ĐỒ ÁN 2 HỆ THỐNG LƯU KHO TỰ ĐỘNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH VIỆN KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ ========== BÁO CÁO ĐỒ ÁN 2 HỆ THÔNG LƯU KHO TỰ ĐỘNG KẾT HỢP PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO KÍCH THƯỚC Giáo viên hướng dẫn Th S HỒ SỸ PHƯƠNG Sinh viên thực hiện 1 TRƯƠNG VĂN HƯNG 2 LÊ QUỐC KHÁNH 3 TRỊNH VĂN KHÁNH 4 TRẦN QUANG KHỞI 5 NGUYỄN THÀNH LUÂN 6 NGÔ QUANG LƯƠNG 7 LÊ HOÀI NAM (0409) (NT) 8 LÊ HOÀI NAM (2101) 9 NGUYỄN XUÂN NAM Lớp 58K – Kỹ thuật ĐKTĐH Nghệ An, 2021 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH LỜI CẢM ƠN MỞ ĐẦU Ngày nay, khi thời đại của khoa học công.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH VIỆN KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ =====***===== BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THÔNG LƯU KHO TỰ ĐỘNG KẾT HỢP PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO KÍCH THƯỚC Giáo viên hướng dẫn: Th.S HỒ SỸ PHƯƠNG Sinh viên thực :1 TRƯƠNG VĂN HƯNG LÊ QUỐC KHÁNH TRỊNH VĂN KHÁNH TRẦN QUANG KHỞI NGUYỄN THÀNH LN NGƠ QUANG LƯƠNG LÊ HỒI NAM (04/09) (NT) LÊ HOÀI NAM (21/01) NGUYỄN XUÂN NAM Lớp : 58K – Kỹ thuật ĐK&TĐH Nghệ An, 2021 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH LỜI CẢM ƠN MỞ ĐẦU Ngày nay, thời đại khoa học công nghệ phát triện mạnh mẽ với phát triển đất nước hệ thống nhà kho lưu giữ hàng thông minh dần phổ biến nhà máy, khu công nghiệp, công ty, doanh nghiệp,… Kho hàng nơi cất giữ nguyên vật liệu, bán thành phẩm, thành phẩm suốt trình chu chuyển từ điểm đầu điểm cuối dây chuyền cung ứng, đồng thời cung cấp thông tin tình trạng, điều kiện lưu trữ vị trí hàng hóa lưu kho Kho hàng đóng vai trị đặc biệt quan trọng chuỗi phân phối hàng hóa doanh nghiệp Từ nhu cầu thực tế thực tiên, nhóm định chọn đề tài “Nhà kho thông minh phân loại sản phẩm theo độ dài” để nghiên cứu phát triển Trong đề tài này, nhóm sử dụng khung nhà kho thiết kế theo hình khối chia thành tầng, có tất tầng: gồm tầng để phân loài sản phẩm tầng để cất sản phẩm sau phân loại (có thể phát triển thêm nhiều tầng tùy vào yêu cầu sử dụng) Yêu cầu đề tài: - Phân loại sản phẩm theo kích thước (1m, 0.8m) Bộ phận nâng hàng đưa hàng phân loại đến tầng tương ứng Khi cần lấy hàng, người sử dụng chọn vị trí để phận nâng hàng di chuyển - đến vị trí dó để lấy hàng di chuyển ngược xuống để trả hàng Đảm bảo độ chắn, an tồn lao động, phịng chống cháy nổ - CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 1.1.1 Tổng quan nhà kho thơng minh Kho hàng gì? Kho hàng loại hình sở thực việc dự trữ, bảo quản chuẩn bị hàng hóa nhằm cung ứng hàng hóa cho khách hàng với trình độ dịch vụ cao chi phí thấp Hình Kho chứa hàng Chức kho hàng: 1.1.2 Gom hàng, Phối hợp hàng hóa, Bảo đảm lưu giữ hàng hóa Nhà kho thơng minh gì? Nhà kho thơng (Smart Ware – house) hay cịn gọi kho tự động Nhà kho thông minh đỉnh cao tự động hóa thành phần khác kho Hệ thống dùng