Đồ án Môn học Tự động hóa sản xuất www.oto-hui.com
Lời mở đầu
Lời mở đầu
Trong thời đại ngày nay , các loại máy móc ít nhiều đều có tính chất tự động hoặc
Trong thời đại ngày nay , các loại máy móc ít nhiều đều có tính chất tự động hoặcbán tự động . Đặc biệt trong lĩnh vực sản xuất hàng tiêu dùng và sản xuất thực phẩm , các
bán tự động . Đặc biệt trong lĩnh vực sản xuất hàng tiêu dùng và sản xuất thực phẩm , cáchệ thống máy tự động đang ngày càng chiếm vai trò then chốt trong việc làm giảm giá
hệ thống máy tự động đang ngày càng chiếm vai trò then chốt trong việc làm giảm giáthành sản phẩm và tăng năng suất lao động . Đối với khâu đóng gói sản phẩm , việc sử
thành sản phẩm và tăng năng suất lao động . Đối với khâu đóng gói sản phẩm , việc sửdụng các loại máy tự động để thay thế cho công việc đóng gói thủ công là một đều tất yếu
dụng các loại máy tự động để thay thế cho công việc đóng gói thủ công là một đều tất yếuvì đây là khâu tốn rất nhiều sức lao động cho những công việc lặp đi lặp lại một cách
vì đây là khâu tốn rất nhiều sức lao động cho những công việc lặp đi lặp lại một cáchkhông cần thiết .
không cần thiết .
Do đó , trong hoàn cảnh nước ta hiện nay , nhu cầu đối với các loại máy đóng gói là
Do đó , trong hoàn cảnh nước ta hiện nay , nhu cầu đối với các loại máy đóng gói là

xuất và đời sống .
xuất và đời sống .
Mặc dù việc thiết kế các loại máy công nghiệp rất phức tạp và chắc chắn không
Mặc dù việc thiết kế các loại máy công nghiệp rất phức tạp và chắc chắn khôngtránh khỏi sai xót do trình độ và kinh nghiệm thực tế của sinh viên nước ta vẫn còn thấp
tránh khỏi sai xót do trình độ và kinh nghiệm thực tế của sinh viên nước ta vẫn còn thấpso với các nước, nhưng hy vọng rằng với sự dìu dắt của các thầy cô và sự nổ lực tự thân
so với các nước, nhưng hy vọng rằng với sự dìu dắt của các thầy cô và sự nổ lực tự thâncủa các sinh viên trẻ , trong tương lai gần chúng ta sẽ tự sản xuất được những loại máy
của các sinh viên trẻ , trong tương lai gần chúng ta sẽ tự sản xuất được những loại máyđáp ứng được đòi hỏi của thị trường . Một ngày nào đó , chúng ta sẽ bắt kịp trình độ công
đáp ứng được đòi hỏi của thị trường . Một ngày nào đó , chúng ta sẽ bắt kịp trình độ côngnghệ của thế giới . Ngày đó sẽ đến !
nghệ của thế giới . Ngày đó sẽ đến !
- 1 -
Đồ án Môn học Tự động hóa sản xuất www.oto-hui.com
Chương I
Chương I
NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG CỦA MÁY ĐÓNG GÓI
NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG CỦA MÁY ĐÓNG GÓI

-
-
Máy đóng gói vật liệu dạng lỏng : máy đóng gói sữa , dầu sa-tế , dầu gội đầu …
Máy đóng gói vật liệu dạng lỏng : máy đóng gói sữa , dầu sa-tế , dầu gội đầu …
-
-
Máy đóng gói vật liệu dạng rời : máy đóng gói đường , bột ngọt , cà phê , bột
Máy đóng gói vật liệu dạng rời : máy đóng gói đường , bột ngọt , cà phê , bộtgiặt ...
giặt ...
Đối với máy đóng gói , khâu định lượng là khâu quan trọng nhất . Ứng với sai số
Đối với máy đóng gói , khâu định lượng là khâu quan trọng nhất . Ứng với sai sốcho phép , sẽ có những cách định lượng khác nhau nhưng căn bản được chia làm hai
cho phép , sẽ có những cách định lượng khác nhau nhưng căn bản được chia làm haidạng : định lượng theo thể tích và định lượng theo trọng lượng .
dạng : định lượng theo thể tích và định lượng theo trọng lượng .
