THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY LÀM SẠCH NHÃN HÀNG HÓA
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
TÍNH TOÁN MÁY LÀM SẠCH NHÃN HÀNG HÓA, thuyết minh THIẾT KẾ MÁY LÀM SẠCH NHÃN HÀNG HÓA, quy trình sản xuất MÁY LÀM SẠCH NHÃN HÀNG HÓA, bản vẽ nguyên lý MÁY LÀM SẠCH NHÃN HÀNG HÓA, bản vẽ THIẾT KẾ MÁY MÁY LÀM SẠCH NHÃN HÀNG HÓA, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN.. 3
TÓM TẮT ĐỒ ÁN.. 4
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU.. 5
1.1 Tổng quan về nhãn hàng hoá. 5
1.2 Đặc điểm máy làm sạch. 8
1.3 Kết cấu máy. 8
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG HƯỚNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP VỀ THIẾT KẾ MÁY LÀM SẠCH NHÃN HÀNG HOÁ 10
2.1 Yêu cầu của đề tài 10
2.2 Phương hướng và giải pháp thực hiện: 10
2.3 Trình tự các công việc tiến hành. 17
CHƯƠNG 3: CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY.. 18
3.1 Nguyên lý máy làm sạch nhãn. 18
3.2 Năng suất máy và vận tốc kéo nhãn. 18
3.3 Phân tích, xác định lực tác dụng. 19
3.4 Lực lau bụi: 24
3.5 Xác định lò xo. 24
3.6 Xác định áp lực lớn nhất 27
3.7 Tính toán, thiết kế các chi tiết cơ bản. 28
3.8 Hệ thống điều khiển_mạch điện. 46
3.9 Cấu tạo, chức năng của các bộ phận chính của máy: 47
CHƯƠNG 4: CHƯƠNG IV: CHẾ TẠO _ THỰC NGHIỆM _ ĐÁNH GIÁ.. 53
4.1 Chế tạo: 53
4.2 Thực nghiệm: 53
4.3 Đánh giá. 53
KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ 54
LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian học tập tại trường , sinh viên đã tích luỹ được rất nhiều kiến thức về kỹ thuật. Tuy nhiên, để trở thành một kỹ sư thì sinh viên cần những kiến thức, kinh nghiệm từ thực tế, phải áp dụng được những gì mình đã học được ở trường vào thực tế sản xuất. Đồ án tốt nghiệp là một cơ hội tốt để sinh viên đạt được điều này. Đó là lý do nhóm sinh viên thực hiện đồ án: “Tính toán thiết kế máy làm sạch nhãn hàng hoá – Chế tạo mô hình thu nhỏ”. Do thời gian nghiên cứu tương đối ngắn, tài liệu tham khảo và kiến thức còn hạn chế nên đồ án khó tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong được sự góp ý nhiệt tình của quý thầy cô và các bạn sinh viên.
TÓM TẮT ĐỒ ÁN
Tính toán _ thiết kế máy làm sạch nhãn hàng hoá
- Tìm hiểu nguyên nhân, tính chất bụi bám trên nhãn hàng hoá
- Phân tích, đánh giá các phương pháp làm sạch bụi
- Phân tích, đánh giá các phương pháp tách tờ nhãn
- Chọn ra phương án thích hợp nhất
- Thiết kế nguyên lý máy làm sạch nhãn
- Chế tạo mô hình đơn giản kiểm nghiệm nguyên lý
- Tính toán, thiết kế máy
Chế tạo _ thực nghiệm _ đánh giá
- Chế tạo mô hình máy thu nhỏ
- Chạy thử, kiểm tra các yêu cấu thiết kế: năng suất, mức độ ổn định…
Đánh giá, phân tích các vấn đề còn thiếu sót từ đó đưa ra phương hướng, giải pháp hoàn thiện thiết kế.
