2.1 Đưa ra các phương án thiết kế
Sản phẩm cần đóng dấu là các bao cà phê, việc đã kiểm định chất lượng sản phẩm con dấu in dòng chữ đã kiểm định chất lượng
Để thực hiện việc đóng dấu lên sản phẩm thì cần phải có 2 chuyển động chính và một chuyển động phụ.
- Chuyển động chính thứ nhất: là tịnh tiến khứ hồi của cụm mang đầu đóng dấu.
- Chuyển động chính thứ hai: là tịnh tiến khứ hồi của đầu đóng dấu
- Chuyển động phụ: là chuyển động tịnh tiến khứ hồi của bộ phận mang sản phẩm cần đóng dấu.
Từ đó ta có thể đưa ra 2 phương án thiết kế như sau:
2.1.1. Phương án 1:
Phương án này sử dụng thuần túy cơ khí
Sử dụng bộ truyền bánh răng – thanh răng để thực hiện chuyển động chính thứ nhất, nguồn phát động từ động cơ. Chuyển động chính thứ hai tạo ra bởi cơ cấu Vítme-đai ốc, nguồn phát động từ động cơ thứ hai. Chuyển động phụ sử dụng cụm Robo Xilanh.
8
9 6
5
4
3 2 1
7
Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý truyền động của phương án 1
Động cơ Khớp nối Hộp giảm tốc Bánh răng Thanh răng
6. Cụm mang đầu
đóng dấu
7. Động cơ, hộp
giảm tốc
8. Vitme – đai ốc
9. Đầu đóng dấu
Nguyên lý hoạt động :
Từ động cơ quay truyền chuyển động qua các khớp nối, hộp giảm tốc đến bộ truyền bánh răng-thanh răng có tác dụng làm cụm mang đầu đóng dấu chuyển động tịnh tiến từ vị trí lấy mực đóng dấu đến vị trí sản phẩm cầ được đóng dấu. Lúc này
động cơ thứ hai hoạt động truyền chuyển động qua hộp giảm tốc làm quay vítme, vít me có mang đầu đóng dấu sẽ thực hiện tác vụ đóng dấu lên sản phẩm.
2.1.2. Phương án 2:
Sử dụng hệ thống truyền động bằng khí nén
Hai chuyển động chính sẽ được thực hiện nhờ hai pittông-xylanh khí nén tác động kép. Trong khi đó chuyển động phụ là chuyển động của băng tải
Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý truyền động của phương án 2 1.Xylanh 1
2.Xylanh 2 Nguyên lý hoạt động :
Khí được cấp từ nguồn cho xylanh 1, đẩy pittông của xylanh 1 tịnh tiến, đầu pittông có mang xylanh 2. Khi đến vị trí đóng dấu thì khí sẽ được cấp cho xylanh 2 đẩy pittông của xylanh 2 đi xuống thực hiện đóng dấu, sau đó pittông của xylanh 2 lùi về.
Tiếp theo , đến lượt pittông của xylanh 1 lùi về vị trí lấy mực đóng dấu. Lúc này, pittông của xylanh 2 đi xuống để đầu đóng dấu lấy mực chữ ở bể mực, sau khi lấy mực pittông của xylanh 2 lùi về. Sau đó, chu trình lại lặp lại pittông của xylanh 1 tiến tới vị trí đóng dấu và pittông của xylanh 2 đi xuống để đóng dấu. Để nhận biết vị trí của các sản phẩm ta sử dụng các cảm biến, các cảm biến này cũng là tín hiệu cho phép cấp khí để các pittông chuyển động và điều khiển động cơ điều khiển băng tải
1
2
2.2. Kết luận chọn phương án
Yêu cầu của sản phẩm sau khi đóng dấu là: dấu phải được đóng đúng ngay giữa sản phẩm, và dấu phải rõ ràng. Qua 2 phương đã đưa ra ta nhận thấy:
+ Phương án 1, với kết cấu cơ khí có ưu điểm là lực đóng dấu lớn đáp ứng việc đóng dấu rõ trên sản phẩm, dễ dàng thực hiện được những chuyển động thẳng hay quay đều, so với hệ thống điều khiển bằng khí nén thì ít gây ra tiếng ồn hơn. Tuy nhiên, nó có nhược điểm là chi phí cao khi chế tạo, các chi tiết cần được chế tạo chính xác để đáp ứng yêu cầu của công việc. Ngoài ra kích cỡ máy sẽ lớn, chiếm nhiều không gian, diện tích và độ chính xác không cao so với việc sử dụng hệ truyền động bằng khí nén.
Đối với phương án 2 đã khắc phục những nhược điểm mà phương án 1 gây ra.
+ Phân tích phương án 2:
• Điều khiển khí nén có thể dùng các phương án sau:
+ Điều khiển khí nén kết hợp với vi điều khiển để cấp khí và điều khiển băng tải:
-Có ưu điểm là: giá thành rẻ,đơn giản
-Có nhược điểm là: không ổn định và đòi hỏi làm mạch,ngôn ngữ lập trình cho vi điều khiển khó
+Điều khiển điện khí nén:
- Có nhược điểm là: khó lắp ráp và giải bài toán phức tạp +Điều khiển plc:
-Có ưu điểm là:ngôn ngữ lập trình đơn giản và độ ổn định cao và được sử dụng rộng rải
-Có nhược điểm là: giá thành lớn
Chọn phương án: từ các ưu điểm và nhược điểm có thể chọn một trong các phương án trên tuy nhiên hiện nay plc được sử dụng rộng rải ở đời sống và để tìm hiểu rỏ hơn về plc nên đồ án này phương án được sử dụng là plc
2.3. Thiết kế sơ đồ nguyên lý
Với phương án đã lựa chọn ta tiến hành thiết kế nguyên lý.
- Sơ đồ khối:
Hình 2.3 Sơ đồ khối mô tả công đoạn đóng dấu 2.4. Mô tả hoạt động của máy
Sản phẩm được đưa vào băng tải, nhờ cảm biến nhận biết làm động cơ dừng . thông qua cảm biến làm xi lanh B đi xuống nhúng mực đi lên sau đó sang trái và đi xuống đóng dấu sau đó thông qua cảm biến làm động cơ cấp điện đưa sản phẩm về phía bên kia, cứ 2 lần đóng dấu thì nhúng mực 1 lần để mực không bị lêm.