nghiên cứu thiết kế xây dựng và phát triển hệ thống lưu kho tự động

Để thay thế cho những kho truyền thống như vậy thì hệ thống kho tự động được ra đời giúp giải quyết các hoạt động xuất nhập hàng một cách nhanh chóng và chính xác, quản lí hàng hóa dễ dà

Trang 1

Sinh viên: Trương Quốc Việt

Mã số sinh viên: 19010227 Khóa: 13

Ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa Hệ: Chính quy Giảng viên hướng dẫn: TS Phạm Văn Thiêm

Hà Nội – Năm 2024

Copies for internal use only in Phenikaa University

Trang 2

Sinh viên: Trương Quốc Việt

Mã số sinh viên: 19010227 Khóa: 13

Ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa Hệ: Chính quy Giảng viên hướng dẫn: TS Phạm Văn Thiêm

Hà Nội – Năm 2024

Trang 3

Trang 4

Trang 5

Trang 6

Trang 7

Trang 8

Tóm tắt KLDATN

Đề tài của em mang tên “Nghiên cứu, thiết kế, xây dựng và phát triển hệ thống lưu kho tự động” Về phần cứng: Hệ thống gồm phần kho chứa hàng có 2 tầng, mỗi tầng có 3 vị trí để hàng và phần hệ thống cánh tay robot để luân chuyển hàng vào ra kho Dùng máy quét mã vạch đặt ở vị trí input để xác định đầu vào là hàng hóa ở vị trí nào trong kho Trên mỗi hàng hóa đều được dán một mã vạch riêng Về phần điều khiển: Hệ thống được điều khiển trên tủ điện có 2 nút “start” và “stop” và được điều khiển chính trên HMI Hệ thống hoạt động gồm 2 chế độ: auto (tự động) và manual (bằng tay) Chế độ manual (bằng tay): Khi có hàng ở vị trí input, ta sẽ chọn vị trí kho ở trên HMI để cánh tay robot lấy hàng vào và khi muốn xuất hàng ta cũng chọn vị trí ở trên HMI Chế độ auto (tự động): Khi có hàng ở vị trí input thì máy quét mã vạch sẽ tự xác định vị trí kho và cánh tay robot sẽ đưa hàng vào kho Khi muốn xuất hàng ra khỏi kho thì ta lấy mã barcode trùng với mã hàng mà ta muốn lấy quét vào mã vạch cánh tay robot sẽ tự lấy đúng hàng ra khỏi kho

Trang 9

LỜI CAM ĐOAN

Trang 10

phải luôn nghiên cứu và cải tiến, tối ưu hóa dây chuyền sản suất để có thể đạ được năng suất tốt nhất Kho có một vai trò vô cùng quan trọng trong chuỗi cung ứng đó Là một phần cốt lõi của quản lý hậu cần, kho của bạn không chỉ là một hoạt động phụ trợ lưu trữ hàng hóa, vật liệu hoặc tài sản Đó còn là một liên kết quan trọng cơ bản cho sự thành công của chuỗi cung ứng lớn hơn mà nó được kết nối Các vấn đề hoặc sự chậm trễ trong hoạt động kho có thể chảy xuôi dòng để tác động đến việc lập hóa đơn, dòng tiền và sự hài lòng của khách hàng

Hệ thống nhà kho cũ truyền thống chủ yếu phụ thuộc vào sức người là chính đã không còn phù hợp với thị trường hiện nay Để thay thế cho những kho truyền thống như vậy thì hệ thống kho tự động được ra đời giúp giải quyết các hoạt động xuất nhập hàng một cách nhanh chóng và chính xác, quản lí hàng hóa dễ dàng hơn, tối ưu được không gian kho bãi và rất nhiều những tiện ích khác nữa Trải qua thời gian học tập tại trường, được sự chỉ bảo hướng dẫn nhiệt tình của thầy cô giáo trong Khoa Điện- Điện tử, em đã tích luỹ được vốn kiến thức nhất định Được sự đồng ý của nhà trường và thầy cô tròn khoa em được giao đề tài tốt nghiệp: “Nghiên cứu, thiết kế, xây dựng và phát triển hệ thống lưu kho tự động”

Bằng sự cố gắng nỗ lực của bản thân và đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình, chu đáo của thầy Phạm Văn Thiêm và các thầy cô trong khoa, em đã hoàn thành đồ án đúng thời hạn Nhưng do thời gian làm đồ án có hạn và trình độ còn nhiều hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy cô để đồ án này được hoàn thiện hơn nữa

