Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong xu thế phát triển của nền sản xuất hiện đại, tự động hóa dây chuyền đóng vai trò then chốt nhằm nâng cao năng suất, cắt giảm chi phí vận hành, giảm thiểu sự phụ thuộc vào nhân công thủ công và gia tăng năng lực cạnh tranh cho doanh nghiệp. Tại Việt Nam, quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa đang thúc đẩy việc áp dụng ngày càng nhiều các trang thiết bị điều khiển tự động vào các khâu gia công, chế biến và đóng gói. Trong chuỗi dây chuyền sản xuất linh hoạt, phân loại sản phẩm là một nguyên công quan trọng ở công đoạn cuối, có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và quy chuẩn của sản phẩm trước khi xuất xưởng.

Đồ án "Thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao" của sinh viên Nguyễn Hồng Quang (Trường Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà Nội, dưới sự hướng dẫn của TS. Nhã Tường Linh và TS. Nguyễn Hải Sơn thuộc Bộ môn Cơ điện tử) được xây dựng nhằm giải quyết bài toán tự động hóa khâu phân loại sản phẩm đóng chai, lọ trong công nghiệp. Mục tiêu trọng tâm là tính toán và thiết kế một hệ thống cơ khí – tự động hóa có kết cấu nhỏ gọn, vận hành ổn định, dễ dàng lắp đặt, bảo trì và đảm bảo an toàn cho người vận hành cũng như sản phẩm.

Văn bản xác định các nhiệm vụ nghiên cứu và thiết kế cụ thể theo 4 nội dung chính:

  1. Phân tích nguyên lý hoạt động và xác định các thông số kỹ thuật cơ bản của hệ thống; phân tích đặc điểm hình học của phôi để lựa chọn phương pháp cấp phôi và phân loại phù hợp.
  2. Tính toán và thiết kế các mô đun chức năng của hệ thống, bao gồm: mô đun cấp phôi tự động, mô đun băng tải vận chuyển, và mô đun phân loại sử dụng pít-tông khí nén, van điện từ và cảm biến.
  3. Thiết kế chi tiết, xây dựng bản vẽ lắp ráp 2D/3D và bản vẽ chế tạo cho các chi tiết cơ khí chính.
  4. Mô phỏng nguyên lý hoạt động động học của toàn bộ hệ thống.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài được giới hạn theo các thông số kỹ thuật cho trước:

  • Đối tượng phân loại: Sản phẩm/phôi dạng hình trụ có kích thước đường kính đáy $d_1 = 18\text{ cm}, d_2 = 20\text{ cm}, d_3 = 22\text{ cm}$ và chiều cao danh định $h_1 = 19\text{ cm}, h_2 = 19\text{ cm}, h_3 = 19\text{ cm}$ (được phân loại theo 3 ngưỡng chiều cao thực tế khác nhau).
  • Khối lượng phôi: Dao động trong khoảng $Q_{\min} = 0{,}2\text{ kg}$ đến $Q_{\max} = 5\text{ kg}$.
  • Năng suất định mức của dây chuyền: $N = 30\text{ sản phẩm/phút}$.
  • Nguồn động lực: Sử dụng động cơ điện để dẫn động băng tải qua bộ truyền ngoài là xích; sử dụng nguồn khí nén để thực hiện chuyển động cấp phôi và đẩy phôi phân loại.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và công cụ tính toán của đồ án dựa trên các tiêu chuẩn thiết kế cơ khí và cơ điện tử truyền thống:

  • Lý thuyết tính toán hệ dẫn động cơ khí: Vận dụng toàn diện các công thức tính toán động học, động lực học, tính chọn công suất động cơ điện, phân phối tỉ số truyền và kiểm nghiệm bền chi tiết máy theo giáo trình tiêu chuẩn "Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí" (Tập 1) của PGS. Trịnh Chất và TS. Lê Văn Uyển.
  • Lý thuyết truyền động cơ khí và sức bền vật liệu: Các mô hình tính toán lực cản chuyển động của băng tải, lực căng ban đầu, ứng suất uốn đai cao su/PVC trên tang dẫn, tính toán độ bền mòn, độ bền va đập và ứng suất tiếp xúc của bộ truyền xích con lăn theo tiêu chuẩn tiếp xúc của răng đĩa xích.
  • Lý thuyết điều khiển điện khí nén và cảm biến quang học: Nguyên lý đóng ngắt của các dòng van điện từ đảo chiều (van 5/2, 5/3, 4/2, 3/2), động học pít-tông khí nén tác động kép và nguyên lý thu - phát tín hiệu ánh sáng (Diode LED kết hợp transistor quang cặp Darlington) để phát hiện vật thể.

