Hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc

Đề tài mà nhóm chúng em thực hiện có nhiều ứng dụng quan trọng trong nhiều lĩnhvực như vận chuyển sản phẩm, phân loại sản phẩm với hệ thống tự động hóa này chúng ta có thể giảm thiểu nhâ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA CƠ KHÍ

******

BÁO CÁO

ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CƠ ĐIỆN TỬ

ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC

Giáo viên hướng

dẫn Sinh viên thực

hiện

:TS ĐOÀN LÊ ANH : NGUYỄN CÔNG HẬU : NGUYỄN TIẾN KHẢI : NGUYỄN VĂN THẠNH

MSV : 171250443107

:171250443117 :171250443133

Đà Nẵng, tháng 09 năm 2020

Page 2

GVHD: TS ĐOÀN LÊ

ANH

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 4

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 7

1.1 Tự Động Hóa Và Vai Trò Của Tự Động Hóa 7

1.2 Giới Thiệu Về Hệ Thống Băng Chuyền Và Cánh Tay Robot 8

1.3 Giới Thiệu Chung Về Hệ Thống Phân Loại Theo Màu Tự Động 9

1.3.1 Lý do chọn đề tài 9

1.3.2 Mục tiêu nghiên cứu 10

1.3.3 Phạm vi áp dụng 10

1.3.4 Yêu cầu của hệ thống 10

CHƯƠNG II NHIỆM VỤ VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 11

2.1 Nhiệm Vụ Của Hệ Thống 11

2.2 Các Thành Phần Có Trong Hệ Thống 12

2.2.1 Cơ cấp cấp sản phẩm 12

2.2.2 Hệ thống băng tải 12

2.2.3 Cảm biến vật cản hồng ngoại E18-D80NK 14

2.2.4 Bộ truyền đai 15

2.2.5 Bộ điều khiển trung tâm 16

2.2.5 Màn hình LCD 16x2 Và Module I2C 17

2.2.6 Hệ thống điều khiển khí nén 18

2.2.7 Relay 5V 20

2.2.8 Khối nhận diện màu sắc 21

CHƯƠNG III 25

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH 25

3.1 Tính toán băng tải và chọn động cơ 25

3.1.1 Yêu cầu và nhiệm vụ của băng tải 25

3.1.2 Lựa chọn băng tải 25

3.1.3 Tính toán động học cho băng tải 27

3.1.4 Chọn động cơ cho băng tải 30

3.1.5 Chọn bộ truyền cho băng tải 31

CHƯƠNG IV THIẾT KẾ PHẦN ĐIỀU KHIỂN CỦA HỆ THỐNG 34

Page 3

GVHD: TS ĐOÀN LÊ

ANH

4.1 Giới Thiệu Chúng Về Hệ Điều Khiển 34

4.1.1 Hệ điều khiển bằng PLC 34

4.1.2 Hệ điều khiển bằng vi điều khiển 37

4.1.3 Ưu, nhược của vi điều khiển 41

4.1.4 Ứng dụng của vi điều khiển 42

4.1.5 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống 43

4.1.6 Nguyên lí hoạt động 43

4.2.3 Các yếu tố vào ra và sơ đồ nối dây 44

4.2.4 Thiết kế điều khiển 45

4.3 CẤU TRÚC PHẦN MỀM VÀ LẬP TRÌNH 48

4.3.1 Cài đặt Arduino IDE 48

4.3.2 Môi trường làm lập trình ARDUINO 49

4.4 Chương trình điều khiển 54

4.5 Lưu đồ thuật toán 58

KẾT LUẬN 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO 60

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Dây chuyền sản xuất tự động hóa đồ uống 7

