài vận chuyển: $L = 1100\text{ mm}$.
- Chiều rộng chai $a = 65\text{ mm}$, bước phân bố chai $a_{pb} = 0{,}5\text{ m}$. Chiều rộng bề mặt băng tải tính toán $B = 115 \div 165\text{ mm}$. Chiều rộng tang dẫn động chọn $B_t = 245\text{ mm}$, đường kính tang $D = 90\text{ mm}$.
- Gia tốc trượt tương đối của chai trên băng tải nằm ngang: $a = g \cdot f = 10 \times 0{,}4 = 4\text{ m/s}^2$. Quãng đường trượt của chai khi cấp lên băng tải: $s = \frac{v^2}{2a} = \frac{0{,}3^2}{2 \times 3} = 0{,}015\text{ m}$.
- Lực vòng kéo băng tải: $F = 31{,}2\text{ N}$. Lực căng nhánh vào $S_{vao} = 51{,}2\text{ N}$, lực căng nhánh ra $S_{ra} = 20\text{ N}$.
- Số vòng quay trục tang dẫn động: $n_t = \frac{60000 \times v}{\pi \times D} = \frac{60000 \times 0{,}3}{\pi \times 90} \approx 64\text{ vòng/phút}$.
-
Hệ thống cụm dán nhãn:
- Mỗi bên bố trí một cụm dán nhãn độc lập gồm 7 cụm thành phần: thanh dẫn hướng, bộ căng đai, cuộn cấp nhãn, cuộn thu nhãn (thu hồi giấy đế decal), tay nhả nhãn, trục lăn kéo nhãn và trục lăn chuyển tiếp.
- Đường kính trục lăn kéo nhãn $D_{tl} = 40\text{ mm}$, chiều dài trục lăn $L_{tl} = 180\text{ mm}$ (lớn hơn chiều rộng cuộn nhãn 140 mm nhằm tránh dính keo mép).
- Lực kéo vượt ma sát của cuộn nhãn: $F_{keo} \ge F_{ms} = m \cdot g \cdot \mu = 2 \times 9{,}8 \times 0{,}2 = 3{,}92\text{ N} \rightarrow$ Chọn $F = 4\text{ N}$.
- Mô-men xoắn cần thiết trên trục động cơ bước kéo nhãn: $M_{dc} = F \times D_{tl} = 4\text{ N} \times 40\text{ mm} = 160\text{ N}\cdot\text{mm}$.
Bảng thông số thiết bị cơ điện được tính chọn
| Phân hệ |
Cụm chi tiết / Thiết bị |
Mã hiệu / Quy cách |
Thông số kỹ thuật danh định |
| Băng tải |
Động cơ truyền động |
DKM 8IDGG-15-T |
Công suất 15 W, tốc độ 1300 vòng/phút, điện áp 3 pha 220V/50Hz, mô-men 140 N·mm, mô-men khởi động 480 N·mm. |
| Băng tải |
Hộp giảm tốc |
DKM 8GBK-25BMH |
Tỉ số truyền $u = 25$, tốc độ trục ra 72 vòng/phút, mô-men xoắn danh định 2210 N·mm. |
| Bộ dán nhãn |
Động cơ kéo nhãn |
Stepper 43HS8460 Nema 43 |
Động cơ bước đơn cực, góc bước 1,8°/bước, công suất 6 W, mô-men xoắn 160 N·mm. |
| Điều khiển |
Khối điều khiển trung tâm |
PLC Siemens S7-200 |
Xử lý logic ngõ vào/ngõ ra, tích hợp phát xung tốc độ cao PTO/PWM ngõ ra Q0.0. |
| Điều khiển |
Mạch điều khiển động cơ |
Microstep Driver |
Nhận xung điều khiển PUL+ và DIR+ từ PLC để dẫn động bước chính xác. |
| Cảm biến |
Nhận diện sản phẩm |
Cảm biến quang học |
Phát hiện chai nhớt di chuyển trên băng tải, kích hoạt ngõ vào I0.0. |
| Bảo vệ điện |
Thiết bị đóng cắt & bảo vệ |
Contactor, Cầu dao, Rơ le nhiệt |
