ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CHẾ TẠO BẢNG QUẢNG CÁO TỰ ĐỘNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ

Tên đề tài:

THIẾT KẾ - CHẾ TẠO BẢNG QUẢNG CÁO TỰ ĐỘNG

1. Cơ sở lý thuyết :

              Phương pháp triển khai chức năng chất lượng sản phẩm QFD.

              Kiến thức về mạch điện, điện tử.

              Kiến thức cơ bản về các loại cảm biến

              Phương pháp truyền động trong cơ khí : đai, bánh răng…

LỜI MỞ ĐẦU

            Nền khoa học công nghệ đang ngày càng phát triển kéo theo sự phát triển của nền kinh tế thế giới, đồng thời nâng cao chất lượng cuộc sống. Với sự phát triển đó, nước ta đang trong công cuộc công nghiệp hóa- hiện đại hóa từng bước bắt kịp sự phát triển các nước trên thế giới về mặt kinh tế và xã hội. Đặc biệt là nước ta phải đẩy nhanh tiến độ khi mà nước ta đã gia nhập WTO. Trong thời buổi thương trường cạnh tranh khốc liệt và suy thoái kinh tế hiện nay. Việc chọn lựa một hình thức quảng bá thương hiệu và sản phẩm hiệu quả cao mà chi phí lại hợp lý là một yếu tố sống còn trong việc cạnh tranh thương trường.

Một doanh nghiệp - nhất là doanh nghiệp lớn, tầm cỡ thì nhu cầu khuyếch trương thương hiệu, đánh bóng tên tuổi là điều vô cùng cần thiết. Quảng cáo bằng bảng hiệu, hộp đèn, bảng hiệu mica, inox… được coi là giải pháp tối ưu vì chi phi vừa phải, hiệu quả cao. Hiện nay, bảng quảng cáo được sử dụng như một loại hình quảng cáo truyền thông phổ biến, hấp dẫn mà đơn giản. Từ đó nảy sinh nhu cầu quảng bá sản phẩm đến người tiêu dùng một cách nhanh chóng, sinh động, dễ dàng thu hút sự chú ý của mọi người.

            Để đáp ứng nhu cầu đặt ra, với những kiến thức đã học tại trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật. Tác giả quyết định chọn đề tài đồ án tốt nghiệp là “ Thiết kế - chế tạo bảng quảng cáo tự động”. Mong rằng sau khi hoàn thành đề tài này sẽ đóng góp được một phần nhỏ đáp ứng nhu cầu trên. Góp phần ứng dụng công nghệ mới, đáp ứng sự nghiệp công nghiệp hóa- hiện đại hóa đất nước.

MỤC LỤC

Nội dung                                                                                                       Trang

Chương 1 : Dẫn nhập

I.Đặt vấn đề................................................................................................................. 1

II.Lí do chọn đề tài..................................................................................................... 1

III.Mục đích................................................................................................................ 1

IV.Nhiệm vụ đề tài..................................................................................................... 2

V.Phạm vi nghiên cứu............................................................................................... 2

VI.Phương pháp nghiên cứu..................................................................................... 2

VII.Đối tượng nghiên cứu......................................................................................... 2

VIII. Abstract.............................................................................................................. 2

 

Chương 2 : Phương pháp triển khai chức năng chất lượng sản phẩm             

I. Giới thiệu phương pháp QFD................................................................................ 3

II. Cơ sở lý thuyết QFD............................................................................................. 4

Chương 3 : Ứng dụng phương pháp QFD cho bảng quảng cáo tự động                                                                                            

I. Xác định nhu cầu của khách hàng....................................................................... 8

         1. Phương pháp xác định................................................................................. 8

         2. Tìm hiểu thông tin khách hàng................................................................... 8

         3. Xác định yêu cầu khách hàng và quan hệ của chúng............................. 9

II. Đặc tính các chi tiết kỹ thuật của sản phẩm................................................... 10

1. Bảng mức độ quan trọng các đặc tính sản phẩm................................... 10

2. Ma trận đặc tính kỹ thuật và yêu cầu khách hàng................................. 11

3. Xây dựng ngôi nhà chất lượng QFD ....................................................... 12

4. Khảo sát hệ thống....................................................................................... 15

5. Lựa chọn hướng phát triển sản phẩm...................................................... 16

6. Danh mục các chi tiết................................................................................ 16

7. Giá thành các chi tiết................................................................................. 17

8. Cấu trúc sản phẩm...................................................................................... 18

Chương 4 : Thiết kế và chế tạo bảng quảng cáo                                                                                                                                   

I. Nguyên lí hoạt động ............................................................................................ 20

II. Trục trung gian ................................................................................................... 21

III. Cơ cấu truyền xích............................................................................................ 24

IV. Khung mang truyền động................................................................................. 26

V. Mạch điện điều khiển ....................................................................................... 26

VI. Chiếu sáng.......................................................................................................... 32

Chương 5 : Kết quả thực nghiệm                                                                                                                                                      

I. Sản phẩm thực tế.................................................................................................. 33

II. Các nhược điểm khi thử nghiệm và cách khắc phục..................................... 35

Chương 6 : Kết luận và đề nghị                                                                               

I. Kết luận................................................................................................................. 40

II. Hướng phát triển đề tài....................................................................................... 41

Tài liệu tham khảo                                                                                                  42

 

Danh mục bảng biểu

 

Bảng 3.1. Kết quả phỏng vấn khách hàng

Bảng 3.2 Mức độ quan trọng các yêu cầu của người tiêu dùng

Bảng 3.3 Mức độ quan trọng của các đặc tính kỹ thuật sản phẩm

Bảng 3.4 Ma trận về mối quan hệ giữa đặc tính kỹ thuật và yêu cầu của khách hàng.

