Đồ án Cải tạo máy dán mép gỗ bán tự động thành tự động

Nội dung text: Đồ án Cải tạo máy dán mép gỗ bán tự động thành tự động

1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA – VŨNG TÀU VIỆN CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT VÀ NÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI CẢI TẠO MÁY DÁN MÉP GỖ BÁN TỰ ĐỘNG THÀNH TỰ ĐỘNG Sinh viên thực hiện : Nguyễn Đăng Khoa : Phạm Thúy Văn Khanh Lớp : DH16CD : DH16CK Chuyên ngành : CƠ ĐIỆN TỬ : CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY NIÊN KHÓA: 2016-2020
2. PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1. Họ và tên sinh viên được giao đề tài Nguyễn Đăng Khoa, MSSV: 16031469 Phạm Thúy Văn Khanh, MSSV: 16031257 2. Tên đề tài CẢI TẠO MÁY DÁN MÉP GỖ BÁN TỰ ĐỘNG THÀNH TỰ ĐỘNG 3. Nội dung Thiết kế mô hình hệ thống dán mép tự động bằng phần mềm inventor, sau đó tính toán, gia công chi tiết, lắp máy và chạy thử cuối cùng là hiệu chỉnh thông số. 4. Kết quả Đề tài hoàn thành mô hình hệ thống dán mép tự động, hiệu chỉnh thông cho hệ thống và chạy thử nghiệm. Giảng viên hướng dẫn Vũng Tàu, tháng năm 2020 Sinh viên Nguyễn Đăng Khoa Phạm Thúy Văn Khanh 2
3. LỜI CAM ĐOAN Chúng tôi: Nguyễn Đăng Khoa và Phạm Thúy Văn Khanh xin cam đoan. - Đồ án tốt nghiệp là thành quả của sự nghiên tìm tòi từ các số liệu được thu thập, kiểm tra và so sánh trên thực tế và được thực hiện dưới sự hướng dẫn của giáo viên hướng dẫn. - Đồ án được thực hiện hoàn toàn mới, là thành quả nghiên cứu của riêng bản thân nhóm chúng tôi, không sao theo bất cứ đồ án tương tự nào. - Mọi sự tham khảo sử dụng trong đồ án được trích dẫn từ các nguồn tài liệu trong báo cáo và danh mục tài liệu tham khảo. - Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế của nhà trường, tôi xin hoàn toàn chịu mọi trách nhiệm. Vũng Tàu, ngày tháng năm 2020 Sinh viên Nguyễn Đăng Khoa Phạm Thúy Văn Khanh 3
4. LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành gửi lời cảm ơn chân thành và sự tri ân sâu sắc đối với các thầy cô của trường Đại học Bà Rịa-Vũng Tàu, đặc biệt là các thầy cô trong khoa Công Nghệ Kỹ Thuật và Nông Nghiệp Công Nghệ Cao, những người đã trực tiếp giảng dạy, truyền đạt những kiến thức bổ ích cho em trong 4 năm học vừa qua. Những kiến thức này là nền tảng cũng như những hành trang vô cùng quý báu để chúng em phát triển sau này. Sau quá trình học tập và rèn luyện nghiệm túc, cùng với sự hướng dẫn và đôn đốc tận tình của giảng viên Lê Quốc Đạt, chúng em đã hoàn thành Đồ án tốt nghiệp Đại học. Và em cũng xin chân thành cảm ơn Công ty cũng như toàn thể nhân viên đã hỗ trợ, hướng dẫn nhiệt tình, tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình thực hiện đề tài tại công ty. Trong quá trình thiết kế, chế tạo, cũng như là trong quá trình làm bài báo cáo đề tài nghiên cứu do chưa có nhiều kinh nghiệm thực tiễn nên bài báo cáo không thể tránh khỏi có nhiều thiếu sót, em rất mong nhận được ý kiến đóng góp các thầy, để em học hỏi thêm được nhiều kinh nghiệm và sẽ hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn ! Vũng Tàu, ngày 31 tháng 03 năm 2020 . Sinh viên thực hiện Nguyễn Đăng Khoa Phạm Thúy Văn Khanh 4
5. LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay – Thời đại cộng nghệ tự động hóa, sự phát triển vượt bậc của các ngành công nghiệp cũng như ngành chế biến gỗ đã tạo ra xu hướng nội thất thông minh phát triển, những hoạt động thủ công đang dần được thay thế bởi các hệ thống tự động này bởi những lợi ích thiết thực của chúng mang lại cho doanh nghiệp và đáp ứng nhanh nhu cầu của khách hàng hiện nay. Qua tìm hiểu một số mẫu máy dán mép cạnh bán tự động hiện nay, tôi nhận thấy giá máy trên thị còn quá đắt so với thu nhập của người Việt Nam, thiết kế quá cồng kềnh, phương pháp điều khiển còn hạn chế. Từ những bất cập trên cùng với những kiến thức mà tôi đã học, nhóm đã tiến đền thực hiện đề tài “Cải tạo máy dán mép gỗ bán tự động thành tự động”. Một phần nhóm chúng tôi muôn vận dụng những kiến thức đã học để góp phần giúp đỡ, hỗ trợ cho các công nhân trong xưởng gỗ. Một phần cũng là vì luân văn tốt nghiệp là một thứ gì đó rất có ý nghĩa đối với bất kỳ sinh viên nào. Nó là thành quả kết tinh từ tất cả những kiến thức mà sinh viên đã được học, được chau chuốt rèn luyện ở trường. Trong quá trình thực hiện đề tài nhóm chúng tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ và hướng dẫn nhiệt tình của thầy Lê Quốc Đạt. Thầy đã cho chúng tôi nhiều ý tưởng cũng như đóng góp nhiều ý kiến vô cùng quan trong để tháo gỡ những nút thắt mà chúng tôi gặp phải khi trong quá trình thực hiện đề tài này. Tôi rất mong muốn đề tài này được đón nhận một cách mạnh mẽ, cũng như đóng góp ý kiến để đề tài ngày càng phát triển và hoàn thiện hơn. 5
6. MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN 4 LỜI MỞ ĐẦU 5 MỤC LỤC 6 DANH MỤC HÌNH ẢNH TRONG BÁO CÁO 8 Chương I: Tổng quan 11 1. Tìm hiểu sơ lược về ván công nghiệp và gỗ tự nhiên: 12 2. Ưu điểm của dán mép so với dán mép: 14 3. Các loại máy dán cạnh: 16 4. Các phương thức cắt gọt mép: 19 5. Mục tiêu của đề tài: 21 6. Giới hạn của đề tài: 21 Chương II: Phương án thiết kế 22 I. Bộ phận đẩy ván tự động: 22 1. Đề xuất phương án thứ nhất: 22 2. Đề xuất phương án thứ hai: 23 3. Phương án thiết kế: 24 II. Bộ phận gọt mép bán động 27 Chương III: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 28 1. Nguyên lý hoạt động của máy dán mép 28 2. Lựa chọn động cơ 30 Động cơ S9I40GBH-V12 SPG 31 Bộ điều khiển giảm tốc T.W.T US-2 32 Động cơ cắt mép 350W DCA AMP03-6 34 Chương IV: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 36 1. Thiết kế bộ phận đẩy ván tự động: 36 2. Tính toán thiết kế chi tiết máy: 36 6
7. 3. Thiết kế bàn đặt bộ phận gọt mép tự động: 38 4. Thiết kế bộ phận gọt mép bán động: 39 5. Thực hiện mô hình – mô phỏng hệ thống: 39 6. Hoạt động của hệ thống: 40 Chương V: KẾT LUẬN 42 1. Mục tiêu đề tài: 42 2. Sản phẩm của đề tài 42 3. Tính hiệu quả của đề tài 42 4. Hướng dẫn phát triển đề tài 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO 44 7
8. DANH MỤC HÌNH ẢNH TRONG BÁO CÁO Hình 1: Giường đôi thông minh đa năng 11 Hình 2: Ván công nghiệp 12 Hình 3: Gỗ tự nhiên 13 Hình 4: Chỉ dán mép gỗ 14 Hình 5: Sơn dán mép gỗ 15 Hình 6: Sản phẩm của gỗ qua xử lý bằng máy dán mép 16 Hình 7: Các loại máy dán cạnh cầm tay 17 Hình 8: Các máy dán bán tự động nhiều chức năng 18 Hình 9: Máy dán cạnh tự động cao cấp 19 Hình 10: Cắt gọt mép thủ công và dụng cụ 20 Hình 11: Cắt gọt mép bằng máy cắt 20 Hình 12: Cắt gọt mép tự động thường được tích hợp vào các máy dán cạnh tự đông cao cấp 20 Hình 