bộ môn điều khiển tự động về cảm biến phân loại sản phầm theo chiều cao được áp dụng cho mô hình . Anh em tham khảo rồi cho ý kiến cho mình để mình sửa lại cho.......................................................................................................................................................
lOMoARcPSD|10743875 Hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao Project design in Mechatronics (Trường Đại học Bách khoa Hà Nội) Downloaded by Nam Tr?n (tranphuongnam292003@gmail.com) Studocu is not sponsored or endorsed by any college or university Downloaded by Nam Tr?n (tranphuongnam292003@gmail.com) MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1- Mơ hình sản xuất thông minh .3 1.2- Lí chọn đề tài .5 1.3- Giới thiệu sản phẩm băng tải 1.3.1- Khái niệm lịch sử đời .7 1.3.2- Ưu nhược điểm cảu hệ thống băng tải .9 1.3.3- Quy mô phạm vi áp dụng 10 1.4- Phương pháp phân loại sản phẩm phổ biến 13 1.5- Các thiết kế băng tải 17 1.5.1- Băng tải dây Belt .18 1.5.2- Băng tải xích 19 1.5.3- Băng tải lăn .22 1.5.4- Băng tải xoắn ốc 24 1.5.5- Băng tải đứng 27 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 30 2.1- Thiết kế hệ thống khí 30 2.1.1- Kết cấu chung hệ thống băng tải 30 2.1.2- Các thông số kỹ thuật băng tải 33 2.1.3- Nguyên lí hoạt động hệ thống băng tải .35 2.1.4- Lựa chọn hệ thống băng tải dây belt .35 2.2- Lựa chọn nguồn động lực 39 2.3- Lựa chọn phương án thiết kế phần điều khiển 44 2.4- Xây dựng mô hình kết cấu khí 48 2.4.1- Thiết kế hệ thống băng tải phân loại sản phẩm 48 2.4.2- Thiết kế hệ thống xy lanh khí nén giá đỡ 51 Downloaded by Nam Tr?n 2.4.3- Các chi tiết phụ trợ khác 53 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN, LỰA CHỌN KẾT CẤU CƠ KHÍ VÀ KẾT CẤU PHẦN ĐIỀU KHIỂN 56 3.1- Tính tốn, lựa chọn kết cấu khí .56 3.1.1- Lựa chọn động hệ thống băng tải .56 3.2- Tính tốn truyền băng tải dây belt .60 3.3- Các linh kiện kết cấu mạch điều khiển 64 3.3.1- Kit điều khiển Arduino Nano 64 3.3.2- Cảm biến hồng ngoại .69 3.3.3- Màn hình LCD 16x2 72 3.3.4- Chiết áp đơn 10K .72 3.3.5- Mạch công suất MOSFET IRF840 74 3.3.6- Xy lanh khí nén .75 3.3.7- Van điện từ khí nén 77 3.3.8- Bộ nguồn 79 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 81 4.1- Sơ đồ khối hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao 81 4.2- Thiết kế mạch điều khiển 81 4.3- Lập trình điều khiển hệ thống 85 4.3.1- Phần mềm Arduino IDE 85 4.3.2- Lưu đồ thuật toán .87 4.3.3- Code điều khiển .87 LỜI KẾT 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 Downloaded by Nam Tr?n DANH MỤC HÌNH Hình 1.1- Mơ hình quy trình sản xuất thông minh Hình 1.2- Băng tải .7 Hình 1.3- Hệ thống băng tải vận chuyển đá năm 90 Hình 1.4- Băng tải vận chuyển muối .12 Hình 1.5- Phân loại sản phẩm nhà máy .13 Hình 1.6- Mã vạch, mã QR sản phẩm 