111Equation Chapter 1 Section 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC
BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN CƠ KHÍ
-----    -----

ĐỒ ÁN MƠN HỌC
Đề tài:
THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO
CHIỀU CAO

Giáo viên hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:

Tô Văn Hưng

MSSV :

20187453

Hà Nội, năm 2021
1


2


LỜI NĨI ĐẦU
Tự động hóa trong dây chuyền sản xuất là một phương án tối ưu, nó địi hỏi sự nhanh
chóng, chính xác và giảm thiểu được nhân cơng lao động. Q trình sản xuất càng được tự
động hóa cao càng nâng cao năng suất sản xuất giảm chi phí tăng tính cạnh tranh cho các
doanh nghiệp.

Xét điều kiện cụ thể ở nước ta trong cơng cuộc cơng nghiệp hóa hiện đại hóa sử dụng
ngày càng nhiều thiết bị hiện đại để điều khiển tự động các quá trình sản xuất, gia công, chế
biến sản phẩm…Điều này dẫn tới việc hình thành các hệ thống sản xuất linh hoạt, cho phép
tự động hóa ở mức độ cao Trong đó có một khâu quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng hàng
hóa bán ra là hệ thống phân loại sản phẩm.
Đồ án “Thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm” nhằm củng cố kiến thức cho sinh viên,
đồng thời giúp cho sinh viên thấy được mối liên hệ giữa những kiến thức đã học ở trường với
những ứng dụng bên ngoài thực tế. Đề tài có nhiều ứng dụng quan trọng trong nhiều lĩnh vực
như vận chuyển sản phẩm, đếm sản phẩm và phân loại sản phẩm. Với hệ thống tự động hóa
này chúng ta có thể giảm thiểu nhân cơng đi kèm với giảm chi phí sản xuất.
Với một khối lượng kiến thức tổng hợp lớn và có nhiều phần em chưa nắm vững dù đã
tham khảo nhiều tài liệu. Khi thực hiện đồ án “THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ”, trong tính
tốn khơng thể tránh được những thiếu sót, hạn chế. Kính mong nhận được sự chỉ bảo góp ý
giúp đỡ của thầy cô và các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn tới các thầy cô giáo trong Bộ môn Cơ điện tử và đặc biệt là
thầy PGS. TS. Hoàng Sỹ Tuấn đã hướng dẫn tận tình, tạo điều kiện thuận lợi và cho chúng
em nhiều kiến thức quý báu cho việc hồn thành đồ án mơn học này.
Em xin chân thành cảm ơn!

3


MỤC LỤC

CHƯƠNG 1...............................................TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM
......................................................................................................................................................1
1.1.

Khái niệm và ứng dụng.....................................................................................................1


1.1.1.

Khái niệm...................................................................................................................1

1.1.2.

Các phương pháp phân loại sản phẩm tự động và ứng dụng.....................................1

1.2.

Nguyên lý hoạt động.........................................................................................................5

1.2.1.

Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống phân loại sản phẩm.................................5

1.2.2.

Yêu cầu kỹ thuật cơ bản............................................................................................5

1.3.

Đề xuất sơ đồ thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao của nhóm................6

1.3.1.

Đặt vấn đề..................................................................................................................6

1.3.2.


Phương án thiết kế.....................................................................................................6

CHƯƠNG 2.

CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG..............................................9

2.1.

Băng tải.............................................................................................................................9

2.2.

Bộ truyền xích.................................................................................................................12

2.3.

Pít tơng, van khí nén.......................................................................................................13

2.3.1.

Van khí nén..............................................................................................................13

2.3.2.

Piston khí nén..........................................................................................................14

2.4.

Cảm biến.........................................................................................................................15


2.5.

động cơ............................................................................................................................17

2.5.1.

vai trị của động cơ điện...........................................................................................17

2.5.2.

các loại động cơ điện...............................................................................................17

2.6.

Các bộ phận quan trọng khác trong dây chuyền.............................................................18

2.6.1.

con lăn......................................................................................................................18

2.6.2.

Khung băng tải.........................................................................................................18
4


CHƯƠNG 3.
3.1.

TÍNH TỐN THIẾT, THIẾT KẾ HỆ THỐNG...................................................20


Hệ thống băng tải............................................................................................................20

3.1.1.

Tính các thơng số hình, động học băng tải..............................................................20

3.1.2.

Tính lực kéo băng....................................................................................................21

3.1.3.

Tính trục tang chủ, bị động/ con lăn........................................................................23

3.1.4.

Tính kiểm nghiệm độ bền dây băng........................................................................23

3.1.5.

Tính chọn động cơ...................................................................................................23

3.1.6.

Tính tốn chọn bộ truyền ngồi...............................................................................26

3.2.

Chọn lại trục, then...........................................................................................................35


3.2.1.

