Thiết kế và chế tạo hệ thống chiết rót đóng nắp chai tự động (Thuyết minh + Bản vẽ)

- Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo hệ thống chiết rót chai tự động

- Sinh viên thực hiện: Nguyễn Yên Chung MSSV: 101150161 Lớp: 16CDT2

Trần Nguyễn Khánh Hà MSSV: 101150194 Lớp: 16CDT2

- GV hướng dẫn: TS. Đặng Phước Vinh

- GV duyệt: TS. Ngô Thanh Nghị

1. Nhu cầu thực tế đề tài:

- Xã hội ngày càng phát triển, đời sống người dân ngày càng được cải thiện. Do đó nhu cầu ăn uống của người dân củng ngày càng được nâng cao. Chính vì vậy mà những năm gần đây nhu cầu sử dụng các loại thực phẩm đóng gói, nước uống đóng chai (như cocacola, pepsi, trà xanh, nước ép trái cây,...) ngày càng tăng lên đáng kể, không chỉ vậy

trong các lĩnh vực công nghiệp, y tế,… cũng cần có những sản phẩm chứa trong bình, chai, lọ,… do đó sự ra đời và phát triển của ngành công nghiệp chiết rót chai tự động là điều tất y ếu.

- Hệ thống chiết rót chai tự động là chiết một thể tích nhất định chất lỏng và rót vào các chai, bình, lọ,... Các hệ thống, máy chiết rót tự động được sử dụng nhiều trong ngành công nghiệp thực phẩm. Ngành công nghiệp yêu cầu năng suất cao, nghiêm ngặt

về vệ sinh an toàn thực phẩm. Tùy theo tính chất của chất lỏng, các máy chiết rót sẽ có cấu tạo và cách hoạt động khác nhau.

2. Phạm vi nghiên cứu của đề tài:

- Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo hệ thống chiết rót chai tự động.

- Nghiên cứu và ứng dụng lập trình PLC điều khiển tự động hệ thống.

- Nghiên cứu và ứng dụng các phần mềm thiết kế cơ khí, điện và khí nén ứng dụng vào việc thiết kế và chế tạo mô hình có khả năng ứng dụng thực tế.

- Xây dựng hệ thống có thể cho phép lựa chọn các thông số theo yêu cầu thực tiễn với độ chính xác cho phép.

- Ứng dụng các kiến thức đã được học và tìm hiểu bên ngoài vào việc thiết kế và chếtạo hệ thống.

3. Nội dung đề tài đã được thực hiện:

- Số trang thuy ết minh: 70 trang

- Số bản vẽ: 5 bản vẽ A0

- Mô hình: 1

4. Kết quả đạt được:

- Phần lý thuyết:

+ Thiết kế cơ khí hệ thống bằng phần mềm Solidwork.

+ Lập trình điều khiển hệ thống bằng phần mềm STEP 7 MICRO/WIN.

+ Lý thuyết về bộ điều khiển PLC, động cơ DC giảm tốc, xy lanh khí nén, rơ-le, van điện từ khí nén.

+ Nghiên cứu, tìm hiểu và điều khiển các cơ cấu xy lanh khí nén.

- Phần tính toán, thiết kế:

+ Thiết kế và chế tạo phần cơ khí.

+ Thiết kế và thi công các mạch điền khiển.

+ Đã chế tạo thành công mô hình hoạt động tương đối ổn định

NỘI DUNG:

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ................................................................ 2

1.1. Giới thiệu chung về hệ thống tự động hóa ............................................................ 2

1.1.1. Tổng quan ....................................................................................................... 2

1.1.2. Đặc điểm và phân loại .................................................................................... 3

1.1.3. Các bộ điều khiển dùng trong tự động hóa ..................................................... 4

1.2. Hệ thống chiết rót chai tự động ............................................................................. 6

1.2.1. Giới thiệu chung ............................................................................................. 6

1.2.2. Đặc điểm ......................................................................................................... 7

1.3. Tính cấp thiết của đề tài ........................................................................................ 8

1.4. Cấu tr c đồ án ....................................................................................................... 9

Chương 2: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ ........................... 11

2.1. Kết cấu của hệ thống ........................................................................................... 11

2.2. Băng tải ............................................................................................................... 12

2.3. Cơ cấu bơm nước ................................................................................................ 18

2.3.1. Tính chọn động cơ bơm nước ....................................................................... 18

2.3.2. Tính chọn xy lanh khí nén ............................................................................ 19

2.4. Mâm xoay ............................................................................................................ 21

2.5. Cơ cấu cấp nắp tự động ....................................................................................... 23

2.6. Cơ cấu đóng và vặn nắp chai .............................................................................. 27

2.7. Cơ cấu đẩy và gắp chai ....................................................................................... 29

2.8. Cơ cấu đẩy thùng................................................................................................. 31

2.9. Hệ thống cơ khí ................................................................................................... 32

Chương 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN .................. 35

3.1. Sơ đồ hoạt động của hệ thống ............................................................................. 35

3.2. Thiết bị đầu vào và ra .......................................................................................... 35

3.2.1. Tính toán và lựa chọn thiết bị ....................................................................... 35

Thiết kế và chế tạo hệ thống chiết rót chai tự động

SVTH: Nguyễn Yên Chung-Trần Nguyễn Khánh Hà GVHD: TS. Đặng Phước Vinh vii

3.2.2. Cảm biến khoảng cách hồng ngoại E18-D80NK ......................................... 39

3.2.3. Cảm biến KEYENCE LR – ZB100N ........................................................... 40

3.2.4. Van điện từ khí nén Airtac 4V210 – 08 ........................................................ 41

3.2.5. Rơ-le MY2N – 24VDC 8 chân dẹt O RON ............................................... 43

3.3. Bộ điều khiển lập trình PLC ............................................................................... 45

3.3.1. Giới thiệu ...................................................................................................... 45

3.3.2. Điều khiển d ng PLC ................................................................................... 46

3.3.3. Lựa chọn bộ điều khiển lập trình PLC .......................................................... 47

3.3.3. PLC Simens S7-200 CPU 224 DC/DC/DC .................................................. 48

3.4. Sơ đồ điện hệ thống điều khiển ........................................................................... 53

3.5. Lưu đồ thuật toán ................................................................................................ 54

Chương 4: KẾT LUẬN ............................................................................................... 58

4.1. Kết quả đạt được ................................................................................................. 58

4.2. Hạn chế ................................................................................................................ 58

4.3. Hướng phát triển ................................................................................................. 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 59

PHỤ LỤC

LINK 1 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 2 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 3 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 4 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)