TIỂU LUẬN THIẾT kế MẠCH KHÍ NÉN(THỦY lực) máy ĐÓNG gói BAO bì tự ĐỘNG

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Van đảo chiều

Khi không có tín hiệu điện tác động, cửa (3) bị chặn, trong khi cửa (1) kết nối với cửa (2) và cửa (4) kết nối với cửa (5) Khi có tín hiệu điện, tình hình sẽ thay đổi.

Khi tín hiệu tác động vào cửa (14) mất đi, nòng van sẽ dịch chuyển sang phải, kết nối cửa (2) với cửa (3) và cửa (1) với cửa (4), trong khi cửa (5) bị chặn Dưới tác động của lò xo, nòng van sẽ trở về vị trí ban đầu.

Công nghệ thủy lực khí nén GVDH: Hồ Đức Dũng

Hình 3.1 Một số van đảo chiều 5/2 b) Van tiết lưu:

Van tiết lưu điều chỉnh lưu lượng dòng chảy, ảnh hưởng đến vận tốc và thời gian hoạt động của cơ cấu chấp hành Ngoài ra, van cũng điều chỉnh thời gian chuyển đổi vị trí của van đảo chiều Nguyên lý hoạt động của van tiết lưu dựa vào việc thay đổi tiết diện dòng chảy qua van.

Van tiết lưu một chiều điều chỉnh bằng tay.

Tiết diện chảy A x có thể được điều chỉnh bằng vít điều chỉnh tay Khi khí nén di chuyển từ A qua B, lò xo sẽ đẩy màng chặn xuống, cho phép dòng khí nén chỉ đi qua tiết diện đã được điều chỉnh.

Khi khí nén di chuyển từ B sang A, áp suất của khí nén vượt qua lực của lò xo, đẩy màng chắn lên Do đó, khí nén sẽ chảy qua khoảng hở giữa màng chắn và mặt tựa, dẫn đến lưu lượng không được điều chỉnh.

Hình 3.1.1 Van tiết lưu một chiều

Xylanh khí nén

Sau đây là cấu tạo của một số xylanh khí nén thông dụng:

Xylanh tác dụng đơn dùng lò xo

Xylanh tác dụng hai chiều, có có bộ phận giảm chấn ở cuối khoang chạy

Xylanh tác dụng hai chiều, dùng công tắc từ

II/MÁY ĐÓNG GÓI BAO BÌ TỰ DỘNG

1.Giới thiệu tổng quan về máy

Trong bối cảnh ngành công nghiệp sản xuất hàng loạt đang phát triển mạnh mẽ tại Việt Nam, khâu đóng gói bao bì cho sản phẩm trở thành một yếu tố quan trọng trong dây chuyền sản xuất tự động Trước đây, việc đóng gói chủ yếu phụ thuộc vào sức lao động của con người, mặc dù cách này có thể nhanh chóng nhưng lại tiêu tốn nhiều nhân công, dẫn đến chi phí thuê lao động tăng cao.

Để khắc phục những hạn chế trong quy trình sản xuất, chúng tôi đã phát triển nhiều loại máy đóng gói bao bì sản phẩm tự động Những thiết bị này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian và nhân công, mà còn mang lại nhiều lợi ích cho doanh nghiệp cả trong hiện tại lẫn tương lai.

2.Phân loại các máy đóng gói theo mức độ tự động

Máy đóng gói tự động hoạt động hoàn toàn tự động, không cần sự can thiệp của người vận hành Sử dụng công nghệ hiện đại, máy có khả năng tự điều chỉnh các thông số, giúp giảm thiểu lỗi trong quá trình hoạt động.

Máy đóng gói bán tự động là thiết bị yêu cầu sự can thiệp của lao động thủ công trong quá trình vận hành, bao gồm tương tác và điều chỉnh máy Loại máy này thường được ứng dụng trong các ngành sản xuất và đóng gói có yêu cầu kỹ thuật cao và phức tạp.

2.1.Phân loại máy đóng gói theo chức năng

Doanh nghiệp cần lựa chọn máy đóng gói phù hợp với yêu cầu sản xuất của mình, dựa trên các chức năng đa dạng như máy đóng gói bao bì, máy đóng gói thực phẩm, máy đóng gói hút chân không và định lượng chính xác.

2.2.Phân loại máy đóng gói theo công dụng

Máy đóng gói thực phẩm đóng vai trò quan trọng trong ngành sản xuất thực phẩm, yêu cầu cao về an toàn thực phẩm Các thiết bị và máy móc thường được thiết kế theo dây chuyền khép kín để đảm bảo quy trình sản xuất hiệu quả và an toàn.