13: Hệ thống đẩy băng chuyền 22 Hình 14: Hệ thống cánh tay robot 23 Hình 15: Mô hình máy dán mép 24 Hình 16: Mô hình gọt mép bán tự động 27 Hình 17: Máy dán mép 29 Hình 18: Động cơ và hộp giảm tốc 31 Hình 19: Bộ điều khiển tốc độ 32 Hình 20: Hướng dẫn cách cấp nguồn 33 Hình 21: Cách đấu nối dây 33 Hình 22: Động cơ cắt gọt mép 34 Hình 23: Mô hình thiết kế bộ phận đẩy ván tự động 36 Hình 24: Mô hình thiết kế bàn đặt bộ phận gọt mép bán động 38 Hình 25: Mô hình thiết kế bộ phận cắt gọt mép bán tự động 39 Hình 26: Mô hình thiết kế bộ phận đẩy ván bán tự động thành tự động 39 Hình 27: Mô hình thực tế 40 Hình 28: Mô hình cắt gọt mép tự động 40 Hình 29: Bảng điều khiển 41 Hình 30: Tùy chỉnh tốc độ động cơ 41 Hình 31: Ván được đưa vào hệ thống đẩy ván tự động 42 Hình 32: Chất lượng dán mép 43 8
9. Mục lục sơ đồ Sơ đồ 1: Sơ đồ nguyên lý hoạt động 25 Sơ đồ 2: Sơ đồ tổng hợp lực 26 Sơ đồ 3: Sơ đồ nguyên lý hoạt động 27 Sơ đồ 4: Biểu đồ momen uốn Mx, My 36 Sơ đồ 5: Biểu đồ momen uốn Mx, My 37 Sơ đồ 6: Biểu đồ ứng suất 37 Sơ đồ 7: Biểu đồ ứng suất 38 9
10. Đồ án tốt nghiệp bao gồm 5 chương: Chương I : Tổng quan Chương II : Phương án thiết kế Chương III : Cơ sở lý thuyết Chương IV : Thực hiện mô hình – mô phỏng hệ thống Chương V : Kết luận và hướng phát triển đề tài 10
11. Chương I: Tổng quan ▪ Thực Trạng Công nghệ tự động hóa đang ngày càng phát triển mạnh mẽ và đang được ứng dụng phổ biến trong ngành công nghiệp gỗ. Cùng với tốc độ đô thị hóa và nhu cầu ngày càng lớn về chỗ ở của người dân đô thị, thị trường nội thất hiện nay đang rất phát triển với nhiều mẫu mã đa dạng, phong phú cả về hình thức, công năng và chất liệu sử dụng . Trong đó, các sản phẩm nội thất thông minh đang được khách hàng đặc biệt quan tâm. Dòng sản phẩm nội thất thông minh sản phẩm của nghệ thuật và sự sáng tạo đang trở thành xu hướng nội thất “hot” đẹp, tiện dụng và thông minh. Các sản phẩm nội thất thông minh còn đem lại nhu cầu của khách hàng về công năng, sự gọn gàng và tiện ích đặc biệt khiến người dùng thích thú với sự biến hóa linh hoạt, đơn giản. Hình 1: Giường đôi thông minh đa năng Nội thất thông minh là lựa chọn hoàn hảo dành cho những căn hộ vừa và nhỏ, giúp biến hóa không gian, tiết kiệm tối đa diện tích nhưng vẫn đảm bảo 11
12. đầy đủ tính năng sử dụng. Với tiện lợi của nội thất thông minh thì việc chọn vật liệu là ván gỗ công nghiệp phù hợp và hiện đại hơn. 1. Tìm hiểu sơ lược về ván công nghiệp và gỗ tự nhiên: Ngày nay, gỗ công nghiệp đang được ưa chuộng và ứng dụng rộng rãi trong trang trí nội thất, đặc biệt là những ngôi nhà mang phong cách hiện đại. Vậy gỗ công nghiệp là gì? Chúng có ưu điểm gì mà lại được yêu thích như vậy. Thuật ngữ “gỗ công nghiệp” dùng để phân biệt với loại “gỗ tự nhiên” – là loại gỗ lấy từ thân cây gỗ. Còn gỗ công nghiệp là loại gỗ sử dụng keo hay hóa chất kết hợp với gỗ vụn để làm ra tấm gỗ. Gỗ công nghiệp có tên quốc tế là Wood – Based Panel. Gỗ công nghiệp đa số được làm từ các nguyên liệu thừa, nguyên liệu tận dụng, tái sinh, ngọn cành của cây gỗ tự nhiên. Hình 2: Ván công nghiệp 12