Hình 1.2: Robot bốc xếp 8

Hình 1.3: Robot bốc xếp gạch 9

Hình 1.4 : Máy phân loại hạt theo màu sắc ngoài thị trường 10

Hình 2.1: Sơ đồ khối của hệ thống 11

Hình 2.1: Sơ đồ khối của hệ thống 12

Hình 2.3: Băng tải 12

Hình 2.4: Cấu tạo băng tải 13

Hình 2.5: Động cơ DC 14

Hình 2.6: Cảm biến vật cản hồng ngoại E18-D80NK 15

Hình 2.7: Bộ truyền đai 16

Hình 2.8: Arduino nano 17

Hình 2.9:Màn hình LCD 16x2 17

Hình 2.10:Module I2C 18

Hình 2.11 :Xi lanh tròn 19

Hình 2.12: Van điện từ 5/2 19

Hình 2.13: Kí hiệu van 5/2 20

Hình 2.14: Sơ đồ chân của relay 20

Hình 2.15: Relay 5V 21

Hình 2.16: Một số loại cảm biến màu sắc 21

Hình 2.17: Một số loại camera 22

Hình 2.18:Cảm biến ánh sáng sử dụng quang trở 22

Page 5

GVHD: TS ĐOÀN LÊ

ANH

ĐỒ ÁN T NG ỔNG H P ỢP

Hình 2.19 : Sơ đò mạch cảm biến sử dụng quang trở 23

Hình 3.1: Một số loại băng tải 25

Hình 3.2: Băng tải trong thực tế 27

Hình 3.3:Tính tóa và thiết kế băng tải 27

Hình 3.4:Bảng hiệu suất 29

Hình 3.5: Động Cơ DC 31

Hình 3.6:Bộ truyền đai 32

Hình 4.1 Cấu trúc PLC 35

Hình 4.2: Kiến trúc vi điều khiển 8051 38

Hình 4.3: IC 89C51 39

Hình 4.4: Arduino nano 41

Hình 4.5: Sơ đồ hệ thống 43

Hình4.6: Sơ đồ đấu dây 44

Hình 4.7: Các thành phần của Arduino nano 45

Hình 4.8: Thông số kỹ thuật 46

Hình 4.11: Arduino IDE 49

Hình 4.12: File menu Arduino IDE 50

Hình 4.13: Click Examples 50

Hình 4.14: Edit menu 51

Hình 4.15: Sketch menu 51

Hình 4.16: Lựa chọn bo mạch 52

Page 6

GVHD: TS ĐOÀN LÊ ANH

LỜI NÓI ĐẦU

Xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu vật chất và tinh thần của con người ngày càngcao, vì thế bài toán về cung-cấp đang được các nhà sản xuất tìm cách giải quyết Tự độnghóa trong dây chuyền sản xuất là một phương án tối ưu nó đòi hỏi sự nhanh chóng, chínhxác và giảm thiểu được nhân công lao động Quá trình sản xuất ngày càng được tự độnghóa cao càng nâng cao năng xuất sản xuất và giảm chi phí tăng tính cạnh tranh cho cácdoanh nghiệp Vì vậy đề tài này được nghiên cứu và thực hiện nhằm góp phần nhỏ vàomục đích nêu trên, đồng thời giúp học sinh, sinh viên thấy được mối liên hệ giữa nhữngkiến thức đã học ở trường với những ứng dụng bên ngoài với thực tế

Đề tài mà nhóm chúng em thực hiện có nhiều ứng dụng quan trọng trong nhiều lĩnhvực như vận chuyển sản phẩm, phân loại sản phẩm với hệ thống tự động hóa này chúng ta

có thể giảm thiểu nhân công đi kèm với giảm chi phí sản xuất

Trong giới hạn đồ án này chúng em chọn đề tài “Hệ Thống Đếm Và Phân Loại Theo Màu Sắc” do thầy ĐOÀN LÊ ANH hướng dẫn thực hiện Đề tài này là một đề tài

mang tính nghiên cứu và ứng dụng cao, phù hợp với sự phát triển của các nghành sảnxuất

Được sự chỉ bảo và giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn, với sự nỗ lực cố gắng

và sự chia sẽ đóng góp ý kiến của bạn bè cùng lớp, chúng em cơ bản đã hoàn thiện nhiệm

vụ được giao.Trong quá trình làm đồ án do trình độ còn hạn chế vì vậy không thể tránhkhỏi những thiếu xót, khuyết điểm, mong nhận được sự chỉ bảo, góp ý của những quýthầy cô để chúng em được học hỏi nhiều hơn

Chúng em chân thành cảm ơn! Đặt biệt cảm ơn đến Thầy ĐOÀN LÊ ANH người đã

hướng dẫn giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án này!

