Đồ Án Thiết kế và chế tạo hệ thống cấp trứng tự động

TÓM TẮT

Đề tài “ Thiết kế và chế tạo hệ thống cấp trứng tự động ” được thực hiện tại Bộ môn Điều khiển tự động, Khoa Cơ khí, Trường Đại học Nông lâm thành phố Hồ Chí Minh từ ngày 17/2/2014 đến ngày 25/6/2014, đề tài bao gồm những phần chính như sau:
1. Thiết kế hệ thống và vẽ mô phỏng bằng phần mềm vẽ cơ khí.
2. Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống, phương án điều khiển.
3. Tiến hành thực hiện mô hình theo thiết kế.
4. Chọn loại động cơ và công suất động cơ.
5. Tính toán, thiết kế các bộ truyền động.
6. Thiết kế, chế tạo mạch điều khiển.
7. Thiết kế, chế tạo mạch công suất.
8. Chế tạo các bộ nguồn.
9. Thực hiện viết chương trình cho Vi điều khiển.
10. Kết nối và chạy thử nghiệm toàn bộ hệ thống máy.
Các kết quả đạt được:
1. Hoàn thành việc chế tạo mô hình theo thiết kế
2. Hoàn thành phần mạch điều khiển, mạch nguồn, mạch công suất theo sơ đồ nguyên lý đã thiết kế.
3. Hoàn thành phần lập trình, mô phỏng dựa trên lưu đồ giải thuật và yêu cầu của mô hình.
 
MỞ ĐẦU – TỔNG QUAN

1. Đặt vấn đề.
Ngày nay, trong công cuộc Công nghiệp hóa - Hiện đại hóa cũng như tiến trình hội nhập sâu vào nền kinh tế Thế Giới nói chung và các quốc gia đã tham gia tổ chức WTO nói riêng, đặt ra cho nền kinh tế và sản xuất của chúng ta cần phải đáp ứng được yêu cầu chung của thế giới. Có thể nhận thấy một điều là nền sản xuất của chúng ta hiện tại đa phần đều mang tính thủ công và hết sức lạc hậu, do đó điều kiện cần và đủ để chúng ta thực hiện quá trình hội nhập thành công đó là phải thực hiện hiện đại hóa nền kinh tế, hiện hóa nền công nghiệp và đặc biệt là tự động hóa trong quá trình sản xuất.
Cùng với sự phát triển của nền kinh tế, nhu cầu về việc sử dụng các sản phẩm có chất lượng tốt cũng tăng theo, trong đó có nhu cầu sử dụng các sản phẩm thực phẩm sạch, đặc biệt là các sản phẩm thực phẩm từ trứng sạch và có chất lượng để cung cấp cho thị trường. Nhưng có thể thấy được, ngành công nghiệp sản xuất trứng và các sản phẩm từ trứng ở nước ta còn khá thô sơ và lạc hậu, đặc biệt là công đoạn cung cấp trứng đầu vào của các dây chuyền, mặc dù trên thị trường đã xuất hiện các băng chuyền cấp liệu trứng kết hợp với các khâu rửa trứng, sấy trứng, nhưng công đoạn cấp trứng vào các băng chuyền này vẫn còn phải sử dụng công nhân làm bằng tay. Điều này dẫn đến việc sai sót trong quá trình phân loại trứng, cung cấp trứng, làm giảm năng suất của cả hệ thống xử lý trứng và sản xuất các sản phẩm từ trứng.
2. Tầm quan trọng.
Xuất phát từ nhu cầu cần phải tự động cả công đoạn cấp trứng vào dây chuyền nên khóa luận tốt nghiệp với nội dung là Thiết kế và chế tạo hệ thống cấp trứng tự động đã được nhà trường chấp thuận.