Chọn vật liệu............................................................................................................35

3.2.2.

Tính sơ bộ đường kính trục và bề rộng ổ lăn:..........................................................35

3.2.3.

Xác định sơ bộ khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực.................................36

3.2.4.

Xác định các lực tác dụng lên gối đỡ.......................................................................37

3.2.5.

Tính đường kính các đoạn trục theo momen tương đương......................................39

3.2.6.

Chọn và kiểm nghiệm then:.....................................................................................40

3.2.7.

Kiểm nghiệm trục về độ an toàn tại các điểm A, B, C, D.......................................41

3.2.8.


Chọn ổ lăn................................................................................................................46

3.3.

Hệ thống cấp phôi...........................................................................................................48

3.4.

Hệ thống pít tơng khí nén................................................................................................49

3.5.

Hệ thống cảm biến..........................................................................................................51

3.6.

Bảng số liệu 3 thành viên................................................................................................52

CHƯƠNG 4.

TỔNG KẾT..........................................................................................................56

4.1.

Tổng kết lại những gì làm được......................................................................................56

4.2.

Ưu và nhược điểm của hệ thống băng tải........................................................................56


4.3.

Những điểu chưa làm được, cần tiếp tục cải tiến và ứng dụng thực tế...........................57

5


CHƯƠNG 1.

TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN
PHẨM

1.1. Khái niệm và ứng dụng
1.1.1. Khái niệm
Hệ thống phân loại sản phẩm là một giải pháp công nghiệp thay thế con người thực hiện
các khâu phân loại sản phẩm, từ thực hiện bằng tay chuyển đổi sang sử dụng các hệ thống tự
động hóa để phân chia sản phẩm theo từng đặc tính mà người sử dụng quy định ( chiều cao, màu
sắc, khối lượng,… ) nhờ việc sử dụng các cảm biến, xylanh,…
1.1.2. Các phương pháp phân loại sản phẩm tự động và ứng dụng
Tùy vào độ phức tạp yêu của từng loại sản phẩm mà ta có thể đưa ra những phương pháp
phân loại sản phẩm khác nhau.
1. Phân loại theo kích thước (cao thấp, dài-ngắn,): kiểu phân loại này sử dụng các
cảm biến quang hay hồng ngoại… để phát hiện và so sánh kích thước của sản
phẩm, sau đó đưa tín hiệu về PLC và PLC thực hiện chức năng phân loại sản
phẩm theo yêu cầu. Kiểu phân loại này được sử dụng nhiều trong các nhà máy
đóng chai, lọ…Ưu điểm lớn nhất của kiểu phân loại này đó là chi phí cho cảm
biến là khá thấp, lắp đặt đơn giản và dễ vận hành.



Hình 1.1. Mơ hình dây chuyền phân loại sản phẩm theo chiều cao

Hình 1.2. Dây chuyền phân loại trứng, cà chua theo kích thước (lớn-nhỏ)

2. Phân loại theo khối lượng sản phẩm: kiểu phân loại này sử dụng cảm biến trọng
lượng để phân biệt sản phẩm nặng-nhẹ, đủ khối lượng yêu cầu hay chưa… Cách
hoạt động giống như kiểu phân loại theo kích thước. Và ta có thể thấy hình thức
phân loại này ở các nhà máy sản xuất xi mang, phân bón hay nói chung là các nhà
máy sản xuất sản phẩm dưới dạng đóng gói bao bì cần khối lượng chính xác.

SVTH: Tơ Văn Hưng

Trang 2


Hình 1.3. Máy phân loại sản phẩm theo khối lượng

3. Phân loại theo màu sắc của sản phẩm: sử dụng các cảm biến màu ( mỗi cảm biến
sẽ nhận biết 1 màu riêng biệt như: xanh, đỏ, vàng…) Cách thức hoạt động cũng
giống như 2 hình thức phân loại trên.Ứng dụng của phân loại theo màu sắc chủ
yếu trong công nghiệp vải lụa, sản xuất màu…

Hình 1.4. Mơ hình phân loại sản phẩm theo màu sắc

4. Phân loại theo hình ảnh sản phẩm: hình thức phân loại này khơng sử dụng cảm
biến mà người ta dùng camera để chụp ảnh của sản phẩm cần phân loại, sau đó
đưa ảnh đó so sánh với ảnh gốc chuẩn xem sản phẩm đó thuộc loại nào. Hiện nay
thì hình thức phân loại này đang được ứng dụng để phân loại gạch granit.
SVTH: Tô Văn Hưng