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 1.1 Tự Động Hóa Và Vai Trò Của Tự Động Hóa:

Tự động hóa: Tự động hóa là từ dùng để chỉ một công việc được thực hiện mà không có sự giúp đỡ của bất kì sự can thiệp của con người Thực hiện một nhiệm vụ đặc biệt với sự giúp đỡ của mạch điện truyền động điện Tự động hóa đã luôn chứng

tỏ là một ý tưởng có hiệu quả đối với hầu hết các nghành công nghiệp hiện nay Bất kì loại hình sản xuất nào cũng cần có sự giúp đỡ của quá trình tự động hóa

Hệ thống tự động hóa là phần điện-điện tử của một hệ thống có cả điện-điện tử và

cơ khí Ví dụ điều khiển lò nhiệt của nhà máy thép thì có 2 phần cơ bản là cơ khí vàđiện, trong đó cơ khí là phần vỏ lò chịu nhiệt còn phần điện tức là phần mạch điềukhiển nhiệt độ của lò để biến điện năng thành nhiệt năng

Như vậy, tự động hóa chính là quá trình thay thế tác động cơ bắp của con ngườikhi thực hiện các quá trình công nghệ chính hoặc các chuyển động chính bằng máy

 Đặc điểm của dây chuyền sản xuất tự động hóa:

- Là một hệ thống thiết bị để sản xuất một hay vài loại sản phẩm nhất định với sản lượng lớn

- Hệ thống thiết bị này tự động thực hiện các nhiệm vụ gia công theo quy trình công nghệ đã định, chỉ cần người theo dõi và kiểm tra

Hình 1.1: Dây chuyền sản xuất tự động hóa đồ uống

- Nguyên liệu hay bán thành phẩm lần lượt dời chỗ theo nhịp sản xuất từ vị trí gia công này đến vị trí gia công khác theo môt cơ cấu chuyển động nào đó

Theo lịch sử phát triển tự động hóa, các dây chuyền tự động đã có trong thực tế : 1.Dây chuyền các máy vạn năng cải tiến

Hình 1.2: Robot bốc xếp

2.Dây chuyền gồm các máy chuyên dụng

3.Dây chuyền gồm các máy tổ hợp

4.Dây chuyền gồm các máy chuyên môn hóa

1.2 Giới Thiệu Về Hệ Thống Băng Chuyền Và Cánh Tay Robot

Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, việc áp dụng robot vào dâychuyền sản xuất giúp tăng năng suất và giảm thiểu chi phí nhân công, đồng thời giúpcho việc sản xuất đi vào khuôn mẫu được lập trình sẵn, tránh những sai sót trong quytrình sản xuất bằng tay Nhờ những ưu điểm đó, người ta sử dụng robot để vận chuyểnhàng hóa thay con người, mà ví dụ điển hình nhất chính là cánh tay robot gắp hàng

Vì thế, hệ thống băng chuyền kết hợp cánh tay robot phân loại sản phẩm theo màusắc của chúng em mong muốn được góp phần vào nền công nghiệp hiện đại Hệ thống

là một phần trong tổ hợp tự động hoàn toàn, làm nhiệm vụ phân loại sản phẩm và vậnchuyển sản phẩm sau khi đã phân loại Gồm nhiều thành phần, trong đó các thànhphần chính là băng chuyền ( dùng để vận chuyển sản phẩm), cảm biến màu ( phân loạisản phẩm ), cánh tay robot (gắp sản phẩm và phân phối )

