ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ

C
C

R
L
. CHẾ TẠO
THIẾT KẾ T
VÀ
U
MÔ HÌNH MÁY DÁN
BĂNG KEO TỰ ĐỘNG
D
ĐỀ TÀI:

Người hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:
Mã số sinh viên:
Lớp:
Sinh viên thực hiện:
Mã số sinh viên:
Lớp:

TS. LÊ HOÀI NAM
PHAN HOẰNG HẢO


R
L
.
T

xây dựng máy dán băng keo tự động
Chương 2: Thiết kế hệ thống truyền động và hệ thống dán băng keo. Ở chương
này, nhóm tác giả xây dựng lên mô hình động học của máy, đề cập đến vùng làm việc
và tính toán động học của hệ thống truyền động, cơ cấu dán băng keo từ đó đưa ra các

U
D

kích thước phù hợp của cơ cấu.
Chương 3: Thiết kế tổng thể mô hình dán băng keo. Ở chương này nhóm tác giả
dựa vào kết quả của chương 2 xây dựng nên từng phần của mô hình trên phần mềm vẽ
3D SolidWorks: Bộ phận dán băng keo, hệ thống băng tải, cơ cấu nâng hạ vitme. Từ đó
tổng hợp lại thành một mô hình tổng quan.
Chương 4: Chương này giải quyết các vấn đề liên quan đến việc lựa chọn dòng
vi điều khiển trung tâm, module mở rộng và các linh kiện khác để thực hiện điều khiển
cho máy cũng như thiết kế hệ thống điện điều khiển nhằm đảm bảo các chức năng cơ
bản của máy Bên cạnh đó xây dựng lưu đồ thuật toán, từ đó xây dựng chương trình cho
vi điều khiển giúp điều khiển hệ thống thay đổi kích thước làm việc theo ý muốn.
Chương 5: Kết luận. Chương này đánh giá về kết quả đạt được cũng như những
nhược điểm hiện tại từ đó có hướng phát triển đề tài trong tương lai.

SVTH: Phan Hoằng Hảo - Hồ Hoàng Long

GVHD: TS. Lê Hoài Nam

Phan Hoằng Hảo
101150207 15CDT2
Kỹ thuật Cơ điện tử
1. Tên đề tài đồ án:
Thiết kế và chế tạo mô hình máy dán băng keo tự động
2. Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
Thiết kế máy dán thùng carton với kích thước:
250 mm x 250 mm x 250 mm đến 400mm x500mm x800mm
Khối lượng dưới 10kg
4. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
a. Phần chung:
TT

Họ tên sinh viên

1

Hồ Hoàng Long

2

Phan Hoằng Hảo

U
D

Hồ Hoàng Long

2

5. Các bản vẽ, đồ thị (ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ):
a. Phần chung:
TT
Họ tên sinh viên
Nội dung
1
2

Hồ Hoàng Long
Phan Hoằng Hảo

Thiết kế bản vẽ tổng thể mô hình máy dán băng keo tự
động (kích thước A0)

SVTH: Phan Hoằng Hảo - Hồ Hoàng Long

GVHD: TS. Lê Hoài Nam

2


Thiết kế và chế tạo mô hình máy dán băng keo tự động

Phần riêng:
TT
1

2

Họ tên sinh viên

C

Đà Nẵng, ngày 01 tháng 07 năm 2020
Người hướng dẫn

R
L
.
T

U
D

SVTH: Phan Hoằng Hảo - Hồ Hoàng Long

TS. Lê Hoài Nam

GVHD: TS. Lê Hoài Nam

3


Thiết kế và chế tạo mô hình máy dán băng keo tự động

LỜI NÓI ĐẦU
Trong bối cảnh kinh tế hiện nay, trên thế giới nói chung và ở nước ta nói riêng
đang từng bước phát triển. Đời sống con người ngày càng được nâng cao, yêu cầu về
hàng hóa để phục vụ cho đời sống con người không chỉ ở số lượng, chất lượng mà còn
có cả tính thẩm mỹ. Vì thế cần được bao bì, đóng gói. Các sản phẩm sau khi được đóng
gói, bao bì sẽ được đóng thành từng kiện (mỗi kiện có nhiều gói phụ thuộc vào kích