Cơ cấu định lượng theo thể tích thường được dùng với vật liệu dạng rời , có ưu
Cơ cấu định lượng theo thể tích thường được dùng với vật liệu dạng rời , có ưuđiểm là đơn giản và dễ chế tạo nhưng không thể mang lại độ chính xác cao khi so sánh
điểm là đơn giản và dễ chế tạo nhưng không thể mang lại độ chính xác cao khi so sánh
rời với kiểu định lượng bằng thể tích , có khả năng thay đổi trọng lượng cần định lượng
rời với kiểu định lượng bằng thể tích , có khả năng thay đổi trọng lượng cần định lượngvà thay đổi kích thuớc bao .
và thay đổi kích thuớc bao .
- 2 -
Đồ án Môn học Tự động hóa sản xuất www.oto-hui.com
Chương II
Chương II
THIẾT KẾ SƠ BỘ MÁY ĐÓNG GÓI CÀ PHÊ
THIẾT KẾ SƠ BỘ MÁY ĐÓNG GÓI CÀ PHÊ
I .
I .
Yêu cầu kỹ thuật của máy
Yêu cầu kỹ thuật của máy
Máy dùng để đóng gói sản phẩm là gói cà phê ( ví dụ như cà phê Trung
Máy dùng để đóng gói sản phẩm là gói cà phê ( ví dụ như cà phê TrungNguyên) có trọng lượng 100 ÷ 500 g / gói , năng suất từ 30 đến 45 gói trong 1 phút với
Nguyên) có trọng lượng 100 ÷ 500 g / gói , năng suất từ 30 đến 45 gói trong 1 phút vớidạng bao có nếp gấp hai bên hông và ba đường hàn ( hai đầu bao và dọc theo chiều
dạng bao có nếp gấp hai bên hông và ba đường hàn ( hai đầu bao và dọc theo chiềudài bao) với mặt cắt ngang có hình dạng như sau
dài bao) với mặt cắt ngang có hình dạng như sau
vị trí vạch , sai số do biến dạng nhiệt của bao và của máy .
vị trí vạch , sai số do biến dạng nhiệt của bao và của máy .
Nhiệt độ cần thiết để hàn bao là khoảng 160ºC
Nhiệt độ cần thiết để hàn bao là khoảng 160ºC
Khung máy làm bằng thép ống vuông 40×40 mm gắn với nhau bằng mối hàn và
Khung máy làm bằng thép ống vuông 40×40 mm gắn với nhau bằng mối hàn vàđược bọc bên ngoài bằng tole inox 1.5 mm .
được bọc bên ngoài bằng tole inox 1.5 mm .
Tấm đỡ các trục là thép tấm dày 8 mm được hàn vào khung máy . Đế của
Tấm đỡ các trục là thép tấm dày 8 mm được hàn vào khung máy . Đế củakhung máy cũng được làm bằng thép tấm 10 mm .
khung máy cũng được làm bằng thép tấm 10 mm .
Do yêu cầu về mặt chất lượng cà phê và đảm bảo vệ sinh thực phẩm nên các cơ cấu
Do yêu cầu về mặt chất lượng cà phê và đảm bảo vệ sinh thực phẩm nên các cơ cấutiếp xúc trực tiếp với bao gói và cà phê như các con lăn căng bao , bộ phận tạo hình ,
tiếp xúc trực tiếp với bao gói và cà phê như các con lăn căng bao , bộ phận tạo hình ,phễu cấp liệu , trục con lăn ép , mâm gạt bột , cơ cấu định lượng đều được làm bằng
phễu cấp liệu , trục con lăn ép , mâm gạt bột , cơ cấu định lượng đều được làm bằng
Man . Vì làm việc theo nhịp , lực căng của cuộn bao gói sẽ thay đổi liên tục do đó cần có
Man . Vì làm việc theo nhịp , lực căng của cuộn bao gói sẽ thay đổi liên tục do đó cần cócơ cấu điều hòa lực căng để máy hoạt động chính xác . Ưu điểm của dạng thiết kế này là
cơ cấu điều hòa lực căng để máy hoạt động chính xác . Ưu điểm của dạng thiết kế này làhệ thống điều khiển đơn giản , mỗi khi cảm biến quang phát hiện thấy vạch định vị thì
hệ thống điều khiển đơn giản , mỗi khi cảm biến quang phát hiện thấy vạch định vị thìbộ phận điều khiển phát lệnh cấp liệu và hàn (hàn dọc bao và hàn hai đầu bao đều bằng
bộ phận điều khiển phát lệnh cấp liệu và hàn (hàn dọc bao và hàn hai đầu bao đều bằngthanh kẹp , không dùng con lăn) do đó không cần hệ thống bù vi sai , hoạt động chính
thanh kẹp , không dùng con lăn) do đó không cần hệ thống bù vi sai , hoạt động chínhxác hơn . Nhược điểm lớn nhất của loại này là năng suất không cao do có những khoảng
xác hơn . Nhược điểm lớn nhất của loại này là năng suất không cao do có những khoảngthời gian chờ giữa các động tác của các cơ cấu do ảnh hưởng của quán tính .
