Hệ thống phân loại là việc thực hiện phân loại hàng hóa theo một điểm đến nhất định. Các sản phẩm được phân chia một cách tư động theo các đặc tính như mã vạch được gắn trên sản phẩm. Hệ thống phân loại phổ biến là băng tải tự động, chúng di chuyển sản phẩm và chuyến hướng đến điểm đến cụ thể.
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG CƠ KHÍ NHĨM CHUN MƠN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ - KHOA CƠ ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế khí-hệ thống sản xuất tự động Hệ thống phân loại sản phẩm Nguyễn Anh Toàn Toan.na207867@sis.hust.edu.vn Chuyên ngành Cơ điện tử Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Phạm Hồng Phúc Chữ ký GVHD Khoa : Cơ điện tử Trường: Cơ khí HÀ NỘI 4/2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG CƠ KHÍ SME.EDU - Mẫu 6.a Học kỳ: Bộ Mơn Cơ điện tử Năm học: 20 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ Thời gian thực hiện: 15 tuần; Mã HP: ME4503 Mã đề:VCK01-… ME4099Q Ngày …/…/20… Ngày …/…/20… Ngày …/…/20… ĐƠN VỊ CHUYÊN MÔN NGƯỜI RA ĐỀ CB Hướng dẫn (ký, ghi rõ họ tên) (ký, ghi rõ họ tên) (ký, ghi rõ họ tên) Ngày giao nhiệm vụ: …/…/20…; Họ tên sv: Nguyễn Anh Toàn MSSV: 20207867 - 20 Ngày hoàn thành: …/…/20… Mã lớp: ……… Chữ ký sv: …… I Nhiệm vụ thiết kế: Thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm II Số liệu cho trước: Hệ thống cấp phôi tự động Nguồn lực cấp phơi đẩy phơi: Khí nén Nguồn lực quay băng tải: Động điện Bộ truyền ngồi: Xích Thơng số hình học phơi: Hình trụ : h1=3cm, h2=5cm, h3=10cm d1=6cm, d2=6cm, d3=6cm Trọng lượng phôi: Qmin = 0.3 kg; Qmax = 5,5 kg Năng suất làm việc: N = 22 sp/ph III Nội dung thực hiện: Phân tích nguyên lý thông số kỹ thuật - Tổng quan hệ thống - Nguyên lý hoạt động - Phân tích tính chất, đặc điểm phơi/sản phẩm để lựa chọn phương pháp cấp phôi phù hợp - Xác định thành phần thông số/yêu cầu kỹ thuật hệ thống Tính tốn thiết kế - Thiết kế mô đun chức hệ thống + Mô đun cấp phôi tự động + Mô đun băng tải + Mơ đun phân loại: pít tơng khí nén, van từ, sensor, Thiết kế chi tiết xây dựng vẽ lắp - Xây dựng vẽ lắp 2D/3D - Xây dựng vẽ chế tạo chi tiết Mơ ngun lý hoạt động(động học) LỜI NÓI ĐẦU Xã hội ngày phát triển, nhu cầu vật chất tinh thần người ngày cao, tốn cung – cầu nhà sản xuất tìm cách giải Tự động hóa dây chuyền sản xuất phương án tối ưu, địi hỏi nhanh chóng, xác giảm thiểu nhân cơng lao động Q trình sản xuất tự động hóa cao nâng cao suất sản xuất giảm chi phí tăng tính cạnh tranh cho doanh nghiệp Xét điều kiện cụ thể nước ta cơng cơng nghiệp hóa đại hóa sử dụng ngày nhiều thiết bị điều khiển tự động q trình sản xuất, gia cơng, chế biến sản phẩm…Điều dẫn tới việc hình thành hệ thống sản xuất linh hoạt, cho phép tự động hóa mức độ cao sản xuất hàng loạt nhỏ loạt vừa sở sử dụng máy CNC, robot cơng nghiệp Trong có khâu quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng hàng hóa bán hệ thống phận loại sản phẩm Đồ án “ Thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm ” nghiên cứu nhằm củng cố kiến thức cho sinh viên, đồng thời giúp cho học sinh sinh viên thấy mối liên hệ kiến thức học trường với ứng dụng bên thực tế Đề tài có nhiều ứng dụng quan trọng nhiều lĩnh vực vận chuyển sản phẩm, đếm sản phẩm phân loại sản phẩm Với hệ thống tự động hóa giảm thiểu nhân cơng kèm với giảm chi phí sản xuất Với khối lượng kiến thức tổng hợp lớn, có nhiều phần em chưa nắm vững, dù