Thiết bị dạy nghề tự làm: Trạm đếm đóng sản phẩm tự động
2013

1
Tác giả: Lưu Trung Kiên – Trường Cao đẳng nghề Công nghệ Hà Tĩnh

TNG LĐLĐ VIT NAM
TRƯNG CAO ĐNG NGH
CÔNG NGH H TNH
CNG HÒA X HI CH NGHA VIT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

Hà Tĩnh, ngày 05 tháng 6 năm 2013


THUYẾT MINH
THIẾT BỊ DẠY NGH TỰ LÀM



1. Tên thiết bị :
Trạm đếm đóng sản phẩm tự động
2. Nhóm nghề đào tạo :
1.1 Nghề điện công nghiệp
1.2 Nghề Cơ điện tử
2. Thời gian thực hiện:
Bắt đầu từ tháng 3 năm 2012 đến tháng 4 năm 2012
4. Tác giả, nhóm tác giả:
Tác giả: Lưu Trung Kiên
Chc v: Trưởng khoa điện
Đơn v công tc: Khoa điện, Trường Cao đẳng nghề Công nghệ Hà

Tĩnh













Thiết bị dạy nghề tự làm: Trạm đếm đóng sản phẩm tự động
2013

2
Tác giả: Lưu Trung Kiên – Trường Cao đẳng nghề Công nghệ Hà Tĩnh

MỤC LỤC

TT
Nội dung
Trang
I.
Đặt vấn đề
3
1.
Lý do chọn đề tài thiết b

3
2.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của thiết b
3
II.
Công dng của thiết b
4
III.
Đặc tính kỹ thuật của thiết 4b
5
1.
Cấu tạo thiết b
5
2.
Các thông số kỹ thuật chính của thiết b
5
IV.
Phạm vi ng dng
8
V.
Hướng dẫn sử dng thiết b
8
VI.
Phuwong pháp bảo quản và sửa chữa thiết b
9
1
Bảo quản
9
2
Sửa chữa

10
VII
Hướng phát triển của thiết b
10
VIII.
Giá thành thiết b
10



























Thiết bị dạy nghề tự làm: Trạm đếm đóng sản phẩm tự động
2013

3
Tác giả: Lưu Trung Kiên – Trường Cao đẳng nghề Công nghệ Hà Tĩnh

I. Đặt vấn đề
1. Lý do của việc lựa chọn thiết bị
Ngày nay, trong lĩnh vực Giáo dc và đào tạo nói chung, đào tạo kỹ thuật
nói riêng, đặc biệt là đào tạo nghề thì chất lượng đào tạo là ưu tiên hàng đầu
trong xu thế phát triển của đất nước. Sản phẩm đào tạo phải có chất xám cao, vì
vậy để làm được điều này chúng ta phải xây dựng được một hệ thống đào tạo có
chiều sâu. Trong đó cơ sở vật chất như thiết b giảng dạy, mô hình thí
nghiệm,…cũng góp phần không nhỏ vào việc nâng cao chất lượng dạy và học.
Và hiện nay, việc giảng dạy nghề đã từng bước tích hợp hóa với mc tiêu
giúp cho người học hoàn thiện hơn về kiến thc, thi độ và kỹ năng của từng
công việc. Trong mỗi mô đun nghề, đòi hỏi phải có các thiết b phc v giảng
dạy hiệu quả, mang tính thực tiễn cao và đp ng được mc tiêu bài học. Vấn đề
này hiện nay đang là khó khăn đối với nhiều trường đào tạo nghề, vì kinh phí
đầu tư mua sắm trang thiết b giảng dạy hạn chế, trong khi khối lượng trang thiết
b giảng dạy yêu cầu cho mỗi nghề đào tạo là rất lớn, giá thành thiết b cao. Mặc
khác, một thiết b dạy nghề nếu mua thì hiệu quả sử dng sẽ không cao do
không sát với nội dung bài học, sự tiếp cận và khai thác sử dng của giáo viên
chưa được triệt để. Do đó giáo viên tự làm ra những thiết b phc v giảng dạy
là rất thiết thực,
Xuất phát từ yêu cầu giảng dạy thực tế một số Module Cảm biến, Điện
khí nén, Lập trình PLC, Logo của nghề Điện công nghiệp và Cơ điện tử tại

