Thiết kế và chế tạo máy đóng gói tự động 5 - 30 gói/phút (Trịnh Văn Đức) Full



1.  Mã số đề tài: 22223DT161

Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo máy đóng gói tự động.

2. Các số liệu, tài liệu ban đầu:

- Máy đóng gói đứng cấp liệu bằng xylanh.

- Đóng gói các dạng chất lỏng như dầu gội, gia vị,…

3. Nội dung chính của đồ án:

- Tìm hiểu về nhu cầu đóng gói và định lượng hiện nay .

- Tính toán, thiết kế hoặc tính toán, lựa chọn các linh kiện cho máy:

+ Hệ thống định lượng.

+ Tính toán và thiết kế hệ thống truyền động dựa trên tốc độ động cơ.

+Điện trở nhiệt để điều khiển nhiệt độ hàn cắt.

- Viết chương trình điều khiển hệ  thống nhiệt độ, tốc độ động cơ và biến tần bằng vi 

xử lý STM32.

-  Viết chương trình cho modun wifi ESP8266 để giao tiếp với Internet thông qua giao 

thức MQTT.

4.   Các sản phẩm dự kiến

- Máy đóng gói có sản lượng khoảng 5 – 30 gói/ phút.

- Có thể điều khiển, giám sát thông qua mạng truyền thông internet.


NỘI DUNG:


CHƯƠNG 1  : GIỚI THIỆU  .......................................................................................................  1

1.1  Tính cấp thiết của máy đóng gói tự động ....................................................................  1

1.2  Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của máy đóng gói tự động...........................................  1

1.3  Mục tiêu nghiên cứu của máy đóng gói tự động..........................................................  2

1.4  Đối tượng và phạm vi nghiên cứu................................................................................  2

1.4.1  Đối tượng nghiên cứu  ...........................................................................................  2

1.4.2  Phạm vi nghiên cứu  ..............................................................................................  2

1.5  Phương pháp nghiên cứu  .............................................................................................  2

1.5.1  Cơ sở phương pháp luận  .......................................................................................  2

1.5.2  Các phương pháp nghiên cứu cụ thể ....................................................................  2

1.6  Kết cấu của ĐATN.......................................................................................................  2

CHƯƠNG 2  : TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ MÁY ĐÓNG GÓI  .....................................  4

2.1  Giới thiệu  .....................................................................................................................  4

2.1.1  Khái niệm máy đóng gói ......................................................................................  4

2.1.2  Nguyên lý hoạt động của máy đóng gói  ...............................................................  4

2.2  Đặc tính của máy đóng gói  ..........................................................................................  5

2.3  Kết cấu của máy đóng gói  ............................................................................................  5

2.4  Các nghiên cứu liên quan đến máy đóng gói  ...............................................................  5

2.4.1  Các nghiên cứu ngoài nước  ..................................................................................  5

2.4.2  Các nghiên cứu trong nước  ...................................................................................  7 

vii

2.5  Các sản phẩm của máy đóng gói..................................................................................  9

2.6  Các tồn tại của máy đóng gói  .....................................................................................  11

CHƯƠNG 3  : CƠ SỞ LÝ THUYẾT  .......................................................................................  12

3.1  Yêu cầu của đề tài  ......................................................................................................  12

3.2  Thiết lập sơ đồ chức năng  ..........................................................................................  12

3.3  Lý thuyết hệ thống định lượng  ...................................................................................  12

3.3.1  Định lượng bằng cốc ..........................................................................................  12

3.3.2  Định lượng bằng vít định lượng  .........................................................................  13

3.3.3  Định lượng bằng các bộ xylanh khí nén  .............................................................  13

3.4  Lý thuyết cho hệ thống đóng gói  ...............................................................................  13

3.4.1  Dùng con lăn kéo ép và hai thanh cắt bằng khí nén  ...........................................  13

3.4.2  Dùng con lăn kéo ép và con lăn ép cắt  ...............................................................  13

3.4.3  Dùng con lăn để kéo và cơ cấu cam để hàn dọc, hàng ngang và cắt  ..................  14

3.5  Lựa chọn phương án  ..................................................................................................  14

3.6  Trình tự công việc tiến hành  ......................................................................................  14

CHƯƠNG 4  : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ  ..................................................................................  15

4.1  Thông số và các yêu cầu kĩ thuật  ...............................................................................  15

4.2  Tiêu chí của máy đóng gói tự động:  ..........................................................................  17

4.3  Tính toán thiết kế cơ khí  ............................................................................................  17