Bảo vệ quá tải nhiệt dài hạn cho động cơ, khởi động trực tiếp do công suất nhỏ. |
Nguyên lý điều khiển hệ thống
Quá trình vận hành được tự động hóa qua tín hiệu phản hồi. Khi chai nhớt được băng tải PVC đưa đến vùng làm việc, cảm biến quang học nhận diện sự hiện diện của thân chai và truyền tín hiệu số về ngõ vào I0.0 của bộ điều khiển PLC Siemens S7-200. PLC lập tức xử lý và phát chuỗi xung điều khiển tại ngõ ra Q0.0 đến Microstep Driver. Driver khuếch đại tín hiệu điều khiển động cơ bước quay một góc xác định tương ứng với chiều dài nhãn dán ($132\text{ mm}$), kéo dải nhãn qua mép tay nhả nhãn để tách lớp decal dính vào thân chai. Khi chai tiếp tục di chuyển, con lăn miết decal sẽ ép phẳng nhãn lên bề mặt vỏ chai, loại bỏ bọt khí. Động cơ kéo băng tải công suất nhỏ ($15\text{ W}$) được khởi động trực tiếp qua contactor và bảo vệ quá tải bằng rơ le nhiệt, có bố trí nút dừng khẩn cấp STOP để ngắt nguồn tức thời khi phát sinh sự cố.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan về đề tài
Chương 1 trình bày vai trò của tự động hóa trong cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đối với việc nâng cao năng suất, cắt giảm nhân công và duy trì chất lượng ổn định. Tác giả phân tích các hệ thống điều khiển phổ biến (On/Off, PLC, vi mạch, PID) cùng các thiết bị tự động hóa công nghiệp như biến tần, cảm biến, rơ-le, màn hình HMI. Đồng thời, chương này khảo sát 3 mẫu máy dán nhãn thực tế trên thị trường:
- Máy dán nhãn mặt phẳng tự động MHC-PT60 (Model PWM-A, động cơ servo, năng suất 30–180 chai/phút, công suất 600 W, sai số ±1,0 mm).
- Máy dán nhãn hai mặt MIC MACHINERY (công suất 2500 W, năng suất 120–250 chai/phút, sai số ±1,0 mm).
- Máy dán nhãn lọ tự động JM Atince (năng suất 50–120 lọ/phút, công suất 1000 W, sai số ±1,0 mm).
Từ đó, tác giả xác định mục tiêu và 11 nhiệm vụ thiết kế máy dán nhãn hai mặt cho bình nhớt MRP LUBE 1000 ml.
Chương 2: Phân tích và lựa chọn phương án thiết kế
Nội dung chương tập trung làm rõ cấu tạo chuẩn của máy dán nhãn gồm 5 cụm cơ bản (băng tải, hệ thống định vị, bộ phận cấp nhãn, bộ phận miết nhãn, hệ thống điều khiển) và quy trình hoạt động 7 bước: Chuẩn bị sản phẩm $\rightarrow$ Thiết lập máy $\rightarrow$ Cấp nhãn $\rightarrow$ Định vị $\rightarrow$ Dán nhãn $\rightarrow$ Kiểm tra $\rightarrow$ Xuất phẩm. Tác giả phân tích ưu - nhược điểm của 4 phương án thiết kế kết cấu (mặt phẳng ngang, mặt phẳng đứng hai mặt, kẹp thủy lực, băng ma sát). Phương án 2 – máy dán nhãn mặt phẳng đứng hai mặt được lựa chọn làm cơ sở thiết kế chi tiết nhờ khả năng dán nhãn đồng thời hai mặt chai dẹp, đáp ứng năng suất 1200 chai/giờ và kết cấu vận hành ổn định.