Trang 3


5. Phân loại theo mã vạch của sản phẩm: đây là kiểu phân loại khá hiện đại, sử dụng
tới máy đọc mã vạch. Dây chuyền phân loại sản phẩm theo mã vạch được sử dụng
rất phổ biến hiên nay. Dây chuyền sorting này được sử dụng để phân loại các kiện
hàng, bưu phẩm, sản phẩm thành phẩm đã được đóng thùng carton, đóng túi và
dán mã vạch barcode, mã QR. Với các thông tin lưu trữ trên mã vạch dán trên sản
phẩm, hệ thống có thể dễ dàng sàng lọc và lựa chọn, gom sản phẩm vào các vị trí
tập kết (hub) theo yêu cầu đặt ra như :
Với sản phẩm điện tử, công nghệ: phân theo cùng lô sản xuất, ngày sản
xuất, model…
Với các bưu phẩm, đơn hàng chuyển phát nhanh: phân loại theo ngày lên
đơn, cách thức đóng gói, địa điểm giao hàng, hàng chuyển nhanh-tiêu chuẩn…
Với các sản phẩm nơng sản đóng gói: phân loại theo hạn sử dụng, số lơ chế
biến, cấp sản phẩm…

Hình 1.5. Máy phân loại sản phẩm theo mã vạch

Các hộp, thùng hàng được đặt lên băng tải phân loại bởi công nhân
hoặc cánh tay robot cộng tác, robot xếp hàng lên pallet từ băng tải cấp hoặc xe tự
hành AGV trong các nhà máy thơng minh.
Hệ thống phân loại sản phẩm có thể đạt công suất tới 10000 sản phẩm/giờ.
Năng suất cao gấp 3-5 lần so với cách quét mã vạch và phân loại bởi công nhân
truyền thống.
Trong ngành logistic, thương mại điện tử, các gói hàng được đóng trong các hộp với trọng
lượng, màu sắc, kích thước khác nhau dễ dàng được phân loại nhờ hệ thống phân loại lựa với
camera và thuật tốn phân loại thơng minh. Hàng hóa được phân loại trên băng tải chính theo các
băng tải xương cá di chuyển tới các vị trí tập kết.


SVTH: Tơ Văn Hưng

Trang 4


Phân loại sản phẩm tự động giúp giảm thiểu sức người và thời gian cho khâu phân loại vốn
nhàm chán nhưng vẫn đảm bảo độ chính xác ở tốc độ cao với năng suất vượt trội.
Với các ngành chế biến, sản xuất bánh kẹo, thực phẩm, sản phẩm sau khi chế biến chạy
trên băng tải hồn tồn có thể được hệ thống chọn/bỏ theo các tiêu chí về hình dáng, màu sắc,
giúp q trình đóng gói diễn ra liền mạch và chất lượng sản phẩm được kiểm soát đồng đều hơn.
Hệ thống nhận diện và phân loại ngày càng thông minh hơn với việc áp dụng AI vào công
việc phân loại, lựa sản phẩm theo các kịch bản mong muốn từ trước. Hệ thống băng tải cấp, chọn
hàng với tốc độ lên tới 150m/phút có khả năng chịu mài mịn, nhiệt độ, độ ẩm cao và các điều
kiện sản xuất đặc biệt.
1.2. Nguyên lý hoạt động
1.2.1. Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống phân loại sản phẩm
Chức năng cơ bản của hệ thống là phải đẩy sản phẩm vào thùng chứa đúng mức đặc tính
u cầu. Do vậy có thể phân quá trình hoạt động của hệ thống ra làm 2 giai đoạn như sau:
Giai đoạn 1: Nhận biết đặc tính của sản phẩm theo yêu cầu: Đầu tiên, khi cấp nguồn cho
động cơ thì băng tải bắt đầu chuyển động; đồng thời nếu có sản phẩm đi vào thì nó sẽ di chuyển
theo chiều của băng tải. Các cảm biến sẽ do người quản lí bố trí sao cho phù hợp với vị trí của
sản phẩm cần phân loại. Các cảm biến này có thể là cảm biến quang hay hồng ngoại, có nhiệm
vụ phân biệt sản phẩm đi qua, sau đó đưa tín hiệu về PLC để xử lý. PLC nhận tín hiệu từ các cảm
biến truyền về, sẽ căn cứ vào chương trình đã được lập trình sẵn bên trong mà sẽ nhận biết được
các sản phẩm đó va ra lệnh điều khiển đến các xylanh tương ứng.
Giai đoạn 2: Đẩy sản phẩm vào thùng chứa tương ứng: Sau khi sản phẩm đi qua khu vực
phân loại đặt các cảm biến thì tiếp tục di chuyển trên băng tải đến khu vực đặt các tay đẩy. Tại
đây, các tay đẩy sẽ căn cứ vào sự điều khiển của PLC mà thực hiện đẩy vật vào thùng chứa đặt ở
dưới một cách chính xác.
1.2.2. Yêu cầu kỹ thuật cơ bản