13. Hình 3: Gỗ tự nhiên Ưu điểm của ván công nghiệp so với gỗ tự nhiên: ▪ Ván công nghiệp ít bị cong vênh do thời tiết hơn: Ưu điểm của ván công nghiệp là không cong vênh do thời tiết như gỗ tự nhiên, mà chỉ cong vênh khi có tác động cơ học như vật nặng đè lên. ▪ Độ chịu mối mọt: Do đặc thù của ván công nghiệp là được được tẩm sấy và có cốt liệu bột cùng với hợp chất chống mối mọt bên trong nên các sản phẩm công nghiệp hoàn toàn không bị mối mọt. ▪ Khả năng chịu ẩm, nước: Gỗ tự nhiên có khả năng chịu ẩm chịu nước tốt, có thể ngâm lâu trong nước mà không vấn đề gì. ▪ Hiện nay ván công nghiệp thường dễ hút ẩm và không chịu được nước, chỉ có những tấm được tẩm hóa chất và xử lý keo ép thì mới chống được ẩm nhưng không chịu được nước lâu. Tuy nhiên hiện nay các sản phẩm đồ gỗ các tấm gỗ đều được dán kín 4 cạnh nên hạn chế tối đa khí ẩm thâm nhập vào. 13
14. 2. Ưu điểm của dán mép so với dán mép: ▪ Chỉ dán cạnh Công dụng chính của chỉ nhựa PVC là để che mặt tiếp xúc của cốt ván gỗ khi hoàn thiện sản phẩm.Điều này sẽ đảm bảo tính thẩm mỹ cho các sản phẩm nội thất gỗ cũng như các không gian kiến trúc có sử dụng gỗ công nghiệp. Chỉ nhựa PVC còn giúp tăng độ bền của sản phẩm nhờ việc tránh các tác nhân bên ngoài tác động vào cốt ván gỗ như chất lỏng, hóa chất, Hình 4: Chỉ dán mép gỗ Chỉ dán dán cạnh không những thể hiện nét thẩm mỹ, đồng nhất với bề mặt mà còn tăng độ bền cho sản phẩm đồ gỗ. Chỉ dán cạnh như tấm khiên, tấm là chắn hữu hiệu bảo vệ đồ gỗ không bị hư hại từ yếu tố môi trường như chống thấm nước, hóa chất, hạn chế bị mẽ cạnh, không nhạt màu. Việc dán 14
15. kín cạnh gỗ sẽ không làm lượng formandehyde trong gỗ tuôn ra ngoài, bảo vệ sức khỏe người dùng. ▪ Sơn: Sơn gỗ công nghiệp thành phần là dòng sơn chuyên dùng cho các sản phẩm đồ gỗ nội, ngoại thất. Sơn gỗ công nghiệp thành phần có một số ưu điểm nổi trội như: sơn có chất lượng cao, tiện dùng, thích hợp cho việc trang trí, bề mặt sau khi sơn bóng sáng, sơn có độ bám dính tốt trên bề mặt gỗ mang lại vẻ đẹp thẩm mỹ không bị bong tróc, rạn nứt. Hình 5: Sơn mép gỗ Sơn NC có độ bền tốt, dễ sử dụng tuy nhiên đây là sản phẩm sơn có độ cứng không cao, chỉ thích hợp cho gỗ nội thất vì khi tiếp xúc với ánh năng mặt trời có thể xảy ra hiện tượng ố vàng, và một nhược điểm nữa là không chịu được ngoại lực mạnh. 15
16. ▪ Ưu điểm của dán cạnh so với sơn mép: giúp tăng độ bền của sản phẩm nhờ việc tránh các tác nhân bên ngoài tác động vào cốt ván gỗ như chất lỏng, hóa chất. ▪ Bảo vệ đồ gỗ không bị hư hại từ yếu tố môi trường như chống thấm nước, hóa chất, hạn chế bị mẽ cạnh, không nhạt màu. ▪ Thực hiện công đoạn dán cạnh gỗ công nghiệp một cách nhanh chóng và chính xác, giúp che bỏ phần cạnh gỗ bị lộ ra. ▪ Sản phẩm sau khi được dán cạnh tăng lên về tính thẩm, tuổi thọ sản phẩm nội thất và đặc biệt ngăn chặn sự xâm nhập của ẩm mốc, mối mọt. Hình 6: Sản phẩm của gỗ qua xử lý bằng máy dán mép 3. Các loại máy dán cạnh: ▪ Nhóm máy đẩy tay, kích thước nhỏ đến vừa phải: Giống như tên gọi, những máy dán loại này nhỏ gọn, với những chức năng cơ bản: dán, cắt gọn cạnh, phay mép và có cả chổi đánh bóng. Chi phí đầu tư thấp, khá tiện dụng và phù hợp với xưởng quy mô nhỏ. 16
17. Hình 7: Các loại máy dán cạnh cầm tay loại Nhóm máy dán tự động: Đây là những dòng máy chuyên nghiệp, được thiết kế để sản xuất hàng loạt, độ hoàn thiện cao. Chi phí đầu tư ban đầu có thể hơi cao nhưng hiệu quả sản xuất thì tốt, đảm bảo về cả chất lượng và năng suất. 17
18. Hình 8: Các máy dán cạnh bán tự động nhiều chức năng 18