Phương pháp nghiên cứu thực tế được tác giả triển khai bao gồm:

  • Phương pháp phân tích - tổng hợp và so sánh kỹ thuật: Khảo sát, so sánh ưu nhược điểm của 6 loại băng tải công nghiệp (PU/PVC/PE, Modular belt, xích inox/nhựa, lưới inox, teflon, cao su) và các giải pháp phân loại sản phẩm tự động phổ biến hiện nay (phân loại theo kích thước, khối lượng, màu sắc, nhận diện hình ảnh qua camera, quét mã vạch Barcode/QR).
  • Phương pháp tính toán giải tích và tra cứu bảng tiêu chuẩn cơ khí: Thiết lập hệ phương trình cân bằng lực trên các đoạn băng tải nằm ngang và đoạn uốn cong qua tang dẫn, xác định lực kéo cần thiết, tính toán công suất tương đương, từ đó tra cứu phụ lục kỹ thuật để lựa chọn động cơ điện không đồng bộ ba pha, tỉ số truyền hộp giảm tốc và thông số hình học đĩa xích.
  • Phương pháp thiết kế hệ thống cơ điện tử: Tích hợp cơ cấu chấp hành khí nén với hệ thống cảm biến quang phân tầng theo chiều cao để xây dựng sơ đồ nguyên lý phân loại logic.

Nguồn dữ liệu phục vụ nghiên cứu gồm các thông số nhiệm vụ thiết kế từ Trường Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà Nội, hệ thống bảng tra cứu cơ khí tiêu chuẩn từ tài liệu của PGS. Trịnh Chất – TS. Lê Văn Uyển, cùng các thông số kỹ thuật thực tế của thiết bị công nghiệp (cảm biến quang OMRON series E3Z-LS, E3Z-T62/T82; động cơ điện 4A80B8Y3).

Thiết kế và triển khai

Hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao được thiết kế tích hợp giữa kết cấu cơ khí dẫn động và cụm chấp hành phân loại tự động bằng khí nén. Kiến trúc kỹ thuật của hệ thống bao gồm ba khối chức năng chính:

  1. Khối cấp phôi và vận chuyển:

    • 01 xi lanh khí nén cấp phôi được bố trí ở đầu dây chuyền, đẩy từng sản phẩm từ khay chứa vào bề mặt băng tải theo chu kỳ tương ứng với năng suất $N = 30\text{ sp/ph}$.
    • Khung băng tải chế tạo bằng vật liệu inox, mặt băng tải sử dụng dải băng PVC chiều dày $H = 4\text{ mm}$, chiều dài toàn bộ $L = 2773\text{ mm}$, được đỡ bằng các con lăn và tang dẫn động/bị động đường kính $D_t = 160\text{ mm}$.
    • Băng tải được truyền động từ động cơ điện ba pha thông qua hộp giảm tốc một cấp và bộ truyền xích con lăn 1 dãy.

  2. Khối nhận diện và phân loại:

    • Cụm nhận diện gồm 3 cảm biến quang đặt so le ở 3 độ cao khác nhau (cao, trung bình, thấp) dọc theo chiều di chuyển của băng tải. Vị trí cảm biến cao được đặt trước, tiếp theo là cảm biến trung bình và cuối cùng là cảm biến thấp.
    • Cụm cơ cấu chấp hành gồm 3 xi lanh khí nén tác động kép đặt đối diện với các thùng chứa sản phẩm, phía sau mỗi vị trí cảm biến.