Từ nguyên lý làm việc trên ta thấy muốn hệ thống hoạt động được cần những chuyển động
cần thiết:
Chuyển động của băng chuyền: Để truyền chuyển động quay cho trục của băng chuyền ta
dùng động cơ điện một chiều thông qua hộp giảm tốc dùng bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng.
Chuyển động tịnh tiến của xylanh để phân loại sản phẩm khác nhau. Chuyển động của
xylanh được điều khiển bởi hệ thống khí nén.
Chu trình làm việc máy: Khi máy hoạt động, sản phẩm được xylanh đẩy vào băng chuyền.
Nhờ hệ thống điều khiển, sản phẩm trên băng chuyền được phân loại khác nhau. Các sản phẩm
sau khi được phân loại sẽ được chuyển đến thùng hàng để đóng gói. Chu trình cứ thế tiếp tục cho
đến khi phân loại xong sản phẩm.

SVTH: Tô Văn Hưng

Trang 5


1.3. Đề xuất sơ đồ thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao của nhóm
1.3.1. Đặt vấn đề
Như đã nói ở trên thì dây chuyền phân loại sản phẩm theo chiều cao được ứng dụng nhiều
trong việc phân loại các sản phẩm đóng chai, lọ… như: bia, rượu, nước đóng chai... Và đây là
cơng đoạn cuối trong dây chuyền sản xuất, có chức năng phân loại sản phẩm và đưa vào các
thùng chứa tương ứng. Tính ứng dụng của hệ thống rất lớn trong thực tế, đem lại hiệu suất làm
việc cao và độ chính xác vượt trội so với con người.
Mục tiêu đặt ra của đồ án này là thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao có
kiểu dáng nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt, bảo trì, sửa chữa.
Để đạt được mục tiêu này chúng ta cần thiết kế mơ hình cơ khí, điều khiển được động cơ
và hệ thống hoạt động tự động. Ngồi ra cịn có các vấn đề khác như là: vật liệu mơ hình, nguồn
cung cấp, tính tốn thơng số chi tiết...
Các vấn đề cần được giải quyết đó là:
Vấn đề cơ khí: phân tích tính tốn và lựa chọn vật liệu, thông số kỹ thuật của các chi tiết

sao cho thỏa mãn yêu cầu của đề tài: nhỏ, gọn, nhẹ, bền, có tính thẩm mỹ cao, dễ dàng lắp đặt và
sửa chữa.
Vấn đề điều khiển: điều khiển hoàn toàn tự động
Vấn đề an toàn: đảm bảo an toàn cho người sử sụng và sản phẩm không bị hỏng
1.3.2. Phương án thiết kế
-

Sử dụng 1 băng tải để vận chuyển sản phẩm.

Con lăn được truyền chuyển động từ động cơ, quay và làm băng tải chuyển động
theo. Sản phẩm đặt trên băng tải đc vận chuyển theo hướng xác định.

Hình 1.6. sơ đồ băng tải vận chuyển sản phẩm
1-Sản phẩ (độ cao khác nhau); 2-Băng tải; 3-con lăn

-

Sử dụng 1 xy lanh khí nén để cấp phơi.

Đặt 1 xy lanh ở đầu băng tải. Chọn thời gian, tốc độ làm việc của xy lanh phù
hợp với yêu cầu năng suất làm việc của hệ thống

SVTH: Tô Văn Hưng

Trang 6


-

Sử dụng 3 cảm biến đặt trước 3 xi lanh khí nén để nhận biết và phân loại sản phẩm


Ba cảm biến đặt ở vị trí cao, trung bình và thấp ở bên cạnh trước mỗi xi lanh khí
nén. Đặt cảm biến cao ở trước cảm biến trung bình và cảm biến trung bình trước cảm
biến thấp (so với hướng vật di chuyển). Khi phôi đi qua các cảm biến, phơi cao được
nhận biết đầu tiên, phơi trung bình tiếp theo, và phôi thấp được nhận biết cuối cùng. Xi
lanh sẽ đẩy sản phẩm khỏi băng tải vào hộp đựng nếu cảm biến trước nó nhận biết thấy
sản phẩm.

Hình 1.7. Sơ đồ minh họa bố trí cơ bản của hệ thống
1-Động cơ; 2- Cảm biến; 3- Sản phẩm; 4- Hộp đựng sản phẩm; 5- Băng tải; 6- xi lanh khí nén

SVTH: Tô Văn Hưng

Trang 7


Hình 1.8. Sơ đồ khối nguyên lý hệ thống

Để giải quyết được hết các vấn đề của hệ thống. Chúng ta cùng đi vào làm rõ các bộ phận
cấu thành hệ thống, thiết kế, tính tốn các thơng số phù hợp ở các chương tiếp theo

SVTH: Tô Văn Hưng

Trang 8


Chương 2. Các thành phần cơ bản của hệ thống

CHƯƠNG 2.


CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG

2.1. Băng tải
Băng tải là bộ phận được lắp trên bộ khung của dây chuyền, được căng bởi các tang và tỳ
lên con lăn phía 2 đầu. Nó có nhiệm vụ vận chuyển sản phẩm trong phạm vi phân xưởng (hình
1). Do đặc điểm làm việc nên đòi hỏi băng tải cần phải căng , độ bám giữa băng tải và con lăn đủ
lớn để băng tải hoạt động ổn định với 1 tốc độ khơng đổi. Hiện nay trên thị trường có khá nhiều
loại băng tải khác nhau như:
1. Băng tải bằng vật liệu PU/PVC/PE – (Synthetic belt):
Cấu tạo chính của băng tải gồm 2 phần:
Phần chịu lực: là các sợi bố từ 1 đến 5 lớp được làm từ polyester, cotton hoặc sợi
kim loại.
Phần nhựa PU/PVC/PE: được tráng phủ lên bề mặt băng tải tạo độ mịn và sự kết
dính giữa các lớp bố với nhau.
Đây là loại băng tải đúng với tiêu chí băng tải chất lượng, giá rẻ mà nhiều cơ sở sản xuất
tìm kiếm. Chúng sở hữu nhiều ưu điểm như:
Khả năng chịu lực tốt.
Chịu mài mòn, chịu va đập, chống trầy xước, chống cong vênh.
Hội tụ những ưu điểm của vật liệu cao su và kim loại.
Có thể ứng dụng linh hoạt trong nhiều dây chuyền sản xuất khác nhau và có thể lắp
đặt thêm nhiều phụ kiện cho băng tải.
Tuổi thọ sử dụng lâu dài, ít phải bảo hành bảo dưỡng, tiết kiệm chi phí tối đa.

SVTH: Tô Văn Hưng

Trang 9


Chương 2. Các thành phần cơ bản của hệ thống


Hình 2.9. Băng tải PU/PVC/PE sử dụng nhiều trong sản xuất hàng hóa, thực phẩm

2. Băng tải nhựa – Modular belt:
Loại băng tải này có cấu tạo từ các miếng nhựa đơn lẻ, liên kết với nhau giống như một
bức tường. Do đó chúng ta có thể điều chỉnh độ rộng, độ dài của băng tải so cho phù hợp
với quy trình vận hành, kích thước hàng hóa.
Băng tải nhựa Modular belt thường được ứng dụng trong các ngành sản xuất bánh kẹo,
nước uống đóng chai. Vì cấu tạo của nó phù hợp để vận chuyển các loại hàng hóa dạng
miếng như bánh kẹo, chai lọ, thùng, hộp…
Có thể tóm tắt vài ưu điểm của băng tải nhựa Modular belt như sau:
Dễ dàng thiết kế băng tải phù hợp với từng dây chuyền, từng loại hàng hóa
Mặt băng tải có độ bám cao
Dễ dàng tạo ra những khúc cong, chuyển hướng lên xuống mà không cần chuyển
sang băng tải khác
Tốc độ vận chuyển hàng hóa nhanh

SVTH: Tơ Văn Hưng

Trang 10


Chương 2. Các thành phần cơ bản của hệ thống

Hình 2.10. Băng tải Modular belt

3. Băng tải xích – Chain:
Có hai loại băng tải xích phổ dụng là băng tải xích nhựa và xích inox. Hai loại băng tải
này dùng để ứng dụng vào các dây chuyền sản xuất khác nhau. băng tải xích inox thường
thấy trong dây chuyền sản xuất ô tô, các nhà máy sơn, gia công phụ kiện.


Hình 2.11. Một mẫu băng tải xích inox

4. Băng tải lưới inox:
Kết hợp những ưu điểm của băng tải lưới inox và băng tải Modular belt để tạo ra những
băng chuyền vận chuyển bền chắc. Ưu điểm nổi bật của loại băng tải lưới này là:
Có khả năng chịu lực cực cao, chống ăn mòn, chống nước tốt
Thoải mái điều chỉnh chiều dài, chiều rộng, độ cao phù hợp điều kiện sản xuất thực
tế.
Chịu nhiệt tốt.
Giá thành hợp lý.

SVTH: Tô Văn Hưng

Trang 11


Chương 2. Các thành phần cơ bản của hệ thống
Với đặc tính như vậy băng tải lưới inox thường được dùng trong các nhà máy thủy sản,
nhà máy chế biến thực phẩm với nhiệt độ cao.