19. Hình 9: Máy dán cạnh tự động cao cấp Các máy dán cạnh bán tự động hiện có trên thị trường thông thường có những chức năng sau: ▪ Dán cạnh – cắt chỉ khi hết ván ▪ Tự động phay đều hai mép cạnh ▪ Trục chổi đánh bóng hai mép cạnh 4. Các phương thức cắt gọt mép: Đây là phần sau khi dán mép thì sẽ gọt đi phần cạnh dư thừa của chỉ. ▪ Cắt gọt mép thủ công: dùng dụng cụ cắt chỉ dán cạnh cầm tay. Dụng cụ này là giải pháp thay thế cho máy dán cạnh trong các khâu dán thủ công. 19
20. Hình 10: Cắt gọt mép thủ công và dụng cụ ▪ Dùng máy cắt gọt mép cầm tay Hình 11: Cắt gọt mép bằng máy cắt Hình 12: Cắt gọt mép tự động thường được tích hợp vào các máy dán cạnh tự đông cao cấp 20
21. 5. Mục tiêu của đề tài: ▪ Trực tiếp tìm hiểu các loại máy dán mép cùng loại có sẵn trên thị trường để thiết mô hình 3D. ▪ Sử dụng kiến thức về AutoCad, Inventer trong việc thiết kế mồ hình xe lăn điện trên phần mềm. ▪ Tìm hiểu, tìm tòi về các cơ cấu hoạt động của các hệ thống đẩy, cắt gọt mép ▪ Sử dụng các nguồn kiến thức đã học về sức bền vật, nguyên lí máy để tính toán nguyên lý hoạt động của hệ thống. 6. Giới hạn của đề tài: Do ý tưởng thiết kế và thực hiện đề tài còn khá mới mẻ và thời gian thực đề tài tương đối ngắn cùng với việc thi công thiết kế việc cải thiện máy dán mép gỗ bán tự động thành tự động, cũng như trình độ chuyên môn của nhóm thực hiện đề tài còn nhiều hạn chế và nhiều yếu tố khác quan khác. Chúng tôi đã cố gắng hoàn thành bài thuyết minh cũng như mô hình này, nhưng chỉ giải quyết được một số vấn đề chính đặt ra. 21
22. Chương II: Phương án thiết kế Chương này, nhóm chúng tôi đề ra các đề xuất và lựa chọn các phương án thiết kế phù hợp với mục tiêu thiết kế đã đặt ra. Máy dán mép gỗ tự động được chia ra làm 2 bộ phận là đẩy ván tự động và cắt gọt 2 mép cạnh sau khi dán. Bộ đẩy ván tự động sẽ được đặt trên máy dán mép, còn phần gọt 2 mép được thiết kế riêng. I. Bộ phận đẩy ván tự động: 1. Đề xuất phương án thứ nhất: Sử dụng hệ thống băng tải ở phương án này thường rất thông dụng ở các máy dán cạnh cao cấp hiện nay. Cơ cấu hoạt động của phương án này là một băng tải được đặt ở dưới còn ở cơ cấu phía trên được đặt một dãy bánh xe. Khi ván được đặt vào thì băng tải sẽ đẩy ván tới cơ cấu phía trên nhằm ép ván xuống và được các bánh xe đẩy tăng khả năng trượt cho ván. Hình 11: Hệ thống đẩy băng chuyền 22
23. 2. Đề xuất phương án thứ hai: Sử dụng hệ thống cánh tay robot để đẩy ván. Cơ cấu này ván được đặt lên măm của cánh tay robot, phần dán cạnh được gắn thêm một động cơ có gắn bánh xe để tăng khả năng trượt cho ván. Hình 12: Hệ thống cánh tay Robot 23
24. 3. Phương án thiết kế: Ở hai phương án đề xuất ở trên đều đáp ứng được những yêu cầu đã đặt ra nhưng để áp dụng vào đề tài thì còn có rất nhiều trở ngại. Tuy nhiên do đã có sẵn máy dán mép, vì thế nhóm chúng tôi đã đưa ra phương án thiết kế bộ phận đẩy ván này trực tiếp trên máy. Hình 13: Mô Hình máy dán mép ▪ Dùng 1 motor điều khiển tốc độ cảm ứng để có thể đẩy ván tự động và gỡ bỏ bộ phận con lăng có sẵn trên máy. ▪ Ngoài ra để tăng thêm khả năng trượt cho ván trên nhưng thanh gỗ được đặt trên máy chúng tôi khoan lỗ đặt thêm vào nhưng viên bi sắt. ▪ Với việc cải tạo máy có thể đáp ứng được việc không chỉ dán mép gỗ cạnh thẳng mà còn có thể bo cạnh được những chi tiết khó. 24