  3. Nguyên lý điều khiển vận hành:

    • Khi băng tải chuyển động với vận tốc danh định $v = 346\text{ mm/s}$, sản phẩm đi qua vùng nhận diện. Nếu sản phẩm có chiều cao chạm tới ngưỡng của cảm biến nào, tín hiệu quang điện sẽ được chuyển thành tín hiệu điện đưa về bộ điều khiển (PLC).
    • Bộ điều khiển phát lệnh kích hoạt cuộn hút của van điện từ tương ứng, mở đường khí nén để đẩy pít-tông tịnh tiến, gạt sản phẩm rơi chính xác vào thùng chứa quy định.
Thông số thiết kế / Tính toán Giá trị định mức Đơn vị
Chiều dài danh định băng tải ($L$) 2773 $\text{mm}$
Bề dày dây băng PVC ($H$) 4 ($0{,}004$) $\text{mm}$ ($\text{m}$)
Vận tốc chuyển động của băng tải ($v$) 346 ($0{,}346$) $\text{mm/s}$ ($\text{m/s}$)
Thời gian một phôi đi hết chiều dài băng ($t$) 8 $\text{giây}$
Số lượng phôi tối đa đồng thời trên băng ($J$) 4 $\text{sản phẩm}$
Trọng lượng 1 mét dài băng tải ($q_0$) 11,76 $\text{N/m}$
Đường kính tang chủ động và bị động ($D_t$) 160 ($0{,}16$) $\text{mm}$ ($\text{m}$)
Lực căng ban đầu của dây băng ($F_0$) 1920 $\text{N}$
Lực kéo cần thiết trên trục tang ($F$) 1222,3 $\text{N}$
Công suất yêu cầu trên trục tang ($N_{yc}$) 0,42 $\text{kW}$
Công suất cần thiết trên trục động cơ ($P_{ct}$) 0,47 $\text{kW}$
Mã hiệu động cơ điện được chọn 4A80B8Y3 –
Công suất danh định động cơ ($P_{đc}$) 0,55 $\text{kW}$
Tốc độ quay của động cơ ($n_{đc}$) 675 $\text{vòng/phút}$
Tỉ số truyền bộ truyền ngoài (xích) ($u_x$) 3 –
Tỉ số truyền hộp giảm tốc ($u_{hgt}$) 5 –
Bước xích con lăn ($t$) 19,05 $\text{mm}$
Số răng đĩa xích dẫn / bị dẫn ($Z_1 / Z_2$) 19 / 57 $\text{răng}$
Khoảng cách trục bộ truyền xích ($a$) 381,55 $\text{mm}$
Số mắt xích ($x$) 80 $\text{mắt}$
Hệ số an toàn độ bền va đập của xích ($s$) 19,75 (cho phép $[s] = 8{,}2$) –
Ứng suất tiếp xúc răng đĩa xích ($\sigma_H$) 528,56 (cho phép $[\sigma_H] = 800$) $\text{MPa}$

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan hệ thống phân loại sản phẩm

Chương 1 trình bày tổng quan về vai trò của công nghệ phân loại tự động trong sản xuất công nghiệp và tiến hành khảo sát các giải pháp công nghệ hiện hành. Tác giả phân tích 5 phương pháp phân loại phổ biến:

  • Phân loại theo kích thước (sử dụng cảm biến quang/hồng ngoại kết hợp PLC, ứng dụng trong đóng chai, đóng lọ với ưu điểm chi phí thấp, dễ lắp đặt).
  • Phân loại theo khối lượng (sử dụng cảm biến trọng lượng loadcell trong sản xuất xi măng, phân bón, đóng gói bao bì).
  • Phân loại theo màu sắc (sử dụng cảm biến màu trong ngành vải lụa, sơn màu).
  • Phân loại theo hình ảnh (sử dụng camera công nghiệp so sánh với ảnh mẫu, ứng dụng phân loại gạch granit).
  • Phân loại theo mã vạch Barcode/QR (sử dụng trong logistic, bưu chính với năng suất đạt tới 10.000 sản phẩm/giờ, nhanh gấp 3–5 lần phân loại thủ công).

Từ việc khảo sát, tác giả xác định nguyên lý hoạt động 2 giai đoạn (Nhận biết đặc tính qua cảm biến $\rightarrow$ Đẩy sản phẩm vào thùng chứa qua pít-tông khí nén) và đề xuất sơ đồ thiết kế hệ thống phân loại theo chiều cao cho phôi hình trụ. Hệ thống sử dụng 1 băng tải trung tâm, 1 xi lanh khí nén cấp phôi ở đầu băng và 3 trạm cảm biến quang đặt so le ở 3 mức chiều cao tương ứng với 3 xi lanh đẩy phôi.