3. Mục đích.
Mục đích cơ bản của đề tài thiết kế và chế tạo hệ thống cấp trứng tự động là chế tạo được hệ thống giúp cung cấp trứng hàng loạt vào dây chuyền sản xuất trứng, mặc dù đây chỉ là một phần nhỏ trong cả quy trình sản xuất trứng nhưng hy vọng mô hình sẽ được áp dụng vào các dây chuyền sản xuất trứng nhằm giảm sai sót trong quá trình sản xuất, tiết kiệm lao động cho các công ty sản xuất trứng, hy vọng các khóa sau có thể nâng cấp và phát triển cũng như thực hiện các phần còn lại để giúp đưa tự động hóa vào quá trình sản xuất trứng giúp tăng năng suất, cải thiện giá thành sản phẩm và đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm.
4. Giới hạn
- Trứng phải nằm trên vỉ, mô hình không hoạt động được với trứng rời, đơn lẻ.
- Chỉ nâng và cung cấp được 10 vỉ trứng 1 lần.
- Công đoạn đưa trứng vào và lấy các vỉ trứng trống ra vẫn còn làm thủ công.

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ii
TÓM TẮT iii
MỤC LỤC iv
DANH SÁCH CÁC HÌNH vii
DANH SÁCH CÁC THUẬT NGỮ - VIẾT TẮT ix
Chương 1: 1
MỞ ĐẦU – TỔNG QUAN 1
1. Đặt vấn đề. 1
2. Tầm quan trọng. 1
3. Mục đích. 2
4. Giới hạn 2
Chương 2: 3
TRA CỨU TÀI LIỆU PHỤC VỤ ĐỀ TÀI 3
1. Tìm hiểu các dây chuyền xử lý trứng tự động. 3
2. Tìm hiểu các nguyên lý cấp liệu đầu vào của các dây chuyền tự động. 5
3. Tìm hiểu các nguyên lý cấp trứng tự động trong các dây chuyền 9
3.1. Cơ cấu băng chuyền và cửa rung 9
3.2. Cơ cấu nâng trứng 10
3.3. Cơ cấu xếp cây vỉ trống 11
4. Tra cứu linh kiện điện tử 12
4.1. PIC 16F877A 12
4.2. LCD 1604 17
4.3. IC ổn áp nguồn 78xx, 79xx 18
4.4. IC công suất 19
4.5. Cảm biến quang 20
4.6. Cảm biến tiệm cận 22
5. Tra cứu phần mềm 23
Chương 3: 24
PHƯƠNG PHÁP – PHƯƠNG TIỆN 24
1. Địa điểm, thời gian 24
2. Phương pháp thực hiện. 24
2.1. Khảo sát 24
2.2. Chọn phương pháp điều khiển động cơ 24
2.3. Chọn phương pháp thực hiện phần cơ khí 25
2.4. Chọn phương pháp thiết kế mạch điều khiển 25
2.5. Chọn phương pháp lập trình điều khiển 25
3. Chế tạo, làm mới 26
Chương 4: 27
THỰC HIỆN ĐỀ TÀI, KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 27
1. Chọn mô hình hệ thống cấp trứng tự động 27
1.1. Cấu tạo chung 27
1.2. Nguyên lý hoạt động 28
2. Thiết kế mô hình hệ thống 28
2.1. Mô hình hệ thống 29
2.2. Bản vẽ kích thước – tính toán hệ thống cơ khí 31
3. Thiết kế phần điều khiển 35
3.1. Sơ đồ khối 35
3.2. Mạch điều khiển 36
3.3. Lưu đồ điều khiển 39
3.4. Chương trình điều khiển 41
4. Kết nối thiết bị điều khiển vào mô hình cơ khí 41
5. Kiểm tra và vận hành thử nghiệm, kết quả thử nghiệm 50
5.1. Kết quả mô phỏng chương trình 50
5.2. Chương trình mô phỏng 50
5.3. Vận hành thử bằng tay 54
6. Thảo luận 54
7. Hiệu chỉnh chương trình điều khiển 54
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 55
1. Kết Luận 55
2. Đề Nghị 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO 57
Phụ Lục 1: Mã nguồn chương trình 58