4.3.1  Tính toán thiết kế hệ thống định lượng ..............................................................  17

4.3.2  Tính toán và chọn động cơ cho cơ cấu hàn dọc, hàn ngang và cắt  .....................  18

4.3.3  Tính toán bộ cam và năng suất của máy  .............................................................  20

4.3.4  Lựa chọn chọn loại màng cho sản phẩm lỏng  ....................................................  21

4.3.5  Tính toán chiều dài túi sản phẩm  ........................................................................  24

4.3.6  Tính toán và chọn động cơ cho con lăn kéo màng  .............................................  26

4.3.7  Tính toán thiết kế hệ thống khung máy  ..............................................................  27

4.4  Tính toán kiểm tra độ bền  ..........................................................................................  28

4.4.1  Kiểm tra độ bền của trục chính  ...........................................................................  28

4.4.2  Kiểm tra độ bền của bàn đỡ  ................................................................................  32 

viii

4.5  Tính toán thiết kế phần điều khiển hệ thống  ..............................................................  35

4.5.1  Sơ đồ khối tổng quát  ...........................................................................................  35

4.5.2  Sơ đồ điều khiển tổng quát  .................................................................................  35

4.5.3  Điều khiển Servo  ................................................................................................  38

4.5.4  Điều khiển nhiệt độ hàn và cắt  ...........................................................................  39

4.5.5  Điều khiển bộ định lượng cấp liệu .....................................................................  45

4.5.6  Giao tiếp internet bằng giao thức MQTT  ...........................................................  46

CHƯƠNG 5  : THỰC NGHIỆM – ĐÁNH GIÁ  ......................................................................  49

5.1  Chế tạo và lắp ghép  ....................................................................................................  49

5.1.1  Gia công, cắt laser, điều chỉnh các chi tiết máy .................................................  49

5.1.2  Lắp các chi tiết máy lại với nhau và chạy thử nghiệm  .......................................  52

5.2  Kết quả đạt được  ........................................................................................................  58

CHƯƠNG 6  : KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN  ........................................................  62

6.1  Kết luận  ......................................................................................................................  62

6.1.1  Phần lý thuyết  .....................................................................................................  62

6.1.2  Phần thực nghiệm  ...............................................................................................  62

6.2  Hướng phát triển  ........................................................................................................  63

TÀI LIỆU THAM KHẢO  ........................................................................................................  64

PHỤ LỤC 1  .................................................................................................................................I

PHỤ LỤC 2  ..










LINK DOWNLOAD (TÀI LIỆU VIP MEMBER)



1.  Mã số đề tài: 22223DT161

Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo máy đóng gói tự động.

2. Các số liệu, tài liệu ban đầu:

- Máy đóng gói đứng cấp liệu bằng xylanh.

- Đóng gói các dạng chất lỏng như dầu gội, gia vị,…

3. Nội dung chính của đồ án:

- Tìm hiểu về nhu cầu đóng gói và định lượng hiện nay .

- Tính toán, thiết kế hoặc tính toán, lựa chọn các linh kiện cho máy:

+ Hệ thống định lượng.

+ Tính toán và thiết kế hệ thống truyền động dựa trên tốc độ động cơ.

+Điện trở nhiệt để điều khiển nhiệt độ hàn cắt.

- Viết chương trình điều khiển hệ  thống nhiệt độ, tốc độ động cơ và biến tần bằng vi 

xử lý STM32.

-  Viết chương trình cho modun wifi ESP8266 để giao tiếp với Internet thông qua giao 

thức MQTT.

4.   Các sản phẩm dự kiến

- Máy đóng gói có sản lượng khoảng 5 – 30 gói/ phút.

- Có thể điều khiển, giám sát thông qua mạng truyền thông internet.


NỘI DUNG:


CHƯƠNG 1  : GIỚI THIỆU  .......................................................................................................  1

1.1  Tính cấp thiết của máy đóng gói tự động ....................................................................  1

1.2  Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của máy đóng gói tự động...........................................  1

1.3  Mục tiêu nghiên cứu của máy đóng gói tự động..........................................................  2

1.4  Đối tượng và phạm vi nghiên cứu................................................................................  2

1.4.1  Đối tượng nghiên cứu  ...........................................................................................  2

1.4.2  Phạm vi nghiên cứu  ..............................................................................................  2

1.5  Phương pháp nghiên cứu  .............................................................................................  2

1.5.1  Cơ sở phương pháp luận  .......................................................................................  2

1.5.2  Các phương pháp nghiên cứu cụ thể ....................................................................  2

1.6  Kết cấu của ĐATN.......................................................................................................  2

CHƯƠNG 2  : TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ MÁY ĐÓNG GÓI  .....................................  4

2.1  Giới thiệu  .....................................................................................................................  4