Bảng 3.5 Ma trận QFD

Bảng 3.6 Chú thích các kí hiệu sử dụng trong bảng 3.5

Bảng 3.7 Khảo sát các hệ thống kỹ thuật

Bảng 3.8 Lựa chọn giải pháp chế tạo

Bảng 3.9 Danh mục các chi tiết thiết bị

Bảng 3.10. Giá thành thiết bị

Bảng 3.11 Lược đồ sản phẩm

Bảng 3.12 Bố trí các chi tiết kỹ thuật nhìn từ phía sau

Bảng 5.1 Kết quả đo nhiệt độ máy

Danh mục hình vẽ

 

Hình 2.1 : Bốn giai đoạn của QFD

Hình 2.2 : Ngôi nhà chất lượng

Hình 2.3 : Ngôi nhà chất lượng cho một giai đoạn thiết kế

Hình 4.1 : Sơ đồ nguyên lí

Hình 4.2 : Cấu tạo bánh xích lồng không

Hình 4.3 : Bánh xích lồng không và cơ cấu 4 khâu bản lề

Hình 4.4 : Bánh xích gắn liền với bánh cóc.

Hình 4.5 : Hình bánh xích lồng và bánh xích gắn liền với bánh cóc.

Hình 4.6 : Động cơ 59TYD-375-2B

Hình 4.7 : Cảm biến màu KEYENCE   FS2

Hình 4.8 : Cấu trúc cảm biến

Hình 4.9 : Các vị trí được đánh dấu để cảm biến phát hiện

Hình 4.10 : Sơ đồ mạch động lực

Hình 4.11 : Sơ đồ mạch điều khiển

Hình 4.12 : Mạch điện thực tế

Hình 4.13 : đèn neon loại T4-24W

Hình 5.1 : Mặt trước sản phẩm

Hình 5.2 : Mặt sau sản phẩm

Hình 5.3 : Cơ cấu hãm với kết cấu đòn bẩy.

Hình 5.4 : Cơ cấu hãm trục cuốn phim trên

Hình 5.5 : Cơ cấu hãm trục cuốn phim dưới.

Hình 5.6 : Miếng chắn sáng phía trong của cảm biến.

Hình 5.7 : Miếng chắn sáng thực tế.

CHƯƠNG MỘT

DẪN NHẬP

I. Đặt vấn đề

Quảng cáo là một bộ phận không thể thiếu được trong kinh doanh, nó là một hệ thống tiếp thị mang hiệu quả kinh tế cao. Các nhà kinh doanh đ khơng ngần ngại bỏ ra một số tiền lớn cho quảng co để nhanh chóng giới thiệu cc mặt hng của mình đến tận người tiêu dùng. Cịn ở Việt Nam ta, quảng cáo là một ngành mới xâm nhập từ khi bước vào nền kinh tế hàng hóa và phát triển mạnh từ sau Đại hội lần thứ VI của Đảng với nhiều hình thức đa dạng và phong phú.

II. Lý do chọn đề ti

      1. Lý do khch quan

Một doanh nghiệp - nhất l doanh nghiệp lớn, tầm cỡ thì nhu cầu khuyếch trương thương hiệu, đánh bóng tên tuổi là điều vô cùng cần thiết. Trong xu thế hội nhập và phát triển, trong môi trường kinh doanh sôi động và cạnh tranh như hiện nay, quảng cáo là một trong những công cụ đắc lực giúp cho các doanh nghiệp kinh doanh hiệu quả, tạo ấn tượng cho người tiêu dùng về sản phẩm – dịch vụ cũng như tạo nền tảng cho thương hiệu phát triển.

Từ những nguyên nhân trên đ lm nảy sinh loại bảng quảng cáo tự động có khả năng thay đổi các đoạn phim quảng cáo trên cùng một bảng hiệu tại cùng một vị trí.

Hình thức quảng co bằng bảng quảng co tự động đ được một số nơi thử nghiệm nhưng cịn nhiều hạn chế.

      2. Lý do chủ quan

Nhận thấy được nhu cầu trn, dựa vo kiến thức đ biết v những sản phẩm tương tự khác, tác giả quyết định nghiên cứu và chế tạo một loại bảng quảng co tự động, phù hợp với cc yu cầu của doanh nghiệp. Đề tài nghiên cứu này một mặt có thể giúp đáp ứng yêu cầu về quảng cáo của thị trường, mặt khác nhằm có thêm nhiều kiến thức và kinh nghiệm thực tế về lĩnh vực kỹ thuật.

III. Mục đích

            Đề tài này nhằm nghiên cứu và chế tạo bảng quảng cáo tự động có khả năng quảng cáo nhiều hình ảnh sản phẩm trn cng một bảng hiệu, làm cho người tiêu dùng biết được sản phẩm, hàng hóa đa dạng cũng như công dụng và các đặc tính, ưu điểm của các loại sản phẩm đó, từ đó nó trở thành phương tiện hữu hiệu để cho khách hàng biết về cửa hàng, sản phẩm, dịch vụ hoặc nhn hiệu hng hố.

IV. Nhiệm vụ đề tài

Đề tài này giải quyết các nhiệm vụ sau :

• Thiết kế và chế tạo hệ thống cơ khí cuốn phim.
• Thiết kế và lắp ráp hệ thống điện cho bộ điều khiển của máy.
• Nghiên cứu và ứng dụng cảm biến quang để điều khiển hoạt động của máy.

V. Phạm vi nghin cứu

Thiết kế và chế tạo bảng quảng cáo tự động với các chức năng :

• Tự động đổi hình sau một thời gian qui định.
• Dừng lại khi quay sang hình tiếp theo.
• Đảo chiều quay khi đ hết phim.