14 Hình 1.7- Phân loại cam cà chua theo màu sắc chin 16 Hình 1.8- Dây chuyền phân loại trứng, cà chua theo kích thước 17 Hình 1.9- Dây belt 18 Hình 1.10- Băng tải xích nhựa 20 Hình 1.11- Băng tải xích inox .21 Hình 1.12- Băng tải lăn dạng cong thẳng 23 Hình 1.13- Hệ thống sản xuất sử dụng băng tải xoắn ốc .25 Hình 1.14- Vận chuyển hàng băng tải xoắn ốc .26 Hình 1.15- Một dạng băng tải đứng 28 Hình 2.1- Sơ đồ kết cấu hệ thống băng tải .30 Hình 2.2- Hệ thống lăn đỡ băng tải 32 Hình 2.3- Sơ đồ chi tiết kèm .33 Hình 2.4- Sơ đồ nguyên lý hoạt động 35 Hình 2.5- Băng tải cao su đen .37 Hình 2.6- Dây đai băng tải PVC 38 Hình 2.7- Động truyền động gắn hệ thống băng tải 40 Hình 2.8- Hệ thống xy lanh khí nén ngành cơng nghiệp thực phẩm 42 Hình 2.9- Cấu tạo cảm biến hồng ngoại 45 Hình 2.10- Nguyên lí hoạt động cảm biến hồng ngoại 45 Downloaded by Nam Tr?n Hình 2.11- Vi điều khiển ATEMEGA 328P 47 Hình 2.12- Kit Arduino 48 Hình 2.13- Nhơm định hình… .49 Hình 2.14- Bản vẽ băng tải 50 Hình 2.15- Bản vẽ giá đỡ băng tải 50 Hình 2.16- Bản vẽ xy lanh khí nén… 51 Hình 2.17- Bản vẽ giá nối với băng tải 52 Hình 2.18- Bản vẽ giá đỡ xy lanh… 52 Hình 2.19- Bản vẽ đế trạm phân loại 53 Hình 2.20- Bản vẽ máng trượt 1… 54 Hình 2.21- Bản vẽ máng trượt 2… 55 Hình 3.1- Kích thước động .58 Hình 3.2- Nguyên lý hoạt động phần cảm phần ứng 59 Hình 3.3- Động giảm tốc JGB37-520 .60 Hình 3.4- Những phiên Arduino .64 Hình 3.5- Arduino Nano 65 Hình 3.6- Arduino Nano Pinout 66 Hình 3.7- Giao diện lập trình cho Arduino 67 Hình 3.8- Cảm biến hống ngoại 68 Hình 3.9- Sơ đồ cảm biến hống ngoại 68 Hình 3.10- Màn hình LCD 70 Hình 3.11- Chiết Áp Đơn 10K 72 Hình 3.12- MOSFET IRF840 73 Hình 3.13- Sơ đồ chân IRF840 74 Hình 3.14- Xy lanh khí nén 75 Hình 3.15- Cấu tạo xy lanh khí nén .75 Hình 3.16- Xy lanh trịn MAL tác động kép hành trình 50mm .76 Downloaded by Nam Tr?n Hình 3.17- Van khí nén điện từ .77 Hình 3.18- Nguồn Adapter 12V-2A 5.5*2.1mm 78 Hình 4.1- Sơ đồ khối hệ thống phân loại sản phẩm chiều cao 80 Hình 4.2- Phần mềm thiết kế mạch Altium 81 Hình 4.3- Sơ đồ mạch ngun lí mạch điều khiển 82 Hình 4.4- Mạch 2D PCB (mặt trên, mặt dưới) 83 Hình 4.5- Mạch 3D PCB .85 Hình 4.6- Giao diện lập trình phần mềm Arduino IDE 85 Hình 4.7- Lưu đồ thuật toán 86 Downloaded by Nam Tr?n LỜI MỞ ĐẦU Ngày kỹ thuật vi điều khiển trở nên quen thuộc ngành kỹ thuật dân dụng Các vi điều khiển có khả xử lý nhiều hoạt động phức tạp mà cần chip vi mạch nhỏ, dần thay tủ điều khiển lớn phức tạp mạch điện gọn nhẹ, dễ dàng thao tác sử dụng Vi điều khiển khơng góp phần vào kỹ thuật điều khiển mà cịn góp phần to lớn vào việc phát triển thơng tin Chính lý trên, việc tìm hiểu, khảo sát vi điều khiển điều mà sinh viên ngành điện mà đặc biệt chuyên ngành kỹ thuật điện-điện tử phải quan tâm Đó nhu cầu cần thiết cấp bách sinh