Trang 11

BẢNG ĐÁNH GIÁ TIẾN ĐỘ KLDATN

STT Nội dung Thời gian dự kiến

thời gian thực tế

đề tài của họ, những khó khăn khi làm đề tài

này

10/10/2023 – 13/10/2023

10/10/2023 - 13-10/2023

hoàn thành đúng tiến độ

2 Tìm hiểu phần mềm cần dùng trong đề tài

13/10/2023 – 15/10/2023

hoàn thành đúng tiến độ 3 Vẽ mô phỏng cơ khí

trên AutoCAD

15/10/2023 – 1/11/2023

15/10/2023 – 5/11/2023

không hoàn thành đúng hạn Do chưa

thành thạo phần mềm 4 Thiết kế bản vẽ điện

trên Eplan

1/11/2023 – 3/11/2023

5/11/2023 – 7/11/2023

Delay

5 Mua thiết bị 4/11/2023 – 10/11/2023

7/11/2023 – 15/11/2023

Delay

6 Gia công cơ khí 11/11/2023 – 24/11/2023

15/11/2023 – 28/11/2023

Delay

7 Lắp đặt phần cứng 25/11/2023 – 8/12/2023

29/11/2023 – 10/12/2023

Delay

8 Đấu nối dây điện 9/12/2023 – 14/12/2023

10/12/2024 – 15/12/2024

Delay

9 Lập trình PLC 15/12/2023 – 6/1/2024

16/12/2024 – 20/2/2024

Do khoa hoãn lịch bảo vệ đồ

án 10 chạy thử nghiệm, và sửa 8/1/2024 – 20/2/2024 – Delay

Trang 12

lỗi 14/1/2024 27/2/2024 11 Viết báo cáo 15/1/2024 –

23/1/2024

27/2/2024 – 20/3/2024

Delay

Trang 13

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHO HÀNG TỰ ĐỘNG 18

1.1 Vai trò của tự động hóa trong công nghiệp [2] 18

2.3.1 Quy trình công nghệ khi có hàng vào 28

2.3.2 Quy trình công nghệ khi xuất hàng 29

2.4 Sơ đồ khối hệ thống 29

2.5 Thiết kế cơ khí kho hàng 30

2.5.1 Lựa chọn vật liệu làm khung [8] 31

2.5.3 Phương án thiết kế cánh tay cơ khí 33

2.5.4 Cơ cấu truyền động cánh tay robot 35

2.6 Thiết kế phôi (hàng) 40

2.7 Lựa chọn thiết bị phần cứng cho hệ thống 43

2.7.1 Bộ điều khiển logic khả trình (PLC) S7-1200 1212C DC/DC/DC 43

2.7.2 Tính toán lựa chọn động cơ [12] 45

CHƯƠNG 3: LẬP TRÌNH PHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT 60

3.1 Lưu đồ thuật toán điều khiển 60

3.2 Chương trình điều khiển với phần mềm TIA Portal V16 62

3.2.1 Technology Object, các bước tạo và thiết lập 64

3.2.2 Các khối lập trình Motion control 68

3.3 Thiết kế giao diện giám sát trên WinCC 74

3.3.2 Chương trình điều khiển giám sát trên WINCC 76

3.4 Bảng tag của PLC 77

KẾT LUẬN 79

Trang 14

DANH MỤC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT PLC: Programmable Logic Controller