VI. Phương pháp nghiên cứu

• Nghin cứu ti liệu : tìm hiểu thơng tin về các sản phẩm tương tự đ cĩ.
• Phương pháp phân tích : phân tích cấu tạo, tính năng sản phẩm.
• Phương pháp tổng hợp : tổng hợp các kiến thức đ biết để giải quyết vấn đề.
• Phương pháp thực nghiệm : thử nghiệm sản phẩm trong các điều kiện khác nhau và khắc phục các nhược điểm.

VII. Đối tượng nghiên cứu

• Phương pháp triển khai chức năng chất lượng sản phẩm QFD.

• Hệ thống cơ khí truyền động.
• Hệ thống đảo chiều quay trục cuốn phim.
• Hệ thống điện điều khiển.
• Cảm biến nhận biết sự thay đổi về cường độ màu.

VIII. Abstract

The world economics has become more and more competitive each day. So, choosing the way to popularize your products effectively and cost less money is in bad need.

From that request, we have a special machine to advertise your products lively, attractively. It called “Automatic Billboard Advertisement”.    

With knowledge I have gotten from Technical Education University, I decided to choose “Design – Make Automatic Billboard Advertisement” to be my project.

...............................................................

CHƯƠNG HAI

 

PHƯƠNG PHÁP TRIỂN KHAI CHỨC NĂNG CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM

QUALITY FUNCTION DEPLOYMENT (QFD) [I]

 

1. Giới thiệu về QFD

QFD (Quality function Deployment) được diễn giải là trận đồ chức năng chất lượng, đó là một công cụ quan trọng trong ngành công nghiệp sản xuất để cải thiện chất lượng, QFD được nghiên cứu và phát triển tại Nhật cuối thập niên 1960, bởi Giáo sư Shigeru Mizuno và Yoji Akao. Mục đích của Mizuno và Yoji Akao là phát triển một phương pháp kiểm tra chất lượng chắc chắn trong đó sự thoả mn tu cầu của khách hàng được đưa vào sản phẩm trước khi tạo ra nó. Ý nghĩa quan trọng của việc kiểm soát chất lượng này là hướng đến việc cải thiện những vấn đề trong quá trình tạo ra sản phẩm cũng như quá trình sau đó và hướng sản phẩm sau cùng đạt đến những yu cầu của khch hng một cch cao nhất.

Mặc dù QFD được hình thnh vo cuối thập nin 1960, nhưng mi đến năm 1972 nó mới được ứng dụng tại xưởng đóng tàu Kobe của Mitsubishi Heavy Industry ở Nhật. QFD đạt đến đỉnh cao khi công ty sản xuất ôtô Toyota ứng dụng và phát triển thành một bảng chất lượng với một “mái ” phía bên trên và tên của bảng này là “ngôi nhà chất lượng”. Ngôi nhà chất lượng mới trở nên quên thuộc ở Hoa Kỳ từ 1998.

Từ 1983, QFD mới được đến Mỹ và châu Âu. Một trường hợp nghiên cứu đầu tiên được ghi nhận vào năm 1986, khi Kelsey Hayes sử dụng QFD để phát triển máy cảm biến với đầy đủ yêu cầu khách hàng. Khi QFD trở nên phổ biến hơn, những người sử dụng QFD bắt đầu nhận thấy khi kết hợp sử dụng nhiều bảng và ma trận của QFD nó sẽ trở nên hữu ích hơn. Mi cho đến khi American Supplier Institute phát triển và ứng dụng sơ đồ QFD thông qua 4 giai đoạn (kết hợp 4 QFD đơn) thì QFD mới được ứng ụng một cách phổ biến cho những khâu thiết kế mang tính chất phức tạp.

Gần đây đ bắt đầu có những nghiên cứu ứng dụng QFD vào ngành xây dựng. QFD dần dần được biết đến và trở thành một công cụ sử dụng trong ngành công nghiệp xây dựng, chẳng hạn như xác định r mục tiu của cc dự n, sự nng cấp hệ thống my tính trong văn phịng, xc định các đặc trưng thiết kế cách bố trí bên trong của những căn hộ chung cư, thiết kế xây dựng cho những căn hộ với chi phí thấp, xử lý những yu cầu của khch hng, mơi trường động trong thiết kế, xây dựng, thống nhất giữa thiết kế và sản xuất khung nhà gỗ nhiều tầng. Những lợi ích có được từ việc ứng dụng nó bao gồm việc nâng cao sự trả lời những yêu cầu của khách hàng hoạch định hoàn thiện, giảm thiểu thời gian thiết kế lại một cách tối thiểu…

Tại Việt Nam, việc nghiên cứu và ứng dụng QFD vào lĩnh vực xây dựng cũng như quản lý xy dựng chưa được phát triển. Chúng tôi mong muốn giới thiệu về một công cụ mới và hiệu quả để ứng dụng vào lĩnh vực xây dựng, nhất là trong quản lý chất lượng sản phẩm xây dựng và những lợi ích từ QFD.

II. Cơ sở lý thuyết pht triển ứng dụng của QFD

Một cch khi qut thì QFD triển khai theo nguyn tắc tun thủ phương châm: khách hàng là người đề ra các tiêu chí vị chất lượng sản phẩm và nhà sản xuất phải đáp ứng đến mức tối đa nguyên tắc này. Chỉ có đáp ứng các tiêu chí chất lượng sản phẩm do khách hàng đề xuất thì doanh nghiệp mới được khách hàng tín nhiệm và đó là tiền đề để doanh nghiệp pht triển.