viên, đề tài thực đáp ứng nhu cầu Để góp phần đáp ứng nhu cầu đóng góp thêm giải pháp thay tủ điều khiển lớn phức tạp, sau thời gian giảng dạy thầy cô trường Đại học, đồng thời giúp đỡ nhiệt tình thầy bạn khoa, thiết kế, chế tạo "Mơ hình phân loại sản phẩm theo chiều cao dùng Arduino." Trong khuôn khổ Đồ án … với đề tài thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm, em tin tưởng với kết có từ việc tìm hiểu tính tốn tiểu luận bước đệm quan trọng cho việc phát triển nhiều ý tưởng tương lai tính tốn thiết kế hệ thống phân loại sản xuất tự động công nghiệp Với bố cục gồm: 1- Tổng quan đề tài Phần nhìn sơ qua hệ thống phân loại sản phẩm nói riêng hệ thống sản xuất tự động nói chung bao gồm lịch sử phát triển, phân loại ứng dụng giúp hình dung tính quan trọng hữu dụng tới sống 2- Tính tốn thiết kế mơ hình phân loại sản phẩm Downloaded by Nam Tr?n Bao gồm bước tính tốn thiết kế hệ thống khí, hệ thống điều khiển mơ để kiểm chứng tính đắn q trình thiết kế cung cấp trình để xác định cách sản phẩm phân loại đưa vào ứng dụng sống Em xin gửi lời cảm ơn tới thầy …, cảm ơn thầy đóng góp qua giảng hướng dẫn trình trao đổi buổi gặp mặt Những góp ý, sửa chữa thầy phần giúp em tự tin cách thức tiếp cận với công nghiệp Do thời gian, kiến thức kinh nghiệm cịn có hạn nên khơng thể tránh khỏi sai sót Tơi mong giúp đỡ tham khảo ý kiến thầy cô bạn nhằm đóng góp phát triển thêm đề tài Em mong có bổ sung, sửa chữa Em chân thành cảm ơn chúc thầy thật nhiều sức khoẻ ! Downloaded by Nam Tr?n CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1- Mơ hình sản xuất thơng minh Trạm phân loại sản phẩm phần hệ thống mơ hình sản xuất thơng minh Vậy mơ hình sản xuất thơng minh có vai trị đặc điểm gì, tìm hiểu khái quát sau Mơ hình sản xuất thơng minh hệ thống điều khiển hoàn toàn tự động hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS: Flexible Manufacturing System) áp dụng rộng rãi vào sản xuất hàng loạt đạt yêu cầu suất chất lượng sản phẩm Các FMS kích hoạt hoạt động tự động chương trình lập trình trước Do đó, FMS gặp khó khăn để đạt yêu cầu tính khả dụng, khả thích ứng độ tin cậy Các hệ thống sản xuất người vận hành với khả nhận thức nhận thức, học hỏi lý luận để đưa định đáp ứng yêu cầu Tuy nhiên, ứng dụng thực tế hệ thống thấp chi phí sản xuất cao thích hợp để sản xuất nguyên mẫu quy mô lô nhỏ Vì vậy, cần phải tích hợp khả nhận thức vào FMS để đạt hệ thống FMS với đặc tính tiên tiến lấy cảm hứng sinh học Smart-CPMS (Cyber Physical Manufacturing System) có đặc điểm nâng cao sau: Mỗi yếu tố Smart-CPMS thực thể tự trị trang bị khả nhận thức, lý luận để đưa định, giao tiếp hợp tác Mỗi CPS có khả đưa định cách tự chủ; Cải thiện hệ thống tính thơng minh tính tự chủ FMS, Smart-CPMS có khả thích ứng với thay đổi sản xuất thời gian ngắn tức Downloaded by Nam Tr?n