Chương 3: Tính toán thiết kế hệ thống cơ khí
Chương này thực hiện toàn bộ các phép tính toán động học và động lực học:
- Thiết kế băng tải: Tính toán lực ma sát, lực vòng cản băng tải ($F = 31{,}2\text{ N}$), công suất cần thiết trên trục tang dẫn động ($P_t = 0{,}00936\text{ kW}$), vận tốc góc tang ($n_t = 64\text{ vòng/phút}$). Tác giả tính chọn động cơ điện 3 pha DKM Model 8IDGG-15-T ($15\text{ W}$, $1300\text{ vòng/phút}$) kết hợp hộp giảm tốc DKM 8GBK-25BMH (tỉ số truyền $u = 25$, số vòng quay ra $72\text{ vòng/phút}$). Kiểm nghiệm mô-men mở máy thỏa mãn điều kiện an toàn ($M_{kd} = 480\text{ N}\cdot\text{mm} > M_{yc} = 27{,}84\text{ N}\cdot\text{mm}$).
- Thiết kế cụm dán nhãn: Tính toán lực kéo căng dải nhãn ($F = 4\text{ N}$), đường kính trục kéo $40\text{ mm}$, mô-men xoắn yêu cầu $160\text{ N}\cdot\text{mm}$. Từ đó lựa chọn động cơ bước 43HS8460 Nema 43 (bước góc 1,8°/bước, công suất 6 W, mô-men $160\text{ N}\cdot\text{mm}$).
- Chương 3 kết thúc bằng việc trình bày bản vẽ phối cảnh tổng thể hệ thống 3D hoàn chỉnh sau khi tích hợp băng tải vào và ra, bộ dán nhãn trái và bộ dán nhãn phải.
Chương 4: Thiết kế mạch điều khiển
Chương 4 thiết lập mạch điều khiển và mạch động lực cho toàn bộ hệ thống. Tác giả phân tích việc chọn phương pháp khởi động trực tiếp cho động cơ băng tải do công suất nhỏ ($15\text{ W}$), dòng khởi động nhỏ không gây sụt áp lưới điện và thời gian quá độ ngắn. Mạch sử dụng các khí cụ điện bảo vệ gồm cầu dao, cầu chì, rơ le nhiệt và contactor. Phần điều khiển cấp nhãn sử dụng bộ lập trình PLC Siemens S7-200 kết nối với Microstep Driver để truyền xung điều khiển chính xác góc quay động cơ bước kéo nhãn theo tín hiệu kích hoạt từ cảm biến quang học phát hiện chai.
Chương 5: Vận hành và bảo dưỡng
Chương 5 cung cấp quy trình vận hành chuẩn qua 5 bước:
- Điều chỉnh độ cao làm việc phù hợp với quy cách máy;
- Kết nối nguồn điện an toàn;
- Khởi động công tắc hệ thống băng tải;
- Điều chỉnh dải tốc độ làm việc qua núm xoay;
- Công nhân tiến hành cấp chai nhớt vào băng chuyền.
Chương cũng nêu rõ các quy tắc an toàn: chạy không tải kiểm tra trong 5 phút trước ca làm việc, thao tác dừng máy khẩn cấp bằng nút STOP. Quy trình bảo dưỡng chi tiết bao gồm việc kiểm tra rò rỉ điện, định kỳ bôi trơn dầu mỡ các ổ lăn, kiểm tra độ chùng dây băng PVC, thay thế các chi tiết mòn hỏng và sơn chống gỉ bảo vệ toàn bộ kết cấu khung thép.
Chương 6: Kết luận và hướng phát triển đề tài
Tác giả tổng kết các kết quả đạt được về mặt tính toán cơ khí, kết cấu dán nhãn hai mặt chính xác và chi phí gia công chế tạo thấp. Đồng thời, tác giả thẳng thắn chỉ ra các điểm còn hạn chế của mô hình và đề xuất các giải pháp kỹ thuật nhằm hoàn thiện hệ thống trong các giai đoạn nghiên cứu tiếp theo.