QFD là một cấu trúc kỹ thuật để giải quyết những bài toán kết hợp việc phát triển và cải thiện sản phẩm. Nó thường kết hợp hệ thống các ma trận với quan hệ tương hỗ lẫn nhau, thông thương bao gồm 4 giai đoạn:

1. Giai đoạn lập ý tưởng vị chất lượng và lập các biện pháp thi hành, được gọi là lập ma trận hoạch định ;
2. Giai đoạn lập thiết kế thực hiện được gọi là lập ma trận thiết kế;
3. Giai đoạn lập biện pháp thực thi được gọi là lập ma trận điều hành;
4. Giai đoạn thực hiện các phép kiểm tra, kiểm soát theo các tiêu chí đ đề ra để khẳng định chất lượng hàng hoá, được gọi là lập ma trận kiểm soát. (hình 2.1)                       

Hình 2.1. Bốn giai đoạn của QFD (dựa theo sơ đồ của Yi Qing Yang)

 

              Hình 2.2. Ngôi nhà chất lượng (dựa theo sơ đồ của QFD INTSTITUTE)

                                                                                                                                                        

  Thông qua 4 giai đoạn trên, những yêu cầu của khách hàng được chuyển tải thành các yêu cầu về kỹ thuật, tiếp theo những yêu cầu sẽ được đưa vào những đặc tính cấu thành sản phẩm, sau đó sẽ là các bước xử lý v cc bước điều hành để tạo ra sản phẩm cuối cùng (sản phẩm xây dựng). Với mỗi ma trận dùng để chuyển tải trong một quá trình trung gian được gọi là “ngôi nhà chất lượng” hay là một QFD đơn. (hình 2.2)

1. Yêu cầu khách hàng

Đây là phần đầu tiên và quan trọng nhất của ma trận trong ngôi nhà chất lượng. Danh mục thông tin về những yêu cầu của khách hàng cho sản phẩm sẽ được mô tả theo ngôn ngữ của họ, hay cịn gọi l tiếng nĩi của khch hng (the voice of the customer).

Những thông tin này được thu thập thông qua quá trình giao tiếp với khch hng. Khch hng được khuyến khích để mô tả những gì họ cần v cc vấn đề của họ đối với sản phẩm. Danh mục những yêu cầu đ thu thập ny sẽ dược đưa vào trong ngôi nhà chất lượng. Một cấu trúc biểu đồ quan hệ và cây sẽ được xây dựng thông qua những tin thu thập. 

 

Hình 2.3. Ngôi nhà chất lượng cho một giai đoạn thiết kế (dựa theo sơ đồ của A. Kusiak, San Diego, CA, 1999)

2. Ma trận  hoạch định

 Ma trận hoạch định nằm phía bên phải của ngôi nhà chất lượng có một số mục đích. Thứ nhất, nó sẽ xác định lại những yêu cầu ưu tiên và những cái chấp nhận được của sản phẩm hiện tại. Thứ hai, nó cho phép những cái được ưu tiên sắp xếp trở lại dựa trên mối quan tâm của nhóm thiết kế về những cái ưu tiên này.

Để định lượng được những cái này thường sử dụng bảng câu hỏi (questionaire) cho khách hàng. Quan trọng nhất và việc đầu tiên phải kể đến đối với phần này là xếp hạng mức độ quan trọng. Đây chính là quá trình định lượng đối với mối quan hệ giữa các yêu cầu của khách hàng.

     3. Yêu cầu kỹ thuật

Phần này thể hiện các đặc trưng kỹ thuật hay là tiếng nói của công ty, nó mô tả đặc tính sản phẩm của công ty. Các thông tin này được nhóm thiết kế QFD xác định dựa trên những đặc trưng định lượng được mà họ nhận thấy nó có liên quan với yêu cầu của khách hàng.

Cũng với cách thức như phần một, ở đây những yêu cầu của khách hàng được phân tích và lập ra một cấu trúc, biểu đồ quan hệ và biểu đồ cây được ứng dụng để làm r hơn các đặc trưng sản phẩm.

4.  Mối quan hệ tương quan

Phần 4 chính là phần thân của ngôi nhà chất lượng và có thể tốn rất nhiều thời gian để hoàn tất. Mục đích của nó chuyển những yêu cầu của khách hàng vào đặc tính kỹ thuật của sản phẩm.

Cấu trúc của nó là ma trận với 2 kích thước chuẩn gồm những cell để liên kết những yêu cầu riêng rẽ của khách hàng và yêu cầu kỹ thuật. Nhiệm vụ của nhóm QFD là xác định những mối quan hệ hay tương quan quan trọng nhất. Sau đó sẽ có sự sắp xếp, đánh giá mức độ quan trọng và cho điểm trước khi hoàn tất.

5. Ma trận tương quan (mái nhà của chất lượng)

Một ma trận tam giác “dạng mái” sẽ xác định yêu cầu kỹ thuật và đặc tính sản phẩm, nó hỗ trợ hay ngăn những phần khác. Cũng như trong phần 4, nhóm QFD sẽ so sánh từng yêu cầu kỹ thuật với những yêu cầu cũng như đặc tính kỹ thuật bên cạnh. Với mỗi cell thì cu hỏi được đặt ra là “ cải thiện yêu cầu này có làm giảm giá trị hay tăng lên yêu cầu kỹ thuật khác?” Nếu câu trả lời là giảm gi trị yu cầu kỹ thuật khc thì sẽ đánh dấu vào trong cell bằng một ký hiệu (chẳng hạn -) v ngược lại đánh dấu bằng ký hiệu +.

6. Mục tiêu

Đây là phần cuối cùng của ngôi nhà chất lượng, nó được hoàn tất và đưa ra những kết luận. Thường nó gồm 3 phần:

• Đặc tính kỹ thuật ưu tiên.
• Đánh giá đối thủ cạnh tranh.
• Mục tiêu sản phẩm.