tham khảo nhiều tài liệu Khi thực đồ án “THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ”, tính tốn khơng thể tránh thiếu sót hạn chế Kính mong bảo góp ý giúp đỡ quý thầy cô bạn Em xin chân thành cảm ơn tới thầy cô giáo Bộ Môn Cơ sở thiết kế máy robot đặc biệt thầy TS Phạm Hồng Phúc hướng dẫn tận tình, tạo điều kiện thuận lợi cho em nhiều kiến thức q báu cho việc hồn thành đồ án mơn học Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Toàn Nguyễn Anh Toàn CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM Tìm hiểu chung hệ thống phân loại sản phẩm 1.1 Đặt vấn đề Ngày nay, việc tập trung hóa- tự động hóa cơng tác quản lí, giám sát điều khiển hệ thống tự động nhằm cao hiệu trình sản xuất, tránh rủi ro tiết kiệm chi phí Và hạn chế hướng tất yếu trình sản xuất khơng thể tránh khỏi, thời gian với phát triển mạnh mẽ công nghệ Cùng với phát triển vượt bậc kĩ thuật vi điện tử , kĩ thuật truyền thông công nghệ phần mềm thời gian qua Và lĩnh vực điều khiển tự động đời, phát triển ngày đa đạng đáp ứng yêu cầu sống, địi hỏi q trình tự động lĩnh vực cơng nghiệp Chính phải lựa chọn q trình điều khiển cho phù hợp với yêu cầu thực tế đặt cho ngành Đảm bảo điều kiện sở vật chất cho phép, tiết kiệm chi phí vận hành, nâng cao hiệu sản xuất, dễ dàng bảo trì sửa chữa hệ thống có cố Thực tiễn đặt để quản lí nhà máy sản xuất cách linh hoạt ổn định phù hợp nhất, tiết kiệm phải an toàn Trước thời thách thức thời đại, nhận biết nắm bắt vận dụng thành tựu cách có hiệu khoa học kĩ thuật giới nói chung kĩ thuật điều khiển tự động nói riêng Sự áp dụng kĩ thuật điều khiển tự động ứng dụng rộng rãi nghành sản xuất lớn, doanh nghiệp lớn cách nhanh chóng bên cạnh doanh nghiệp vừa nhỏ quy mơ sản xuất ngược lại hoàn toàn chưa áp dụng đặc biệt khâu cân sản phẩm đóng gói bao bì, cịn sử dụng sức người, cho suất chưa hiệu Trên sở thực tế khách quan, yêu cầu xã hội giới nước, đề tài có nhiều tiềm nghiên cứu ứng dụng khai thác cách khả thi tốt Việc ứng dụng kĩ thuật điều khiển vào “quá trình phân loại sản phẩm” thành tựu đáng kể làm thay đổi sản xuất cũ mang nhiều hạn chế Làm thay đổi cục diện công nghiệp mạnh mẽ Chính trở thành vấn đề hứng thú đầy tiềm cho chúng em tìm hiểu xây dụng thiết kế cải tiến góp phần vào hồn thiện phát triển sâu, rộng đời sống sản xuất người 1.2 Khái niệm ý nghĩa hệ thống phân loại sản phẩm: Hệ thống phân loại sản phẩm hệ thống điều khiển tự động bán tự động nhằm chia sản phẩm nhóm có thuộc tính với để thực đóng gói hay loại bỏ sản phẩm hỏng - Có nhiều cách phân loại hệ thống phân loại sản phẩm - Ví dụ : Dựa phương thức điều khiển chia hệ thống tự động hay bán tự động, có tham gia người hay không mức độ đến đâu, điều khiển PLC, vi xử lí Theo màu sắc: màu sắc cảm biến màu nhận biết chuyển sang tín hiệu điện qua chuyển đổi ADC xử lí Theo trọng lượng, hình dáng kích thước bên ngồi Ngồi cịn nhiều cách phân loại khác tùy vào yêu cầu khác biệt phôi với Hệ thống phân loại sản đời hình thành phát triển giai đoạn kinh tế giới nói chung đất nước đánh dấu thêm bước ngoặt quan trọng cho tiến khoa học- công nghệ kĩ thuật thực tế ứng dụng cách tốt cho mục đích cao, khó người Có tầm quan trọng ảnh hưởng lớn đến cơng nghiệp đặc biệt tình hình nước Việt Nam ta làm tăng nhiều mặt tốt phục vụ cho lại đáng kể cho sống phát triển kinh tế người hứa hẹn phát triển vững mạnh ổn định lâu dài Đồng thời tảng cho phát triển tập