Sinh viên thực hiện

PHAN HOẰNG HẢO - HỒ HOÀNG LONG

SVTH: Phan Hoằng Hảo - Hồ Hoàng Long

GVHD: TS. Lê Hoài Nam

4


Thiết kế và chế tạo mô hình máy dán băng keo tự động

LỜI CẢM ƠN
Trước tiên chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc tới các thầy cô giáo
trong trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng nói chung và các thầy cô giáo trong
khoa Cơ khí, bộ môn Cơ điện tử nói riêng đã tận tình giảng dạy, truyền đạt cho em
những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian qua.
Đặc biệt chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Lê Hoài Nam, thầy đã
trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn chúng em trong suốt quá trình làm Đồ án tốt nghiệp. Trong
thời gian chúng em làm việc với thầy, chúng em không ngừng tiếp thu thêm nhiều kiến
thức bổ ích mà còn học tập được tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm
túc, hiệu quả, đây là những điều rất cần thiết cho em trong quá trình học tập và công tác
sau này.
Mặc dù do ảnh hưởng bởi dịch bệnh Covid-19 kéo dài làm ảnh hưởng tiến độ.
Nhưng đề tài được hoàn thành trong sự hỗ trợ và động viên rất nhiều từ gia đình, thầy
cô cũng như bạn bè. Đó là những tình cảm thật đáng trân trọng không sao đền đáp hết,
và thật phấn khởi biết bao khi thấy mọi người vẫn luôn ở bên cạnh trong những hoàn
cảnh khó khăn nhất.
Qua đây chúng em cũng rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của

CAM ĐOAN
Kính gửi:

Tôi tên là:

- Ban Giám hiệu Trường Đại học Bách khoa;
- Khoa Cơ khí
PHAN HOẰNG HẢO
HỒ HOÀNG LONG

LỚP 15CDT2
LỚP 15CDT1

Khoa: Cơ khí
Đề tài: Thiết kế và chế tạo mô hình máy dán băng keo tự động
Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp được tôi thực hiện không sao chép hay trùng với đề
tài nào đã thực hiện, chỉ sử dụng những tài liệu tham khảo đã nêu trong báo cáo. Các số
liệu, kết quả nêu trong đề tài là trung thực.

C
C

Nếu sai, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.

R
L
.
T

U

1.2.2 Phương án 2 ................................................................................................ 18
1.2.3 Phương án 3 ................................................................................................ 19
1.2.4 Lựa chọn phương án ................................................................................... 21
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG VÀ HỆ THỐNG DÁN

C
C

R
L
.
T

U
D

BĂNG KEO .................................................................................................................. 22
2.1 SƠ ĐỒ ĐỘNG VÀ VÙNG LÀM VIỆC CỦA MÁY DÁN BĂNG KEO............................ 22
2.1.1 Sơ đồ động .................................................................................................. 22
2.1.2 Vùng làm việc .............................................................................................. 23
2.2 CHỌN ĐỘNG CƠ TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC............................................................ 23
2.3 THIẾT KẾ CƠ CẤU DÁN BĂNG KEO .................................................................... 25
2.2.1 Sơ đồ nguyên lý ........................................................................................... 25
2.2.2 Xác định kích thước cơ cấu dán băng keo .................................................. 26
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TỔNG THỂ MÔ HÌNH DÁN BĂNG KEO .................. 32
3.1 TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ MÔ HÌNH .................................................................. 32
3.2 QUY TRÌNH THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG ................................................................ 33
3.2.1 Thiết kế bộ phận cắt dán băng keo ............................................................. 33
3.2.2 Thiết kế băng tải.......................................................................................... 36
3.2.3 Thiết kế truyền động trục vitme .................................................................. 39

R
L
.
T

U
D

SVTH: Phan Hoằng Hảo - Hồ Hoàng Long

GVHD: TS. Lê Hoài Nam

8


Thiết kế và chế tạo mô hình máy dán băng keo tự động

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH ẢNH

Bảng 1. 1 Các thành phần chính của phương án 1 ........................................................ 17
Bảng 1. 2 Các thành phần chính của phương án 2 ........................................................ 19
Bảng 1. 3 Các thành phần chính của phương án 3 ........................................................ 20
Bảng 1. 4 So sánh các phương án thiết kế ..................................................................... 21
Bảng 2. 1 Các chi tiết mô hình động học của máy dán băngkeo................................... 22
Bảng 2. 2 Các chi tiết cơ cấu dán băng keo ................................................................... 25
Bảng 3. 1 Các chi tiết trong băng tải ............................................................................. 37
Hình 1. 1 Mục đích đề tài .............................................................................................. 12
Hình 1. 2 Hình ảnh máy dán băng keo trong công nghiệp [1] ...................................... 12
Hình 1. 3 Hình ảnh Máy dán thùng carton PW552TB [2] ............................................ 13
Hình 1. 4 Máy dán thùng carton Brother FXJ-6050 [3] ................................................ 14