trường Cao đẳng nghề Công nghệ Hà Tinh;
Yêu cầu của chương trình đào tạo;
Yêu cầu của thực tế xã hội đặt ra;
Yêu cầu thiết b mang tính đa năng, đa dng;
Yêu cầu tiết kiệm nguồn kinh phí đầu tư.
Từ những yêu cầu trên làm cho tôi phải băn khăn suy nghĩ và sau 2 tháng
thiết kế và chế tạo đã cho ra đời một thiết b mang tính tự động hóa cao có tên là
“Trạm đếm đóng sản phẩm tự động”.

2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của thiết bị
- Tính thực tiễn:
+ Trực quan hóa quá trình hoạt động và làm việc của dây chuyền đóng
hộp;
+ Giúp người học tiếp thu kiến thc và hình thành được kỹ năng nhanh
hơn khi thiết b được đưa vào giảng dạy, giúp cho các giờ học sinh động và hấp
dẫn hơn.
- Tính mới:
Thiết b dựa trên cơ sở từ các thiết b phân loại sản phẩm, đếm sản phẩm,
băng chuyền vận tải hàng. Nay tôi phát triển thành thiết b có khả năng vận tải
hàng vừa đếm được sản phẩm vừa có khả năng đóng gói (đóng hộp).



Thiết bị dạy nghề tự làm: Trạm đếm đóng sản phẩm tự động
2013

4
Tác giả: Lưu Trung Kiên – Trường Cao đẳng nghề Công nghệ Hà Tĩnh

II. Công dụng của thiết bị

- Giúp cho việc giảng dạy:
+ Giảm thời gian thuyết minh cho bài học
+ Giảm thời lượng tìm kiếm tài liệu và các hình thc mô phỏng (Đơn giản
hóa được phương tiên dạy học).
- Giúp cho việc học thực hành:
Người học có thể thực hiện cc thao động tc như lắp ráp, bảo trì, bảo
dưỡng, lập trình, kiểm tra tình trạng thiết b, lập trình cho hệ thống và vận hành
như những hệ thống thật.
- Giúp người học hình thành được kỹ năng:
+ Kỹ năng đi dây khí nén;
+ Kỹ năng lắp đặt, bố trí thiết b khí nén;
+ Kỹ năng lắp đặt và kiểm tra cảm biến quang trên dây chuyền sản xuất;
+ Kỹ năng lắp đặt và cân chỉnh băng tải;
+ Kỹ năng đấu nối PLC với thiết b ngoại vi;
+ Kỹ năng lập trình PLC cho hệ thống.
- Giúp gio viên đnh gi kết quả học thực hành:
+ Thông qua phiếu quy trình;
+ Thông qua kết quả thực hiện

III. Đặc tính kỹ thuật của thiết bị
1. Cấu tạo của thiết bị
1.1 Các bộ phận chính trên thiết bị
Thiết b bao gồm các bộ phận chính cấu thành như sau:
1. Bộ máy tính để bàn: Phc v cho thao tác lập trình cho hệ thống
2. Panel gắn thiết b điều khiển, bao gồm: PLC S7-200 hoặc PLC LOGO ,
Nguồn cung cấp cho các thiết b và dãy Relay trung gian.
3. Dây chuyền đếm và đóng hộp, bao gồm: hệ thống cc cơ cấu Cơ khí,
Băng tải, Van khí nén, Xi lanh khí nén và cảm biến hồng ngoại
4. Máy nén khí: Cung cấp khí cho Van và xi lanh khí nén.
5. On/off Hệ thống: Dùng để điều khiển khởi động và dừng hệ thống