khung kệ chứa hàng có khả nâng cấp cải tạo sức chứa lên nhiều lần cách dễ dàng Tương tự giải pháp nhà thông minh, kho thông minh kích hoạt với số cơng nghệ tự động kết nối chúng với Sự kết hợp làm tăng suất công việc, giảm thiểu lực tối đa 1.1.3 - Ưu điểm nhà kho thông minh Hệ thống nhà kho thông minh vận hành cách dễ dàng an toàn - hoạt động, Hệ thống kho có độ ổn định cao giá thành đầu tư thấp so với công - suất lưu trữ dạng kho thường khác, chi phí vận hành thấp, Hệ thống nhà kho thơng minh dễ dàng thay thế, nâng cấp - phận cách nhanh chóng khơng ảnh hưởng đến trình vận hành, Xuất nhập kho dễ dàng, khoa học, nhân cơng vận hành nên tiết kiệm - chi phí quản lý vận hành kho hàng tháng, Công suất lưu trữ lớn diện tích mặt (tằng từ 100% đến 1.1.4 - - 300% so với kho thông thường) Ứng dụng nhà kho thông minh Xây dựng kho thành phẩm nguyên liệu cho nhà máy sản xuất, chế biến thực phẩm, dược phẩm, vải vóc,… Xây dựng kho phân phối, kho trung chuyển, kho ký gửi hàng hóa ngành Logistisc Các kho trang bị dây chuyển nhặt lẻ cho hệ thống ngành hàng riêng biệt Các dây chuyển nhặt lẻ giảm nhân công diện tích mặt bằng, kiểm sốt số liệu tồn kho theo thời gian thực 1.2 1.2.1 trình nhập lưu kho, Xây dựng kho lạnh, kho mát ngành thực phẩm đông lạnh, bảo quản rau củ quả, Tổng quan phân loại sản phẩm Hoạt động phân loại thủ công Khi sản phẩm sản xuất ra, người công nhân dùng thiết bị đo kiểm để xác định sản phầm thuộc loại Sau xếp sản phẩm vào thùng hộp, để đủ số lượng dùng băng keo dán miệng hộp Hình Phân loại sản phẩm thủ cơng Việc phụ thuộc nhiều vào trình độ cơng nhân Hơn nữa, công nhân làm việc lâu không tránh khỏi sai sót dẫn đến chất lượng sản phẩm khơng đồng 1.2.2 Hoạt động phân loại tự động Khi sản phẩm sản xuất ra, tự động xếp băng chuyển Bên cạnh chuyền có đặt thiết bị để nhận biết phân loại phụ thuộc vào sản phẩm Khi sản phẩm tác động thiết bị phân loại chúng đẩy vào hộp tương ứng nằm băng chuyền khác Các sản phẩm lại băng chuyền tiếp tục mang đến thùng hàng Thông qua hệ thống đếm tự động, số lượng sản phẩm đẩy vào hộp đủ số lượng quy định hệ thống tự động dừng khoảng thời gian định để đóng gói sản phẩm Hệ thống hoạt động đến có lệnh dừng Cơng nhân việc tới lấy hộp đóng gói xếp lên xe đẩy đưa vào kho hàng đem lên xe để vận chuyển Hình Phân loại sản phẩm tự động 1.2.3 Các phương pháp phân loại sản phẩm tự động Tùy vào độ phức tạp yêu cầu loại sản phẩm mà ta đưa phương pháp phân loại sản phẩm khác Hiện có số phương pháp phân loại sản phẩm ứng dụng nhiều sống như: 1.3 1.3.1 Phân loại sản phẩm theo kích thước Phân loại sản phẩm theo màu sắc Phân loại sản phẩm theo khối lượng Phân loại sản phẩm theo mã vạch Phân loại sản phẩm theo vật liệu… Hệ thống phân loại sản phẩm theo kích thước Sơ đồ khối hệ thống Hình Sơ đồ khối hệ thống phân loại sản phẩm theo kích thước 1.3.2 Cấu tạo chung hệ thống Một hệ thống phân loại sản phẩm theo kích thước gồm có phậm là: phận động