Chương 2: Các thành phần cơ bản của hệ thống

Chương 2 tập trung mô tả chi tiết cấu tạo, đặc tính kỹ thuật và phạm vi ứng dụng của từng cụm chi tiết trong hệ thống:

  • Băng tải: Phân tích 6 chủng loại gồm băng tải tổng hợp PU/PVC/PE, băng tải nhựa Modular belt, băng tải xích inox/nhựa, băng tải lưới inox, băng tải teflon chịu nhiệt và băng tải cao su.
  • Bộ truyền xích: Đánh giá ưu điểm về khả năng tải và hiệu suất truyền động so với bộ truyền đai; phân tích các dạng hỏng điển hình (mòn bản lề, rỗ vỡ con lăn, mỏi má xích) và xác định chỉ tiêu tính toán chính là độ bền mòn bản lề.
  • Thiết bị khí nén: Trình bày chức năng của van điện từ đảo chiều (5/2, 5/3, 4/2, 3/2) làm bằng thép/inox/đồng và xi lanh khí nén tác động đơn/kép thực hiện chuyển động tịnh tiến gạt phôi.
  • Cảm biến quang: Giới thiệu 2 dòng cảm biến quang phát - thu riêng biệt và phát - thu chung, sử dụng Diode LED phát sáng và cặp transistor Darlington khuếch đại tín hiệu dò; dẫn chứng dòng OMRON series E3Z-LS (khoảng cách 20–160 mm) và E3Z-T62/T82 (khoảng cách tới 30 m).
  • Động cơ điện và kết cấu cơ khí: So sánh các dòng động cơ điện, chỉ ra ưu điểm của động cơ ba pha không đồng bộ rôto lồng sóc; phân tích yêu cầu kỹ thuật đối với con lăn dẫn động và kết cấu khung băng tải (khung nhôm, khung sắt, khung inox dạng cố định hoặc di động).

Chương 3: Tính toán, thiết kế hệ thống

Chương 3 là phần trọng tâm kỹ thuật của đồ án, thực hiện toàn bộ các bước tính toán động học, động lực học và kiểm nghiệm bền cho hệ dẫn động:

  • Tính toán thông số băng tải: Lựa chọn băng tải PVC dày $4\text{ mm}$, khung inox, chiều dài $L = 2773\text{ mm}$, vận tốc $v = 346\text{ mm/s}$, thời gian di chuyển $t = 8\text{ s}$, sức chứa $J = 4$ sản phẩm.
  • Tính toán lực kéo và công suất trục tang: Xác định các thành phần lực cản $W_{0/1}, W_{1/2}, W_{2/3}$, lực căng ban đầu $F_0 = 1920\text{ N}$, lực vòng $F_t = 1168\text{ N}$, tổng lực kéo $F = 1222{,}3\text{ N}$, dẫn đến công suất yêu cầu trên trục tang $N_{yc} = 0{,}42\text{ kW}$.
  • Kiểm nghiệm bền dây băng và tang: Đường kính tang chủ động và bị động chọn $D_t = 160\text{ mm}$, ứng suất dài lớn nhất $\sigma_a = 4\text{ MPa}$, thỏa mãn điều kiện bền $[\sigma_a] = 8\text{ MPa}$.
  • Tính chọn động cơ điện: Tốc độ quay trục công tác $n_{lv} \approx 41{,}3\text{ vòng/phút}$, tỉ số truyền chung $u_c = 15$ (trong đó hộp giảm tốc $u_{hgt} = 5$, bộ truyền xích $u_x = 3$), tốc độ sơ bộ $n_{sb} = 619{,}5\text{ vòng/phút}$. Lựa chọn động cơ điện không đồng bộ ba pha 4A80B8Y3 ($P_{đc} = 0{,}55\text{ kW}, n_{đc} = 675\text{ vòng/phút}$).
  • Tính toán và kiểm nghiệm bộ truyền xích: Sử dụng xích ống con lăn 1 dãy, bước xích $t = 19{,}05\text{ mm}$, số răng đĩa xích $Z_1 = 19, Z_2 = 57$, khoảng cách trục $a = 381{,}55\text{ mm}$, số mắt xích $x = 80$. Kết quả kiểm nghiệm đạt hệ số an toàn va đập $s = 19{,}75 > [s] = 8{,}2$; kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc mặt răng đĩa xích (thép 45 tôi cải thiện HRC45) đạt $\sigma_H = 528{,}56\text{ MPa} \le [\sigma_H] = 800\text{ MPa}$; tính ra lực tác dụng lên trục $F_r = 1395\text{ N}$, đường kính vòng chia $d_1 = 115{,}74\text{ mm}$ và $d_2 = 345{,}81\text{ mm}$.