Thiết bị dạy nghề tự làm: Trạm đếm đóng sản phẩm tự động
2013

5
Tác giả: Lưu Trung Kiên – Trường Cao đẳng nghề Công nghệ Hà Tĩnh


Hình 1: Cấu tạo tổng thể của thiết bị

1.2 Vật liệu chế tạo thiết bị:
- Phần khung của thiết b làm bằng INOX sáng
- Phần mặt bàn gá lắp Dây chuyền đếm đóng làm bằng gỗ ép
- Panel điều khiển và cc g đỡ thiết b dùng làm bằng Meca trong xuyên
suất.

2 Các thông số kỹ thuật chính của thiết bị
2.1 Panel gắn thiết bị điều khiển

Hình 2: Panel gắn thiết bị điều khiển

- Kích thước Panel: (900x450)mm
1
?
?
2?
3. ?
4.
5.?

Thiết bị dạy nghề tự làm: Trạm đếm đóng sản phẩm tự động
2013

6
Tác giả: Lưu Trung Kiên – Trường Cao đẳng nghề Công nghệ Hà Tĩnh

- Vật liệu: Khung Inox sáng 25x25mm; Mặt Panel làm bằng Mica trong
suốt. Các thiết b được gắn trên panel:
+ Bộ điều khiển PLC S7 200 hoặc PLC LOGO
+ 2 Dãy Cc đa chỉ vào/ ra làm bằng nút Jack kết nối với cc đa của PLC
+ Bộ Nguồn xung 15A (In220/ out 24 VDC) để cung cấp nguồn cho các
thiết b.
+ Dãy rơ le trung gian 24VDC
+ Aptomat và cầu chì bảo vệ
+ Đèn bo nguồn và đồng hồ Volt met
2.2 On/ Off hệ thống
Gồm bảng mica trong suốt đuợc gắn lên bởi 02 nút nhấn, 01 nút khởi
động và 01 nút dừng có màu đỏ


Hình 3: Bảng On/Off hệ thống


2.3 Dây chuyền đếm đóng sản phẩm



Thiết bị dạy nghề tự làm: Trạm đếm đóng sản phẩm tự động
2013


7
Tác giả: Lưu Trung Kiên – Trường Cao đẳng nghề Công nghệ Hà Tĩnh



Hình 4: Cấu tạo của dây chuyền đếm đóng Sản phẩm

Dây chuyền được gắn trên một mặt gỗ ép có kích thước (900x800)mm với
các thiết b, cơ cấu được có thông số kỹ thuật và nhiệm v như sau:
1. Hệ thống van khí nén 5/2 dùng để điều khiển Các xi lanh khí nén
2. Hệ thống cấp sản phẩm cần đếm, gồm:
- Có 01 Xi lanh khí nén bore 20x50 dùng để đẩy các Sản phẩm
(hạt) cấp cho băng tải
- Thùng cha sản phẩm: hình tr vuông rỗng (15x15x70)mm làm
bằng Mica trong.
- Gi đỡ làm bằng mica trong suốt
3. LED hiển th số sản phẩm và số hộp được đóng
4. Băng tải sản phẩm, gồm:
- 01 băng tải bề rộng 6cm dài 60cm màu xanh;
- 01 Động cơ giảm tốc 24VDC;
- 02 trc kéo băng tải làm bằng sắt sơn màu bạc;
- 01 cặp cảm biến quang phát hiện sản phẩm
5. Hệ thống cấp hộp, gồm:
- Có 01 Xi lanh khí nén bore 20x100 dùng để đẩy hộp cấp cho băng
tải.
- Thùng cha hộp: hình tr vuông rỗng (50x50x250)mm làm bằng
Mica trong.
6. Băng tải vận chuyển hộp, gồm:
- 01 băng tải bề rộng 6cm dài 60cm màu xanh;
- 01 Động cơ giảm tốc 24VDC;