HMI: Human-Machine-Interface IoT: Internet of Things

Trang 15

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

Hình 1 1 Dây chuyền sản xuất trong nhà máy [1] 18

Hình 1 2 Băng tải trong lưu kho tự động 21

Hình 2 2 Mô hình truyền động đai 36

Hình 2 3 Dây đai răng 37

Hình 2 4 Kết cấu vít me đai ốc 38

Hình 2 5 Cơ cấu vít me đai ốc bi 39

Hình 2 6 Cấu tạo cơ cấu vít me đai ốc bi 39

Hình 2 13 Cấu tạo động cơ bước 46

Hình 2 14 Động cơ bước size 42-1.8step 48

Hình 2 15 Thông số kích thước động cơ 48

Hình 2 16 Driver TB6600 49

Hình 2 17 Cách sử dụng driver TB6600 50

Hình 2 18 Nguồn tổ ong 24V 50

Hình 2 19 Máy quét mã in Barcode YHD-1100C 52

Hình 2 20 Công tắc nhấn nhả đề LA38-11 không đèn 52

Hình 2 21 Phần mềm AutoCAD 53

Hình 2 22 Bản vẽ cơ khí 54

Hình 2 23 Phần mềm Eplan electric P8 55

Hình 2 24 Đấu nối điện của input 55

Hình 2 25 Đấu nối điện của output 56

Hình 2 26 Đấu nối điện của output 56

Hình 2 27 Lắp ráp mô hình kho hàng, kệ chứa hàng 57

Hình 2 28 Cánh tay cơ khí 57

Hình 2 29 Mô hình kho hàng tự động 58

Hình 3 1 Main [OB1] chương trình điều khiển chính của PLC 63

Hình 3 2 Thanh công cụ của PLC 63

Hình 3 3 Tìm và kết nối địa chỉ IP PLC 64

Hình 3 4 Cấu trúc điều khiển sử dụng technology object 64

Hình 3 5 Điều khiển cơ cấu sử dụng Technology Object 65

Hình 3 6 Add new Technology object 65

Hình 3 7 Thiết lập bộ phát xung cho Technology object 66

Hình 3 8 Thiết lập động lực bằng phần mềm 66

Trang 16

Hình 3 18 Gắn tag cho thiết bị 75

Hình 3 19 Tạo Animatons cho thiết bị 75

Hình 3 20 Giao diện làm việc 75

Hình 3 21 Chạy mô hình điều khiển giám sát trên giao diện HMI 76

Hình 3 22 Sử dụng Tag trong hoạt động 77

Hình 3 23 Tạo nhóm tag 78

Trang 17

DANH MỤC BẢNG VẼ

Bảng 2 1 Danh sách linh kiện và phụ kiện 59

Bảng 3 1 Các chân của khối MC_Power 68

Bảng 3 2 Các chân của khối MC_Reset 69

Bảng 3 3 Các chân của khối MC_Home 70

Bảng 3 4 Các chân của khối lệnh MC_MoveAbsolute 71

Bảng 3 5 Các chân khối MC_MoveRelative 72

Bảng 3 6 Các chân của khối MC_MoveJog 73

Bảng 3 7 Các tag của plc input 78

Bảng 3 8 Các tag của plc output 78

Trang 18

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHO HÀNG TỰ ĐỘNG 1.1 Vai trò của tự động hóa trong công nghiệp [2]

Tự động hóa trong công nghiệp giúp tăng năng suất lao động, chất lượng sản phẩm Việc tự động hóa trong sản xuất sẽ có rất nhiều sự thay đổi tích cực khi các công ty áp dụng tự động hóa vào trong hoạt động sản xuất của mình, lợi ích của tự động hóa bao gồm:

 Tăng năng suất lao động: các dây chuyền tự động hóa có thể hoạt động liên tục 24/24 mà không cần đến sự can thiệp của con người chính vì vậy lượng sản phẩm được sản xuất ra sẽ nhiều hơn so với việc không áp dụng tự động hóa công nghiệp

 Tăng chất lượng sản phẩm: việc các ứng dụng tự động hóa được lập trình chính xác, sẽ giảm đáng kể về sai số của sản phẩm so với thao tác thủ công của công nhân

Hình 1 1 Dây chuyền sản xuất trong nhà máy [1]

 Ưu điểm của tự động hóa công nghiệp [3]  Chi phí vận hành thấp hơn

Tự động hóa trong công nghiệp giúp loại bỏ chi phí khi sử dụng nhân công từ con người cho nhà đầu tư Trên tất cả, mặc dù phải thừa nhận chi phí đầu tư cho tự động hóa ban đầu cao nhưng tính trong suốt quá trình sản xuất, nó lại giúp tiết kiệm tiền lương hàng tháng của công nhân, dẫn đến tiết kiệm đáng kể chi phí cho công ty

Trang 19

Với dây chuyền nhà máy, chi phí bảo trì liên quan đến máy móc được sử dụng cho tự động hóa công nghiệp là ít hơn vì nó không thường xuyên hỏng hóc Nếu nó không hoạt động tốt hoặc gặp sự cố, chỉ có các kỹ sư tự động, bảo trì được yêu cầu sửa chữa nó Đầu tư kế hoạch cẩn thận vào tự động hóa cũng có thể có ý nghĩa tài chính tốt Hoàn vốn 2 hoặc 3 năm cho chi phí lao động giảm tương đương với lợi tức đầu tư 30% -50%

