TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP VIỆT TRÌ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẶC SAN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ / SỐ 1 NĂM 2022 55 MÔ HÌNH HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ, KÍCH THƯỚC VÀ XỬ LÝ VÙNG LỖI TRÊN GỖ VÁN BÓC Nguyễn[.]
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP VIỆT TRÌ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ MƠ HÌNH HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ, KÍCH THƯỚC VÀ XỬ LÝ VÙNG LỖI TRÊN GỖ VÁN BÓC Nguyễn Ánh Dương*, Lê Phong Nam Khoa Điện, Trường Đại học Cơng nghiệp Việt Trì *Email: nguyenanhduongpt@mail.com Tóm tắt: Nội dung báo trình bày kết nghiên cứu xây dựng mơ hình sử dụng camera cơng nghiệp, phần mềm xử lý hình ảnh điều khiển, truyền động để tạo thành hệ thống tự động xác định vị trí, kích thước xử lý vùng lỗi gỗ ván bóc Từ khóa: Phần mềm Labview, camera công nghiệp, tự động xác định vị trí SYSTEM MODEL AUTOMATIC DETERMINED POSITION, SIZE AND HANDLING OF ERROR REGION ON PEELED WOOD Abstract: Content article presents the results of studies about built The model uses industrial cameras, image processing software and controllers and actuators to form a system that automatically locates, sizes and treats fault areas on peeled wood Keywords: Labview software, industrial camera, automatically locate GIỚI THIỆU Với mục tiêu ngành công nghiệp chế biến gỗ tạo sản phẩm có giá trị cao, có sức cạnh tranh thị trường Để đạt mục tiêu địi hỏi phải có thay đổi đồng tất khâu, việc áp dụng tiến khoa học kỹ thuật đặt lên hàng đầu, đặc biệt đưa tự động hóa vào khâu sản xuất, chế biến phân loại xử lý lỗi sản phẩm từ gỗ, với giải pháp nghiên cứu mơ hình sử dụng camera công nghiệp, phần mềm xử lý ảnh điều khiển cấu chấp hành để tạo thành hệ thống tự động xác định vị trí, kích thước xử lý vùng lỗi gỗ ván bóc để nâng cao suất, chất lượng sản phẩm mang lại hiệu kinh tế cao cho doanh nghiệp xã hội để đạt mục tiêu đề NỘI DUNG 2.1 Mơ hình hệ thống tự động xác định vị trí, kích thước xử lý vùng lỗi Với cấu trúc hệ thống tự động xác định vị trí, kích thước xử lý vùng lỗi gỗ ván bóc (hình 1) Ván bị lỗi đưa vào băng tải đầu vào Ở camera thu nhận ảnh ván bóc đầu vào đưa máy tính xử lý ảnh Kết vị trí, kích thước vùng lỗi truyền thơng từ máy tính xuống điều khiển hệ CNC để cắt bỏ vùng lỗi Vùng lỗi cắt bỏ sau vá lỗi, sau ván bóc vá lỗi đưa băng tải đầu Cấu trúc hệ thống Hình 1: Sơ đồ cấu trúc hệ thống 2.2 Lựa chọn thiết bị cho mô hình Mơ hình hệ thống bao gồm modul thiết bị sau: Băng tải vào dùng vận chuyển ván lỗi đưa vào hệ thống; Khối camera xử lý ảnh sử dụng camera công nghiệp phần mềm xử lý ảnh Cognex để xác định vị trí, kích thước vùng lỗi; Khối PLC-HMI để lập trình, điều khiển giám sát hệ thống; Hệ CNC để thực cắt/vá ĐẶC SAN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ / SỐ NĂM 2022 55 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP VIỆT TRÌ lỗi ván bóc; Băng tải đề vận chuyển ván bóc ngồi sau xử lý lỗi KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Để giao tiếp kết nối từ phần mềm xử lý ảnh PCvới PLC sử dụng chuẩn truyền thông giao tiếp RS 485 sau: PLC trả tín hiệu sang Visson Vission trả tín hiệu PLC Hình 2: Mơ hình hệ thống tự động xác định vị trí, kích thước xử lý vùng lỗi 2.3 Hệ thống xử lý ảnh phần mềm Cognex Chương trình xử lý ảnh mơ hình hệ thống tự động xác định vị trí, kích thước xử lý vùng lỗi xây dựng lưu đồ thuật tốn điều khiển bao gồm bước (Hình 4) - Sơ đồ bố trí phần cứng hệ thống xử lý ảnh Hình 4: Sơ đồ bố trí phần cứng hệ thống xử lý ảnh 2.4 Cấu trúc chương trình PLC giao diện giám sát, điều khiển HMI Hình 3: Lưu đồ thuật tốn chương trình xử lý ảnh Từ yêu cầu công nghệ hệ thống điều khiển, xây dựng cấu trúc chương trình PLC đáp ứng yêu cầu cơng nghệ xác định vị trí kích thước vùng lỗi gỗ ván bóc ĐẶC SAN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ / SỐ NĂM 2022 56 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP VIỆT TRÌ xử lý (cắt bỏ lỗi/vá lỗi) vùng lỗi theo yêu cầu Trên sở yêu cầu đặt thiết lập chu trình thuật tốn điều khiển lập trình PLC Hình 5: Sơ đồ thuật tốn điều khiển Bảng phân cơng đầu vào/ra cho điều khiển PLC KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Bảng 2: Bảng phân công đầu PLC Sơ đồ kết nối thiết bị Bảng 1: Bảng phân công đầu vàoPLC Hình 6: Sơ đồ kết nối PLC Giao diện giám sát điều khiển HMI Hình 7a: Giao diện HMI Hình 7b: Giao diện HMI chế độ Manu ĐẶC SAN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ / SỐ NĂM 2022 57 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP VIỆT TRÌ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ theo yêu cầu Kế quả trình vá lỗi sản phẩm thể Hình 8a, 8b Hình 7c: Giao diện HMI chế độ Auto KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Từ mô hình hệ thống tự động xác định vị trí, kích thước xử lý vùng lỗi xây dựng (Hình 8a, 8b) Hình 9b: Vùng lỗi ván bóc vá lỗi KẾT LUẬN Bài báo trình bày số kết nghiên cứu xây dựng mô hình hệ thống tự động xác định vị trí, kích thước xử lý vùng lỗi gỗ ván bóc cụ thể: - Xây dựng chương trình xử lý ảnh dùng để xác định vị trí, kích thước vùng lỗi ứng dụng vào mơ hình; Hình 8a: Mơ hình hệ thống - Chế tạo hệ CNC đề loại bỏ vùng lỗi vá lỗi theo yêu cầu - Xây dựng hệ thống tự động xác định vị trí, kích thước vùng lỗi cắt bỏ/vá vùng lỗi; - Xây dựng hệ thống giám sát điều khiển thơng qua hình HMI Hình 8b: Tủ điều khiển mơ hình hệ thống - Nghiên cứu, chế tạo mơ hình hệ thống tự động xác định vị trí, kích thước xử lý vùng lỗi gỗ ván bóc đáp ứng u cầu cơng nghệ Tài liệu tham khảo Trần Thế San, Nguyễn Ngọc Phương, (2008), PLC lập trình ứng dụng cơng nghiệp, NXB Khoa học Kỹ thuật Hình 9a: Vùng lỗi ván bóc cắt Qua q trình thử nghiệm chạy thử cho thấy: Chương trình hoạt động ổn định, kết hệ thống xác định vị trí, kích thước vá lỗi hoạt động yêu cầu; ván lỗi sau đưa lên băng tải đầu vào, hệ thống tự động đưa ván lỗi vào hệ thống qua hệ thống camera, xử lý ảnh để xác định vị trí kích thước vùng lỗi gỗ ván bóc, kết xử lý ảnh hệ CNC thực loại bỏ vùng lỗi vá lỗi Vision machine Daekhon corporation Vission 2018 Cognex industrial cameras.Cognex Mitsubishi Programmable Controllers Training Manual CC-link(for Gx Works2) Mitsubis Mitsubishi Programmable Controllers Training Manual CC-link(for Gx Works2) Mitsubishi https://plcmitsubishi.com/tai-lieu-laptrinh-plc-mitsubishi-tieng-viet.html ĐẶC SAN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ / SỐ NĂM 2022 58 ... PLC Hình 2: Mơ hình hệ thống tự động xác định vị trí, kích thước xử lý vùng lỗi 2.3 Hệ thống xử lý ảnh phần mềm Cognex Chương trình xử lý ảnh mơ hình hệ thống tự động xác định vị trí, kích thước. .. tải đầu vào, hệ thống tự động đưa ván lỗi vào hệ thống qua hệ thống camera, xử lý ảnh để xác định vị trí kích thước vùng lỗi gỗ ván bóc, kết xử lý ảnh hệ CNC thực loại bỏ vùng lỗi vá lỗi Vision... để xác định vị trí, kích thước vùng lỗi ứng dụng vào mơ hình; Hình 8a: Mơ hình hệ thống - Chế tạo hệ CNC đề loại bỏ vùng lỗi vá lỗi theo yêu cầu - Xây dựng hệ thống tự động xác định vị trí, kích