-Đóng gói hàng hóa công nghiệp: Máy đóng gói loại này đòi hỏi tính an toàn, chắc chắn và ít gây ảnh hưởng đến môi trường.

Máy đóng gói dược phẩm là thiết bị quan trọng trong ngành chế biến và sản xuất thuốc, yêu cầu kỹ thuật cao để đảm bảo không gây ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm.

Mỗi loại máy đóng gói đều có chức năng, công dụng và cấu tạo riêng, phù hợp với yêu cầu sản xuất cụ thể Nhóm chúng em quyết định chọn máy đóng gói thực phẩm DCS-5F25, được tích hợp công nghệ hút chân không, nhằm bảo quản thực phẩm lâu hơn.

Máy này lý tưởng cho các doanh nghiệp và hộ kinh doanh chuyên bán gạo cũng như các sản phẩm có thể đóng gói hình vuông Trước khi đóng gói, sản phẩm sẽ được hút chân không để loại bỏ không khí bên trong, giúp bảo quản chất lượng và tăng thời gian sử dụng.

3.Giới thiệu đề tài mô hình máy đóng gói bao bì bán tự động

Mô hình máy đóng gói bán tự động

1.1 Một số hình ảnh của máy DCS-5F25

1.2.Hình ảnh của máy trong thực tế

1.3 Hình ảnh một vái thông số máy

Nguyên lí hoạt động

Máy hoạt động với sự điều khiển của 5 xylanh, bao gồm: xylanh A để đưa bịp̣ch vào và xả liệu vào túi, xylanh B làm khuôn đỡ trong quá trình xả liệu, xylanh C là khuôn gắp để kẹp miệng túi và hàn lại, xylanh D là cánh tay gắp hỗ trợ kẹp chặt miệng túi và có bộ phận hàn, và xylanh E là khay đựng nằm ở vị trí duỗi để đỡ bịp̣ch bao bì sau khi hàn xong và đưa thành phẩm ra ngoài.

Nguyên lý hoạt động của các xylanh bao gồm các bước chính: đầu tiên, bịp̣ch bao bì được đưa vào khuôn xylanh A Khi nhận tín hiệu, xylanh A sẽ đẩy xuống khuôn chứa của xylanh B để xả liệu vào Sau khi xả liệu xong, xylanh A sẽ rút về, trong khi xylanh B bắt đầu đẩy bịp̣ch bao bì sang khuôn gắp của xylanh C Xylanh C tiếp tục đẩy xuống để kẹp miệng bao bì, và xylanh D, ở vị trí duỗi ra, giữ chặt miệng túi để hàn lại Quá trình hàn diễn ra trong 3 giây, trong thời gian đó xylanh B thu về Cuối cùng, sau khi hàn xong, xylanh E, ban đầu ở vị trí duỗi ra, nhận tín hiệu để rút về và sau đó duỗi ra để đưa thành phẩm ra ngoài.

III/THIẾT KẾ HIỆN THỐNG TRUYỀN ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN-

Bước1:Thiết lập sơ đồ hành trình bước.

Để điều khiển 5 xy lanh khí nén theo chu trình tự động, cần thiết kế mạch điều khiển dựa trên mạch chuẩn điện khí nén theo tầng Sơ đồ hành trình bước có thể được thiết lập như sau:

Bước 2:Vòng tròn chia tầng

Bước 3: Tiến hành chia tầng.

-Có tổng cộng 4 tầng hoạt động như sau: tầng 1 thực hiện chuyển động cho xy lanh

Tại tầng II, xy lanh A (A+) được thu về (A-), trong khi xy lanh B (B+) hoạt động trước và xy lanh C (C+) hoạt động sau Tầng III thu xy lanh D (D-) về do vị trí ban đầu của nó ở trạng thái duỗi ra Cùng lúc, hai xy lanh C (C-) và B (B-) cũng được thu về, trong khi xy lanh E (E-) giống như xy lanh D ở vị trí thu về Ở tầng IV, xy lanh D (D+) và xy lanh E (E+) được duỗi ra sau khi đã thu về ở cuối tầng III.

Bước 4: Thiết kế mạch điều khiển các tầng

Bước 4.1: mạch thiết kế 4 tầng

-Do có 4 tầng nên lựa chọn mạch chuẩn 4 tầng

-Xác định các bước hoạt động của xy lanh:

-Chọn các thành phần cần thiết để xây dựng một bảng mô phỏng như hình dưới.