CHƯƠNG 1:GIỚI THIỆU
1.1Tổng quan về nhãn hàng hoá
1.1.1Khái niệm
Nhãn hiệu hàng hoá là những dấu hiệu để phân biệt hàng hoá, dịch vụ cùng loại của các cơ sở sản xuất, kinh doanh khác nhau. Những dấu hiệu này có thể là bản viết, bản in, bản vẽ, bản chụp của chữ, hình vẽ, hình ảnh được dán, in, đính, đúc, chạm, khắc trực tiếp trên hàng hoá, bao bì thương phẩm của hàng hoá hoặc trên các chất liệu khác được gắn trên hàng đó.
Nhãn hàng hóa
Ngoài ra còn có các định nghĩa khác:
- Nhãn hiệu tập thể: là nhãn hiệu dùng để phân biệt hàng hoá, dịch vụ của các thành viên của tổ chức là chủ sở hữu nhãn hiệu đó với hàng hoá, dịch vụ của tổ chức, cá nhân không phải là thành viên của tố chức đó.
- Nhãn hiệu chứng nhận: là nhãn hiệu mà chủ sở hữu nhãn hiệu cho phép tổ chức, cá nhân khác sử dụng trên hàng hoá, dịch vụ của tổ chức, cá nhân đó để chứng nhận các đặc tính về xuất xứ, nguyên liệu, vật liệu, cách thức sản xuất hàng hoá, cách thức cung cấp dịch vụ, chất lượng, độ chính xác, độ an toàn hoặc các đặc tính khác của hàng hoá, dịch vụ mang nhãn hiệu.
- Nhãn hiệu liên kết: là các nhãn hiệu do cùng một chủ thể đăng ký, trùng hoặc tương tự nhau dùng cho sản phẩm, dịch vụ cùng loại hoặc tương tự nhau hoặc có liên quan với nhau.
- Nhãn hiệu nổi tiếng: là nhãn hiệu được người tiêu dùng biết đến rộng rãi trên toàn lãnh thổ Việt Nam và thế giới.
1.1.2Nguyên vật liệu dùng để sản xuất nhãn hàng hoá
Để làm ra một sản phẩm nhãn hiệu hàng hóa hoàn chỉnh ta cần phải dùng nhiều nguyên vật liệu khác nhau. Những loại nguyên vật liệu này có phần quyết định tới quá trình công nghệ và ảnh hưởng tới giá thành cũng như chất lượng của sản phẩm. Nguyên vật liệu đó có thể chia thành 2 nhóm cơ bản sau:
- Nhóm nguyên vật liệu trực tiếp tham gia vào việc hình thành sản phẩm như: phôi liệu (các loại giấy, nhựa, kim loại, gỗ…), mực in.
- Nhóm nguyên liệu không trực tiếp tham gia vào việc hình thành sản phẩm nhưng lại có vai trò quyết định cho việc ra đời sản phẩm như: hợp kim, phim ảnh, dầu mỡ, hóa chất…
Nhìn chung trong công nghệ sản xuất nhãn hàng hóa, 2 thành cơ bản nhất là giấy in, mực in.
1.1.3Phân loại nhãn hàng hoá
- Phân theo hình dạng : Nhãn hàng hóa hiện nay rất đa dạng. Tùy theo mẫu yêu cầu của từng khách hàng khác nhau mà hình dạng nhãn hàng hóa cũng khác nhau. Nhãn có thể là biên dạng vuông, chữ nhật, tròn hay một biên dạng nào đó bất kỳ. Biên dạng của tờ nhãn hình thành nên nhờ vào khuôn cắt nhãn.
Hình dạng nhãn hàng hóa
- Phân loại theo công dụng: đối với các loại sản phẩm khác nhau thi có các loại nhãn với công dụng tuơng ứng. Theo tính chất này thì có hai loại chủ yếu là: nhãn treo trên sản phẩm và nhãn dán trực tiếp lên sản phẩm.
Nhãn dán và nhãn treo
- Phân loại theo phuơng pháp sản xuất: hiện nay, nhãn hàng hóa chủ yếu đuợc sản xuất theo hai cách: nhãn thêu và nhãn in. Hầu hết vẫn là nhãn in, nhãn thêu chỉ đuợc làm đối với một số sản phẩm đặc biệt theo yêu cầu.