 Năng suất cao hơn

Mặc dù nhiều công ty thuê hàng trăm công nhân tham gia sản xuất với 3 ca làm việc để vận hành nhà máy trong số giờ tối đa, nhà máy vẫn cần phải đóng cửa để bảo trì và nghỉ lễ Tự động hóa công nghiệp hoàn thành mục tiêu của công ty bằng cách cho phép vận hành một nhà máy sản xuất trong 24 giờ một ngày, 7 ngày trong một tuần và 365 ngày một năm

Điều này dẫn đến một sự cải thiện đáng kể trong năng suất của công ty Nhưng chúng ta không cần nhìn quá xa tới vậy, với máy móc tự động, năng suất và sản lượng sản phẩm trong 1 giờ, thậm chí 1 phút có thể gấp 3, 4, 5 lần kiểu truyền thống

 Chất lượng cao hơn

Trong quá trình sản xuất, dù tập chung ở cường độ cao nhưng con người sẽ có những lúc mệt mỏi và những cảm xúc ngoài tác động dẫn đến quá trình làm việc bị ảnh hưởng và có thể dẫn đến chất lượng hàng hóa kém đi Nhưng robot làm việc sẽ không bị ảnh hưởng bởi vấn đề trên và còn có thể làm việc 24/24

 Độ linh hoạt cao

Thêm một nhiệm vụ mới trong dây chuyền lắp ráp tức là đòi hỏi quy trình đó phải được đào tạo với người vận hành trực tiếp Tuy nhiên, robot có thể được lập trình để thực hiện bất kỳ nhiệm vụ nào Điều này làm cho quá trình sản xuất linh hoạt hơn

 Độ chính xác thông tin cao

Thêm khả năng thu thập dữ liệu tự động, có thể cho phép thu thập các thông tin sản xuất chính, cải thiện độ chính xác của dữ liệu và giảm chi phí thu thập dữ liệu của Hệ thống quản lý sản xuất cung cấp các thông tin trung thực để đưa ra quyết định đúng đắn khi tính đến việc giảm lãng phí và cải thiện quy trình của mình

 An toàn cao

Việc sử dụng dây chuyền sản xuất tự động giải phóng con người khỏi sự vất vả của các nhiệm vụ lặp đi lặp lại – thay thế lao động của con người trong các nhiệm vụ được thực hiện trong môi trường nguy hiểm và vượt quá khả năng, trọng lượng, tốc độ và sức chịu đựng của con người

Trang 20

Nhìn vào những lợi ích được đề cập ở trên, không ít người cảm thấy có một động lực đáng để đầu tư vào tự động hóa Với sự phát triển của IoT và Cách Mạng Công Nghiệp 4.0, ngành tự động hóa công nghiệp đang đứng trước một bước ngoặt lịch sử Đi cùng với những cơ hội kinh doanh mới cũng là những thách thức mới, trong đó, đề tài an ninh mạng và dữ liệu đang và sẽ còn là vấn đề lớn cần được đáp ứng một cách triệt để trong thời gian tới

1.2 Vấn đề thực tiễn

Hiện nay nền công nghiệp của nước ta đang trên đà phát triển, việc áp dụng quá trình tự động hóa vào quá trình sản xuất là điều cần thiết Việc hiện đại hoá ngày nay sản xuất ngày càng phát triển, hàng hóa làm ra càng nhiều đáp ứng nhu cầu tiêu dùng cho xã hội Từ đó đã nảy sinh cần có những kho hàng hiện đại đáp ứng yêu cầu của sản xuất và khắc phục được những hạn chế của các kho hàng cũ

Hiện tại, trên thế giới có nhiều hệ thống lưu trữ hàng hóa, các hệ thống này rất đa dạng, phong phú về thiết bị cũng như cách thức thực hiện Nhưng trong đó chủ yếu là sử dụng nhân công để bốc dỡ hàng hóa, các thiết bị bốc dỡ hàng là các máy nâng sử dụng người lái để sắp xếp hàng hóa vào kho

Nhìn chung, các nhà kho hiện nay có các nhược điểm sau: - Sử dụng nhiều diện tích để chứa hàng hóa

- Không phân loại được các hàng hóa khác nhau (các hàng hóa thường để chung với nhau trong 1 kho)

- Không bảo quản tốt hàng hóa khi số lượng nhiều (chất hàng chồng lên nhau) - Rất khó kiểm soát số lượng hàng hóa ra vào trong kho