Hình 3.1 mạch vẽ theo tầng

QUY TRÌNH HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN KHÍ NÉN

- Chỉnh các thông số đầu vào của xy lanh A, B, C

- Do xy lanh D và E ban đầu ở vịp̣ trí đang duỗi ra nên chúng ta sẽ nối dây đầu vào khác với xy lanh A,B,C và thay đổi đầu vào

-Sau đó chúng ta nhán Play để chạy mô phỏng ra được như hình bên dưới

Hình 4.1 Khi nhấn nút play

-Sau đó, nhấn nút Star để cho dòng điện chạy theo từng tầng

-Khi Role K1 có điện nó sẽ đóng công tắc thường mở S9 ở cột 1 lại và đóng tiếp điểm thưởng mở K1 ở cột 2.và cột 3 để duy trì dòng điện cho tuầng 1

Hình 4.2 Nhấn nút start để bắt đầu chạy tầng 1

Để cung cấp điện cho tầng 2, dòng điện cần đi qua công tắc thường mở S2 và đóng nó lại Sau đó, dòng điện sẽ kích hoạt tiếp điểm thường mở K2 ở cột 4 và 5 để đảm bảo hoạt động của tuần 1 Đồng thời, tiếp điểm K2 ở cột 15 cũng được mở để xóa tín hiệu của tầng 1.

-Mở công tắc thường đóng S1 để xy lanh B chạy từ B+ sang B-.

Hình 4.3 Chạy tầng 2 của xylanh B

Dòng điện sẽ di chuyển từ khóa S1 đến khóa S4 tại tầng 2, khi khóa S4 thường mở sẽ đóng lại để cho dòng điện đi qua Đồng thời, khóa 5 ở tầng 3 cũng sẽ đóng lại để ngắt điện tại tầng 2, chuẩn bị chuyển dòng điện sang cung cấp cho tầng III.

Hình 4.4 bắt đầu tầng 3 hoạt động

Sau khi cấp nguồn điện cho tầng 3, xylanh C sẽ di chuyển từ vị trí C+ sang C-, đồng thời dòng điện đi qua khóa K3 ở nhánh 6 và 7 sẽ làm đóng hai khóa này Khóa S6 ở nhánh 4 cũng sẽ đóng lại khi tiếp xúc với dòng điện, nhằm điều khiển xylanh C như trong hình minh họa.

Hình 4.5 Tầng 3 hoạt động từng xylanh

Dòng điện tiếp tục di chuyển qua các nhánh trong tầng, kích hoạt các khóa tự động để điều khiển các xylanh trở về vị trí ban đầu Quá trình này diễn ra theo thứ tự từ xylanh D đến xylanh C, và cuối cùng là xylanh B.

Cuối cùng, dòng điện được ngắt ở tầng III và chuyển về tầng I để điều khiển hai xylanh D và E trở về vị trí ban đầu, sẵn sàng cho việc lặp lại quy trình.

VI/ THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐIỀU KHIỂN THỦY LỰC (KHÍ NÉN) THEO NHỊP

Sử dụng các công tắc hành trình S1 đến S10 để xác định vị trí chuyên động của xy lanh A, B, C, D, E Qua đó, chúng ta thiết lập được biểu đồ trạng thái như hình vẽ.

Bươc 2: Thiêt lâpp̣ biêu đô trang thai

Bươc 3: Lâpp̣ qui trinh thưc hiên

Quá trình quan sát biểu đồ trạng thái nhân thây có 12 nhịp, nhưng nhịp thứ 6 cần trì hoãn một khoảng thời gian mà không có sự chuyển động của xy lanh nào, do đó có thể coi nhịp thứ 6 trung hòa với nhịp thứ 7 Như vậy, hệ thống hoạt động với 10 nhịp, tương ứng với 10 bước thực hiện Trong đó có bước

1 la bươc đâu tiên, bươc cuôi la bươc 10 va 6 bươc đăṭơ giưa chuôi điêu khiên theo nhịp.

-Điêu kiên đê cho cac nhịp (bươc) đươc thưc hiên:p̣

Nhip 1: A+ = Start ^ S10 ^ A10 (A10: tin hiêụ điêu khiên cua nhịp cuôi cung). Nhip 2:A- = S2 ^ A1 (A1: tin hiêụ điêu khiên cua nhịp đâu tiên).

Nhip 3: B+ = S1 ^ A2 (A2: tin hiêụ điêu khiên cua nhịp thư hai).

Nhip 4: C+ = S4 ^ A3 (A3: tin hiêụ điêu khiên cua nhịp thư ba).

Nhip 5: D- = S6 ^ A4 (A4: tin hiêụ điêu khiên cua nhịp thư tư).

Nhip 6: C- = S7 ^ A5 (A5: tin hiêụ điêu khiên cua nhịp thư năm).