CHƯƠNG BA

 

ỨNG DỤNG QFD CHO BẢNG QUẢNG CÁO TỰ ĐỘNG

 

1. Xác định những nhu cầu của khách hàng về sản phẩm.
   1. Phương pháp xác định :

Thu thập thông tin bao gồm việc tiếp xúc với khách hàng và những kinh nghiệm rút ra từ các sản phẩm trước. Phương pháp thông dụng được dùng là điều tra phỏng vấn

 

Việc phỏng vấn thường ít tốn kém và cho phép người thiết kế tiếp cận trực tiếp với khách hàng của sản phẩm. Từ  đó, họ có thể quan sát và thu thập những ý kiến quan trọng về các nhu cầu đối với sản phẩm. Ngoài ra, việc tìm hiểu về các sản phẩm hiện có cũng giúp ta có thêm nhiều kinh nghiệm trong việc thiết kế và chế tạo sản phẩm sau này.

           

2. Tìm hiểu thông tin về nhu cầu khách hàng :

            Quá trình tìm hiểu được thực hiện bằng cách hỏi trực tiếp khách hàng, từ đó rút ra những nhu cầu chính của họ.

           

            Kết quả thu được sau khi phỏng vấn 10 khách hàng
 

TT	Lời phát biểu của khách hàng	Nhận định nhu cầu
1	Tôi muốn chi phí quảng cáo không quá lớn	Giá thành hợp lý
2	Hy vọng nó không đắt so với bảng quảng cáo truyền thống
3	Tôi thường thay đổi các bảng quảng cáo, vì thế chúng phải dễ dàng tháo lắp	Dễ lắp đặt và sử dụng
4	Tôi muốn để nó bên ngoài mà không cần bảo dưỡng nhiều	Độ bền cao
5	Để nó phơi gió phơi mưa có sao không ?
6	Nếu nó nặng quá sẽ không tốt cho việc vận chuyển	Không quá nặng
7	Tôi muốn dễ dàng tìm mua các linh kiện thay thế khi nó hư	Linh kiện thông dụng và dễ thay thế
8	Các linh kiện thay thế không quá đắt và khó tìm
9	Liệu nó có bị thấm nước mưa không ?	Chịu được thời tiết
10	Ánh sáng mặt trời không làm hỏng phim
11	Tôi muốn các đoạn quảng cáo chạy nhanh chậm tùy thích	Có khả năng điều chỉnh thông số hoạt động
12	Tôi muốn mọi người đều nhìn thấy nó về đêm	Dễ dàng quan sát

 

Bảng 3.1. Kết quả phỏng vấn khách hàng

3. Xác định yêu cầu của khách hàng và mối quan hệ của chúng :

Sau khi phỏng vấn 10 khách hàng và xem xét một vài sản phẩm đã biết, ta có được danh sách các yêu cầu về sản phẩm mới.

           

• Giá thành rẻ.
• Dễ lắp đặt.
• Độ bền cao.
• Chịu được thời tiết.
• Khối lượng nhẹ.
• Linh kiện dễ thay thế.
• Có khả năng điều chỉnh thông số hoạt động.
• Dễ dàng quan sát.

 

Mối liên hệ về mức độ quan trọng của các yêu cầu khác nhau chủ yếu để cân bằng các yếu tố khác nhau để đạt được sản phẩm tốt nhất. Vì thế, các yêu cầu được đánh giá từ 1 đến 5 tùy theo mức độ quan trọng của chúng.

 

TT	Yêu cầu của người tiêu dùng	Mức độ quan trọng
1	Giá thành rẻ	5
2	Dễ lắp đặt	3
3	Độ bền cao	4
4	Chịu được thời tiết	4
5	Khối lượng nhẹ	2
6	Linh kiện dễ thay thế	3
7	Có khả năng điều chỉnh thông số hoạt động	1
8	Dễ dàng quan sát	5

 

                   Bảng 3.2  Mức độ quan trọng các yêu cầu của người tiêu dùng

 

II. Thiết lập đặc tính các chi tiết kỹ thuật của sản phẩm :

1. Bảng mức độ quan trọng của các đặc tính kỹ thuật sản phẩm :

 

Thứ tự	Đặc tính kỹ thuật	Độ quan trọng	Đơn vị
1	Kích thước khung	4	Mét
2	Kích thước phim	4	Mét
3	Tổng khối lượng	2	Kg
4	Giá thành sản xuất	5	VNĐ
5	Chu kì bảo dưỡng	2	Tháng
6	Vật liệu có tính chống gỉ, ăn mòn	3	%/tháng
7	Nguồn điện	1	Watt
8	Động cơ AC	2	Watt
9	Đèn chiếu sáng	5	Watt
10	Cơ cấu truyền động đảo chiều	5
11	Mạch điều khiển	2

 

Bảng 3.3  Mức độ quan trọng của các đặc tính kỹ thuật sản phẩm

 

2. Ma trận về mối quan hệ giữa đặc tính kỹ thuật và yêu cầu của khách hàng :

2.1. Ma trận về mối quan hệ giữa đặc tính kỹ thuật và yêu cầu của khách hàng.

 

Đặc tính kỹ thuật               Yêu cầu của người tiêu dùng

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Kích thước khung

Kích thước phim

Tổng khối lượng bảng

Giá thành sản xuất

Chu kì bảo dưỡng

Vật liệu có tính chống gỉ, ăn mòn

Nguồn điện

Động cơ AC

Đèn chiếu sáng

Mạch điều khiển

Cơ cấu truyền động đảo chiều

1

Giá thành rẻ

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

2

Dễ lắp đặt

•

•

•

3

Độ bền cao

•

•

•

4

Chịu được thời tiết

•

5

Khối lượng nhẹ

•

•

6

Linh kiện dễ thay thế

•

•

•

•

7

Có khả năng điều chỉnh thông số hoạt động

•

8

Dễ dàng quan sát

•

•

 

Bảng 3.4  Ma trận về mối quan hệ giữa đặc tính kỹ thuật và yêu cầu của khách hàng.