Nhãn thêu và nhãn in
- Phân loại theo nguyên liệu: hiện nay, nguồn nguyên liệu sản xuất nhãn hàng hóa rất đa dạng. Ngoài giấy, vải, người ta còn có thể chế tạo nhãn từ các loại vật liệu đặc biệt như : nhựa, kim loại, gỗ…
Nhãn làm từ các loại vật liệu khác nhau
1.2Đặc điểm máy làm sạch
Máy làm sạch nhãn hoạt động chủ yếu dựa vào sự ma sát giữa giấy và cao su. Nhãn được tách riêng từng tờ và đi qua bộ phận chổi quét làm sạch bụi.
1.3Kết cấu máy
Kết cấu máy làm sạch nhãn gồm thân máy, hộp chứa nhãn gồm 3 khay và có 1 khe hở ở đầu hộp có nhiệm vụ tách tờ, tránh hiện tượng đúp tờ, 1 trục cuốn có lắp con lăn cao su, 1 trục đỡ ở đuôi nhãn, bộ phận chổi quét nằm ở trước hộp đựng nhãn để làm sạch bụi trên nhãn, bộ phận kéo đưa nhãn ra ngoài.
CHƯƠNG 2:PHƯƠNG HƯỚNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP VỀ THIẾT KẾ MÁY LÀM SẠCH NHÃN HÀNG HOÁ
2.1Yêu cầu của đề tài
Nhãn hàng hoá sau khi in, bế (Bế là khâu gia công nhằm tạo ra những hình dáng phức tạp cho sản phẩm in. Để thực hiện việc này, công ty in ấn sẽ tạo ra một khuôn mẫu có kích thước, hình dạng đúng như mẫu thiết kế sao đó cho vào máy để cắt) sẽ bị bám bụi do lực tĩnh điện xuất hiện trong quá trình in gây ra bởi ma sát. Ngoài ra một phần bụi trên nhãn còn là do bụi trong xưởng sản xuất bám vào. Các nhãn mang bụikhi được treo lên các vật dụng như quần áo, giầy dép, túi xách…sẽ làm cho các vật dụng đó bị vây bẩn, nhất là các loại vật dụng tối màu. Do vậy, các hãng thời trang lớn yêu cầu công ty sản xuất phải làm sạch bụi trước khi giao hàng. Hiện nay trên thị trường chưa có máy làm sạch nhãn. Trong xưởng sản xuất, người công nhân phải làm sạch thủ công, tốn nhiều thời gian và chi phí phát sinh, làm giảm hiệu quả kinh tế. Do đó yêu cầu đặt ra là nghiên cứu, thiết kế, chế tạomột loại máy làm sạch nhãn tự động, có thể giúp giảm bớt khối lượng công việc,nâng cao năng suất, từ đó làm tăng hiệu quả kinh tế.
Năng suất thiết kế ban đầu đặt ra là máy làm sạch được 9000 nhãn/giờ chỉ với 1 công nhân đứng máy.
Máy hoạt động ổn định, không làm ảnh hưởng đến chất lượng tờ nhãn. Đặc biệt phải có khả năng hoạt động được với các loại với nhiểu kích cỡ khác nhau. Về vấn đề này thì như đã phân tích ở trên, để thiết kế chế tạo thiết bị làm sạch có thể đáp ứng được tất cả các loại nhãn thì rất khó khăn.
Ngoài ra cần phải chú ý tới vấn đề tách tờ khi làm sạch nhãn, tránh trường hợp nhãn đi ra hai hoặc nhiều tờ cùng lúc thì không những sẻ không làm sạch được mà còn làm hư hại nhãn.
2.2Phương hướng và giải pháp thực hiện:
Do các điều kiện hạn chế về kỹ thuật, công nghệ, kinh nghiệm thực tế nên thiết kế chế tạo theo hướng tập trung vào các loại nhãn thông dụng, số lượng lớn và thường có yêu cầu làm sạch.