đoàn kinh tế giới Một lần khẳng định có vai trò quan trọng cho hoạt động phát triển cung cấp phân phối sản phẩm tới người cách tốt nhất, giúp đời sống người nâng cao Vấn đề số lượng chất lượng sản phẩm thay đổi đáng kể nhận thấy rõ phân hóa đa dạng mẫu mã chủng loại sản phẩm thấy rõ chất lượng ngày nâng cao đáp ứng nhu cầu sức khỏe người cách hoàn hảo Từ thay máy móc thiết bị đại, giảm thiểu lớn thời gian lao động sức tiếp cho trình sản xuất qua trình khác để tạo sản phẩm Nhận thấy mạnh cơng việc khó khăn phức tạp thay máy móc tự động nhiều, người cần điều khiển hệ thống, máy móc, thiết bị… buồng điều khiển riêng biệt Nhờ mà sức khỏe đời sống vật chất tinh thần ngày nâng cao cải thiện cách rõ rệt Không kể từ đời vấn đề sinh thái, ô nhiễm môi trường sống mức báo động, hay biến đổi khí hậu thiên nhiên có hình thành nhanh chóng gây hậu vô nguy hiểm Lâu dài làm cho tồn người không bền lâu Bởi vậy, hệ thống phân loại sản phẩm nói riêng nhiều hệ thống tự động khác có ý nghĩa vào kỉ Do người tác động trực tiếp tác hại hậu gây giải pháp tối ưu cho hệ thống tự động cho cơng việc khó khăn phức tạp nhiều nguy hiểm tiềm tàng 1.3 Các hệ thống phân loại sản phẩm thực tế ứng dụng 1.3.1 Hệ phân loại thống phân loại sản phẩm theo màu sắc: dựa vào màu sắc sản phẩm mà Hình1.1 Hệ thống phân loại theo màu sắc 1.3.2 Hệ loại thống phân loại sản phẩm theo trọng lượng: Dựa vào trọng lượng sản phẩm mà phân Hình 1.2 Hệ thống phân loại sản phẩm theo trọng lượng 1.3.3 Hệ thống phân loại sản phẩm theo hình dáng kích thước: dựa vào kích thước ( lớn hay nhỏ, cao hay thấp…) sản phẩm mà phân loại Hình 1.3 Hệ thống phân loại hàng hóa theo kích thước -Hệ thống phân loại sản phẩm theo hình dáng: dựa vào hình dáng (trịn, vng, tam giác…) sản phẩm để phân loại -Hệ thống phân loại sản phẩm theo khuyết tật: dựa vào khuyết tật (vết nứt, bọt khí…) sản phẩm để phân loại -Hệ thống phân loại sản phẩm theo vật liệu: dựa vào vật liệu sản phẩm (phi kim hay kim loại) để phân loại -Hệ thống phân loại sản phẩm theo mã vạch: dựa vào mã vạch sản phẩm để phân loại Mã vạch chứa đựng thông tin sản phẩm Hình 1.4 Hệ thống phân loại sản phẩm theo mã vạch Opticon 1.4.Nguyên lí hoạt động Hệ thống phân loại sản phẩm dựa nguyên lý dùng cảm biến để xác định yếu tố mang tính chất phân loại sản phẩm Chuyển động băng chuyền đưa sản phẩm phận tiếp nhận đến phận điều khiển để tiến hành phân loại Các sản phẩm sau phân loại chuyển đến thùng hàng để đóng gói Chu trình lặp lại hết sản phẩm CHƯƠNG II CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG Sau trình bày tổng quan hệ thống phân loại sản phẩm, chương trình bày chi tiết thành phần hệ thống phân loại sản phẩm bao gồm: động điện, hệ thống truyền động khí, băng tải, pít tơng/ van khí nén, cảm biến 2.1 Động điện -Nằm khung đỡ Hình 2.5.Động điện với kích cỡ khác - Động thiết bị cung cấp nguồn động lực cho băng chuyền hoạt động Động có nhiều loại: động servo, động bước… Trong hệ thống phân loại sản phẩm, động thường dùng với cơng suất trung bình, tốc độ khơng lớn Truyền động động băng chuyền thường thông qua truyền bánh đai Hiệu suất tương đối cao - Động dùng hệ thống phân loại sản phẩm động điện Chúng ta có nhiều lựa chọn cho phần như: động điện xoay chiều, động điện chiều hay động bước, động điện không đồng pha, - Chúng ta nên dùng loại động điện không đồng pha loại giá thành rẻ, dễ tìm, dễ thay 2.2 Hệ thống truyền động khí