 

2.2. Mối liên hệ giữa yêu cầu của khách hàng và bảng đặc điểm kỹ thuật:

Đây là bước đầu tiên trong bảng tính để tạo danh sách yêu cầu của khách hàng và những đặc điểm kỹ thuật. Yêu  cầu khách hàng là những đặc tính của sản phẩm mà khách hàng ưa thích. Những đặc tính này được xác định thông qua một số biện pháp điều tra thị trường. Chúng là những thước đo chủ yếu về những nhu cầu của khách hàng.

 

Mặt khác, bảng đặc điểm kỹ thuật bao gồm những thước đo về các giá trị cụ thể mà sản phẩm có thể đạt được. Bảng đặc điểm kỹ thuật là một cuộc kiểm tra hoặc là thước đo để xác định sản phẩm đó liệu có thỏa mãn những yêu cầu của người dùng không. Biện pháp để xác định bảng đặc điểm kỹ thuật là nhìn vào từng yêu cầu khách hàng và đưa ra những giá trị phù hợp với các thước đo độ thỏa mãn của sản phẩm đối với từng nhu cầu cụ thể của khách hàng.

...............................................................................................................

CHƯƠNG BỐN

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BẢNG QUẢNG CÁO TỰ ĐỘNG

I. Nguyên lý hoạt động :

1. Nguyên lý :

Sử dụng cơ cấu truyền động xích, đảo chiều bằng hai khối bánh cóc con cóc và đĩa quay lồng không chứa cơ cấu 4 khâu bản lề.

2. Sơ đồ nguyên lý :

Hình 4.1 Sơ đồ nguyên lí

Chú thích :

T1, T2 : trục cuốn phim trên và dưới.

Z1 : bánh xích cố định nối với motor truyền chuyển động quay cho cơ cấu.

Z2 : bánh xích lồng không chứa một cơ cấu 4 khâu bản lề.

Z3, Z4 : hệ bánh xích-bánh cóc gắn liền nhau.

Z5, Z6 : bánh xích cố định nối với trục cuốn phim.

Hoạt động của hệ thống dựa vào nguyên lý trên sẽ được trình bày rõ ở mục II.2

II. Trục trung gian :

1. Cấu tạo :

Gồm một bánh xích lồng không trên đó lắp một cơ cấu 4 khâu bản lề và 2 khối bánh xích lắp liền bánh cóc ngược chiều nhau.

Hình 4.2  từ trái sang : trục, bánh xích-bánh cóc, bánh xích lồng không.

2. Nguyên tắc hoạt động :

Trên bánh xích lồng không có một cơ cấu 4 khâu bản lề được gắn thêm 2 chốt vào 2 khớp của khâu chuyển động song phẳng.

Hình 4.3   Bánh xích lồng không và cơ cấu 4 khâu bản lề.

Hình 4.4  Bánh xích gắn liền với bánh cóc.

Khi động cơ hoạt động truyền chuyển động quay vào bánh xích lồng không có chứa cơ cấu 4 khâu bản lề, do 2 bánh cóc ngược chiều nhau nên một khớp sẽ trượt theo profin của bánh cóc A làm cho khớp còn lại ăn vào bánh cóc B. Chuyển động quay của động cơ sẽ được truyền vào khối bánh xích và bánh cóc B trong khi khối bánh xích và bánh cóc A quay lồng không. Trục cuốn phim lắp liền bánh xích ăn khớp với bánh xích B sẽ chuyển động với vai trò bánh chủ động kéo trục cuốn còn lại quay tự do bị động theo thông qua cuộn phim.

Hình 4.5  Cơ cấu truyền xích, đảo chiều bằng 2 khối bánh cóc con cóc

và đĩa quay lồng không

             

Kết cấu này giải quyết vấn đề vận tốc dài luôn thay đổi khi đường kính trục thay đổi do bề dày cuộn phim thay đổi.

III. Cơ cấu truyền xích

1. . Tính toán bộ truyền :

1. Số vòng quay động cơ :

      Để đơn giản việc tính toán, ta chọn tỉ số truyền của các cặp bánh xích i = 1.

Dựa vào số lượng phim và yêu cầu kết cấu gọn nhẹ, ta chọn đường kính trục cuốn phim

d = 49 mm, vận tốc dài của phim V = 3 m/phút.

Từ đó ta có số vòng quay của động cơ là n = V/2πR  ≈ 16,18 vòng/phút.

Để phù hợp với các tiêu chuẩn động cơ hiện có trên thị trường, ta chọn n = 15 vòng/phút.

1. Động cơ truyền động :

Công suất động cơ được xác định theo công thức :

                     [II]

T    : moment ( đơn vị lb-ft)
HP : công suất ( mã lực )
5252 : hằng số
rpm  : số vòng quay/phút

Từ các tính toán, ta có moment T ≈ 85 kg.cm ≈ 6,1 lb-ft

1. Chọn động cơ :

Hình 4.6  Động cơ điện xoay chiều model 59TYD-375-2B, sử dụng nguồn 220V 50/60Hz, công suất 13W, tốc độ quay 15 vòng/phút ( quay thuận và nghịch).

Đặc tính kỹ thuật động cơ : Hai dây vàng và đỏ được nối với một tụ điện 0,47µF, dây đen là dây nguội. Khi nguồn được nối giữa dây đen và đỏ thì động cơ sẽ quay thuận, khi nối giữa dây đen và vàng thì động cơ sẽ quay nghịch.

1. Tính sức bền chi tiết :

1. Trục cuốn phim :

Đối với trục, độ bền thường là chỉ tiêu quan trọng nhất về khả năng làm việc, do đó trục thường được thiết kế theo điều kiện độ bền. Tùy trường hợp còn phải xét đến độ cứng và dao động của trục.