Theo như khảo sát, trên thị truờng hiện nay hầu hết các loại nhãn hàng hóa đều giới hạn trong khoảng kích thuớc:
- chiều dài : từ 100 đến 180(mm)
- chiều rộng: từ 40 đến 60(mm)
Ngoài ra., máy còn đuợc thiết kế cho các loại nhãn với bề dày từ 0.3(mm) trở lên. Do đó ta giới hạn thiết kế máy làm sạch cho các loại nhãn có kích thuớc nằm
trong khoảng giới hạn trên.
Để đạt hiệu quả trong quá trình thiết kế máy làm sạch nhãn thì trước tiên cần tập trung đi vào nghiên cứu và đánh giá các phương pháp làm sạch nhãn và nguyên lý tách tờ có thể áp dụng được.
2.2.1Các phương pháp làm sạch nhãn hàng hoá:
- Phương pháp 1: làm sạch bằng hút chân không
Phương pháp này hoạt động đơn giản. nhãn được đưa ra bằng các ru lô cuốn, ở đầu ru lô bố trí hai ống hút bụi đặt đối diện nhau có thể hút được bụi cả mặt trên và mặt dưới của tờ nhãn cùng lúc. Nguyên lý hút ở đây sử dụng hút chân không liên tục cho đến khi hết nhãn.
Sơ đồ làm sạch bằng chân không
Ưu điểm: cơ cấu bố trí và thiết kế tương đối đơn giản, khả năng thu bụi sau khi hút rất cao.
Nhược điểm: khả năng làm sạch kém, không ổn định, khó khăn trong việc điều chỉnh áp lực hút. Nếu áp lực lớn thì hút luôn tờ nhãn, nếu quá nhỏ thì không sạch bụi. Ngoài ra việc điều chỉnh áp lực hút sẽ gặp khó khăn hơn khi thay đổi loại nhãn.
- Phương pháp 2: làm sạch bằng chổi quay.
Phương án này tương tự như trên, chỉ khác ở chỗ nhãn không qua hệ thống hút chân không để khử bụi mà được quét trực tiếp từ hai thanh chổi dạng nón. Hai thanh này cũng được bố trí đối đầu nhau để làm sạch cả hai mặt của tờ nhãn cùng lúc và trong quá trình làm việc, chổi luôn luôn quay nhằm khử bụi được dễ dàng hơn.
Sơ đồ làm sạch nhãn bằng chổi quay
Ưu điểm: nguyên lý đơn giản, rẻ tiền, làm sạch bụi tốt, ổn định.
Nhược điểm: truyền động phức tạp hơn do phải truyền chuyển động quay cho chổi, khả năng thu bụi rất thấp, khi chổi quay sẻ gây ảnh hưởng đến chiều hướng cũng như sự di chuyển của tờ nhãn.
- Phương án 3: làm sạch bằng lực hút tĩnh điện.
Như đã biết, nhãn bị bám bụi chủ yếu là do lực hút tĩnh điện của tờ nhãn sau in. Do đó để tách được bụi ta có thể sử dụng một lực tĩnh điện lớn hơn thắng được lực hút của tờ nhãn. Phương pháp này làm sạch bằng cách cho nhãn đi qua khe hẹp của hai trục quay ngược chiều nhau và mỗi trục đều được tích điện thích hợp. Do lực tĩnh điện tên hai trục lớn hơn nên bụi sẻ tách từ nhãn ra và bám lên trục.
Sơ đồ làm sạch bằng trục tĩnh điện
Ưu điểm: làm sạch và thu bụi tốt, không gây ảnh hưởng đến chất lượng nhãn.
Nhược điểm: phức tạp, khó khảo sát và thiết kế, đắt tiền, tương tự như phương án thứ hai, phương án này củng khó điều chịnh lực tĩnh điện cho phù hợp với các loại nhãn.