Kết quả và đóng góp
Đồ án đã hoàn thành đầy đủ các nội dung tính toán thiết kế kỹ thuật phục vụ chế tạo mô hình máy dán nhãn hai mặt tự động:
- Kết quả tính toán kỹ thuật: Thiết kế thành công hệ thống máy đáp ứng năng suất 1200 chai/giờ với tốc độ băng tải $0{,}3\text{ m/s}$. Xác định chính xác các thông số động cơ băng tải ($15\text{ W}$, hộp số $u=25$) và động cơ bước kéo nhãn Nema 43 ($160\text{ N}\cdot\text{mm}$, bước góc 1,8°). Hệ thống dán nhãn dán chính xác hai mặt decal kích thước 76 × 132 mm lên thân bình nhớt MRP LUBE 1000 ml.
- Đóng góp về mặt giải pháp: Đưa ra phương án kết cấu máy dán nhãn mặt phẳng đứng hai mặt gọn gàng, sử dụng các vật liệu thép hình định hình và dây băng PVC thông dụng, giúp tối ưu hóa chi phí sản xuất, phù hợp với năng lực đầu tư của các doanh nghiệp quy mô vừa và nhỏ trong nước.
- Đóng góp về mặt tích hợp công nghệ: Kết hợp hiệu quả giữa tính toán truyền động cơ khí truyền thống với hệ thống điều khiển phát xung lập trình qua PLC S7-200 và động cơ bước, tạo tiền đề cho các dây chuyền chiết rót - đóng gói tự động hóa nội địa.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Theo đánh giá được tác giả nêu trong văn bản, đề tài còn tồn tại một số hạn chế do điều kiện thời gian và kinh phí chế tạo thử nghiệm:
- Mức độ tự động hóa chưa đạt 100%, hệ thống vẫn phụ thuộc vào thao tác công nhân cấp chai thủ công ở đầu vào băng tải.
- Độ ổn định cơ khí của một số cụm cơ cấu chuyển động (đặc biệt là cụm trục lăn kéo nhãn và bộ miết) chưa đạt độ trơn tru và chính xác tuyệt đối.
- Chưa có cơ cấu tự động kiểm tra chất lượng dán nhãn và loại bỏ sản phẩm lỗi ở đầu ra.
Các hướng phát triển tiếp theo được tác giả đề xuất gồm:
- Tăng năng suất làm việc bằng cách nâng cao vận tốc băng tải và tối ưu hóa độ ổn định động học của bộ dán nhãn.
- Nghiên cứu thiết kế vỏ bao che, thùng máy hoàn chỉnh nhằm tăng tính thẩm mỹ công nghiệp và an toàn vận hành.
- Nghiên cứu cơ cấu cấp phôi tự động để khép kín 100% chu trình sản xuất.
- Ứng dụng hệ thống cảm biến quang điện chính xác cao hơn và tích hợp module camera/cảm biến để kiểm tra, đánh giá chất lượng nhãn dán đầu ra.
Giá trị tham khảo
Đồ án là tài liệu tham khảo kỹ thuật hữu ích cho sinh viên các ngành Kỹ thuật Cơ khí, Chế tạo máy, Cơ điện tử và Kỹ thuật Tự động hóa khi thực hiện đồ án môn học, đồ án chuyên ngành hoặc khóa luận tốt nghiệp về thiết kế máy công cụ, máy đóng gói bao bì.
Các nội dung có giá trị tham khảo cụ thể:
- Phương pháp tính toán thiết kế băng tải đai: Các bước xác định tải trọng, tính lực vòng, kiểm tra lực căng băng theo công thức Euler và quy trình chọn động cơ qua mô-men khởi động.