Những hệ thống tương tự trong thực tế:

Hệ thống robot bốc xếp hàng hóa trên các pallet:

Đối với một đất nước trong đang thời kỳ phát triển của sự nghiệp công nghiệp hóahiện đại hóa như nước ta hiện nay Việc từng bước cơ giới hóa hoạt động lao động sảnxuất là rất quan trọng và là việc làm hết sức cần thiết Từ những điều đã được nhìn thấytrong cuộc sống thực tế và những kiến thức mà chúng ta đã học được ở trường muốn tạo

ra hiệu suất lao động lên gấp nhiều lần, đồng thời vẫn đảm bảo được độ chính xác cao vềthời gian và chất lượng Nên chúng em đã quyết định thiết kế và thi công một mo hìnhphân loại sản phẩm tự động nó rất g gầnũi với thực tế, vì nó rất có ý nghĩa đối với chúng

em góp phần làm chi xã hội ngày càng phát triển hơn, để xứng đáng với sự phát triển củathếgiới

Xuất phát từ nhu cầu đó nhóm chúng em đã chọn đề tài “Hệ Thống Đếm Và Phân Loại Sản Phẩm Theo Màu Sắc” nhằm phục vụ việc phân loại sản phẩm cho các nghành

sản suất có nhu cầu Và đây cũng chính là đề tài nghiên cứu của nhóm chúng em

Hình 1.4 : Máy phân loại hạt theo màu sắc ngoài thị trường

1.3.2 Mục tiêu nghiên cứu

Tính toán , thiết kế và ché tạo hệ thống máy phân loại tự động đảm bảo các yếu tố vàyêu cầu kỹ thuật ( độ an toàn, chính xác , dễ sử dụng ), có hiệu quả kinh tế cao (năngsuất, giá thành sản xuất )không gây độc hại, không gây ô nhiễm môi trường và phù hợpvới công nghệ sản xuất trong nước

1.3.3 Phạm vi áp dụng

Trước kia, việc phân loại sản phẩm chủ yếu được thực hiện bởi con người, bằng sựquan sát và dựa vào kinh nghiệm, rồi sau đó chọn ra sản phẩm đạt yêu cầu và loại bỏ phếphẩm Công việc này đòi hỏi sự tập trung cao và lặp đi lặp lại nhiều lần nên khó đảm bảo

độ chính xác và ổn định trong công việc Nhưng giờ đây việc đó đã được thực hiện từđộng hóa bởi hệ thống các thiết bị kỹ thuật chuyên dụng giúp việc phân loại sản phẩmnhanh và chính xác

Nắm vững cách viết chương trình cho hệ thống dùng vi điều khiển (ARDUINO).Và

tiếp tục phát triển từ chương trình đã viết để xấy dựng và thiết kế phần cứng cho “ Hệ Thống Đếm Và Phân Loại Sản Phẩm Theo Màu Sắc” Qua đó đề suất và nghiên

cứu phương án thi công sau này cho đề tài

1.3.4 Yêu cầu của hệ thống

- Chế tạo mô hình nhỏ gọn

- Các sản phẩm được phân loại theo màu sắc

- Hệ thống dễ điều khiển làm việc tin cậy

- Thiết bị phải có độ bền và tuổi thọ cao

- Hệ thống cảm biến hoạt động chính xác

- Hệ thống phải ổn định và nhanh chóng chính xác

Hình 2.1: Sơ đồ khối của hệ thống

CHƯƠNG II NHIỆM VỤ VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 2.1 Nhiệm Vụ Của Hệ Thống