- phương án 4: làm sạch bằng chổi quét cố định
Đây là phương pháp đơn giản nhất trong bốn phương pháp. Nhãn được đi qua hai chổi quét đấu vào nhau và bụi sẽ được giữ lại. Hai chổi này cố định trong quá trình làm việc.
Sơ đồ làm sạch nhãn bằng chổi cố định
Ưu điểm: thiết kế rất đơn giản, rẻ tiền, làm sạch tương đối, điều chỉnh dễ dàng.
Nhược điểm: khả năng thu bụi kém.
Qua phân tích về ưu nhược điểm các phương pháp trên, chọn ra một phương án hợp lý nhất như sau:Làm sạch nhãn bằng chổi quét cố định phối hợp với hệ hống hút thu bụi.
Phương án làm sạch hợp lý
2.2.2Các phương án nguyên lý tách tờ:
- phương án 1: tách tờ bằng các núm hút chân không và động cơ bước
Theo nguyên lý này, một cơ cấu hút chân không có thể nâng lên hạ xuống để hút từng tờ nhãn chuyền qua ru lô cuốn nhãn. Bộ phận đẩy nhãn gồm một bộ truyền bánh răng thanh răng được truyền động bởi động cơ bước nâng lên theo nhịp hút nhãn của vòi hút. Khi hết nhãn động cơ sẽ đổi chiều quay để kéo dế nhãn xuống.
Sơ đồ tách tờ bằng hút chân không
Ưu điểm: hoạt động nhịp nhàng, chính xác, năng suất cao.
Nhược điểm: khả năng tách tờ không cao, giá thành đắt, điều khiển rất phức tạp
- phương án 2: tách tờ bằng khe hẹp
Chồng nhãn được tạo một áp lực nén lên trục kéo giấy. Áp lực này sinh ra do lò xo nén bên dưới. Khi truc kéo quay nhãn được kéo đi qua một khe hẹp (điều chỉnh theo bề dày nhãn) vừa đủ để chỉ cho một tờ đi qua, sau đó đi vào ru lô cuốn. Nếu hai hoặc nhiều tờ nhãn di chuyển cùng lúc thì những tờ bên dưới sẻ bị giữ lại.
Sơ đồ tách tờ qua khe hẹp sử dụng lò xo nén
Ưu điểm: kết cấu đơn giản, rẽ tiền, điều chỉnh dễ dàng.
Nhược điểm: tách tờ thiếu ổn định, năng suất còn hạn chế do mỗi chu trình không cho nhiều nhãn và đựơc.
- Phươngh án 3: tách tờ qua khe hẹp, dùng trọng lượng chồng nhãn làm lực nén.
Phương án này về nguyên lý cũng giống như phương án trên. Tuy nhiên ở đây không dùng lò xo tạo áp lực mà dùng chính trọng lượng chồng nhãn.Trục cuốn được đặt bên dứơi đáy chồng nhãn.
Sơ đồ tách tờ qua khe hep, dùng trọng lượng chồng nhãn
Ưu điểm: đơn giản, rẻ tiền, dễ dàng điều chỉnh, thao tác thuận tiện.
Nhược điểm: tách tờ không ồn định, nếu ít nhãn thì không tạo đủ áp lực cần thiết, do trục nằm bên dưới nên khó khăn hơc trong việc chế tạo.
- Phương án 4: tách qua khe hẹp, sử dụng lò xo và động cơ bước.
Đây thực chất là phương pháp phối hợp từ phương pháp thứ hai và phương pháp thứ nhất. Ở phương pháp này đế bắt lò xo nén được gắn thêm bộ truyền bánh răng thanh răng, điều khiển bằng động cơ bước. Sau mồi chu kỳmột tờ nhãn thì động cơ quay một bước tương ứng với đế nhãn nâng lên một đoạn bằng chiều dày tờ nhãn.
..................................................................................
1.1.1Bộ phận đở nhãn
Trục đỡ đường kính Æ10, dài 250 (mm) có gắn 3 con lăn để đỡ chồng nhãn được phẳng, giúp cho việc tách tờ dễ dàng. Các con lăn khi điều chỉnh tiếp xúc với chồng nhãn thì được cố định bằng vít.