Ứng suất trên trục chủ yếu do lực tác dụng của các chi tiết máy truyền động lắp trên trục gây ra. Các lực này gây nên uốn, xoắn, kéo hoặc nén, ngoài ra còn có trọng lượng bản thân trục và moment ma sát trong ổ tác dụng lên trục, nhưng nhiều khi bỏ qua không tính đến vì trị số của chúng khá nhỏ.

Để tính sơ bộ độ bền trục, ta có thể tham khảo tài liệu Chi tiết máy, tập 2 do GS.TS Nguyễn Trọng Hiệp biên soạn.

Trục cuốn phim được chọn có các thông số kỹ thuật như sau :

Vật liệu trục : ống sắt mạ kẽm Ø49 mm, chiều dài 1,27 m, dày 4 mm.

Thể tích trục : V = πh( R² – r²) ≈ 1,79 dm³.

Trọng lượng riêng của sắt d = 7,8 kg/ dm³.

Trọng lượng của trục : P = dV = 7,8 x 1,79 ≈ 13,99 kg.

Phim có trọng lượng gần 2,4 kg đặt trên trục

1. Các bộ phận khác :

Đối với các chi tiết còn lại, do tải quá nhỏ nên các tính toán khác có thể bỏ qua.

1. Bản vẽ chi tiết

Các bản vẽ chi tiết được trình bày tại phần phụ lục.

IV. Khung mạng truyền động :

Các bản vẽ chi tiết được trình bày tại phần phụ lục.

V. Mạch điện điều khiển :

1. Cảm biến :

      Để nhận biết vị trí các điểm dừng trên phim, ta sử dụng cảm biến quang thu nhận sự thay đổi cường độ sáng tối của màu sắc.

Hình 4.7  Cảm biến màu KEYENCE   FS2

 

Loại cảm biến : KEYENCE    FS2

Nhà sản xuất : KEYENCE CORP

Made in Japan

2. Cấu trúc cảm biến :

Hình 4.8  Cấu trúc cảm biến

1. Đầu thu phát là nơi laser được phát ra và thu về để phân tích. Cảm biến có khả năng nhận biết sự thay đổi về cường độ sáng, tối của các màu.
2. MODE : có một cần gạt để lựa chọn giá trị ban đầu ngõ ra của cảm biến là 0 hoặc 1.
3. SENS : dùng để tăng giảm độ nhạy của cảm biến bằng cách xoay vít điều chỉnh theo chiều kim đồng hồ ( tăng ) hoặc ngược chiều kim đồng hồ ( giảm).
4. Đèn báo tín hiệu : dùng để báo hiệu khi ngõ ra cảm biến thay đổi giá trị. Đèn đỏ sáng khi ngõ ra thay đổi, đèn xanh sáng khi có sự thay đổi về cường độ màu sắc nhưng không đủ mạnh để cảm biến thay đổi ngõ ra.
5. Còi báo tín hiệu : báo hiệu bằng âm thanh khi cảm biến thay đổi giá  trị ngõ ra.
6. TIMER : trì hoãn thời gian thay đổi giá trị ngõ ra khi tín hiệu đầu vào cảm biến thay đổi.
7. Dây dẫn có 4 dây bên trong :
   • Nâu : 12-24V DC.
   • Xanh da trời : 0 V.
   • Đen : out 40V 100mA max.
   • Cam : stability 40V 50mA max.

3. Vị trí đặt cảm biến và cách đánh dấu phim :

      Do ở rìa hai bên của phim là một đường viền đen nên ta sử dụng vạch trắng đánh dấu các vị trí cần thiết. Cảm biến sẽ dựa vào các vị trí này để dừng hay đảo chiều quay.

Hình 4.9  Các vị trí được đánh dấu để cảm biến phát hiện.

 

Để thỏa mãn yêu cầu hoạt động, ta sử dụng 02 cảm biến đặt 2 bên mép phim. Cảm biến bên phải có chức năng xác định vị trí để dừng các hình giữa phim. Cảm biến bên trái có chức năng xác định vị trí đầu và cuối của cuộn phim để dừng và đảo chiều quay động cơ.

4. Mạch điện điều khiển :

1. Sơ đồ mạch động lực :

Hình 4.10Sơ đồ mạch điện điều khiển : ( Hình 4.11 )

1. Mạch điện thực tế :

Hình 4.12  (từ trái sang, trên xuống): Bộ biến áp AC-DC, cầu dao CB, timer, các relay K1, CB1, K2, CB2, K3, K4.

1. Giải thích hoạt động :

Mạch sử dụng nguồn điện xoay chiều 220V. Khi bật công tắc, nguồn điện sẽ được đưa vào bộ biến đổi điện áp AC-DC, đầu ra là dòng điện 12V DC.

Đầu nâu 2 cảm biến được nối vào nguồn 12V DC, đầu đen được nối với relay CB1 hoặc CB2. Khi cuộn phim quay đến vị trí được đánh dấu, đầu ra cảm biến thay đổi giá trị kích CB1 hoặc CB2 hoạt động.

Khi cảm biến 1 hoạt động, nó sẽ ngắt mạch động cơ trong một khoảng thời gian do timer KT qui định ( KT có giá trị trong khoảng từ 0 đến 60 giây). Sau đó KT đóng mạch làm động cơ hoạt động kéo cuộn phim tiếp tục quay.

Khi cảm biến 2 hoạt động, nó cũng ngắt mạch động cơ tương tự cảm biến 1, đồng thời đóng mạch một trong hai relay K1 hoặc K2 ( khi K1 đóng thì K2 mở và ngược lại). Relay K1 có tác dụng đóng relay K3, relay K2 có tác dụng hở mạch K3.