- Phôi được đưa lên băng tải

- Phân loại màu sắc như chương trình đã lập trình

- Xy lanh đưa phôi và vị trí màu sắc đã lập trình

- Đếm số lượng sản phẩm theo màu sắc đã lập trình

Chú thích

1 Khối nguồn: cung cấp điện cho hệ thống hoạt động

2 Cảm biến: nhận diện màu sắc sản phẩm gửi tín hiệu xung cho khối xử lý

3 Băng chuyền: vận chuyển sản phẩm

4 Khối động cơ: giúp băng chuyền hoạt động

5 Khối cấp phôi: cung cấp sản phẩm một cách tự động

2.2.2 Hệ thống băng tải

a Giới thiệu băng tải

Băng tải là một hệ thống ứng dụng trong sản xuất với nhiều tiện ích với chức năng

là vận chuyển đồ từ một điểm này đến một điểm nào đó mà không phải tốn sức.Băngtải thường được dùng để di chuyển các vật liệu đơn giản và vật liệu rời theo phươngngang và phương nghiên

Vì nó là thiết bị mang lại hiệu quả kinh tế cao, nhằm rút ngắn mọi khoảng cáchtrong sản xuất, nó thường được ứng dụng để vận chuyển nguyên vật liệu, hànghóa,trên các bãi kho thì dùng để vận chuyển các loại thùng hàng bưu kiện, vật liệu hạthoặc một số sản phẩm khác Trong 1 số nghành công nghiệp nhẹ, công nghiệp thựcphẩm

Hình 2.3: Băng tải

b Ưu điểm băng tải

Cấu tạo đơn giản, bên, có khả năng vận chuyển rời và đơn chiếc theo các hướngnằm nghiên hoặc kết hợp giữa nằm ngang và nằm nghiêng Có thể tự động được, vậnhành đơn giản, bảo dưỡng dễ dàng, làm việc tin cậy, năng suất cao và tiêu hao nănglượng so với máy vận chuyển khác không lớn lắm

c Nhược điểm của băng tải:

 Một số hệ thống khó di chuyển, chỉ phù hợp với những lĩnh vực trong ngành công nghiệp nhẹ, không vận chuyển được các sản phẩm quá kích cỡ

 Đối với các sản phẩm dạng hạt, vụn,… có thể bị hao hụt, rơi vã vật liệu trong quá trình vận chuyển

 Khi vận chuyển xa và địa hình không thẳng đòi hỏi phải có nhiều hệ thống kết hợp lại với nhau

d Cấu tạo của băng tải

- Khung băng tải: Là phần kết cấu của băng tải nhằm cố định băng tải tại vị trí cốđịnh hoặc di động được

- Dây băng tải: Dây băng tải là tấm bề mặt trên chịu trách nhiệm như là phươngtiện chở vật liệu của một hệ thống băng tải

Trục tải chủ động: Được gắn với dây băng tải và động cơ để truyền chuyển động cho

cả băng tải và xác định chiều quay của băng tải

- Trục tải bị động: Được gắn với dây băng kết hợp với trục tải chủ động tải dùng

để truyền chuyển động cho băng tải

Hình 2.4: Cấu tạo băng tải

Hình 2.5: Động cơ DC

- Động cơ: Được dùng để truyền chuyển động cho băng tải

Ưu điểm của động cơ DC:

 Giá thành rẻ, dễ điều khiển, momen xoắn lớn

Nhược điểm của động cơ DC:

 Đáp ứng chậm trong khi mạch điều khiển lại phức tạp

 Phải có mạch phản hồi thì mới nâng cao được độ chính xác

2.2.3 Cảm biến vật cản hồng ngoại E18-D80NK

a Giới thiệu

Cảm biến vật cản hồng ngoại E18-D80NK dùng ánh sáng hồng ngoại để xác địnhkhoảng cách tới vật cản cho độ phản hồi nhanh và rất ít nhiễu do sử dụng mắt nhận vàphát tia hồng ngoại theo tầng số riêng biệt cảm biến có thể chỉnh khoảng cách báo mongmuốn thông qua biến trở ngõ ra cảm biến ở dạng cực thu hở