lực, phận nhận biết phân loại, mạch điều khiển, phận hiển thị - Bộ phận động lực: gồm thiết bị vận tải (băng chuyền, băng gầu,…), thiết bị giúp phân loại (xilanh, cánh tay robot,…), động cơ, bánh răng,… - Bộ phận nhận biết phân loại: hệ thống sử dụng cảm biến tiệm cận cơng tắc hành trình để nhận biết phân loại kích thước sản phẩm Hệ thống sử dụng cảm biến quang, cảm biến tiệm cận, cảm biến siêu âm,… tùy - vào bố trí yêu cầu hệ thống Mạch điều khiển: xây dựng để nhận tín hiệu từ cảm biến sau xử lý tín hiệu để điều khiển phần động lực Mạch điều khiển sử dụng số phần 1.3.3 từ role trung gian, role thời gian, contactor, counter,… Bộ phận hiển thị: sử dụng led hình LCD để hiển thị số lượng sản phẩm trạng thái hoạt động Nguyên lý hoạt động hệ thống Hệ thống phân loại sản phẩm hoạt động dựa nguyên lý dùng cảm biến (hoặc cơng tắc hành trình) để xác định chiều dài sản phẩm Sau dùng xilanh để phân loại sản phẩm có kích thước khác Sản phẩm sau phân loại đếm cảm biến đạt đủ số lượng theo yêu cầu tiếp tục chuyển đến thùng hàng để đóng gói Động điện chiều 1.4 Động chiều động điều khiển dịng có hướng xác định hay nói cách khác loại động chạy nguồn điện áp chiều 1.4.1 Cấu tạo động điện chiều Cấu tạo động điện chiều gồm: - Stator: Thường hay nhiều cặp nam châm vĩnh cửa nam châm - điện Rotor: phần lõi có quấn cuộn dây để tạo thành nam châm điện Cổ góp: làm nhiệm vụ tiếp xúc chia điện cho cuộn dây rotor Số - lượng điểm tiếp xúc tương ứng với số cuộn rotor Chổi than: làm nhiệm vụ tiếp xúc tiếp điện cho cổ góp 10 Hình 18 Nguồn tổ ong Nguồn tổ ong (Nguồn xung) nguồn dùng để biến đổi dòng điện xoay chiều sang nguồn điện chiều Cấu tạo nguồn tổ ong: biến áp xung, cầu chì, sị cơng suất, cuộn chống nhiễu tụ lọc, diode chỉnh lưu, IC quang IC TL431 Nguyên lý hoạt động: Nguồn xung thiết kế sẵn có cổng điện áp vào dễ cho người sử dụng Nguồn điện công suất lớn có hai cổng điện vào 220VAC cho pha L – N, cổng 0V, cổng điện áp (+), cổng đất cho thiết bị cần Nguồn xoay chiều qua xung chuyển đổi qua tụ điện, sị cơng suất cho dịng điện chiều đầu Thông số kỹ thuật nguồn tổ ong 24V – 10A: d Điện áp đầu vào 110VAC – 220VAC Công suất: 250W Điện áp đầu ra: 24VDC Nút nhấn 28 Nút nhấn loại khí cụ dùng để đóng cắt từ xa thiết bị điện, máy móc số loại q trình điều khiển Hình 19 Nút nhấn Cấu tạo nút nhấn gồm: hệ thống lò xo, hệ thống tiếp điểm thường hở thường đóng vỏ bảo vệ Nguyên lý hoạt động nút nhấn: Khi có tác động vào nút nhấn, tiếp điểm chuyển trạng thái, khơng cịn tác động, tiếp điểm trở trạng thái ban đầu Thông số kỹ thuật: e Kiểu nút: nhấn nhả Chiều dài (chưa tính chân): 30mm Điện áp dòng điện tối đa: 250VAC – 3A, 30VDC – 5A Điện áp cung cấp: 12VDC Kích thước phi: 16mm Tủ điện Tủ điện phận thiếu cơng trình cơng nghiệp hay dân dụng Nó dùng làm nới để lắp đặt bảo vệ thiết bị dóng cắt điện thiết bị điều khiển, nơi đấu nối, phân phối điện cho cơng trình, đảm bảo cách ly thiết bị mang điện với