- Thuật toán tính chọn động cơ bước: Quy trình tính toán công suất động cơ bước kéo nhãn dựa trên khối lượng cuộn nhãn và hệ số ma sát trượt.
- Sơ đồ phối hợp điều khiển: Phương án kết nối ngõ vào cảm biến quang học với khối ngõ ra phát xung tốc độ cao của PLC S7-200 điều khiển driver bước.
Câu hỏi thường gặp
1. Sản phẩm mục tiêu được lựa chọn để thiết kế máy trong đồ án là gì và kích thước ra sao?
Sản phẩm mục tiêu là bình nhớt MRP LUBE dung tích 1000 ml, thân tiết diện chữ nhật, kích thước hình học 63 × 116 × 192 mm (chiều rộng thân chai $b = 65\text{ mm}$), khối lượng khi đầy nhớt là $0{,}9\text{ kg}$. Kích thước nhãn dán decal hai mặt là 76 × 132 mm.
2. Vì sao tác giả lựa chọn phương án máy dán nhãn mặt phẳng đứng hai mặt thay vì các phương án khác?
Phương án máy dán nhãn mặt phẳng đứng hai mặt cho phép dán đồng thời cả hai mặt của chai dẹp với năng suất cao (120–250 chai/phút), kết cấu vận hành tin cậy, không đòi hỏi hệ thống nguồn thủy lực phức tạp như cơ cấu kẹp và không bị giới hạn đối với chai tiết diện chữ nhật như cơ cấu lăn ma sát.
3. Động cơ truyền động cho băng tải và cụm dán nhãn sử dụng loại nào, thông số kỹ thuật ra sao?
Băng tải sử dụng động cơ điện 3 pha DKM Model 8IDGG-15-T (công suất 15 W, tốc độ 1300 vòng/phút, mô-men khởi động 480 N·mm) nối với hộp giảm tốc DKM 8GBK-25BMH (tỉ số truyền $u = 25$). Cụm kéo dán nhãn sử dụng động cơ bước đơn cực Nema 43 Model 43HS8460 (công suất 6 W, góc bước 1,8°/bước, mô-men xoắn 160 N·mm).
4. Khối điều khiển trung tâm và driver công suất trong đề tài sử dụng thiết bị gì?
Khối điều khiển trung tâm sử dụng bộ lập trình PLC Siemens S7-200. Tín hiệu phát xung điều khiển động cơ bước được gửi qua khối công suất Microstep Driver để dẫn động động cơ bước cuộn nhãn.
5. Những hạn chế cơ bản mà tác giả tự thừa nhận đối với hệ thống là gì?
Hệ thống chưa tự động hóa hoàn toàn 100% do công nhân vẫn phải đưa chai vào băng chuyền bằng tay, một số cơ cấu như trục lăn kéo nhãn làm việc chưa thật sự ổn định và máy chưa tích hợp cụm kiểm tra phát hiện lỗi dán nhãn ở sản phẩm đầu ra.
Kết luận
Đồ án "Thiết kế máy dán nhãn tự động hai mặt chai tiết diện chữ nhật" của tác giả Trần Quốc Huy đã giải quyết hoàn chỉnh bài toán thiết kế cơ khí và điều khiển cho hệ thống dán nhãn chai nhớt 1000 ml với năng suất định mức 1200 chai/giờ. Bản thuyết minh cung cấp hệ thống số liệu tính toán chi tiết từ tải trọng băng tải PVC, mô-men kéo cuộn nhãn đến cấu hình thiết bị PLC Siemens S7-200 và động cơ bước Nema 43. Mặc dù còn hạn chế về khâu cấp chai tự động và kiểm soát chất lượng đầu ra, đề tài đã đưa ra một giải pháp kỹ thuật cơ điện tử hoàn chỉnh, có tính ứng dụng thực tiễn cao cho quy trình đóng gói của các doanh nghiệp vừa và nhỏ.