Với sự ra đời của các hệ thống xếp hàng hóa tự động, người ta có thể quản lý tốt hàng hóa cũng như nhanh chóng trong việc lưu trữ và xuất hàng hóa ra khỏi kho, các hệ thống kho tự động được sử dụng robot để vận chuyển hàng hóa, điều này đồng nghĩa với việc đầu tư trang thiết bị hiện đại cho hệ thống kho tốn khá nhiều chi phí cho việc vận chuyển hàng hóa nhưng bù lại là hàng hóa được bảo quản tốt, thuận tiện cho việc quản lý và kiểm soát, tiết kiệm được nhân công …

Nhằm đáp ứng nhu cầu sắp xếp sản phẩm, hàng hóa một cách tự động giúp tiết kiệm

thời gian và chi phí chúng em quyết định lựa chọn đề tài “Nghiên cứu, thiết kế, phát

triển hệ thống lưu kho tự động”

Trang 21

1.3 Cấu trúc cơ bản của hệ thống lưu kho tự động

Cấu trúc cơ bản của một nhà kho tự động bao gồm nhiều hành lang, dọc theo mỗi hành lang có một hay nhiều máy xếp, dỡ tự động Hai bên hành lang là các khoang chứa hàng Đầu mỗi hàng lang là trạm xếp dỡ Các trạm xếp dỡ liên hệ với nhau theo hệ thống băng chuyền

Nhìn chung kho tự động được cấu thành từ 3 phần: - Hệ thống vận chuyển

- Hệ thống xuất nhập - Hệ thống lưu giữ

1.3.1 Hệ thống vận chuyển

Hệ thống vận chuyển hàng vào kho rất đa dạng tùy theo hình thức, thiết kế và yêu cầu xuất nhập của kho mà ta có thể sử dụng những phương thức khác nhau Hiên nay, các kho tự động chủ yếu sử dụng các hình thức vận chuyển như: Băng tải, robot, xe tự hành, máy nâng …

+ Hệ thống băng tải: hệ thống băng tải gâng như có thể mang theo mọi thứ xếp trên chúng và được sử dụng để giúp đỡ nhiều chức năng của kho hàng Băng tải có rất nhiều loại và mỗi loại được sử dụng để vận chuyển các loại hàng hóa khác nhau Băng tải dây đai và dây chuyền linh hoạt giúp xử lí các vật phẩm có hình dạng nhỏ hoặc không đều hoặc khi cần thay đổi độ cao Băng tải con lăn rất hữu ích khi các mặt hàng lớn hơn

Hình 1 2 Băng tải trong lưu kho tự động

Trang 22

1.3.2 Hệ thống nhập và xuất hàng

Hệ thống xuất nhập của kho tự động có thể áp dụng nhiều phương thức khác nhau có thể kể đến như dung nhân công, thẻ từ, tích kê, mã vạch, máy tính, camera

Một ví dụ về phương pháp quản lí hệ thống sử dụng mã vạch để minh họa chi tiết cho việc xuất nhập của hệ thống kho

Mã vạch (Barcode) là hình gồm nhiều sọc đứng,rộng và hẹp được in để đại diện cho các mã số dưới dạng máy có thể đọc được

Mã vạch là sự thể hiện thông tin trong các dạng nhìn thấy trên các bề mặt của sản phẩm, hàng hóa mà máy móc có thể đọc được Nguyên thủy thì mã vạch lưu trữ dữ liệu theo bề rộng của các vạch được in song song cũng như của khoảng trống giữa chúng, nhưng ngày nay chúng còn được in theo các mẫu của các điểm, theo các vòng tròn đồng tâm hay chúng ẩn trong các hình ảnh Mã vạch có thể được đọc bởi các thiết bị quét quang học gọi là máy đọc mã vạch hay được quét từ hình ảnh bằng các phần mềm chuyên biệt Nội dung của mã vạch là thông tin về sản phẩm như: Nước đăng ký mã vạch, tên doanh nghiệp, lô, tiêu chuẩn chất lượng đăng ký, thông tin về kích thước sản phẩm, nơi kiểm tra [4]

Các nghiên cứu cho thấy con người thường gây ra ít nhất một lỗi trong khoảng 200 lần nhập số liệu vào máy Khi sử dụng mã vạch và máy đọc mã vạch, khả năng sai sót chỉ còn 1 phần 6 triệu Độ chính xác của việc dùng mã vạch còn cao hơn nữa khi số liệu của mã vạch được tạo ra và kiểm soát tự động bởi chương trình không có sự can thiệp của con người [5]

Ví dụ mã vạch của 1 hàng hóa:

Hình 1 3 Mã vạch của 1 hàng hóa

Mã vạch là một phát minh của thế kỷ 20 và nó càng ngày trở nên quan trọng trong cuộc sống bởi tính hiệu quả mà nó mang lại, mà quản lý xuất nhập trong kho tự động là một trong những tính năng của nó

Nguyên tắc đọc mã vạch máy quét: máy quét sẽ phảt ra 1 chùm laser công suất thấp, chùm sáng gặp mã vạch sẽ phản xạ lại một giàn cảm biến quang

Trang 23

Công nghệ mã vạch ứng dụng trong nhà kho tự động: Mỗi đơn vị hàng khi nhập vào kho sẽ được dán nhãn mã vạch,tương ứng với 1 ô trong kho.Mã vạch đó sẽ lưu và được máy tính xử lí,truyền qua PLC để đưa hàng đến đúng vị trí của nó Quá trình xuất hoàn toàn ngược lại

Ưu điểm hệ thống quản lý kho hàng bằng mã vạch: [6] - Kiểm tra nguồn gốc sản phẩm

- Tiết kiệm thời gian quản lí cho doanh nghiệp - Cho phép quản lí nhiều vị trí kho

- Theo dõi tồn kho, kiểm kê hàng hóa, dự báo hàng hết hạn - Quản lý hàng hóa bảo hành, bảo trì

1.3.3 Hệ thống lưu trữ

Hệ thống lưu trữ trong kho hàng tự động không chỉ giúp ta cất giữ hàng hóa mà còn kiểm soát chũng một cách dễ dàng

 Thông tin chi tiết về tình hình xuất-nhập-tồn hàng hóa:

- Quản lý danh sách hàng hóa, loại hàng hóa, quy cách hàng, quy cách đóng gói - Quản lý danh mục, danh mục pallet

- Quản lý nhập kho theo phiếu nhập kho và theo dõi nhập từng vị trí, chọn nhập hàng hóa trên sơ đồ kho theo đúng thực tế Hỗ trợ in phiếu, in danh sách vị trí nhập kho…

 Quản lý xuất kho và xuất kho theo điều kiện: - Xuất kho theo khách hàng

- Xuất kho theo phiếu nhập - Xuất kho theo ngày

- Xuất kho theo từng pallet…

 Thiết lập sơ đồ kho theo đúng thực tế

 Hỗ trợ chọn nhập, xuất trên sơ đồ

 Hỗ trợ theo dõi hàng hóa trực quan trên sơ đồ kho

 Hỗ trợ theo dõi dồn hàng, dời hàng trực tiếp trên sơ đồ kho:

Kệ chứa hàng Pallet Flow [7]

Kệ chứa hàng Pallet Flow bao gồm 1 hệ thống khung giàn (racking) đặt sát nhau (không có lối vào cho xe nâng) Thông thường, kệ chứa hàng Pallet flow có từ 4-5

Trang 24

tầng Mỗi tầng, người ta sẽ đặt thêm 1 hệ thống băng tải con lăn tự do với 1 góc nghiêng phù hợp

Hình 1 4 Hình kệ chứa hàng Pallet Flow

 Nguyên tắc hoạt động của Pallet Flow

Nguyên tắc hoạt động của Pallet Plow là pallet hàng sẽ trôi từ đầu cao xuống đầu thấp Xe nâng khi chất hàng lên hoặc lấy hàng ra chỉ cần đứng bên ngoài hệ thống chứ không cần chạy vào khu vực khung kệ

 Cách thức vận hành

Cùng 1 hệ thống, ta có thể vận hành theo 02 phương án: LIFO hoặc FIFO

 Last In – First Out (LIFO)

Hình 1 5 Hình Nguyên lí LIFO

Trang 25

Nguyên lý LIFO: Theo phương án này, khi chất hàng lên kệ và khi dỡ hàng từ kệ ra, người vận hành đều thao tác ở đầu thấp Khi chất hàng lên, người lái xe nâng sẽ thao thác ở đầu thấp, đẩy các pallet ngược lên dốc để đặt pallet mới vào Khi lấy hàng ra, người lái xe lấy pallet ở đầu thấp, rút ra Các pallet còn lại sẽ trôi xuống đầu thấp

 First In – First Out (FIFO)

Hình 1 6 Hình Nguyên lí FIFO

Nguyên lý của cách vận hành này là hàng hóa bỏ vào trước, sẽ được lấy ra trước Nguyên lý FIFO: Theo phương án này, khi chất hàng lên kệ, người vận hành thao tác ở đầu cao hơn Pallet hàng hóa sẽ tự trôi về phía thấp Khi lấy hàng ra, người lái xe lấy pallet ở đầu thấp, rút ra Các pallet còn lại sẽ trôi xuống đầu thấp Đầu vào và đầu ra của kho có thể tùy từng trường hợp cụ thể mà người ta kết hợp sử dụng các hệ thống băng tải tự động hoặc các cần crane nhằm giảm bớt hoạt động của xe nâng.