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã hoàn thành các mục tiêu thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao với những kết quả định lượng cụ thể:

  • Xác lập được bộ thông số hình học và động học đồng bộ cho hệ thống băng tải công nghiệp: tốc độ vận chuyển $v = 346\text{ mm/s}$, chiều dài làm việc $2773\text{ mm}$, đường kính tang dẫn $160\text{ mm}$, đáp ứng chính xác năng suất yêu cầu $N = 30\text{ sản phẩm/phút}$.
  • Lựa chọn và kiểm nghiệm thành công động cơ dẫn động 4A80B8Y3 công suất $0{,}55\text{ kW}$ cùng hệ thống truyền động xích con lăn ($t = 19{,}05\text{ mm}, Z_1 = 19, Z_2 = 57$), đảm bảo đầy đủ các chỉ tiêu về độ bền mòn, độ bền va đập ($s = 19{,}75$) và độ bền tiếp xúc mặt răng ($\sigma_H = 528{,}56\text{ MPa}$).
  • Đề xuất giải pháp bố trí cơ điện tử hợp lý: kết hợp giữa 3 trạm cảm biến quang phân tầng độ cao (sử dụng cặp thu phát quang Darlington) với hệ thống van điện từ và xi lanh khí nén tác động kép, cho phép tự động hóa hoàn toàn quy trình nhận dạng và phân loại phôi hình trụ vào 3 khay chứa riêng biệt.

Về mặt đóng góp học thuật và ứng dụng, đồ án đã hệ thống hóa quy trình tính toán thiết kế máy hoàn chỉnh từ khâu phân tích thông số đầu vào, thiết lập sơ đồ nguyên lý đến việc áp dụng giải tích cơ học để kiểm nghiệm bền từng chi tiết máy theo các giáo trình chuẩn của ngành Cơ khí chế tạo máy.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Dựa trên nội dung tự đánh giá trong lời nói đầu và phần kết luận của văn bản, đồ án còn tồn tại một số hạn chế:

  • Khối lượng tính toán cơ khí tổng hợp lớn khiến một số nội dung tính toán chi tiết trục, then và kiểm nghiệm gối đỡ ổ lăn mới dừng lại ở mức liệt kê mục lục và công thức lý thuyết, chưa trình bày đầy đủ các bước số liệu giải tích chi tiết trong các trang cuối của thuyết minh.
  • Đề tài mới tập trung vào phần tính toán thiết kế cơ khí và sơ đồ nguyên lý, chưa xây dựng mô hình thực nghiệm vật lý hoàn chỉnh để kiểm chứng độ trễ đóng ngắt của van khí nén và sai số động học khi gạt phôi ở tốc độ cao.
  • Chưa đi sâu vào thiết kế chi tiết mạch điều khiển điện tử, lập trình thuật toán điều khiển trên bộ điều khiển logic khả trình (PLC) cụ thể.

Các hướng phát triển và cải tiến tiếp theo được xác định gồm:

  • Hoàn thiện mô hình phần cứng thực tế và tiến hành thử nghiệm với nhiều dải kích thước phôi khác nhau để đánh giá độ tin cậy của cảm biến và cơ cấu gạt khí nén.
  • Lập trình và tích hợp hoàn chỉnh hệ thống điều khiển tự động PLC, tối ưu hóa thời gian đáp ứng của van điện từ.
  • Mở rộng chức năng phân loại kết hợp đa tiêu chí (chiều cao, khối lượng, nhận diện mã vạch hoặc xử lý ảnh AI).

Giá trị tham khảo

Tài liệu đồ án mang lại giá trị tham khảo thiết thực cho:

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Cơ khí, Cơ điện tử và Tự động hóa: Là tài liệu tham khảo bổ ích cho đồ án môn học Chi tiết máy, đồ án Thiết kế hệ thống cơ khí và đồ án Tốt nghiệp kỹ sư.
  • Nội dung giá trị nhất để tham khảo:
    • Quy trình và chuỗi công thức tính toán lực kéo, lực căng, công suất và ứng suất uốn cho hệ thống băng tải PVC trên tang dẫn.
    • Phương pháp tra cứu, tính chọn công suất động cơ điện và phân phối tỉ số truyền giữa hộp giảm tốc với bộ truyền ngoài.
    • Toàn bộ các bước tính toán và kiểm nghiệm bền va đập, bền mòn và ứng suất tiếp xúc của bộ truyền xích con lăn theo tiêu chuẩn giáo trình cơ khí Việt Nam.
    • Giải pháp bố trí không gian hình học cho các cụm cảm biến quang và xi lanh đẩy trong bài toán phân loại sản phẩm nhiều cấp.