Khi K3 đóng, nguồn sẽ được nối giữa dây đen và đỏ làm động cơ quay thuận. Khi K3 hở, nguồn được nối giữa dây đen và vàng làm động cơ quay nghịch.

VI. Chiếu sáng :

1. Hệ thống chiếu sáng

Do yêu cầu quan sát về đêm, bảng được lắp thêm một dãy gồm 08 đèn néon loại T4-24W, sử dụng nguồn 220V 50Hz để phục vụ việc chiếu sáng.

Hình 4.13  đèn néon loại T4-24W.

 

2. Ảnh hưởng của nhiệt độ từ bóng đèn và hệ thống đến hoạt động của máy

Dưới hoạt động của bóng đèn và động cơ, nhiệt lượng tỏa ra có thể ảnh hưởng xấu đến quá trình làm việc của bảng và làm giảm tuổi thọ phim. Do đó, ta đã tiến hành thử nghiệm đo đạc nhiệt độ của máy, đèn và phim khi cho máy hoạt động liên tục một thời gian.

Sau đây là kết quả thực nghiệm về ảnh hưởng do nhiệt độ từ đèn đến phim :

Thời gian (giờ)	Nhiệt độ hộp (ºC)	Nhiệt độ đèn (ºC)	Nhiệt độ phim (ºC)
0	26	26	26
1	28,5	41	31
2	29	41	31
3	30	41	31
5	31	42	31

Bảng 5.1  Kết quả đo nhiệt độ máy

Sau 05 giờ, nhiệt độ đạt giá trị bão hòa, máy vẫn hoạt động ổn định. Từ kết quả trên, ta kết luận hoạt động của máy và các bóng đèn không làm ảnh hưởng lớn đến độ bền của phim.

..................................................................................

CHƯƠNG SÁU

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

I. Kết luận

            Sau thời gian thực hiện đề tài “ Thiết kế - chế tạo bảng quảng cáo tự động” cùng với nhiều cố gắng và nổ lực thực hiện cùng với sự tận tình hướng dẫn của thầy Trần Minh Thuận, đồ án này đã hoàn thành đúng thời gian qui định theo yêu cầu đặt ra là chế tạo bảng quảng cáo tự động.

Để thực hiện được yêu cầu trên tác giả đã nghiên cứu, tìm hiểu về các loại cảm biến, mạch điện, các cơ cấu cơ khí phục vụ cho yêu cầu của đề tài. Về các phương pháp lựa chọn sản phẩm dựa trên yêu cầu của khách hàng, thiết kế và lắp đặt hệ thống cơ khí và điện, kết hợp các phần ấy một cách nhịp nhàng trong hoạt động.

Nội dung chính của đề tài này bao gồm những phần chính sau:

• Phần kiến thức:
  • Kiến thức phương pháp QFD.
  • Kiến thức cơ bản về các loại cảm biến.
  • Kiến thức về mạch điện.
  • Phương pháp truyền động trong cơ khí: đai , bánh răng. . .
  • Phương pháp phối hợp các cơ cấu.

• Phần thiết kế và chế tạo:
  • Thiết kế và chế tạo hệ thống cuốn phim dùng xích.
  • Thiết kế cơ cấu đảo chiều quay trục cuốn phim.
  • Thiết kế mạch điện và thi công mạch.
  • Sử dụng cảm biến để nhận biết vị trí phim.
  • Chế tạo thành công các cơ cấu.
  • Lắp ráp và kiểm tra.
  • Khắc phục các nhược điểm của máy.

Trên đây là những nội dung đã thực hiện được trong tập luận văn này.

II. Hướng phát triển đề tài:

Do cảm biến hoạt động lâu có thể xuống cấp, làm việc không chính xác, từ đó dẫn đến lỗi không nhận vị trí đảo chiều quay của phim, làm phim có thể bị kéo rách. Do giá thành các đoạn phim tương đối đắt nên những hư hỏng trên sẽ gây rất nhiều trở ngại cho nhà quảng cáo. Có thể khắc phục lỗi trên bằng cách gắn cảm biến đo vòng quay để phát hiện lỗi cuốn hết phim.

Mặt khác, bạn chỉ thu được những kết quả tốt nhất với loại hình này nếu bạn biết đặt biển quảng cáo ở những chỗ gây chú ý như các con phố lớn hay các trục giao thông chính, vì thế bạn nên làm cho bảng trông thật bắt mắt như thiết kế hay trang trí bên ngoài bảng những bộ đèn…

Hiện tại, vỏ máy bên ngoài được làm bằng tole nên có trọng lượng lớn, trong tương lai sẽ được cải tiến làm bằng nhựa đúc để sản phẩm trở nên gọn nhẹ.

Đó là những yêu cầu mà nhóm chưa có điều kiện thực hiện. Mong rằng đề tài này sẽ được các bạn sinh viên khóa sau tiếp tục thực hiện những yêu cầu trên và khắc phục được những hạn chế của đề tài này để tạo ra một sản phẩm có chất lượng cao đưa vào sử dụng trong thực tế sản xuất.

PHỤ LỤC

 

Danh sách các bản vẽ AutoCAD

Hình 1   : Khâu chuyển động song phẳng.

Hình 2   : Khâu chủ, bị động .

Hình 3   : Kết nối 4 khâu bản lề.

Hình 4   : Bánh xích đổi chiều.

Hình 5   : Bánh cóc một chiều.

Hình 6   : Trục cuốn phim.

Hình 7   : Khối bánh đai đầu trục cuốn 1.

Hình 8   : Khối bánh đai đầu trục cuốn 2.

Hình 9   : Bít đỡ đầu trục cuốn 1 và 2.

Hình 10 : Hệ thống truyền động xích.

Hình 11 : Khung mạng truyền động.