 Ưu nhược điểm của kệ chứa hàng Pallet Flow

Kệ chứa hàng Pallet Flow là một phương án rất hiện đại, cao cấp, được nhiều nhà máy lớn trên thế giới áp dụng Khác với các hình thức kho tự động khác như AS-

RS hay Shuttle Rack, kho Pallet Flow hoạt động bằng cơ, nên bảo hành, bảo trì rất nhẹ nhàng

Hình thức kệ này thường được áp dụng trong các kho chứa hàng của các nhà sản xuất thực phẩm, thủy hải sản, bia, nước giải khát, kho lạnh, kho đông, xe máy, xe đạp…

 Ưu điểm

- Phương án này tiết kiệm được 60% diện tích sử dụng so với kệ thông thường

- Ít bảo trì, bảo hành - Không sử dụng điện

Trang 26

- Giá thành cao, đầu tư lớn

- Không áp dụng được cho dạng hàng hóa cồng kềnh (phải chất được trên pallet)

- Không áp dụng được cho kho hàng chứa nhiều loại hàng hóa khác nhau - Đòi hỏi tay nghề người lái xe nâng phải tốt hơn các loại kệ thông thường

Trang 27

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 2.1 Quy trình thiết kế

1 Xác định yêu cầu kỹ thuật

2 Xác định quy trình công nghệ và chế độ làm việc

3 Lập sơ đồ khối hoạt động chung của toàn máy, chọn ra các loại, các cụm chi tiết phù hợp với sơ đồ hoạt động, thiết kế mô phỏng sơ bộ các cụm chi tiết 4 Dựa theo các tiêu chuẩn về lắp ráp, lần cuối xác định kích thước các chi tiết, bộ

phận máy

5 Mô phỏng hệ thống, khả năng đáp ứng của hệ thống 6 Chỉnh sửa, hiệu chỉnh lại thiết kế

7 Lắp ráp, thi công mô hình sản phẩm

2.2 Yêu cầu kỹ thuật

- Đối tượng nghiên cứu thiết kế: Hệ thống lưu kho tự động

- Loại hàng hóa mô hình đưa vào có kích thước (dài x rộng x cao): 5cm x 5cm x 4cm, khối lượng 100g và được gán mã vạch Barcode tương ứng thể thuận lợi cho việc phân loại và quản lý hàng hóa

- Có thể đưa cất hàng di chuyển dọc theo 3 trục: X (chạy dọc kho hàng), trục Y (đưa hàng ra vào kệ hàng), trục Z (nâng lên hạ xuống)

- Sản phẩm khi hoàn thiện phải đảm bảo chắc chắn, linh hoạt, vận hành êm ái, dễ vận hành bảo dưỡng

Trang 28

2.3 Quy trình công nghệ

2.3.1 Quy trình công nghệ khi có hàng vào

Khi có hàng ở vị trí input

Thực hiện quét mã vạch

Tay robot từ ngoài đến dưới vị trí input lấy hàng

Tay robot di chuyển ra ngoài

(theo trục Y) Tay robot nâng

hàng lên

Tay robot di chuyển dọc theo kệ

hàng (trục X)

Tay robot di chuyển chọn tầng

(trục Z) Tay robot đưa hàng

đến trên ô chứa hàng đã chọn Tay robot đặt hàng xuống ô chứa hàng

Tay robot di chuyển ra ngoài

(Trục Y)

Trang 29

2.3.2 Quy trình công nghệ khi xuất hàng

Khi có tín hiệu lấy hàng

Tay robot di chuyển đến hàng dọc của hàng

Trang 30

2.4 Sơ đồ khối hệ thống

Hình Sơ đồ khối hệ thống

- Khối nguồn – cung cấp các dải điện áp để làm cho toàn bộ hệ thống hoạt động cụ

thể như sau:

+ 220V AC: cấp nguồn cho bộ xử lý trung tâm PC, PLC

+ 24V DC: cấp nguồn cho cảm biến, động cơ, đèn báo hoạt động + 5V DC: bộ Driver điều khiển động cơ bước