Câu hỏi thường gặp

1. Hệ thống được thiết kế để phân loại loại sản phẩm nào và đạt năng suất bao nhiêu?
Hệ thống được thiết kế để phân loại sản phẩm/phôi hình trụ có các đường kính $d_1 = 18\text{ cm}, d_2 = 20\text{ cm}, d_3 = 22\text{ cm}$, chiều cao $h_1 = h_2 = h_3 = 19\text{ cm}$ (được phân thành 3 cấp chiều cao thực tế), khối lượng từ $0{,}2\text{ kg}$ đến $5\text{ kg}$, đạt năng suất làm việc định mức $N = 30\text{ sản phẩm/phút}$.

2. Động cơ điện và hộp giảm tốc được tính chọn trong đồ án có thông số kỹ thuật như thế nào?
Tác giả đã tính chọn động cơ điện không đồng bộ ba pha mã hiệu 4A80B8Y3 có công suất danh định $P_{đc} = 0{,}55\text{ kW}$ và tốc độ quay $n_{đc} = 675\text{ vòng/phút}$ (đáp ứng công suất cần thiết $P_{ct} = 0{,}47\text{ kW}$ và tốc độ sơ bộ $n_{sb} = 619{,}5\text{ vòng/phút}$). Tỉ số truyền của hệ thống là $u_c = 15$, được phân phối cho hộp giảm tốc ($u_{hgt} = 5$) và bộ truyền xích ngoài ($u_x = 3$).

3. Kết quả tính toán và kiểm nghiệm bộ truyền xích con lăn có thỏa mãn các chỉ tiêu bền không?
Bộ truyền xích ống con lăn 1 dãy sử dụng bước xích $t = 19{,}05\text{ mm}$, số răng đĩa xích $Z_1 = 19, Z_2 = 57$, khoảng cách trục $a = 381{,}55\text{ mm}$, số mắt xích $x = 80$. Kết quả kiểm nghiệm đạt hệ số an toàn va đập $s = 19{,}75 > [s] = 8{,}2$ và ứng suất tiếp xúc răng đĩa xích chế tạo từ thép 45 tôi cải thiện đạt $\sigma_H = 528{,}56\text{ MPa} \le [\sigma_H] = 800\text{ MPa}$, hoàn toàn thỏa mãn các điều kiện bền cho phép.

4. Nguyên lý bố trí cảm biến quang và cơ cấu khí nén để phân loại 3 mức chiều cao hoạt động như thế nào?
Hệ thống bố trí 3 cảm biến quang ở 3 mức độ cao (cao, trung bình, thấp) đặt nối tiếp nhau dọc theo băng tải, trong đó cảm biến mức cao đặt trước nhất, tiếp theo đến cảm biến trung bình và cảm biến mức thấp. Phía sau mỗi cảm biến là 1 xi lanh khí nén tương ứng. Khi phôi di chuyển qua, nếu chạm ngưỡng của cảm biến nào thì cảm biến đó kích hoạt tín hiệu về PLC để điều khiển van điện từ mở khí nén, làm pít-tông đẩy phôi vào đúng khay chứa quy định.

5. Băng tải vận chuyển sử dụng vật liệu gì và các thông số hình học, vận tốc làm việc được tính toán ra sao?
Băng tải sử dụng vật liệu PVC có chiều dày $H = 4\text{ mm}$, trọng lượng 1m dài $q_0 = 11{,}76\text{ N/m}$, chiều dài toàn bộ $L = 2773\text{ mm}$, tang dẫn đường kính $D_t = 160\text{ mm}$. Băng tải vận hành với vận tốc $v = 346\text{ mm/s}$ ($0{,}346\text{ m/s}$), thời gian để một sản phẩm đi hết băng tải là $t = 8\text{ giây}$, sức chứa đồng thời tối đa là 4 sản phẩm.

Kết luận

Đồ án "Thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao" của tác giả Nguyễn Hồng Quang đã giải quyết trọn vẹn bài toán tính toán, thiết kế một hệ thống cơ điện tử phục vụ tự động hóa khâu phân loại phôi đóng chai trong công nghiệp với năng suất $30\text{ sản phẩm/phút}$. Tác giả đã hoàn thành việc lựa chọn kết cấu băng tải PVC, tính toán kiểm nghiệm bền hệ thống dẫn động cơ khí gồm động cơ ba pha 4A80B8Y3, hộp giảm tốc và bộ truyền xích con lăn tiêu chuẩn. Bản thuyết minh cung cấp cơ sở kỹ thuật rõ ràng, số liệu tính toán giải tích chi tiết và là tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên các ngành kỹ thuật cơ khí, cơ điện tử trong việc thiết kế các hệ thống vận chuyển và phân loại tự động.