Hình 2.12. Băng tải lưới inox

5. Băng tải chịu nhiệt – teflon:
So với băng tải lưới inox, băng tải teflon vẫn có ưu điểm chịu nhiệt tốt và có ưu điểm
khác là trọng lượng nhẹ hơn rất nhiều. Nhờ đó giảm tải trọng lượng băng chuyền, tiết
kiệm chi phí xây dựng cơ sở vật chất. Ngồi ra băng tải teflon cịn có khả năng chống
dính tốt, khơng làm ảnh hưởng đến bề mặt hàng hóa. Bởi vậy nó thường được dùng trong
dây chuyền sấy thực phẩm, in ấn bao bì, sấy vải…

Hình 2.13. Băng tải teflon


6. Băng tải cao su:
Băng tải cao su khá phổ dụng để vận chuyển hàng hóa. Đặc biệt là các loại hàng hóa thơ
như xi măng, đất cát, lúa gạo…Tốc độ vận chuyển của loại băng tải này khá nhanh nên
được các nhà máy lựa chọn để tối ưu hoạt động sản xuất. Thêm một ưu điểm không thể
không kể đến của băng tải cao su là giá thành thấp hơn nhiều so với các loại băng tải
chuyên dụng khác. Nó cũng tốn ít chi phí bảo trì, bảo dưỡng và khả năng tái sử dụng cao.

SVTH: Tô Văn Hưng

Trang 12


Chương 2. Các thành phần cơ bản của hệ thống

Hình 2.14. Băng tải cao su

Cịn có rất nhiều mẫu băng tải khác để đáp ứng kịp thời nhu cầu sản xuất, vận chuyển hàng
như: băng tải con lăn, băng tải có thanh chắn, băng tải cho máy nhám thùng…
2.2. Bộ truyền xích
Sử sụng bộ truyền xích để truyền chuyển động từ động cơ cho băng tải.
Truyền động xích thuộc loại truyền động bằng ăn khớp gián tiếp, được dùng để truyền
động giữa các trục xa nhau. Có thể dùng truyền động xích để giảm tốc hoặc tăng tốc. So với
truyền động đai, khả năng tài và hiệu suất của truyền động xích cao hơn, cùng một lúc có thể
truyền chuyển động và công suất cho nhiều trục. Tuy nhiên truyền động xích địi hỏi chế tạo và
chăm sóc phức tạp, làm việc có va đập, chóng mịn nhất là khi bôi trơn không tốt và môi trường
làm việc nhiều bụi.
Trong thực tế thường dùng truyền động xích để truyền cơng suất dưới 100kW, vận tốc tới
15 m / s. Tuổi thọ của truyền động xích trong các máy tính tại vào khoảng 3000 - 5000 giờ.
Bộ truyền xích làm việc có thể xuất hiện các dạng hỏng sau đây: mịn bản lề và răng đĩa,

con lăn bị rỗ hoặc vỡ, các má xích bị đứt vì mỏi, trong đó mịn bàn lề nguy hiểm hơn cả và
thường là nguyên nhân chủ yếu làm mất khả năng làm việc của bộ truyền xích. Vì vậy chi tiêu
tính tốn cơ bản của bộ truyền xích là tính về mịn, xuất phát từ điều kiện áp suất sinh ra trong
bản lề không được vượt quá một giá trị cho phép.

SVTH: Tô Văn Hưng

Trang 13


Chương 2. Các thành phần cơ bản của hệ thống

Hình 2.15. bộ truyền xích

Cấu tạo chính của bộ truyền xích gồm: đĩa dẫn, đĩa bị dẫn, xích. Ngồi ra, có thể có thêm
bộ phận căng xích, bộ phận bơi trơn, hộp che. Có khi dùng một xích để truyền động từ một đĩa
dẫn sang nhiều đĩa bị dẫn.
2.3. Pít tơng, van khí nén
Hệ thống tay đẩy là bộ phận thực hiện chức năng đẩy sản phẩm và đưa vào thùng chứa
tương ứng. Được cấu thành bởi 2 bộ phận chính là van khí nén và piston khí nén
2.3.1. Van khí nén
Van khí nén thường được làm từ các chất liệu bền bỉ, cứng cáp như: thép, inox, đồng…
Chất liệu này sẽ giúp van hạn chế tình trạng ăn mịn, oxi hóa do áp suất, độ ẩm, nhiệt độ cao.
Tuổi thọ của van trung bình 1-2 năm, tùy vào tần suất cũng như các thức bảo quản.
Van có nhiều kiểu dáng cũng như kích thước khác nhau nhưng tất cả đều thực hiện một
chức năng đó là đóng mở cửa van cung cấp khí nén để phục vụ yêu cầu vận hành của các thiết bị:
xi lanh, bộ lọc, điều áp hay bình dầu…
Van khí nén điện từ là loại van được sử dụng nhiều nhất trong các hệ thống khí nén sản
xuất công nghiệp và phục vụ đời sống. Van đảm bảo tốc độ nhanh, chính xác cao, đấu nối và lắp
đặt dễ dàng, khơng tốn nhiều nhân cơng, có thể vận hành tự động…

Van khí nén điện từ hay cịn gọi là van đảo chiều khí nén được chia thành các loại như sau:
van khí nén 5/2, 5/3, 4/2, 3/2,… dựa trên số cửa và số vị trí truyền động ở thân van.