Hình 3. 5 Cánh tay đòn nối càng trước với càng sau .................................................... 34
SVTH: Phan Hoằng Hảo - Hồ Hoàng Long

GVHD: TS. Lê Hoài Nam

9


Thiết kế và chế tạo mô hình máy dán băng keo tự động

Hình 3. 6 Tay đòn gá dao cắt băng keo ......................................................................... 35
Hình 3. 7 Đồ gá dao, lưỡi dao ....................................................................................... 35
Hình 3. 8 Cơ cấu cắt dán băng keo ................................................................................ 35
Hình 3. 9 Cơ cấu băng tải .............................................................................................. 36
Hình 3. 10 Băng tải ........................................................................................................ 37
Hình 3. 11 kết cấu băng tải ............................................................................................ 38
Hình 3. 12 Cơ cấu vít me ............................................................................................... 39
Hình 3. 13 Mô hình máy dán băng keo được vẽ trên SolidWorks ................................ 39
Hình 3. 14 Tổng quan mô hình ...................................................................................... 40
Hình 3. 15 Hình ảnh thực tế sau gia công ..................................................................... 40
Hình 4. 1 Các thành phần của hệ thống ......................................................................... 41
Hình 4. 2 Vi điều khiển arduino Mega 2560 ................................................................. 42
Hình 4. 3 Driver TB6600 và các thông số hoạt động của driver ................................... 43

C
C

Hình 4. 4 Module 2 Relay Với Opto Cách Ly Kích H/L (12VDC) .............................. 44
Hình 4. 5 Màn hình hiển thị LCD 2004......................................................................... 45
Hình 4. 6 Module I2C .................................................................................................... 46


10


Thiết kế và chế tạo mô hình máy dán băng keo tự động

MỞ ĐẦU

1. Mục đích thực hiện đề tài
Máy dán băng keo thùng carton là một công cụ không thể thiếu trong nhiều xí
nghiệp đóng gói hàng hóa hiện nay. Máy dán băng keo thùng carton giúp việc đóng gói
hàng hóa thành phẩm trở nên nhanh gọn và thuận tiện hơn so với việc dùng sức người
lao động hiện nay.Và để có thể áp dụng kiến thức đã học vào thực tế, nhóm chúng em
đã tìm hiểu về máy dán băng keo từ đó lên ý tưởng thiết kế và chế tạo mô hình máy dán
băng keo tự động.
2. Mục tiêu đề tài
• Tìm hiểu khái quát về máy dán băng keo
• Tìm hiểu, tính toán và xây dựng thông số cơ khí của máy dán băng keo
• Thiết kế xây dựng mô hình máy dán băng keo
• Xây dựng chương trình điều khiển, giao tiếp bằng LCD
3. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu
• Nghiên cứu tổng quan về máy dán băng keo
• Nghiên cứu lý thuyết và giải bài toán động học của máy dán băng keo
• Nghiên cứu thiết kế và chế tạo mô hình cơ khí
• Xây dựng thuật toán và chương trình điều khiển cho máy dán băng keo
4. Phương pháp nghiên cứu
Áp dụng kiến thức chuyên ngành, tham khảo các tài liệu kỹ thuật của các mô hình
thực tế, tìm hiểu tài liệu, tìm kiếm thông tin trên mạng.
5. Cấu trúc đề tài
Đề tài tốt nghiệp được trình bày với các nội dung chính sau:

Máy dán keo thùng carton được sử dụng nhiều trong các ngành công nghiệp thực
phẩm, hàng hóa… là giải pháp hiệu quả cho việc dán thùng, giúp tiết kiệm chi phí thuận
tiện trong việc vận chuyển.

C
C

R
L
.
T

Hình 1. 1 Mục đích đề tài
Máy gồm có các bộ phận như: động cơ, hộp giảm tốc, băng tải, cơ cấu dán keo.