- 02 trc kéo băng tải làm bằng sắt sơn màu bạc;
3
4
6
7
5
2
1
Thiết bị dạy nghề tự làm: Trạm đếm đóng sản phẩm tự động
2013

8
Tác giả: Lưu Trung Kiên – Trường Cao đẳng nghề Công nghệ Hà Tĩnh

- 01 cặp cảm biến quang phát hiện hộp
7. Hệ thống cấp nắp
- Có 01 Xi lanh khí nén bore 20x100 dùng để đóng nắp
- Thùng cha nắp: hình tr vuông rỗng (50 x50x220)mm làm bằng
Mica trong.
IV. Phạm vi ứng dụng
1. Nghề điện công nghiệp:
- Thực hành lắp đặt và vận hành thiết b phân phối và cơ cấu chấp hành
thuộc Module MĐ 15 Điều khiển điện khí nén. (Thời gian 8 giờ)
- Thực hành kết nối và lập trình điều khiển cc động cơ khởi động và
dừng theo trình tự thuộc modulle MĐ 28 PLC nâng cao (Thời gian 6 giờ)
- Thực hành kết nối và lập trình đếm sản phẩm thuộc module MĐ 28 PLC
nâng cao (Thời gian 12 giờ)
- Thực hành nối dây và lập trình điều khiển tuần tự động cơ; Điều khiển
băng tải theo thời gian; Đảo chiều quay tự động; Kiểm soát dây chuyền đóng
hộp thuộc Module MĐ 31 Điều khiển lập trình cở nhỏ (Thời gian 12 giờ)

- Thực hành Lắp đặt và kiểm tra cảm biến quang trong bài 2 Cảm biến
tiệm cận và cảm biến quang thuộc Modul Kỹ thuật cảm biến (Thời gian 37 giờ)
2. Nghề cơ điện tử:
- Thực hành lắp đặt, nối dây và lập trình băng chuyền đếm, đóng sản
phẩm thuộc Module MĐ 54 Điều khiển hệ thống cơ điện tử sử dng PLC (Thời
gian 32 giờ)
- Thực hành điều khiển khí nén 2 thuộc MĐ 35 (Thời gian 48 giờ)
V. Hướng dẫn sử dụng thiết bị
1. Khi thực hành lắp đặt, vận hành phần khí nén, yêu cầu:
Bước 1: Xc đnh đúng cc phần tử khí nén
Bước 2: Gắn các phần tử khí nén (Van, xi lanh, đầu nối ) theo yêu cầu.
Bước 3: Đi dây khí nén đúng tiêu chuẩn c 5cm thắt 1 dây rút
Bước 4: Cấp khí từ máy nén khí; cấp điện cho van khí nén
Bước 5: Thực hiện thao tác vận hành, kiểm tra trạng thái của thiết b.
2. Khi thực hành lắp đặt, lập trình vận hành động cơ; băng tải, yêu
cầu:
Bước 1: Lắp đặt đông cơ (băng tải) theo yêu cầu
Bước 2: Đấu nối PLC, PLC LOGO với nguồn điện, thiết b ngoại vi đúng
đa chỉ, nối dây Relay cho động cơ băng tải.
Bước 3: Kiểm tra tình trạng thiết b, kiểm tra thông mạch
Bước 4: Thao tác lập trình trên máy tính PC thông qua phần mềm Step 7
microwin
Bước 5: Nạp chương trình cho PLC từ máy tính PC qua cáp nạp PC/PLC.
Bước 6: Thực hiện thao tác vận hành, kiểm tra trạng thái của thiết b.
3. Khi thực hành lắp đặt, lập trình vận hành đếm đóng sản phẩm, yêu
cầu:
Bước 1: Lắp đặt đông cơ (băng tải), van khí nén, xi lanh khí nén, cảm biến
quang theo yêu cầu
Thiết bị dạy nghề tự làm: Trạm đếm đóng sản phẩm tự động
2013