SVTH: Tô Văn Hưng

Trang 14


Chương 2. Các thành phần cơ bản của hệ thống

Hình 2.16. Van điện từ khí nén

2.3.2. Piston khí nén
Piston khí nén hay nhiều người còn gọi là chi tiết bên trong xi lanh khí nén . Đây là một bộ
phận của động cơ . Thiết bị hoạt động được là do dựa trên một nguyên tắc sử dụng khí nén thông
thường . Chi tiết này không thể thiếu trong các loại máy móc.
Sau khi lắp đặt xy lanh vào đúng vị trí và kích hoạt nó, khí nén được đưa vào bên trong xi
lanh thơng qua ống dẫn khí và cửa khí vào. Lượng khí nén tăng lên dần dần và sẽ chiếm lấy
không gian bên trong xi lanh. Điều này khiến piston phải dịch chuyển theo kiểu tịnh tiến tới lui
và truyền động điều khiển thiết bị bên ngoài. Khí nén sẽ đi qua cửa khí ra và xả mơi trường bên
ngồi, kết thúc 1 chu kỳ hoạt động. Và xy lanh sẽ vận hành cho đến khi người điều khiển ngắt
khí.Để có thể điều chỉnh tốc độ xi lanh, khách hàng có thể điều khiển, đảo chiều khí nén thông
qua các van gạt tay hoặc van điện từ.
Người ta phân chia xi lanh thành 2 loại chính, phổ biến: xi lanh tác động đơn và xi lanh tác
động kép.

SVTH: Tô Văn Hưng

Trang 15



Chương 2. Các thành phần cơ bản của hệ thống

Hình 2.17. Xi lanh khí nén

2.4. Cảm biến
Sử dụng cảm biến quang để phát hiện vật. Bằng cách điều chỉnh độ cao đặt cảm biến chúng
ta có thể xác định vật là cao hay thấp
Cảm biến quang là cảm biến hoạt động dựa trên nguyên tắc phát và thu tín hiệu ánh sáng.
Có 2 dạng cảm biến quang:
-

Cảm biến quang dạng thu và phát rời: Là cảm biến gồm hai bộ phát và thu được
tách rời ra riêng biệt. Các thiết bị chuyển mạch quang điện vận hành theo kiểu
truyền phát, vật thể cần phát hiện sẽ chắn chùm ánh sáng (thường là bức xạ hồng
ngoại) không cho chúng chiếu tới thiết bị dị.

SVTH: Tơ Văn Hưng

Trang 16


Chương 2. Các thành phần cơ bản của hệ thống

Hình 2.18. Cảm biến quang thu phát rời

-

Cảm biến quang dạng thu và phát chung: Là cảm biến gồm hai phần phát và thu
được gộp chung thành một khối. Các 34 thiết bị chuyển mạch quang điện vận hành

theo kiểu phản xạ, vật thể cần phát hiện sẽ phản chiếu chùm ánh sáng lên thiế bị dị.

Hình 2.19. Cảm biến quang thu phát chung

Trong cả hai loại trên, cực phát xạ thơng thường là Diode phát quang (LED). Thiết bị dị
bức xạ có thể là Transistor quang, thường là hai Transistor được gọi là cặp Darlington. Cặp
Darlington làm tăng độ nhạy của thiết bị. Tuỳ theo mạch được sử dung đầu ra có thể được chế
tạo để chuyển mạch đến mức thấp khi ánh sáng đến Transistor.
Khoảng cách phát hiện vật thể tùy vào từng chủng loại.Có những loại chỉ phát hiện được
vật thể trong phạm vi nhỏ từ 20mm-160mm như series E3Z-LS của OMRON. Nhưng cũng có
những series phát hiện vật thể từ khoảng cách 30m như E3Z-T62, E3Z-T82 của OMRON…

SVTH: Tô Văn Hưng

Trang 17


Chương 2. Các thành phần cơ bản của hệ thống
2.5. Động cơ
2.5.1. vai trị của động cơ điện
Động cơ đóng vai trị vơ cùng quan trọng của băng tải, do vậy mà khi lựa chọn cần phải
hiểu rõ đầy đủ các thơng tin về nó. Nếu đưa ra lựa chọn động cơ khơng phù hợp thì sẽ gây ảnh
hưởng trực tiếp đến năng suất làm việc của băng tải, gây ảnh hưởng đến hệ thống sản xuất trong
doanh nghiệp. Trường hợp lựa chọn loại động cơ với công suât làm việc quá thấp sẽ làm cho bạn
phải tốn quá nhiều thời gian vận chuyển, giảm năng suất băng tải, làm tăng chi phí sử dụng, động
cơ bị nóng và dẫn đến hư hỏng. Ngược lại, nếu sử dụng động cơ với năng suất cao sẽ không thể
nào khai thác hết được hiệu suất làm việc của băng tải, gây nên sự lãng phí. Nếu khơng muốn
gặp phải các vấn đề này, tránh lãng phí và đảm bảo tuổi thọ của băng tải bạn nên chọn động cơ
dựa vào đầy đủ các tiêu chí từ tải trọng của băng tải, tốc độ của băng tải, hệ số ma sát của các bộ
phận cũng như dòng điện vào, thời gian hoạt động của băng tải trong một ngày.