người sử dụng điện trình vận hành 29 Hình 20 Tủ điện f Sắt V lỗ đa Hình 21 Sắt V lỗ đa 30 Sắt V lỗ đa làm chủ yếu từ chất liệu sắt, dáng đục lỗ hoàn toàn Sắt V lỗ đa thiết kế với góc bo chữ V, thiết kế phù hợp với nhu cầu kết nối dễ dàng qua ke sắt Sắt V lỗ đa sản xuất dây chuyển lắp ráp bulong nên dễ dàng tháo lắp thay đổi kích thước, chúng phun thêm lớp sơn tĩnh điện nên có độ bền cao, chống ẩm mốc chống oxi hóa Các loại sắt V phố biến như: V3x3, V4x4, V3x5,V4x6 với chiều dài 2m, 2m4, 3m Ưu điểm: - Phù hợp với nhiều nhu cầu sử dụng từ môi trường công sở đến trường học, - bệnh viện, gia đình, nhà máy, xí nghiệp,… sử dụng Với thiết kế thơng minh, dễ dàng tháo lắp, thuận tiện việc di chuyển, - chúng giúp việc xếp quản lý hàng hóa thuận tiện Giúp tiết kiệm thời gian mặt sử dụng việc lưu giữ hàng hóa, - giảm chi phí đầu tư Thiết kế chịu lực tốt, có giá trị sử dụng cao, cong vênh hay xuống cấp trình sử dụng Nhược điểm: - Khả lưu trữ thấp Chịu tải trọng loại sắt khác Chỉ phù hợp cho kho hàng trung bình, kho bảo quản sản phẩm với quy g mơ trung bình Bánh xe sắt ray V Bánh xe sắt ray V chuyên dùng cho cửa cổng lùa với nhiều thiết kế chạy ray V nằm up sấp chọn loại bánh xe sắt chạy ray V khác 31 Bánh xe ray sắt kết hợp với ray V (sắt V) tạo nên chuyển động trượt giúp di chuyển vaant dễ dàng Hình 22 Bánh xe sắt ray V 32 CHƯƠNG THIẾT KẾ VÀ THỰC HIỆN PHẦN CỨNG 2.1 Đề xuất giải pháp Hệ thống kho tự động thiết kế gồm kho hàng xếp chồng lền nhau, tầng chứa loại hàng phân loại riêng biệt; phận phân loại sản phẩm (nhận biết đo kích thước sản phẩm để chuyển lên kho phù hợp); phận nâng hàng lên kho; phận vận chuyển Trang bị điện hệ thống gồm nhiều nhiệm vụ khâu khác nhau, chia thành phần: - Xuất – nhập Vận chuyển Lưu giữ 2.1.1 Xuất – nhập Nhiệm vụ: Nhận hàng, trả hàng u cầu: Nhanh, xác, an tồn Nhận hàng: Hệ thống chuyền hàng đo kích thước chuyển vào phận nâng hàng để cất hàng lên kho tương ứng Trả hàng: Mỗi kho chứa hàng có nút bấm riêng để chọn cần lấy hàng Khi bấm chọn kho tương ứng, phận nâng hàng di chuyển lên kho tương ứng để lấy hàng hạ hàng xuống đem lại băng tải để vận chuyển Quá trình lấy hàng diễn tự động - 2.1.2 Vận chuyển - Nhiệm vụ: + Vận chuyển hàng từ khay nhận hàng vào kho trống tương ứng có hàng vào + Lấy hàng từ ngăn có hàng chọn có lệnh trả hàng - Giải pháp: + Nhận hàng: Đo kích thước hàng trước đem lên kho  Bộ phận nâng hạ nhận hàng từ khay hàng  Nâng hàng lên vị trí kho tương ứng  Chuyển hàng vào kho  Bộ phận nâng hạ hàng hạ xuống vị trí ban đầu để chờ lệnh 33 + Trả hàng: Có tín hiệu trả hảng  Bộ phận nâng hạ xác định vị trí lấy hàng  Đến vị trí, phận nâng hạ dừng lại tiến hành lấy hàng từ kho  Xác nhận lấy hàng  Bộ phận nâng hạ hạ xuống ví trí ban đầu để trả hàng chờ lệnh 2.1.3 Lưu giữ - Nhiệm vụ: + Lưu giữ hàng hàng gửi vào + Báo tín hiệu điều khiển kho cịn trống hay kho đầy - 2.2 Yêu cầu: Chắc chắn, tác động nhanh, dễ bảo trì để sử dụng lâu dài