Hình 2.6: Cảm biến vật cản hồng ngoại E18-D80NK

Page 17

GVHD: TS ĐOÀN LÊ ANH

ĐỒ ÁN T NG ỔNG H P ỢP

c Giao tiếp với Arduino

Cách kết nối Arduino với cảm biến E18-D80NK

Cảm biến có khả nhận biết vật cản ở môi trường với một cặp led thu phát hồng ngoại

để truyền và nhận dữ liệu hồng ngoại Tia hồng ngoại phát ra với tầng số nhất định, khi cóvật cản trên đường truyền của LED phát nó sẽ phản xạ và LED thu hồng ngoại, khi đóLED báo vật cản trên modun sẽ sáng khi không có vật cản LED sẽ tắt

2.2.4 Bộ truyền đai

a Cấu tạo

Bộ truyền đai thường dùng để truyền động trục song song và quay cùng chiều.

Bộ truyền đai thường gồm 4 bộ phân chính: Bánh đai dẫn 1, bánh đai dẫn 2, dây đai,

bộ phận căng đai

 Ưu điểm của bộ truyền đai:

 Có thể truyền động giữa các trục cách xa nhau

 Làm việc êm, không gây ồn nhờ vào độ dẽo của dây đai

 Giữ an toàn cho các chi tiết máy khác khi bị quá tải nhớ trượt trơn, kết cấu

và vận hành đơn giản

 Nhược điểm của bộ truyền đai:

 Kích thước bộ truyền đai khá lớn (So với bộ truyền xích cùng công suất)

 Tỉ số truyền thay đổi do hiện tượng trượt đàn hồi

 Tải trọng tác dụng lên trục và ổ lớn do phải có lực căng đai R ban đầu,thường lơn hơn 2-3 lần so với lực vòng Ft cần truyền

 Tuổi thọ của bộ truyền đai thấp khi làm việc tốc độ cao

2.2.5 Bộ điều khiển trung tâm

Bộ điều khiển phải ổn định để phối hợp điều khiển nhuần nhuyễn giữa các thành phần của hệ thống, cảm biến và cơ cấu

Kit Arduino: làm bộ xử lý trung tâm có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ các cảm biến và điều khiển động cơ để hệ thống hoạt động đúng yêu cầu

Hình 2.9:Màn hình LCD 16x2

2.2.5 Màn hình LCD 16x2 Và Module I2C

a Màn hình LCD

Giới thiệu về màn hình LCD:

 LCD 16x2 được sử dụng để hiển thị trạng thái hoặc các thông số

 LCD 16x2 có 16 chân trong đó 8 chân dữ liệu (D0 - D7) và 3 chân điều khiển (RS, RW, EN)

 5 chân còn lại dùng để cấp nguồn và đèn nền cho LCD 16x2

 Các chân điều khiển giúp ta dễ dàng cấu hình LCD ở chế độ lệnh hoặc chế

độ dữ liệu

 Chúng còn giúp ta cấu hình ở chế độ đọc hoặc ghi

b Module I2C

LCD có quá nhiều nhiều chân gây khó khăn trong quá trình đấu nối và chiếm dụng

nhiều chân trên vi điều khiển và Module I2C LCD ra đời và giải quyết vấn để này

cho bạn

Hình 2.8: Arduino nano

 Giao tiếp: I2C

 Địa chỉ mặc định:0x27 (có thể điều chỉnh bằng ngắn mạch chân A0/A1/A2)

2.2.6 Hệ thống điều khiển khí nén

Hệ thống sẽ gồm hai phần chính là xi lanh và van điện từ

Xi lanh khí nén là dạng cơ cấu vận hành có chức năng biến đổi năng lượng tích lũytrong khí nén thành động năng cung cấp cho các chuyển động Xi lanh khí nén hay cònđược gọi là pen khí nén là các thiết bị cơ học tạo ra lực, thường kết hợp với chuyển động,

và được cung cấp bởi khí nén lấy từ máy nén khí thông thường

Một khi được kích hoạt không khí nén vào trong ống ở một đầu của piston và do đótruyền tải lực lên piston Do đó piston sẽ di chuyển bằng khí nén