thời gian chờ giữa các động tác của các cơ cấu do ảnh hưởng của quán tính .
2)
2)
Phương án 2 – Máy đóng gói hoạt động liên tục
Phương án 2 – Máy đóng gói hoạt động liên tục

sản xuất ngày nay , yếu tố năng suất luôn được đặt lên hàng đầu và việc chế tạo hệ thống
sản xuất ngày nay , yếu tố năng suất luôn được đặt lên hàng đầu và việc chế tạo hệ thốngbù trừ sai số vị trí cắt cũng không quá phức tạp . Như vậy phương án hai sẽ được sử dụng
bù trừ sai số vị trí cắt cũng không quá phức tạp . Như vậy phương án hai sẽ được sử dụngtrong khuôn khổ đồ án này với việc bù trừ sai số bằng giải thuật điều khiển .
trong khuôn khổ đồ án này với việc bù trừ sai số bằng giải thuật điều khiển .
III .
III .
Nguyên lý làm việc của máy
Nguyên lý làm việc của máy
Sơ đồ nguyên lý của máy :
Sơ đồ nguyên lý của máy :
- 5 -
Đồ án Môn học Tự động hóa sản xuất www.oto-hui.com
Hình 4
Hình 4
Bao cuộn được đưa vào trục đỡ có gắn bạc chặn hai đầu 1, đầu bao được kéo qua
Bao cuộn được đưa vào trục đỡ có gắn bạc chặn hai đầu 1, đầu bao được kéo quacác con lăn căng bao 2 và con lăn đều hòa lực căng bao bằng trọng lượng trục đến bộ
các con lăn căng bao 2 và con lăn đều hòa lực căng bao bằng trọng lượng trục đến bộphận tạo hình ban đầu 4 rồi đến bộ phận tạo hình chính 5 . Tại đây bao được uốn theo
phận tạo hình ban đầu 4 rồi đến bộ phận tạo hình chính 5 . Tại đây bao được uốn theo

Bao được định hình bởi bộ phận tạo hình có hình dạng như sau :
Bao được định hình bởi bộ phận tạo hình có hình dạng như sau :
Hình 5
Hình 5
Bộ phận tạo hình được lắp trên các rãnh trượt để có thể điều chỉnh ra vào , lên
Bộ phận tạo hình được lắp trên các rãnh trượt để có thể điều chỉnh ra vào , lênxuống để phù hợp với sự chuyển động của bao .
xuống để phù hợp với sự chuyển động của bao .
Nhiệt độ để hàn loại bao này khoảng 160°C . Bao được hàn mí (dọc bao) thông
Nhiệt độ để hàn loại bao này khoảng 160°C . Bao được hàn mí (dọc bao) thôngqua cặp con lăn hàn bao được gia nhiệt bằng điện trở gắn ở lòng trục con lăn (điện trở
qua cặp con lăn hàn bao được gia nhiệt bằng điện trở gắn ở lòng trục con lăn (điện trởkhông quay theo con lăn) , bề mặt con lăn có khía nhám để bao không trượt và để truyền
không quay theo con lăn) , bề mặt con lăn có khía nhám để bao không trượt và để truyềnnhiệt tốt hơn . Hai đầu bao được hàn bằng cặp má hàn làm bằng đồng (Cu) được gia nhiệt
nhiệt tốt hơn . Hai đầu bao được hàn bằng cặp má hàn làm bằng đồng (Cu) được gia nhiệtbằng điện trở đặt bên trong và trượt (nhờ lực của cặp xylanh khí nén) trên cùng một
bằng điện trở đặt bên trong và trượt (nhờ lực của cặp xylanh khí nén) trên cùng một
nơi khác đến cửa cấp liệu ta dùng một cơ cấu tay gạt quay quanh tâm của thùng chứa liệu
nơi khác đến cửa cấp liệu ta dùng một cơ cấu tay gạt quay quanh tâm của thùng chứa liệuvới tốc độ được điều chỉnh bằng biến tần sao cho phù hợp với tốc độ đóng mở của cửa
với tốc độ được điều chỉnh bằng biến tần sao cho phù hợp với tốc độ đóng mở của cửacấp liệu (chỉ cần phù hợp một cách tương đối) .