25. Sơ đồ 1: Sơ đồ nguyên lý hoạt động 1: Trục gá động cơ 2: Các khớp xoay 3: Động cơ 4: Bánh xe Giả thiết tính toán lực cần thiết để đạt được lực ép tốt nhất của. Ta có thực nghiệm với lực ép: FĐ1 = 230N F = 휇푡. . FĐ2 = 200N ms = 0,06 35 Fms = 휇푡. . × × 9,6 휇푡 = 0,06 = 2,058 (N) Fnén = 30N m = 3,5kg dbanhxe = 60mm v = 1,5 vòng/s 25
26. 2 2 FĐ = √퐹Đ1 + 퐹Đ2 2 2 FĐ=√230. 표푠30 + 200. 푠푖푛60 3 3 = √(230. √ )2 + (200. √ )2 2 2 = √39,675 + 30000 = 263 (N) Ta có: FĐ–Fms–Fnén– 푃 = 263– 2,058– 30– 34,3 = 197 (N) Công thức liên hệ giữa công suất với vận tốc Ta có công thức: A = F.v = 197× 0,06 = 17,73 (W) Góc nghiên của bánh xe Ta có công thức: Sơ đồ 2: Sơ đồ tổng hợp lực FĐ1.cos훼+FĐ2.sin훼=F 0o < 훼 < 90o 훼 nằm trong khoảng từ 0o đến 90o, vì thế thay đổi độ từ 0o đến 90o sẽ làm lực đẩy tăng lên học giảm đi. 26
27. II. Bộ phận gọt mép bán động Bộ phận cắt mép này trên thị trường đa phần được tích hợp luôn trên các máy dán cạnh hoặc là những thiết bị cầm tay. Nên vì thế nhóm chúng tôi đề xuất phương thiết kế như sau: ▪ Thiết 1 bàn ván gỗ để đặt bộ phận gọt mép ▪ 1 động cơ gọt mép. Hình 14: Mô hình bộ phận cắt gọt mép bán động Sơ đồ 3: Sơ đồ nguyên lý hoạt động 1: Thanh gá 2: Động cơ ▪ Kích thước ván dày tối đa 17mm nên ta chọn góc để có thể di chuyển theo vòng bán nguyệt là 45o 27
28. Chương III: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1. Nguyên lý hoạt động của máy dán mép Chiếc máy dán cạnh sẽ nung chảy keo từ trạng thái cứng tới trạng thái “sệt”, bôi keo lên bề mặt cạnh ván, ép viền chỉ chặt lại với ván, cắt và phay đi những phần dư thừa và vệ sinh phần keo dư bằng chổi. Đối với một số máy dòng cao cấp hơn sẽ có thêm 1 số chức năng như: bào cạnh ván trước khi dán, sấy cạnh ván giúp tăng độ bám dính, phay tròn 4 góc cạnh sau khi đã cắt, xịt dung dịch vệ sinh keo, đánh bóng cạnh ván Các máy dán canh hiện nay sử dụng keo nóng chảy dạng hạt EVA, bao gồm keo nhiệt thấp, keo nhiệt trung, keo nhiệt cao, tất cả các dòng máy tự động đều điều chỉnh được nhiệt độ keo. Ngoài ra còn một số máy có thể sử dụng keo PUR (một loại keo chống ẩm, tăng bám dính) song ít phổ biến, vì giá keo cao, máy lại phức tạp, giá thành cao. Hầu hết các máy dán cạnh, kể cả loại tự động lớn đều rất dễ vận hành, một người bình thường có thể thành thạo chỉ trong một ngày sử dụng liên tục. Con lăn dẫn keo ở đầu máy có tác dụng bôi keo khi ván gỗ được đưa vào máy.Các lô cuốn ép nhiệt giúp dán chặt mép gỗ và nẹp gỗ. Để tránh thừa, lãng phí thì nẹp gỗ được cuốn vào và cắt chính xác theo chiều dài mép gỗ . Ưu và ngược điểm của các loại máy dán mép cạnh hiện nay: Ưu điểm: • Thiết kế đẹp • Hoạt động bền bỉ, chịu được cường độ làm việc cao và liên tục • Sử dụng công nghệ hiện đại Nhược điểm: • Giá thành cao • Khó khan trong việc vận chuyển 28
29. Hình 15: Máy dán mép ▪ Kích Thước bàn : 1000 x 725mm ▪ Chiều cao chỉ dán : 10-40 mm ▪ Độ dày chỉ dán 0.3 - 3 ▪ Điện trở đốt nóng : 2.2KW ▪ Tốc độ dán : 0-11m/min ▪ Motor cuốn chỉ : 0.37kw ▪ Trọng lượng : 320kg 29