U
D

Hình 1. 2 Hình ảnh máy dán băng keo trong công nghiệp [1]

SVTH: Phan Hoằng Hảo - Hồ Hoàng Long

GVHD: TS. Lê Hoài Nam

12


Thiết kế và chế tạo mô hình máy dán băng keo tự động

1.1.2 Các loại máy có mặt tại thị trường Việt Nam


SVTH: Phan Hoằng Hảo - Hồ Hoàng Long

GVHD: TS. Lê Hoài Nam

13


Thiết kế và chế tạo mô hình máy dán băng keo tự động

• Máy dán thùng carton Brother FXJ-6050

C
C

R
L
.
T

U
D

Hình 1. 4 Máy dán thùng carton Brother FXJ-6050 [3]
*Thông số kỹ thuật:
• Kiểu dáng: bán tự động.
• Tốc độ băng tải: 20m/phút.
• Kích thước thùng dán: 150-500x110-600mm.
• Bề rộng băng keo: 60mm
• Khối lượng sản phẩm: 20kg.

• Có 2 thanh dẫn hướng thùng, sử dụng tay quay dưới để thay đổi chiều rộng thùng.
• Đầu dán băng keo rời.
• Sử dụng thép không gỉ chất lượng cao.
*Thông số kỹ thuật:
• Kích thước thùng: 180-500x100-600mm.
• Kích thước máy: 1020x850x1200-1600mm.
• Công suất: 700-1200 thùng/h.
• Loại băng keo: 48/60/75mm.
• Nguồn điện: 220V/50Hz.

SVTH: Phan Hoằng Hảo - Hồ Hoàng Long

GVHD: TS. Lê Hoài Nam

15


Thiết kế và chế tạo mô hình máy dán băng keo tự động

• Máy dán thùng carton EXC-103TB

C
C

R
L
.
T

U


R
L
.
T

Hình 1. 7 Kết cấu chính của phương án 1
Bảng 1. 1 Các thành phần chính của phương án 1
1
Lò xo kéo
2

U
D

Thùng carton

3

Con lăn

4

Băng keo

5

Cuộn băng keo

6


SVTH: Phan Hoằng Hảo - Hồ Hoàng Long

GVHD: TS. Lê Hoài Nam

17


Thiết kế và chế tạo mô hình máy dán băng keo tự động

Nguyên lý hoạt động:
Khi động cơ (9) được cấp nguồn và hoạt động thông qua bộ truyền (8), tạo ra chuyển
động cho trục dẫn động chinh của băng tải, từ trục dẫn động chủ động của băng tải và
trục dận động bị đông của băng tải(12),gồm hai băng tải đặt song song nhau, làm cho
băng tải chuyển động theo chiều như hình vẽ. Thùng carton (2) được đặt lên băng tải
con lăn (10), thùng carton bắt đầu di chuyển tới và tiếp xúc băng keo (4), đồng thời đẩy
con lăn dán băng keo (13), đồng thời con lăn (3), cuộn băng keo cung chuyển động theo
cơ cấu nhờ lực kẹp hai bên thùng carton của băng tải (12) gồm hai cái đặt song song
nhau và khoảng cách băng bề ngang của thùng carton(2). Nhờ các con lăn để căng băng
keo và con lăn dán băng keo (13) và (11) thì băng keo đã được dán khít lên thùng carton
(2). Cơ cấu dao cắt (6) được nâng lên nhờ cơ cấu truyền động, sau khi thùng carton (2)
đi qua lưới dao cắt(6) thì lò xo kéo (1) kéo lại và cắt đứt băng keo (4) rôi băng keo đc
dán kín nhờ con lăn dán băng keo (11), thùng carton (2) được đưa ra khỏi hệ thống, ta
thu được sản phẩm dán băng keo cho thừng carton. Hệ thống cứ thế lặp lại liên tục cho

C
C

đến khi ngừng hoạt động.
1.2.2 Phương án 2


4

Băng keo

5

Cuộn băng keo

6

Dao căt băng keo

7

Lò xo kéo

8

Bộ truyền động đai

9

Đông cơ giảm tốc

10

Băng tải con lăn

11


GVHD: TS. Lê Hoài Nam

19


Thiết kế và chế tạo mô hình máy dán băng keo tự động

Bảng 1. 3 Các thành phần chính của phương án 3
1
Lò xo kéo
2

Băng tải

3

Con lăn

4

Băng keo

5

Cuộn băng keo

6

Dao căt băng keo


Trục dẫn băng tải

15

Băng tải con lăn

C
C

R
L
.
T

Nguyên lý hoạt động:
Hai băng tải (2) được đặt song song với nhau, cơ cấu dán băng keo được lắp đặt