Nhip 7: B- = S5 ^ A6 (A6: tin hiêụ điêu khiên cua nhịp thư sáu).

Nhip 8: E- = S7 ^ A7 (A7: tin hiêụ điêu khiên cua nhịp thư bảy).

Nhip 9: D+ = S9^ A8 (A8: tin hiêụ điêu khiên cua nhịp thư tám).

Nhip 10:E+ = S8 ^ A9 (A9: tin hiêụ điêu khiên cua nhịp thư chín).

Bươc 4: Tiên hanh vẽ mach điêu khiên

Hình 6.1 mạch vẽ theo nhịp

VII QUY TRÌNH HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH THIẾT KẾ ĐIỀU

- Tiếp đó bắt đầu mô phỏng từng nhịp̣p

+Nhấn nút set để rết lai tất cả chuyển động

Hình 6.2 Nhấn nút set để reset mạch + Sau đó nhấn nút start để bắt đầu chạy từng nhip

Hình 6.3 Nhấn nút start bắt đầu chạy

Khi role K1 được cấp điện, nó sẽ kích hoạt tiếp điểm thường mở ở cột 2 để duy trì hoạt động, đồng thời đóng tiếp điểm thường mở ở cột 3 để chuẩn bị cho nhịp tiếp theo.

Khi role K2 được cấp điện, nó sẽ đóng tiếp điểm thường mở tại cột 4 để duy trì hoạt động, đồng thời đóng tiếp điểm thường mở ở cột 5 để chuẩn bị cho nhịp tiếp theo Bên cạnh đó, tiếp điểm thường đóng của K2 sẽ được mở ra nhằm xóa tín hiệu nhịp trước đó.

Khi role K3 được kích hoạt, nó sẽ đóng tiếp điểm thường mở tại cột 6 để duy trì hoạt động, đồng thời đóng tiếp điểm thường mở ở cột 7 để chuẩn bị cho nhịp tiếp theo Ngoài ra, role K3 cũng sẽ mở tiếp điểm thường đóng để xóa tín hiệu nhịp trước đó.

Khi role K4 được cấp điện, nó sẽ đóng tiếp điểm thường mở ở cột 8 để duy trì hoạt động, đồng thời đóng tiếp điểm thường mở ở cột 9 để chuẩn bị cho nhịp tiếp theo Ngoài ra, role K4 cũng sẽ mở tiếp điểm thường đóng để xóa tín hiệu nhịp trước đó.

Khi role K5 được cấp điện, nó sẽ đóng tiếp điểm thường mở tại cột 10 để duy trì hoạt động, đồng thời đóng tiếp điểm thường mở ở cột 11 để chuẩn bị cho nhịp tiếp theo Bên cạnh đó, tiếp điểm thường đóng K5 sẽ mở ra để xóa tín hiệu nhịp trước đó.

Khi role K6 hoạt động, nó sẽ đóng tiếp điểm thường mở ở cột 12 để duy trì trạng thái, đồng thời đóng tiếp điểm thường mở ở cột 13 để chuẩn bị cho nhịp tiếp theo Bên cạnh đó, nó cũng mở tiếp điểm thường đóng K6 để xóa tín hiệu nhịp trước đó.

Lớp: D19CD01 tới tín hiệu nhịp̣p thứ 6 sẽ có role thời gian đóng chậm chạy hết 3 giây mạch mới bắt đầu chạy sang nhịp̣p thứ 7

Khi role K7 được cấp điện, nó sẽ đóng tiếp điểm thường mở ở cột 14 để duy trì hoạt động, đồng thời đóng tiếp điểm thường mở ở cột 15 để chuẩn bị cho nhịp tiếp theo Ngoài ra, nó cũng mở tiếp điểm thường đóng K7 để xóa tín hiệu nhịp trước đó.

Khi role K8 hoạt động, nó sẽ đóng tiếp điểm thường mở K8 tại cột 16 để duy trì trạng thái, đồng thời đóng tiếp điểm thường mở K8 ở cột 17 để chuẩn bị cho nhịp tiếp theo Bên cạnh đó, tiếp điểm thường đóng K8 sẽ được mở ra để xóa tín hiệu nhịp trước đó.

Lâpp̣ qui trinh thưc hiên

Quá trình quan sát biểu đồ trạng thái nhân thầy có 12 nhịp, tuy nhiên nhịp thứ 6 cần trì hoãn một khoảng thời gian mà không có sự chuyển động của xy lanh nào, nên có thể coi nhịp thứ 6 trung với nhịp thứ 7 Do đó, hệ thống hoạt động với 10 nhịp, tương ứng với 10 bước thực hiện Trong đó có những bước quan trọng cần được chú ý.