30. 2. Lựa chọn động cơ Tính toán thông số động cơ: A= 40 (W) Phạm vi điều khiển tốc độ (rpm): 90 ➔ 1700  90➔1700 (vòng/phút) = 1,5 ➔28,33 (vòng/s) Momen xoắn cho phép tại 1200(rpm): 0,27 (N-m) 90(rpm): 0,1 (N-m) Động cơ  con lăng tải d = 60 (mm) Tốc độ con quay: 1,5 ➔ 28,33 (vòng/s) 60×15 = 900 (mm) ➔V= 1,5 vòng/s  10s ➔ 0.09m/s2 ➔d= 60mm Tốc độ con quay: 30rpm ➔ 30 vòng/phút ➔ 0.5 vòng/s 60rpm ➔ 60 vòng/phút ➔ 1 vòng/s ➔ Tốc độ quay ra chậm hơn tốc độ bàn tải 0,5 lần ➔ đạt hiệu quả tốt hơn F= 35N d= 0,03 Momen: M= F.d= 35×0,03= 1,05 N/m Tỉ số truyền: 1/10:1,05:10 = 0,105 N/m ➔90rpm F=30N d=60mm 30
31. Động cơ S9I40GBH-V12 SPG Ban đầu nhóm chọn động cơ 3GN15K 3RK15GH-CW có công suất 15W, tốc độ tải 1200/1450 vòng/phút do nhiều lần thực nghiệm tốc độ đẩy ván khá chậm nên nhóm đã chọn động cơ khác S9I40GBH-V12 SPG có hộp giảm tốc S9KB50BH SPG. Động cơ S9I40GBH-V12 SPG: ▪ Số cực: 4 ▪ Công suất (W): 40 ▪ Điện áp (V): 220V-1pha ▪ Động cơ áp dụng: T.G 12V ▪ Tần số (Hz): 60 ▪ Kích thước: 90 mm ▪ Phạm vi điều khiển tốc độ(rpm): 90 -> 1700 ▪ Mô-men xoắn cho phép 1200rpm(N-m): 0.27 ▪ Mô-men xoắn cho phép 90rpm(N-m): 0.1 ▪ Mô-men xoắn bắt đầu (N- m): 0.22 Hình 16: Động cơ và hộp giảm tốc ▪ Tụ điện (uF): 2.5 Hộp giảm tốc S9KB50BH SPG: ▪ Hộp giảm tốc SPG - Lắp cho động cơ công suất 40W ▪ Kích thước mặt bích: vuông 90mm ▪ Đường kính trục ra: Phi 12mm ▪ Trục ra rãnh then. 31
32. Bộ điều khiển giảm tốc T.W.T US-2 ▪ Bộ điều khiển tốc độ US-52 ▪ Điện áp: 220VAC 50Hz ± 10% Ue ▪ Range: 90-1400r / phút 50hz; 90-2800r / phút 60hz ▪ Power: 6W, 15W, 25W, 40W, 60W, 90W, 120W, 150W, 180W, 200W Hình 17: Bộ điều khiển tốc độ 32
33. Ta chọn chiều động cơ, bằng cách đấu lại dây trắng ở sau đuôi Speed Control T.W.T: CW: Chiều thuận CCW: Chiều nghịch Hình 20: Hướng dẫn cách cấp nguồn Từ Speed Control T.W.T sẽ có 1 bó 5 dây. Ta phải đấu 5 dây này với động cơ. Đấu 3 dây nguồn từ Motor Hình 21: Cách đấu nối dây 33
34. Động cơ cắt mép 350W DCA AMP03-6 - 6mm máy cắt mép 350W DCA AMP03-6 (M1P-FF03-6) là dụng cụ tiện dụng phục vụ cho các công việc điều chỉnh và phay rãnh, máy có công suất mạnh mẽ nhất rất phù hợp để lượn tròn ván sàn và rào chắn, soi rãnh bản lề, công việc trang trí cạnh, cắt mộng đuôi én, cắt rãnh lòng máng, khoét lỗ cửa sổ, khảm trang trí, đẽo phẳng và hơn thế nữa. - Máy cắt mép 350W DCA AMP03-6 (M1P-FF03-6) có công suất lên đến 350W cùng tốc độ không tải 30.000 vòng/phút, cung cấp khả năng hoạt động mạnh mẽ, tối ưu nhất trong việc cắt mép trên các vật dụng gỗ được nhanh chóng và hiệu quả. - Vỏ ngoài của máy có màu xanh, cách điện giúp sử dụng an toàn tuyệt đối. Máy cắt mép hoạt động êm ái, ít tiếng ồn, sử dụng nguồn điện 220V cho hiệu quả hoạt động ổn định và tiết kiệm điện năng. Thông số kỹ thuật: Công xuất: 350W Điện áp: 220V-50Hz Đường kính lưỡi cắt: 6.35mm Tốc độ tải không: 30000 vòng/phút Trọng lượng: 1.8kg Hình 22: Động cơ cắt gọt mép 34
35. Ưu điểm : ▪ Máy DCA AMP03-6 sử dụng điện 220v đuôi điện hai chấu ▪ Toàn thân DCA AMP03-6 làm bằng nhựa cao cấp có khả năng cách điện và tạo độ êm cho việc cầm nắm ▪ Vị trí chén và nơi cầm nắm DCA AMP03-6 thiết kế nhám tăng độ bám dính tốt ▪ Máy DCA AMP03-6 có chén nhựa kèm theo ,tùy chình độ sau mong muốn ▪ Đầu máy DCA AMP03-6 được làm bằng kim loại chắc chắn ▪ Than DCA AMP03-6 được thiết kế bên ngoài dễ dàng thay thế và củng dễ mua trên thị trường ▪ Máy DCA AMP03-6 chất lượng bền thích hợp cho các em sử dụng anh em DIY giá thành rẻ Ở Phần động cơ này chúng tôi sau nhiều lần thực đã hiệu chỉnh được đông cơ với tốc độ vòng/s vì đây là ộđ ng cơ cắt gọt mép nên tốc này được cố định không làm thay đổ chất lượng cắt. 35