9
Tác giả: Lưu Trung Kiên – Trường Cao đẳng nghề Công nghệ Hà Tĩnh

Bước 2: Đấu nối PLC, PLC LOGO với nguồn điện, thiết b ngoại vi đúng
đa chỉ; Nối dây Relay cho động cơ băng tải, van khí nén
Bước 3: Kiểm tra tình trạng thiết b, kiểm tra thông mạch
Bước 4: Cấp khí từ máy nén khí
Bước 5: Thao tác lập trình trên máy tính PC thông qua phần mềm Step 7
microwin
Bước 6: Nạp chương trình cho PLC từ máy tính PC qua cáp nạp PC/PLC.
Bước 7: Thực hiện thao tác vận hành, kiểm tra trạng thái của thiết b.
4. Quy trình vận hành hệ thống
a) Khởi động hệ thống
Bước 1: Cấp nguồn điện cho hệ thống (Quan sát tín hiệu từ đèn nguồn,
điện áp nguồn từ đồng hồ Voltmet)
- Voltmet chi điện áp nguồn 220-230V
- Đèn nguồn sáng lên
Bước 2: Cấp khí cho hệ thống van khí nén
- Đồng hồ đo p suất chỉ 4 bar
- Cc đầu nối và cc điểm chia khí không xì
Bước 3: Cấp sản phẩm, hộp và nắp vào v trí
Bước 4: Nhấn nút Start khởi động hệ thống
- Xi lanh khí nén sẽ đẩy hộp ra băng tải và băng tải hộp sẽ vận
chuyển hộp đi đến v trí băng tải cấp hạt và chờ sẵn đồng thời Xi lanh khí nén
của bộ phận cấp sản phẩm (cấp hạt) cũng làm việc, số sản phẩm cần đóng sẽ
được cấp trên băng tải đến v trí hộp (thùng) và được thống kê qua số LED chỉ
th;
- Khi số hạt cần đóng cho một thùng đã đủ theo yêu cầu thì băng tải
vận chuyển hộp hoạt động cho đến khi hộp đến v trí cần đóng thì bộ phận cấp

nắp sẽ hoạt động.
- Chu trình tiếp tc cho đến lúc hết sản phẩm, hết hộp, hoặc hết nắp
thì thôi.

b) Dừng hệ thống
Bước 1: Nhấn nút Stop
Bước 2: Cắt nguồn cung cấp khí
Bước 3: Cắt nguồn điện cấp cho hệ thống
VI. Phương pháp bảo quản và sửa chữa thiết bị
1. Bảo quản:
- Đấu nối các thiết b và đấu nguồn theo đúng qui đnh.
- Trước khi bật nguồn điện, hãy kiểm tra dây nguồn, dây đầu vào và mạch
đầu ra đúng.
- Đối với PLC LOGO, S7 – 200 trước khi lập trình hay chỉnh sửa chương
trình cần chuyển sang chế độ STOP.
- Nên tháo bỏ dây tải ở đầu ra trước khi hoạt động thử để tránh những sự
cố có thể xảy ra.
- Luôn đảm bảo an toàn cc vùng xung quanh trước khi bật nguồn điện.
Thiết bị dạy nghề tự làm: Trạm đếm đóng sản phẩm tự động
2013

10
Tác giả: Lưu Trung Kiên – Trường Cao đẳng nghề Công nghệ Hà Tĩnh

- Cất đặt cẩn thận nơi thong mt trnh mưa nắng làm hư hỏng thiết b.

2. Sửa chữa:
Các thiết b có tình trạng hư hỏng phải tiến hành kiểm tra và sữa chữa

VII. Hướng phát triển của thiết bị:

Tiến tới sẽ nghiên cu chế tạo thêm 2 bộ phận dn nhãn và đóng mã vạch
cho sản phẩm để thiết b hoàn thiện hơn

VIII. Giá thành của thiết bị

50 triệu đồng (Năm mươi triệu đồng)



Duyệt Ban giám hiệu
Khoa điện
Tác giả