2.5.2. các loại động cơ điện
Động cơ điện một chiều.
Động cơ điện xoay chiều. Bao gồm hai loại : một pha và ba pha.
Trong công nghiệp sử dụng rộng rãi động cơ ba pha . Chúng gồm hai loại : đồng bộ và
không đồng bộ.
Động cơ ba pha đồng bộ có vận tốc góc khơng đổi , không phụ thuộc vào trị số của tải
trọng và thực tế không điều chỉnh được.
Động cơ không đồng bộ là động cơ điện hoạt động với tốc độ quay của Rotor chậm hơn so
với tốc độ quay của từ trường Stator.
Động cơ ba pha không đồng bộ gồm hai kiểu : rơto dây quấn và rơto lồng sóc. Ta thường
gặp động cơ khơng đồng bộ Rotor lồng sóc vì đặc tính hoạt động của nó tốt hơn dạng dây quấn.
Nhờ có nhiều ưu điểm cơ bản như : kết cấu đơn giản , giá thành tương đối hạ , dễ bảo quản
, làm việc tin cậy , có thể mắc trực tiếp vào lưới điện ba pha không cần biến đổi dòng điện. Động
cơ xoay chiều ba pha khơng đồng bộ rơto lồng sóc được sử dụng rất phổ biến trong các ngành
công nghiệp . Để dẫn động các thiết bị vận chuyển , băng tải , xích tải thùng trộn v.v .. nên sử
dụng loại động cơ này .

SVTH: Tô Văn Hưng

Trang 18


Chương 2. Các thành phần cơ bản của hệ thống

Hình 2.20. Động cơ không đồng bộ 3 pha

2.6. Các bộ phận quan trọng khác trong dây chuyền
2.6.1. con lăn
Con lăn là 1 bộ phận được gắn ở 2 đầu khung dây chuyền, đồng thời nó cũng là bộ phận
chịu lực tỳ của băng tải. Nó có nhiệm vụ nhận lực kéo của động cơ thông qua cơ cấu bánh răng

và dây đai truyền động mà kéo cho băng tải chuyển động theo. Băng tải có chuyển động đều hay
khơng phụ thuộc rất nhiều vào con lăn. Chính vì vậy mà con lăn cần phải hoạt động ổn định,
đồng trục và có độ bám với băng tải đủ lớn để có thể kéo băng tải chuyển động.

Hình 2.21. Con lăn

2.6.2. Khung băng tải
Khung băng tải là một trong những bộ phận chính khơng thể thiếu của băng tải. Với nhiệm vụ
là khung xương nâng đỡ, khung băng tải giúp băng tải vận chuyển hàng hóa có trọng lượng
nặng.
Cấu tạo khung băng tải có nhiều loại: khung sắt, khung nhơm định hình, khung inox.
Khung băng tải được thiết kế từ đơn giản đến phức tạp, tùy theo đặc trưng của hệ thống, u
cầu
Khung băng tải có nhiều kích thước khác nhau và được phân ra làm 2 loại chính:

SVTH: Tơ Văn Hưng

Trang 19


Chương 2. Các thành phần cơ bản của hệ thống
-

Khung băng tải cố định: Được thiết kế kiên cố với khả năng chịu trọng tải lớn.

-

Khung băng tải di động: Được thiết kế vững chắc và có trang bị thêm bánh xe, giúp
băng tải dễ dàng di chuyển trong mọi địa hình. Ngồi ra, có loại khung băng tải
nâng hạ với thiết kế đặc biệt giúp băng tải có thể nâng hạ linh hoạt theo nhu cầu sử

dụng.

Khung băng tải được ứng dụng lắp ráp cho các loại băng tải khác nhau theo đặc trưng thiết
kế của từng loại:
-

Khung nhôm: được sản xuất dành cho băng tải PVC, băng tải PU.

-

Khung sắt: được sản xuất dành cho băng tải con lăn, băng cao su, băng tải gỗ.

-

Khung inox: được sản xuất dành cho băng tải xích inox, băng tải lưới inox.

Hình 2.22. băng tải con lăn khung nhơm

SVTH: Tơ Văn Hưng

Trang 20