U
D

vị trí ở giữa. Từ động cơ (8) thông qua bộ truyền (9), buli dẫn động (10) quay và trục
dân băng tải (14) tạo chuyển động cho băng tải (2) theo chiều như hình vẽ. Ta đặt thùng
carton (12) vào cơ cấu, nhờ lực kéo của băng tải (2) và băng tải con lăn (15), thùng
carton (12) được di chuyển dễ dàng hơn
Tương tự như phương án trên khi thùng carton Thùng carton (12) được đặt lên
băng tải con lăn (10), thùng carton bắt đầu di chuyển tới và tiếp xúc băng keo (4), đồng
thời đẩy con lăn dán băng keo (13), đồng thời con lăn (3), cuộn băng keo (5) cũng chuyển
động theo cơ cấu nhờ lực đè trên xuông của thùng carton của băng tải (2) Nhờ các con
lăn để căng băng keo và con lăn dán băng keo (13) và (11) thì băng keo đã được dán


chuyển đều, có lực ép, - Không gian làm việc - Không gian làm

Ưu điểm

băng keo trên sản phẩm lớn hơn so với phươn

việc lớn.

không bị bong khí

-Kết cấu đơn giản

án 1.

-Năng xuất cao.
-Kết cấu đơn giản
-Dễ dàng thay đổi
-Dễ dàng thay đổi kích -Dễ dàng thay đổi kích kích thước của thùng
thước của thùng
thước của thùng
-Lắp ráp vận hành

C
C

-Thực hiện được đối với -Lắp ráp vận hành đơn đơn giản
thùng kích thước nhỏ.
giản
-Mặt trên của thùng

-Mặt trên của thùng
không được nén chặt.
-Không thực hiện
được đối với thùng

thùng, làm thùng trầy quá nhỏ.
xước giảm tuổi thọ băng -Nhiều bọt khí.
tải
-Mặt trên của thùng không
được nén chặt, nhiều bọt
khí.
Sau khi so sánh và đánh giá thi ta chọn phương án 3 để thiết kế mô hình.

SVTH: Phan Hoằng Hảo - Hồ Hoàng Long

GVHD: TS. Lê Hoài Nam

21


Thiết kế và chế tạo mô hình máy dán băng keo tự động

Chương 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG VÀ HỆ THỐNG
DÁN BĂNG KEO
2.1 Sơ đồ động và vùng làm việc của máy dán băng keo
2.1.1 Sơ đồ động

C
C


8

Động cơ

9

Bộ truyền

10

Buli trục chính của băng tải

11

Con lăn dán băng keo

12

Thùng carton

13

Con lăn dán băng keo

14

Trục dẫn băng tải

15



R
L
.
T

U
D

Hình 2. 2 Sơ đồ bộ truyền và băng tải
Giả sử ta có 2 băng tải đặt song song nhau cùng kéo 1 vật, nên trọng tải được tác
động lên 1 băng tải là G =

10
= 5 (kg) (xét trường hợp thùng carton nằm đều trên 2 băng
2

tải)
Do cơ cấu hai băng tải đặt song song nhau, nên khoảng cách giữa hai băng tải
được cố định bởi cơ cấu dán băng keo. Chọn bề rộng băng tải 50mm
Ta có chiều rộng nhỏ nhất của thùng carton là Cmin = 50x2+170=270(mm)
Ta có chiều rộng lớn nhất của thùng carton là Cmax = 400(mm)
Do lực ép trên xuống nên chiều cao của thùng thấp nhất Cmin =320(mm)
Chiều cao cao nhất của thùng carton Cmax = 600(mm)
- Lựa chọn thông số cơ bản
Thời gian vận chuyện 1 thùng t = 5500/3600≈1,5 s
-

Trong đó Z là nằn suất của đường dây chuyền.
Chọn khoảng cách giữa 2 mép thùng là a = 800 mm

=
(vòng/phút)
r1
r1

1 = 2

Ta chọn bộ truyên đai với tỉ sô truyền là 1:2
v *60

r
v *30
vòng/phút)
3 = 2 = 1 =
2
2
r1

C
C

3 là tốc độ quay của trục chính động cơ đơn vị tính vòng/phút

R
L
.
T

R1=0.45(m)
Vậy 3 =

GVHD: TS. Lê Hoài Nam

24