36. Chương IV: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 1. Thiết kế bộ phận đẩy ván tự động: Hình 23: Mô hình thiết kế bộ phần đẩy ván tự động 2. Tính toán thiết kế chi tiết máy: ▪ Bộ phận đẩy ván: Giả định sức bền của trục: Biểu đồ momen uốn Mx, My Px ➔ My Py➔ Mx Px= P.cos훼 Py= P.sin훼 Sơ đồ 4: Biểu đồ momen uốn Mx, My 36
37. Sơ đồ 5: Biểu đồ momen uốn Mx, My Sơ đồ 6: Biểu đồ ứng suất 37
38. Sơ đồ 7: Biểu đồ ứng suất 3. Thiết kế bàn đặt bộ phận gọt mép tự động: Ở phần thiết kế bàn này chúng tôi sử dụng những ván gỗ có sẳn để thiết kế. Với kích bằng với kích của bàn máy dán mép 1000 x 725. Hình 24: Mô hình thiết kế bàn đặt bộ phận gọt mép bán động 38
39. 4. Thiết kế bộ phận gọt mép bán động: Hình 18: Mô hình thiết kế bộ phận gọt mép bán động 5. Thực hiện mô hình – mô phỏng hệ thống: Sau khoảng thời gian nghiên cứu và thực hiện, đề tài đã đạt được một số kết quả như sau: Tìm hiểu và thiết kế được mô hình cải tạo máy dán mép cạnh theo yêu cầu đề ra với hệ thống đẩy ván tự động và cắt gọt mép cạnh. Thiết kế được mô hình 3D của mô hình máy dán ép tự động. Hình 26: Mô hình máy dán mép bán tự động thành tự động 39
40. Hình 19: Mô hình máy dán mép bán tự động thành tự động thực tế Hình 20: Mô hình máy cắt gọt mép bán động 6. Hoạt động của hệ thống: Hệ thống được hoạt động như sau: Đầu tiên ta bật công tắt máy dán ép, chỉnh nhiệt độ lên 175°C (nhiệt độ đủ để keo chảy), rồi tốc độ chạy của máy tùy thuộc vào từng kích thước của ván. 40
41. Hình 21: Bảng điều khiển Tiếp đó bật công tắc điều chỉnh tốc độ của động cơ đẩy ván. Hình 30: Tùy chỉnh tốc độ động cơ 41
42. Rồi đặt ván lên máy sát với sát với phần cảm biết tiếp điểm động cơ đẩy sẽ tự động đưa ván đến phần dán cạnh. Chương V: KẾT LUẬN Từ các kết quả và thực nghiệm trên, tôi đã đưa ra một số kết luận sau: 1. Mục tiêu đề tài: Đề tài cải thiện máy dán mép gỗ bán tự động thành tự động đã đáp ứng được kết quả sau: thiết kế được bộ phận đẩy ván tự động. Tuy nhiên vì những giới hạn của đề tài nên việc thiết kế bộ cắt gọt mép tự động chỉ dừng ở việc thiết kế bản vẽ. 2. Sản phẩm của đề tài ▪ 01 mô hình máy dán mép tự động ▪ 02 bản vẽ thiết kế bộ phận đẩy ván tự động, cắt gọt mép bán động ▪ 01 báo cáo tổng kết đề tài 3. Tính hiệu quả của đề tài Hệ thống đạt được yêu cầu đặt ra, kết quả thực nghiệm cho thấy các sản phẩm sau được dán mép trên máy dán mép tự động cho được chất lượng dán đều và đẹp so với việc đẩy ván thông thường. Hình 31: Ván được đưa vào hệ thống đẩy ván tự động 42
43. Hình 32: Chất lượng dán mép Giá thành giảm đi rất nhiều so với các máy có cùng chức năng có trên thị trường 4. Hướng dẫn phát triển đề tài Với hệ thống của đề tài nghiên cứu này, đã nghiên cứu và phát triển nhằm tối ưu hóa hệ thống theo các hướng sau: ▪ Thiết kế hoặc cải tiến máy dán cạnh hiện tại trở nên nhỏ, gọn, nhìu chức năng hơn nữa nhưng vẫn giữ giá thành thấp. ▪ Thêm các chức năng như cắt 2 mép đầu và cuối của ván, đánh bóng sau khi hoàn thiện. 43
44. TÀI LIỆU THAM KHẢO v12?fbclid=IwAR3Xsldi2xpgR3dyXtG93OOH2usrgC-cgeHbZewQFsux- Ya_R8Tdx80KvoM w-t-voi-dong-co-oriental-bid17.html s9kb50bh.html chuc- nang/?fbclid=IwAR2m_UC21rZsaCmmE0if5xCDfq0zm_utEgmLQRYfp6dL O9VhHbDFH9zrCAw 44