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại xi lanh với kích thước và công dụng khácnhau như xi lanh vuông, xi lanh tròn, xi lanh kẹp, xi lanh xoay với yêu cầu của đề tàinhóm chúng quyết định chọn xi lanh tròn để sử dụng

Nguyên lý hoạt động của van 5/2:

Van 5/2 là van có 5 cửa 2 vị trí Cửa P là cung cấp nguồn năng lượng, cửa A lắp vớibuồng bên trái xi lanh, cửa B lắp với buồng bên phải của xi lanh, cửa T và cửa R là cửa

xả năng lượng Khi con trượt van di chuyển qua phải cửa P thông với cửa A, cửa B thông

Hình 2.11 :Xi lanh tròn

 Công suất cuộn dây(coil)DC:360mW

 Điện áp điều khiển cuộn dây (coil):5V

4 2

Hình 2.14: Sơ đồ chân của relay

 Chân 4 và chân 5 là tiếp điểm

Hình 2.15: Relay 5V

Hình 2.16: Một số loại cảm biến màu sắc

Ứng dụng của relay:

 Dùng một năng lượng nhỏ để đóng cắt nguồn năng lượng lớn hơn

 Relay được dùng khá thông dụng trong các ứng dụng điều khiển động cơ vàchiếu sáng

 Khi cần đóng cắt nguồn năng lượng lớn, relay thường được ghép nối tiếp

2.2.8 Khối nhận diện màu sắc

a Một số loại cảm biến màu sắc:

Camera dùng để phân loại sản phẩm theo màu sắc:

 Được ứng dụng vào nhiều mục đích nghiên cứu học hỏi cấp trường học.

b Nguyên lý hoạt động khi phân biệt màu của cảm biến ánh sáng sử dụng quang trở

khi ánh sáng chiếu vào vật mang màu sắc ánh sáng sẽ được tán xạ ngược lại đượcquang trở thu nhận ánh sáng phản xạ lại và mỗi màu sẽ cho ra một thông số riêng nhờvào độ tán xạ ngược ít hay nhiều của mỗi màu thì quang trở sẽ thụ lại Dựng vàothông số quang trở ta có thể nhận biết được màu thông qua nhận biết được cường độánh sáng phương pháp có tên gọi là đọc hiệu điến thế từ cầu phân áp, để xem về cầuphân áp quang trở cứ xem là điện trở R1, vào phía trước mỗi chân Analog củaArduino có một điện trở, và xem đó là điện trở R2 = 10k)

Hình 2.19 : Sơ đò mạch cảm biến sử dụng quang trở

Vcc:Chân cấp nguồn vào cho led quang trở

GND: Chân mass nguồn

OUT:chân out tín hiệu của quang trở với dạng analog

Sơ đồ mạch:

3.1.1 Yêu cầu và nhiệm vụ của băng tải

Các yêu cầu phổ biến nhất đối với bất kỳ hệ thống băng tải là vận chuyển sản

phẩm từ điểm A đến điểm B.lựa chọn băng tải có thể là một nhiệm vụ khó khăn,

nhưng giá trị của thời gian và đầu tư hệ thống xử lí vật liệu phải có thể cải thiện sự đáng kể năng suất và hiệu quả làm việc

Nhiệm vụ chính của băng tải là vận chuyển vật từ điểm A đến điểm B

Cấu tạo của hệ thống băng tải:

 Động cơ

 Trục nối

 Bánh đai chủ động- bị động

 Khung băng tải

 Dây băng tải

3.1.2 Lựa chọn băng tải

Băng tải có nhiều loại mỗi loại dùng để tải những vật liệu khác nhau.Tùy vào mục đích sử dụng và vật cần tải mà ta chọn băng tải cho phù hợp

Loại băng tải Tải trọng Phạm vi sử dụng

Băng tải dây đai < 50 Kg Vận chuyển từng chi tiết giữa các

nguyên công hoặc vận chuyểnthùng chứa trong gia công và lắp

ráp

Băng tải lá 25 ÷ 125 kg Vận chuyển chi tiết trên vệ tinh

trong gia công chuẩn bị phôi và

trong lắp ráp

Băng tải thanh đẩy 50 ÷ 250 kg Vận chuyển các chi tiết lớn trên bộ

phận khoảng cách > 50m.Băng tải con lăn 30 ÷ 500 kg Vận chuyển chi tiết trên các vệ

tinh giữa các nguyên công vớikhoảng cách <50m

Hình 3.1: Một số loại băng tải

Lựa chọn băng tải:

- Đối với sản phẩm là chất lỏng ta dùng băng tải kênh dẫn

- Đối với sản phẩm rời rạc thì ta dùng băng tải con lăn hoặc băng tải đai conlăn hoặc băng tải dây đai

=> Chúng ta chọn băng tải dây đai

Băng tải dây đai là hệ thống băng tải được sử dụng nhiều trong các nhà máysản xuất - chế biến – lắp ráp linh kiện các khu công nghiệp mỏ khai khoáng nhằmđáp ứng nhu cầu sản xuất công nghiệp cũng như vận chuyển vật liệu nặng mà sứcngười không thể đáp ứng kịp thời Góp phần nâng cao năng lực cạnh tranh của doanhnghiệp nhằm giải quyết được bài toán giảm chi phí nhân công mà vẫn gia tăng được

số lượng thành phần cao nhất đồng thời đảm bảo được số lượng thành phẩm cao nhấtđồng thời đảm bảo được chất lượng và thời gian giao hàng của từng đơn hàng

Ưu điểm:

- Băng tải cấu tạo đơn giản, có độ bền cao

- Có khả năng vận chuyển vật liệu theo hướng nằm ngang, nằm nghiêng hoặc kết hợp được cả hai với khoảng các lớn

- Không gây tiếng ồn cho xung quanh, năng suất tiêu hao nhỏ

- Vận chuyển được hàng rời như cát, đá răm, than, than đá từ nơi này đến nơi khác

Nhược điểm:

Để tăng được tuổi thọ sử dụng của băng tải, khi sử dụng bạn nên chạy với tốc

độ trung bình – không cao

Độ nghiêng băng tải nhỏ hơn 24 độ

Không vận chuyển theo hướng đường cong, cần bố trí thêm động cơ và khung băng để đổi hướng

Đặc điểm làm việc của băng tải:

Tùy thuộc vào từng điều kiện sản xuất để lựa chọn việc sử dụng băng tải hay

tổ hợp nhiều băng tải cùng với thiết bị băng chuyền khác và thiết bị tự động hóatrong sản xuất để nâng cao năng suất và giải phóng sức lao động cho con người

Mặt khác chi phí băng tải được thiết kế đơn giản, chi phí đầu tư chế tạo thiết bịbăng chuyền thấp tạo điều kiện cho tất cả các doanh nghiệp lớn nhỏ trong thịtrường hiện nay

Hình 3.3:Tính tóa và thiết kế băng tải

Page 27

GVHD: TS ĐOÀN LÊ ANH

3.1.3 Tính toán động học cho băng tải

Băng tải sẽ được tính toán và thiết kế như sau:

Số Liệu : Các sản phẩm có khối lượng m [kg]

Hình 3.2: Băng tải trong thực tế

∑m: tổng khối lượng các sản phẩm trên băng tải mb: khối lượng băng tải trên tấm đỡ

v: tốc độ di chuyển sản phẩm [m/ph] chọn trước D: đường kính tang quay chọn trước [mm]

Vậy tỉ số truyền của bộ truyền :

0,99 ÷ 0,9950,98 ÷ 0,990,98

Một cặp ổ trượt

Nôi trục

Hình 3.4:Bảng hiệu suất