Nguyên lý hoạt động 2.1.1 Nguyên lý hoạt động hệ thống Sản phẩm chuyển từ băng tải vào bàn nâng hàng Trên bàn nâng hàng bố trí cảm biến để đo chiều dài sản phẩm Sau cảm biến đọc giá trị se gửi tín hiệu để điều khiển động nâng bàn nâng lên vị trí loại sản phẩm Sau lên vị trí, lăn bắt đầu hoạt động để chuyển sản phẩm vào kho Trong kho hàng bố trí cảm biến cuối kho, sản phẩm chạm vào có nghĩa kho đầy gửi tín hiệu khơng cho phép nâng hàng lên tiếp Khi có tín hiệu lấy hàng, động nâng bàn nâng hàng lên vị trí cần lấy Sau bàn nâng lên vị trí, lăn hoạt động đưa hàng từ kho bàn nâng Nhận hàng, động kéo bàn nâng xuống tiến hành trả hàng 2.2.2 Cất hàng Sản phẩm đưa vào hệ thông qua hệ thống cảm biến để nhận biết kích thước sản phẩm Các cảm biến sau đo kích thước thu nhận thông tin gửi điều khiển để điểu khiển động kéo buồng thang lên vị trí kho cần cất hàng, lăn hàng vào kho chưa quay trở vị trí cũ để nhận lệnh 34 Hình 23 Nguyên lý cất hàng hệ thống 2.2.3 Lấy hàng Khi có tín hiệu chọn tầng cần lấy sản phẩm, động kéo buồng thang lên vị trí đó, sản phẩm lăn từ kho buồng thang Sau sản phẩm vào buồng thang, buồng thang hạ xuống sàn để trả sản phẩm Hình 24 Nguyên lý lấy hàng hệ thống 35 2.2.4 Báo đầy Hình 25 Nguyên lý báo lỗi hệ thống Trong buồng thang kho có hệ thống lăn để lăn sản phẩm cảm biến hồng ngoại để phát có sản phẩm qua Mỗi kho chứa tối đa sản phẩm, kho sản phẩm hệ thống báo kho đầy không cho phép chuyển sản phẩm vào kho 2.3 Thiết kế hệ thống 2.3.1 Khung - Kích thước khung tồn hệ thống: 1.5x1.5x1.5 (m) Kích thước kho chứa hàng: Kích thước bàn nâng hàng: Để thiết kế khung nhóm sử dụng sắt V lỗ đa V4x4 để ghép lại với tạo thành khung hệ thống, khung kho chưa hàng khung bàn nâng hàng 36 Hình 26 Khung hệ thống, kho hàng bàn nâng hàng 2.3.2 Hệ thống băng tải lăn Hình 27 Hệ thống băng tải lăn 2.3.3 Hệ truyền động xích Hình 28 Hệ truyền động xích 2.3.4 Hệ thống ray trượt bàn nâng hàng cáp 37 Hình 29 Hệ thống ray trượt bàn nâng hàng Hình 30 Hệ thống cáp – tời kéo bàn nâng hàng 38 CHƯƠNG THIẾT KẾ VÀ THỰC HIỆN PHẦN MỀM 39 CHƯƠNG KẾT QUẢ THỰC HIỆN 40 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO https://dientutuonglai.com/gioi-thieu-arduino-mega-2560.html https://ngophangroup.com/vi/tin-tuc/co-khi/bo-truyen-dong-xich-la-gi-nhung-uudiem-va-nhuoc-diem-cua-no-123.html 42 ... khung hệ thống, khung kho chưa hàng khung bàn nâng hàng 36 Hình 26 Khung hệ thống, kho hàng bàn nâng hàng 2. 3 .2 Hệ thống băng tải lăn Hình 27 Hệ thống băng tải lăn 2. 3.3 Hệ truyền động xích Hình 28 ... theo vật liệu… Hệ thống phân loại sản phẩm theo kích thước Sơ đồ khối hệ thống Hình Sơ đồ khối hệ thống phân loại sản phẩm theo kích thước 1.3 .2 Cấu tạo chung hệ thống Một hệ thống phân loại... thùng hàng Thông qua hệ thống đếm tự động, số lượng sản phẩm đẩy vào hộp đủ số lượng quy định hệ thống tự động dừng kho? ??ng thời gian định để đóng gói sản phẩm Hệ thống hoạt động đến có lệnh dừng