cấp liệu (chỉ cần phù hợp một cách tương đối) .
Hình 8
Hình 8
- 8 -
Đồ án Mơn học Tự động hóa sản xuất www.oto-hui.com
Hình dáng trục con lăn ép mí bao như sau :
Hình dáng trục con lăn ép mí bao như sau :
Ổ trượt
Ống chứa cuộn điện trở
Hình 9
Hình 9
Vì trục con lăn hàn mí bao hoạt động ở nhiệt độ cao (khoảng 160°C) nên ta khơng
Vì trục con lăn hàn mí bao hoạt động ở nhiệt độ cao (khoảng 160°C) nên ta khơngdùng ổ lăn mà dùng ổ trượt (bạc thau) tự chế tạo và được chỉnh sửa kỹ trong q trình
dùng ổ lăn mà dùng ổ trượt (bạc thau) tự chế tạo và được chỉnh sửa kỹ trong q trìnhchạy thử máy để đảm bảo máy hoạt động tốt ở nhiệt độ u cầu .
chạy thử máy để đảm bảo máy hoạt động tốt ở nhiệt độ u cầu .

Động cơ cần nhiều tốc độ hoạt động (để tiện cho việc cân chỉnh máy và lắp đặt bao
Động cơ cần nhiều tốc độ hoạt động (để tiện cho việc cân chỉnh máy và lắp đặt baogói và hệ thống lúc đầu mỗi chu kỳ hoạt động) nên ta cần dùng bộ phận thay đổi tốc độ
gói và hệ thống lúc đầu mỗi chu kỳ hoạt động) nên ta cần dùng bộ phận thay đổi tốc độđộng cơ , trong trường hợp này ta dùng biến tần . Biến tần hoạt động theo ngun lý thay
động cơ , trong trường hợp này ta dùng biến tần . Biến tần hoạt động theo ngun lý thayđổi tần số cung cấp cho động cơ dẫn đến làm thay đổi vận tốc động cơ .
đổi tần số cung cấp cho động cơ dẫn đến làm thay đổi vận tốc động cơ .
- 9 -
Đồ án Môn học Tự động hóa sản xuất www.oto-hui.com
Chương III
Chương III
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY
I.
I.
Tính động học máy
Tính động học máy
Năng suất của máy : khoảng 40 gói/phút .
Năng suất của máy : khoảng 40 gói/phút .
Động cơ được sử dụng là loại động cơ ba pha không đồng bộ . Do yêu cầu cần có
Động cơ được sử dụng là loại động cơ ba pha không đồng bộ . Do yêu cầu cần có

một encoder đo góc .
một encoder đo góc .
Đường kính con lăn hàn bao :
Đường kính con lăn hàn bao :
d
d
ch
ch
= 76 mm .
= 76 mm .
Tỷ số truyền từ động cơ chính đến trục cuốn :
Tỷ số truyền từ động cơ chính đến trục cuốn :
u
u
t
t
= 1420/40= 35,5
= 1420/40= 35,5
Để phù hợp với thực tế chọn tỷ số truyền là 35 .
Để phù hợp với thực tế chọn tỷ số truyền là 35 .
Chọn tỷ số truyền của bộ truyền xích chính là u
Chọn tỷ số truyền của bộ truyền xích chính là u
x
x
= 2,5 .
= 2,5 .
Suy ra tỷ số truyền của hộp giảm tốc u
Suy ra tỷ số truyền của hộp giảm tốc u
h