2.1.1  Khái niệm máy đóng gói ......................................................................................  4

2.1.2  Nguyên lý hoạt động của máy đóng gói  ...............................................................  4

2.2  Đặc tính của máy đóng gói  ..........................................................................................  5

2.3  Kết cấu của máy đóng gói  ............................................................................................  5

2.4  Các nghiên cứu liên quan đến máy đóng gói  ...............................................................  5

2.4.1  Các nghiên cứu ngoài nước  ..................................................................................  5

2.4.2  Các nghiên cứu trong nước  ...................................................................................  7 

vii

2.5  Các sản phẩm của máy đóng gói..................................................................................  9

2.6  Các tồn tại của máy đóng gói  .....................................................................................  11

CHƯƠNG 3  : CƠ SỞ LÝ THUYẾT  .......................................................................................  12

3.1  Yêu cầu của đề tài  ......................................................................................................  12

3.2  Thiết lập sơ đồ chức năng  ..........................................................................................  12

3.3  Lý thuyết hệ thống định lượng  ...................................................................................  12

3.3.1  Định lượng bằng cốc ..........................................................................................  12

3.3.2  Định lượng bằng vít định lượng  .........................................................................  13

3.3.3  Định lượng bằng các bộ xylanh khí nén  .............................................................  13

3.4  Lý thuyết cho hệ thống đóng gói  ...............................................................................  13

3.4.1  Dùng con lăn kéo ép và hai thanh cắt bằng khí nén  ...........................................  13

3.4.2  Dùng con lăn kéo ép và con lăn ép cắt  ...............................................................  13

3.4.3  Dùng con lăn để kéo và cơ cấu cam để hàn dọc, hàng ngang và cắt  ..................  14

3.5  Lựa chọn phương án  ..................................................................................................  14

3.6  Trình tự công việc tiến hành  ......................................................................................  14

CHƯƠNG 4  : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ  ..................................................................................  15

4.1  Thông số và các yêu cầu kĩ thuật  ...............................................................................  15

4.2  Tiêu chí của máy đóng gói tự động:  ..........................................................................  17

4.3  Tính toán thiết kế cơ khí  ............................................................................................  17

4.3.1  Tính toán thiết kế hệ thống định lượng ..............................................................  17

4.3.2  Tính toán và chọn động cơ cho cơ cấu hàn dọc, hàn ngang và cắt  .....................  18

4.3.3  Tính toán bộ cam và năng suất của máy  .............................................................  20

4.3.4  Lựa chọn chọn loại màng cho sản phẩm lỏng  ....................................................  21

4.3.5  Tính toán chiều dài túi sản phẩm  ........................................................................  24

4.3.6  Tính toán và chọn động cơ cho con lăn kéo màng  .............................................  26

4.3.7  Tính toán thiết kế hệ thống khung máy  ..............................................................  27

4.4  Tính toán kiểm tra độ bền  ..........................................................................................  28

4.4.1  Kiểm tra độ bền của trục chính  ...........................................................................  28

4.4.2  Kiểm tra độ bền của bàn đỡ  ................................................................................  32 

viii

4.5  Tính toán thiết kế phần điều khiển hệ thống  ..............................................................  35

4.5.1  Sơ đồ khối tổng quát  ...........................................................................................  35

4.5.2  Sơ đồ điều khiển tổng quát  .................................................................................  35

4.5.3  Điều khiển Servo  ................................................................................................  38

4.5.4  Điều khiển nhiệt độ hàn và cắt  ...........................................................................  39

4.5.5  Điều khiển bộ định lượng cấp liệu .....................................................................  45

4.5.6  Giao tiếp internet bằng giao thức MQTT  ...........................................................  46

CHƯƠNG 5  : THỰC NGHIỆM – ĐÁNH GIÁ  ......................................................................  49

5.1  Chế tạo và lắp ghép  ....................................................................................................  49

5.1.1  Gia công, cắt laser, điều chỉnh các chi tiết máy .................................................  49

5.1.2  Lắp các chi tiết máy lại với nhau và chạy thử nghiệm  .......................................  52

5.2  Kết quả đạt được  ........................................................................................................  58

CHƯƠNG 6  : KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN  ........................................................  62

6.1  Kết luận  ......................................................................................................................  62

6.1.1  Phần lý thuyết  .....................................................................................................  62

6.1.2  Phần thực nghiệm  ...............................................................................................  62

6.2  Hướng phát triển  ........................................................................................................  63

TÀI LIỆU THAM KHẢO  ........................................................................................................  64

PHỤ LỤC 1  .................................................................................................................................I

PHỤ LỤC 2  ..










LINK DOWNLOAD (TÀI LIỆU VIP MEMBER)

M_tả
M_tả

Không có nhận xét nào: