1
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
……………………………………………
HÀ NỘI, ngày….tháng…năm 2019
Giáo viên hướng dẫn


2
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
HÀ NỘI, ngày….tháng…năm 2019
Giáo viên phản biện


3

DANH MỤC HÌNH ẢNH

DANH MỤC BẢNG BIỂU


4

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
STT
1

TỪ/ CỤM TỪ
PLC

2


CPU

3

HMI

CHÚ THÍCH
Programmable Logic Controller (Bộ
điều khiển Logic có thể lập trình
được)
Central Processing Unit (Bộ xử lý
trung tâm)
Human-Machine-Interface (Thiết bị
giao tiếp giữa người điều hành và
máy móc thiết bị)


5
LỜI NÓI ĐẦU
Trong công cuộc Công nghiệp hoá - Hiện đại hoá đất nuớc, cơ khí nói
chung đóng một vai trò rất quan trọng. Nhưng ngày nay với sự phát triển vượt
bậc của công nghệ, cơ khí truyền thống không thể mang lại hiệu quả cao trong
nền kinh tế thị trường. Chính vì vậy đã xuất hiện một xu hướng mới trong
công nghệ, đó là sự kết hợp giữa cơ khí, công nghệ thông tin và điện tử để
hình thành một lĩnh vực mới:Lĩnh vực Cơ khí tự động hoá. Trên thế giới, cơ
khí tự động hoá đã xuất hiện từ khá lâu và phát triển rất mạnh, nhưng tại Việt
Nam đây vẫn là một lĩnh vực mới và đang trong quá trình hình thành và phát
triển. Một trong những sản phẩm của cơ điện tử -tự động hoá là những hệ
thống chiết rót và đóng nắp chai tự động. Bên cạnh đó nhu cầu về nước uống

cũng như các sản phẩm đóng gói ngày càng tăng. Nắm được tầm quan trọng
của hệ thống Nhóm thực hiện nghiên cứu, thiết kế chế tạo một mô hình hệ
thống chiết rót và đóng nắp chai nước tự động. Mặc dù chúng em đã cố gắng
hết sức mình để hoàn thiện hệ thống nhưng do còn nhiều khó khăn về kiến
thức nên không tránh khỏi những thiếu sót.
Chúng em mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý Thầy Cô.
Chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy Lê Văn Nghĩa đã giúp đỡ chúng
em trong suốt thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp.
Nhóm sinh viên thực hiện
Bùi Đình Thi
Nguyễn Thanh Tùng
Nguyễn Hữu Thanh


6
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG CHIẾT RÓT VÀ
ĐÓNG NẮP CHAI TỰ ĐỘNG
1.1. Lịch

sử nghiên cứu

1.1.1. Trên thế giới
Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai diễn ra từ nửa cuối thế kỷ 19
đã thúc đẩy các ngành sản xuất biến chuyển nhanh chóng với hàng loạt dây
chuyền sản xuất, tiêu chuẩn chất lượng, tự động hóa... Các hệ thống có sự tự
động hóa ngày càng cao, cũng như độ chính xác trong quá trình làm việc.
Dây chuyền sản xuất tự động hóa có thể được ứng dụng trong rất nhiều
lĩnh vực công nghiệp khác nhau như: Công nghiệp chế biến thực phẩm, Công
nghiệp chế tạo ô tô… Đặc biệt là trong sản xuất và đóng chai đồ uống, nhiều
quốc gia có nhà máy sản xuất, đóng chai đồ uống rất lớn.

Năm 1990 với sự phát triển mạnh mẽ của nước uống đóng chai, hệ
thống chiết rót đóng nắp chai tự động từ đó được chú trọng nghiên cứu và
phát triển.

Hình 1.1 Hệ thống chiết rót của công ty nước khoáng Vĩnh hảo


7
Tại Việt Nam
Ngành sản xuất nước đóng chai đang có tốc độ tăng trưởng cao, giàu
tiềm năng phát triển do nhu cầu tiêu thụ đang lớn hơn sản lượng sản xuất. Các
công ty xuất hiện với nhiều quy mô khác nhau giúp thúc đẩy sự cạnh tranh
mạnh mẽ của thị trường đồng thời đẩy mạnh sự phát triển của quá trình sản
xuất. Sự tự động hóa trong quá trình sản xuất là yêu cầu bắt buộc với mọi tập
đoàn sản xuất.

Hình 1.2 Hệ thống sản xuất nước ngọt có gas của công ty Bidrico

Hình 1.3 Một đoạn hệ thống sản xuất Aseptic của Tân Hiệp Phát


8
1.2. Các

vấn đề đặt ra

Đặt vấn đề: Để mô hình có thể hoạt động được và đạt được hiệu quả.
Các vấn đề cần quan tâm: Làm thế nào để đưa chai vào hệ thống, giữ chai như
thế nào? Làm thế nào để xác định được lượng nước cần rót? Phương pháp
việc đóng nắp? Làm cách nào để chai dừng đúng vị trí rót và đóng nắp?

Giải quyết vấn đề: để giải quyết các vấn được đặt ra, đề ta cần xác định
được nguyên lý vận hành của hệ thống và chi tiết cần thiết kế. Sau đó, xây
dựng sơ đồ khối để xác định cơ chế vận hành cho từng khối. Từ đó thiết kế
chi tiết cho từng khối. Cách thức thực hiện: đối với đề tài “Hệ thống chiết rót
đóng nắp chai tự động” để có thể thực hiện được đề tài này nhóm cần thiết
phải nắm được những kiến thức về cơ khí, về điện tử,về PLC... Tìm hiểu thêm
các tài liệu lện quan đến đề tài thông qua sách báo, mạng,… để củng cố thêm
kiến thức. Đồng thời cần xây dụng mô hình phần cứng của hệ thống để làm cơ
sở cho đề tài. Mô hình hệ thống gồm 2 phần, phần cứng và phần mềm. Vì vậy
ta cần cả 2 loại giải pháp phần cứng và phần mềm.
Giải pháp phần cứng: Trong phần cứng bao gồm các cơ chế tiếp chai,
giữ chai, rót nước vào chai và đóng nắp chai.
- Tiếp chai ta dùng cơ cấu xy lanh giữ và đẩy chai. Ngoài ra còn có các
cơ chế khác như: dùng băng truyền cuốn thân chai, hoặc cuốn đáy chai.
- Giữ chai ta dùng phương pháp giữ thân chai, ngoài ra có thể dùng
phương pháp giữ cổ chai.
- Rót nước vào chai ta định lượng bằng phương pháp định thời. Ngoài ra
còn các phương pháp định lượng khác như: máy bơm định lượng, bình
định lượng, cảm biến thẩm thấu….
- Đóng nắp chai theo kiểu vặn, dùng động cơ xoay.
Giải pháp phần mềm: Xây dựng lưu đồ giải thuật chương trình cho hệ
thống, dùng chương trình để lập trình điều khiển cho PLC Misubishi theo
kiểu LAD.


9
1.3. Đối

tương nghiên cứu


Trong thực tế, các hóa chất sản phẩm về dạng dung dịch lỏng thường
được bảo quản trong các chai, lọ bởi những ưu điểm riêng biệt như an toàn, có
khả năng lưu trữ lâu, sản phẩm được bảo toàn nguyên vẹn so với ban đầu
không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài so với nhiều loại sản phẩm bảo
quản khác như túi nilong,….
Cùng với sự phát triển không ngừng nghỉ của các dây chuyền máy móc
hiện đại tự động với các tính toán thiết kế chính xác, hiệu quả của nghiên cứu
nên nhóm đã quyết định ứng dụng dây chuyền sản xuất hệ thống triết rót và
đóng nắp chai tự động dựa trên hệ thống có sẵn của các nhà máy sản xuất với
một phạm vi nghiên cứu hẹp, chưa được ứng dụng trong thực tế nếu như
không có sự nghiên cứu và đầu tư thêm qua đó nhóm đã thực hiện được
những mục tiêu mà mình đã học được vào trong nghiên cứu để giải quyết một
số vấn đề thực tiễn trong cuộc sống.
1.4. Phương

pháp thực hiện đề tài

Dựa trên cơ sở lý thuyết và tính toán, thiết kế, chế tạo theo từng giai
đoạn, sau đó tìm ra phương án hợp lý, đơn giản và tiết kiệm nhất. Khảo sát
thực tế, tìm hiểu các phương án định lượng cơ cấu rót chất liệu rót đã và đang
được đưa vào sử dụng, kế thừa những ưu diểm, tìm cách khắc phục những
khuyết điểm để áp dụng vào thiết kế đề tài. Sau khi tìm hiểu thực tế sẽ tiến
hành nghiên cứu thiết kế cơ cấu truyền động, cơ cấu rót bán tự động, cơ cấu
định lượng. Giai đoạn tiếp theo là tiến hành chế tạo. Giai đoạn cuối là kiểm
nghiệm lại hệ thống, tìm ra những phương án chưa hợp lý từ đó sửa chữa và
thay đổi phương án thiết kế kịp thời.
Phương pháp thực hiện:
- Tham khảo và tổng hợp tài liệu từ các nguồn khác nhau .
- Tiến hành thực nghiệm trên mô hình thực tế của nhóm.



10
- Theo dõi,đánh giá,nhận xét các số liệu thực nghiệm.
- Xử lý số liệu,tính toán và viết báo cáo.
1.5. Dự

kiến kết quả đạt được

- Hoàn thành xây dựng, thiết kế, lắp ráp các cơ cấu cơ khí.
- Xây dựng hoàn thiện chương trình điều khiển cho PLC và đưa vào vận
hành hệ thống.
- Có khả năng lập trình và hiểu được nguyên lý vận hành của PLC trong
thực tế.
- Tính toán và chọn được động cơ phù hợp cho băng tải và hệ thống cấp
chai.
- Hiểu được nguyên lý hoạt động và đối tượng áp dụng của cảm biến và
xy lanh trong thực tế.
- Có khả năng chỉnh sửa và khắc phục băng tải.
- Nâng cao khả năng vẽ và thiết kế trên Solidwork.


11
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHIẾT RÓT VÀ ĐÓNG
NẮP CHAI TỰ ĐỘNG
2.1. Nguyên

lí hoạt động và quy trình công nghệ của hệ thống

2.1.1. Nguyên lí hoạt động của hệ thống
Hệ thống hoạt động dựa trên chuyển động của băng tải. Các bộ phận

thực hiện nhiệm vụ tuần tự từ khâu cấp chai đến chai thành phẩm. Chai nhựa
được cấp bởi cơ cấu cấp chai sẽ lần lượt đi qua các cơ cấp cấp nước, cơ cấu
cấp nắp, cơ cấu xoáy nắp. Cuối cùng chai thành phầm sẽ được hoàn chỉnh ở
cuối băng tải. Tại các vị trí rót nước và xoáy nắp chai được chặn bởi các
xylanh chặn.
2.1.2. Quy trình công nghệ của hệ thống
Chai nước

Cơ cấu cấp chai

Băng tải vận chuyển chai
Xy lanh chặn chai
Bơm nước

Cơ cấu cấp nước

Nắp chai

Cơ cấu cấp nắp
Cơ cấu xoáy nắp
Chai hoàn thiện
được đưa ra ngoài
Hình 2.1 Quy trình công nghệ

Xy lanh chặn chai


12
2.2.


Hệ thống điều khiển
2.2.1. Bộ điều khiển PLC

a) Giới thiệu chung PLC
PLC là thiết bị điều khiển logic khả trình, cho phép thực hiện linh hoạt
các thuật toán điều khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập trình, bộ điều
khiển thoả mãn các yêu cầu:
- Lập trình dễ dàng do ngôn ngữ lập trình dễ học.
- Gọn nhẹ, dễ dàng bảo trì.
- Dung lượng bộ nhớ lớn, có thể chứa được những chương trình phức
tạp.
- Hệ thống điều khiển tin cậy trong môi trường công nghiệp.
- Giao tiếp với các thiết bị thông tin, máy tính, nối mạng các mô đun mở
rộng.
b) Bộ điều khiển lập trình PLC FX1N

Hình 2.2 PLC FX1N trong thực tế

b.1) Đặc điểm chung của dòng FX1N


13
FX1N PLC thích hợp với các bài toán điều khiển với số lượng đầu vào
ra trong khoảng 14-60 I/O. Tuy nhiên, khi sử dụng các module vào ra mở
rộng, FX1N có thể tăng cường số lượng I/O lên tới 128 I/O. FX1N có thể làm
việc với các module analog, các bộ điều khiển nhiệt độ. Đặc biệt, FX1N PLC
được tăng cường chức năng điều khiển vị trí với 6 bộ đếm tốc độ cao (tần số
tối đa 60kHz), hai bộ phát xung đầu ra với tần số điều khiển tối đa là 100kHz.
Nhìn chung, dòng FX1N PLC thích hợp cho các ứng dụng hệ thống
nhỏ, không cần độ phức tạp cao máy nâng, thang máy, sản xuất xe hơi, hệ

thống điều hoà không khí trong các nhà kính, hệ thống xử lý nước thải, hệ
thống điều khiển máy dệt,...
o
o
-

Tín hiệu số:
Mức 0: tương đương với 0V hoặc mạch hở.
Mức 1: tương đương với 24V.
Tín hiệu tương tự: Là tín hiệu liên tục từ 0-10V hoặc 4-20mA.

b.2) Đặc tính kĩ thuật cơ bản của FX1N
Bảng 2.1 Đặc tính kĩ thuật cơ bản của FX1N

Mục
Cấu hình vào/ra
Rơ le phụ trợ (M)
Bộ định thì TIMER (T)

Bộ đếm (C)

Đặc điểm
Phần cứng có tối đa 128 ngõ vào/ra
Thông thường: M0- M383.
Chốt: M384-M1535.
Đặc biệt: M8000-M8255.
100ms: T0-T199
10ms: T200-T245
1ms duy trì: T246-T249
100ms duy trì: T250-T255

Bộ đếm 16bit: C0-C199
Bộ đếm 32bit: C200-C234
Bộ đếm 1 pha: C235-C245
Bộ đếm 2 pha: C246-C255

b.3) Cấu trúc bộ nhớ CPU


14
c)

Vùng chứa chương chương trình ứng dụng .
Vùng chứa tham số của hệ điều hành và chương trình ứng dụng.
Vùng chứa các khối dữ liệu.
Bộ điều khiển lập trình FX1N-40MR

Hình 2.3 FX1N-40MR
FX1N-40MR thuộc dòng sản phẩm FX1N của Mitsubishi và hiện tại có
2 dòng sản phẩm thịnh hành trên thị trường là FX1N-40MR-001 và FX1N40MR-ES/UL.
Bảng 2.2 Thông số kĩ thuật FX1N-40MR

Nguồn cấp
Kích cỡ
Ngõ vào
Ngõ ra
2.2.2. Rơ le trung gian

24VDC
130x75x90
24 sink/source

16 role

a) Khái niệm và phân loại
Khái niệm: Rơ le trung gian là một kiểu nam châm điện có tích hợp thêm hệ
thống tiếp điểm. Rơle trung gian còn gọi là rơ le kiếng là một công tắc chuyển
đổi hoạt động bằng điện. Gọi là một công tắc vì rơ le có hai trạng thái ON và
OFF. Rơ le ở trạng thái ON hay OFF phụ thuộc vào có dòng điện chạy qua rơ
le hay không.
- Các loại rơ le trung gian:
o Rơ le trung gian 12v


15
o
o
o
a)
-

Rơle trung gian 8 chân
Rơ le trung gian 14 chân
Rơle trung gian 220v
Cấu tạo và nguyên lý làm việc của rơ le trung gian
Cấu tạo của rơ le trung gian
Thiết bị nam châm điện này có thiết kế gồm lõi thép động, lõi thép tĩnh

và cuộn dây. Cuộn dây bên trong có thể là cuộn cường độ, cuộn điện áp, hoặc
cả cuộn điện áp và cuộn cường độ. Lõi thép động được găng bởi lò xo cùng
định vị bằng một vít điều chỉnh. Cơ chế tiếp điểm bao gồm tiếp điểm nghịch
và tiếp điểm nghịch.

- Nguyên lý hoạt động
Khi có dòng điện chạy qua rơ le, dòng điện này sẽ chạy qua cuộn dây
bên trong và tạo ra một từ trường hút. Từ trường hút này tác động lên một đòn
bẩy bên trong làm đóng hoặc mở các tiếp điểm điện và như thế sẽ làm thay
đổi trạng thái của rơ le. Số tiếp điểm điện bị thay đổi có thể là một hoặc
nhiều, tùy vào thiết kế.
Rơ le có 2 mạch độc lập nhau họạt động. Một mạch là để điều khiển
cuộn dây của rơ le: Cho dòng chạy qua cuộn dây hay không, hay có nghĩa là
điều khiển rơ le ở trạng thái ON hay OFF. Một mạch điều khiển dòng điện ta
cần kiểm soát có qua được rơ le hay không dựa vào trạng thái ON hay OFF
của rơ le.
b) Công dụng của rơle trung gian trong hệ thống
- Công dụng của Rơle trung gian là làm nhiệm vụ trung gian chuyển tiếp
mạch điện cho một thiết bị khác.
- Sừ dụng điều khiển các động cơ băng tải, cấp chai, bơm nước , van
điện từ.
c) Role trung gian MY2N-GS 24VDC Omron


16

Hình 2.4 Role trung gian MY2N 24VDC Omron

Bảng 2.3 Thông số kỹ thuật role trung gian MY2N 24VDC Omron

Loại role

Role 8 chân

Điện áp


24 VDC

Kiểu lắp đặt

Bắt vít, chân cắm, chân hàn ,8 chân dẹp, có đèn

Tiếp điểm

DPDT 5A

Độ bền đóng ngắt

500.000 lần

2.2.3. Phần tử điều khiển khác
a) Nút ấn
- Khái quát và công dụng
Là 1 khí cụ dùng để đóng ngắt từ xa các thiết bị điện.Thường đặt trên
bảng điều khiển, ở tủ điện,... Khi thao tác cần dứt khoát để mở hoặc đóng
mạch điện.


17
- Cấu tạo
Nút nhấn gồm hệ thống lò xo, hệ thống các tiếp điểm thường hở, đóng
và vỏ bảo vệ.Khi tác động vào nút nhấn, các tiếp điểm chuyển trạng thái, khi
không có tác động, các tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu.
- Phân Loại:
- Theo chức năng trạng thái hoạt đỗng của nút nhấn: nút nhấn đơn, nút

nhấn kép.
- Theo hình dạng: loại hở, bảo vệ, loại bảo vệ chống nước và chống bụi,
loại bảo vệ khỏi nổ.
- Theo yêu cầu điều khiển: 1 nút, 2 nút, 3 nút.
- Theo kết cấu bên trong: có và ko có đèn báo.
- Nút ấn được sử dụng trong hệ thống:

Hình 2.5 Nút ấn giữ

Nút nhấn này thuộc loại giữ. Khi ta nhấn và nếu bỏ tay ra thì nút nhấn
giữ trạng thái. Việc này làm cho điều khiển chỉ nhận được xung tín hiệu lên.
b) Công tắc hành trình
- Khái niệm:
Công tắc hành trình là dạng công tắc dùng để giới hạn hành trình của
các bộ phận chuyển động, Nó có cấu tao như các loại công tắc điện bình
thường, nhưng được thiết kế thêm cần tác động sao cho các bộ phận chuyển
động dễ dàng tác động vào nó làm tiếp điểm bên trong thay đổi các trạng thái.
Và có một sự khác biệt nữa là công tắc hành trình thường là loại không duy
trì trạng thái, khi không còn tác động thì sẽ trở về lại vị trí ban đầu. Trên cần


18
tác động thường có gắn một bánh xe để khi bị tác động không bị mài mòn, và
dẫn động dễ dàng hơn.
o
o
o
-

Cấu tạo chung: 3 chân

Chân COM
Chân tiếp điểm NC
Chân tiếp điểm N0
Công tắc hành trình KW11

Hình 2.6 Công tắc hành trình KW11
Thông số kĩ thuật: tiếp điểm tối đa 250VAC 5A , có cần gạt
2.3. Cảm

biến quang

2.3.1. Khái niệm
Cảm biến quang điện là các linh kiện quang điện tạo thành. Khi có ánh
sáng thích hợp chiếu vào bề mặt của cảm biến quang, chúng sẽ thay đổi tính
chất. Tín hiệu quang được biến đổi thành tín hiệu điện nhờ hiện tượng phát xạ
điện tử ở cực catot khi có một lượng ánh sáng chiếu vào. Từ đó cảm biến sẽ
đưa ra đầu ra để tác động theo yêu cầu công nghệ.
o
o
o
o
o
-

Một số loại cảm biến
Cảm biến quang thu phát chung – phản xạ gương
Cảm biến quang thu phát chung – Khuyếch Tán
Cảm biến quang loại phản xạ giới hạn
Cảm biến quang – loại phát hiện màu
Cảm biến quang thu phát độc lập

Ưu điểm


19
o
o
o
o
o
-

Phát hiện vật thể nhưng không cần tiếp xúc với vật thể đó
Phát hiện được từ khoảng cách xa
Ít bị hao mòn, có tuổi thọ và độ chính xác, tính ổn định cao.
Phát hiện nhiều vật thể khác nhau.
Thời gian đáp ứng nhanh, có thể điều chỉnh độ nhạy theo ứng dụng.
Mục đích sử dụng
o Phát hiện nắp chai tại vị trí cấp nắp
o Phát hiện chai tại vị trí rót nước, xoáy nắp
o Phát hiện và đếm số chai sau hoàn thành
o Truyền tín hiệu về PLC để thực hiện điều khiển các cơ cấu
2.3.2. Cảm biến quang tiệm cận E18-D80MK

Hình 2.7 Cảm biến quang tiệm cận E18-D80MK
Bảng 2. 4 Thông số kĩ thuật cảm biến quang tiệm cận E18-D80MK

Điện áp hoạt động
Dòng diện hoạt động
Nhiệt độ hoạt động
Dải khoảng cách


5VDC
20Ma
-25 độ C đến 55 độ C
3-80cm

Loại cảm biến

NPN

Ứng dụng:
- Phát hiện chai tại các vị trí: đầu băng tải, cấp nước, xoáy nắp
- Phát hiện nắp trên chai.
- Phát hiện mực nước.


20
2.4. Phần

tử khí nén

2.4.1. Van điện từ khí nén
a) Khái niệm và nguyên lí hoạt động van điện từ khí nén
- Khái niệm
Van điện từ là một thiết bị cơ điện, dùng để kiểm soát dòng chảy chất
khí dựa vào nguyên lí chặn đóng mở do lực tác động của cuộn dây điện từ.
- Nguyên lý làm việc của van điện từ khí nén
Có 1 cuộn điện, trong đó có 1 lõi săt và 1 lò so nén vào lõi sắt, trong khi
đó, lõi sắt lại tỳ lên đầu 1 giăng bằng cao su. Bình thường nếu không có điện
thì lò so ép vào lõi sắt, van sẽ ở trạng thái đóng.

Nếu chúng ta tiếp điện, tức là cho dòng điện chạy qua, cuộn dây sinh
từ trường sẽ tác động làm hút lõi sắt ra, từ trường này có lực đủ mạnh để
thắng được lò so, lúc này van mở ra.
Hầu hết các loại van điện từ thường đóng (van điện từ phổ biến
nhất) được hoạt động dựa vào nguyên lí này. Nguyên lí hoạt động của các
van điện từ thường mở cũng hoạt động trên nguyên lí tương tự như thế.
b) Van điện từ khí nén 5/2
- Nguyên lí hoạt động
• Trạng thái ban đầu, cửa 1 đang thông với cửa số 2, cửa số 4 thông với
cửa số 5 và cửa số 3 bị chặn lại.
• Khi điện tác động, từ trường kéo lò xo, lo xo đẩy cửa số 1 sẽ thông với
cửa số 4, cửa số 2 thông cửa số 3 và cửa số 5 bị đóng lại.


21
a) Kí hiệu van 5/2

Hình 2.8 Kí hiệu van 5/2
b) Cấu tạo van 5/2

Hình 2.9 Cấu tạo van 5/2
c) Van 5/2 trong thực tế

Hình 2.10 Van khí nén 5/2
2.4.2. Xylanh khí nén
a) Khái niệm và chức năng
- Khái niệm: Là cơ cấu chấp hành có nhiệm vụ biến đổi năng lượng khí
nén thành năng lượng cơ học.
- Chức năng: thực hiện các chuyển động tịnh tiến và quay trong các cơ
cấu.

b) Xy lanh tác động kép


22

Hình 2.11 Xylanh Mal16x75
Bảng 2.5 Thông số kĩ thuật Xylanh Mal16x75
Bore size
Port size
Stroke
Piston port size
2.4.3. Máy bơm

16mm
M5
25-300mm
M6x1

a) Khái niệm
Bơm là máy dùng để di chuyển dòng môi chất và tăng năng lượng của
dòng môi chất. Khi bơm làm việc, năng lượng bơm nhậnđược từ động cơ sẽ
chuyển hóa thành thế năng, động năng và trong một chừng mực nhất định
thành nhiệt năng của dòng môi chất.
b) Máy bơm áp suất ZQ2202

Hình 2.12 Máy bơm WDB-38F
Bảng 2.6 Thông số kĩ thuật bơm WDB-38F
Điện áp hoạt động
Dòng hoạt động


12VDC
2.2A


23
Áp suất
Lưu lượng
2.5. Các

5.5 bar
3l/min
khối nguồn

2.5.1. Khối nguồn 24v

Hình 2.13 Nguồn tổ ong 24v
Bảng 2.7 Thông số kĩ thuật bộ nguồn 24V
Điện áp vào
Điện áp ra
Dòng ra
Công suất
•
•
•

110v-220VAC
24VDC
3A
72W


Công dụng:
Cấp nguồn cho PLC.
Cấp nguồn cho động cơ băng tải, xoáy nắp,bơm nước.
Cấp nguồn cho các thiết bị khác như: role trung gian, nút ấn,..
2.5.2. .Khối nguồn 12V

Hình 2.14 Nguồn tổ ong 12V 2A


24
Bảng 2.8 Thông số kĩ thuật bộ nguồn 12V
Điện áp vào
Điện áp ra
Dòng ra

110-220VAC
12VDC
2A

- Công dụng: Cấp nguồn cho động cơ cấp chai và động cơ máy bơm
2.5.3. Khối nguồn 5V

Hình 2.15 Nguồn Adapter 5V-1A
Bảng 2.9 Thông số kĩ thuật nguồn Adapter 5V-1A

Điện áp vào
Điện áp ra
Dòng ra

110-220VAC

5VDC
1A

- Công dụng: cấp nguồn cho cảm biến quang và bộ module role 4 kênh


25
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG CƠ KHÍ
3.1. Tính

toán thiết kế hệ thống chiết rót và đóng nắp chai

3.1.1. Tính toán hệ thống cơ khí
3.2.1.1.Lựa chọn băng tải
Do hệ thống chỉ phải di chuyển các dạng chai 297ml chai nhỏ nên ta
chọn một số thông số :
- Độ rộng băng tải: 87 mm.
- Chiều dài băng tải : 1000mm.
- Dạng truyền dẫn đơn : góc ôm 180 độ.
- Dòng di chuyển là liên tục và tự nhiên nên góc di chuyển chọn 2o.
- Chọn hệ số góc s = 2.
- Tỷ số truyền của puly theo thực tê là u= 1 :3.
Do băng tải nằm ngang nên lực truyền sẽ chọn hệ puly trục 8 mm ở 2
đầu băng tải để phù hợp với cặp puly mô hình dễ kiếm trong thực tế.
3.2.1.2.Tính toán động cơ băng tải
a) Xác định công suất động cơ
•
•
-


Công suất trên trục công tác : Pt =
(1)
Trong đó:
v = 0,08 (m/s)
F :là lực kéo băng tải
Để băng tải chạy được và kéo được các vật trên nó thì F>Fms
Khi đó: F>m.g.µ
Ta lấy:F = m.g = 3.10=30 N
Với m=3 kg là khối lượng tối đa của vật trên băng tải
 Vậy khi đó: Pt = = 2.4.10-3 = 2.4 W
- Khi đó công suất cần thiết của động cơ là: Pct = = 1,05 W
- Xác định số vòng quay