Trục đở nhãn
1.1.2H ộp chứa nhãn
Hộp chứa nhãn có 3 khay, có thể thay đổi bề rộng các khay này bằng cách lắp thêm các tấm ngăn. Ở đầu hộp có 1 khe hẹp chỉ cho 1 tờ nhãn đi ra, tránh trường hợp 2 tờ nhãn đi ra cùng 1 lúc. Khi lô nhãn có bề dày tờ nhãn thay đổi khe hẹp này có thể điều chỉnh nhờ vào các rãnh trượt của tấm trước.
Hộp chứa nhãn
Chồng nhãn được đặt trên tấm đẩy và được đẩy lên nhờ vào 2 lò xo bên dưới. Hai lò xo này có độ cứng khác nhau, độ cứng của lò xo ở đầu hộp lớn hơn sử dụng hai trục dẫn hướng bắt vào tấm đẩy nhãn và đế hộp để dẫn hướng cho lò xo.
1.1.3Thân máy
Thân máy đuợc thiết kế bao gồm các thanh thép V5 nối với nhau baằng các thanh chịu lực. Trên thân có 2 thanh ngang để bắt gối đỡ các bộ phận trên. Hai rãnh dài dọc theo chiều dài thanh để lắp bộ phận kéo nhãn. Tuỳ theo kích thước tờ nhãn dài hay ngắn, ta có thể điều chỉnh, di chuyển bộ kéo vào gần hay ra xa hộp chứa nhãn cho phù hợp với chiều dài tờ nhãn.
Thân máy
Hai rãnh dọc để lắp trục cuốn, có tác dụng điều chỉnh áp lực của con lăn cao su lên chồng nhãn.
Hai thanh dọc ở giữa thân để cố định hộp chứa nhãn. Hộp chứa nhãn cũng có thể điều chỉnh lên xuống nhờ rãnh trượt ở 2 tấm đỡ 2 đầu.
Ngoài ra còn các bộ phận khác như bộ phận hút bụi, bộ phận dẫn hướng cho tờ nhãn khi đi ra.
CHƯƠNG 2:CHƯƠNG IV: CHẾ TẠO _ THỰC NGHIỆM _ ĐÁNH GIÁ
2.1Chế tạo:
- Gia công các chi tiết
- Mua các chi tiết tiêu chuẩn
- Chế tạo mạch điều khiển
- Lắp ráp, điều chỉnh
- Sơn máy
2.2Thực nghiệm:
- Tiến hành cấp nguồn chạy thử
- Kiểm tra các hoạt động của máy
- Điều chỉnh cuối cùng
2.3Đánh giá
- Mô hình hoạt động tuơng đối ổn định trơn tru
- Năng suất chưa đạt đuợc công suất thiết kế
- Độ chính xác chưa cao
KẾT LUẬN
Qua đề tài “Tìm hiểu quy trình công nghệ sản xuất nhãn hàng hoá – Tính toán thiết kế máy làm sạch nhãn hàng hoá – Chế tạo mô hình thu nhỏ”, chúng em đã có cơ hội áp dụng những kiến thức đã học vào thực tế. Tuy còn nhiều thiếu sót trong quá trình thực hiện đồ án nhưng nhìn chung chúng em đã học hỏi được rất nhiều điều từ việc nghiên cứu, khảo sát thực tế.
*TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Hữu Lộc, Cơ sở thiết kế máy, NXB ĐHQGTP Hồ Chí Minh, 2004.
2. Nguyễn Trọng Hiệp, Chi tiết máy tập 1, 2 NXB Giáo dục, 1998.
3. Nguyễn Hữu Lộc, Bài tập chi tiết máy, NXB ĐHQGTP Hồ Chí Minh, 2003.
4. Nguyễn Hữu Lộc, Độ tin cậy trong thiết kế kỹ thuật , NXB ĐHQGTP Hồ Chí Minh, 2002.