- Khối điều khiển - là “bộ não” của hệ thống sẽ tiếp nhận tín hiệu từ đầu vào để xử lý

và đưa ra tín hiệu điều khiển cho hệ thống

- Khối tín hiệu đầu vào – bao gồm các tín hiệu đầu vào của cảm biến, công tắc giới

hạn hành trình, nút bấm, sau đó truyền tín hiệu cho khối điều khiển

- Khối cơ cấu chấp hành – tại đây sẽ bao gồm đèn báo và động cơ để thực hiện các

tác vụ của hệ thống

- Hệ thống giám sát – giám sát quá trình hoạt động trên HMI của máy tính

2.5 Thiết kế cơ khí kho hàng

Kho hàng tự động chính là đỉnh cao của tự động hóa kho và nhà kho thông minh được kích hoạt cùng với một số công nghệ tự động và kết nối với nhau Để việc kết hợp với công nghệ cao diễn ra một cách dễ dàng và ổn định ta cần xây dựng một hệ thống kho hàng tối ưu nhất về công nghệ cũng như giá thành và không gian sử dụng

Trang 31

2.5.1 Lựa chọn vật liệu làm khung [8]

Tùy thuộc vào trọng lượng của hàng hóa cũng như mục đích sử dụng mà ta có thể sử dụng các vật liệu khác nhau để làm thành khung của khó như: gỗ, sắt, nhôm, thép, …

 Nhôm định hình là lựa chọn của em để làm khung cho mô hình kho hàng và cánh tay robot cho đồ án:

- Ưu điểm:

 Chịu lực tốt: Là sản phẩm được cấu thành từ nguyên liệu nhôm hợp kìm nên nhôm có khả năng chịu lực tốt Thông thường thanh nhôm định hình có thiết kế các khoang rỗng để tăng độ cứng như chiều dày của nhôm, các ranh nhôm và các vách kỹ thuật đều được đo và thiết kế cẩn thận nhất Sản phẩm Nhôm định hình có các cầu nối cách nhiệt, các gân tăng cứng và các rãnh khoảng trống nhiều nên làm tăng được khả năng chịu lực của sản phẩm

 Độ thẩm mỹ cao: Các cửa kính làm từ nhôm định hình có tính thẩm mỹ cao, vách nhôm tuy có độ dày mỏng hơn các thương hiệu khác nhưng lại có kết cấu lớn nên vừa tăng được tính thẩm mỹ lại đảm bảo được khả năng chịu lực từ bên trong Quý khách có thể yêu cầu phối hợp với các màu kình khác nhau để phù hợp với không gian sống cũng như màu sắc chủa đạo của ngôi nhà

 Cách nhiệt và cách âm tốt: Nhôm định hình có khả năng chịu nhiệt độ cao, các phẩn tử nhôm liên kết chặt chẽ tạo nên một hệ khung nhôm cửa kính có khả năng cách âm tốt

 Trọng lượng nhẹ: Trọng lượng của nhôm định hình là nhẹ nhất vởi nguyên liệu sản phẩm có độ dày mỏng nhất Thế nên sẽ làm giảm được tải trong và sức ép cho các công trình, đồng thời cũng giúp dễ di chuyển và lắp đặt hơn

- Nhược điểm:

 Chưa có nhiều mẫu mã cho khách hàng lựa chọn

 Tuổi thọ: Sau nhiều năm sử dụng sản phẩm Nhôm định hình cần được bảo dưỡng và thay thế để đảm bảo

 Trong khuôn khổ đồ án lần này, em chọn sử dụng nhôm định hình để làm khung cho kho hàng tự động vì những ưu điểm của nhôm định hình đáp ứng được các nhu cầu đề ra và các hàng hóa sử dụng trong đồ án này cũng có tải trọng nhỏ

Trang 32

Hình 2 1 Nhôm định hình

2.5.2 Thiết kế khung kho hàng

Khung kho hàng được hình thành bằng việc ghép các mối nối lại với nhau bằng các mối nối Kích thước của kho hàng được xác định dựa trên số lượng các ô chứa hàng với các giá trị mà ta mong muốn

Trong mô hình kho hàng của đồ án với lựa chọn làm kho hàng có sáu ô chứa hàng chia thành hai tầng

Bên cạnh khung hàng là khu vực để cánh tay robot Khu vực này đặt cánh tay cao 500 (mm) rộng 200 (mm) và dài 355 (mm) phần cánh tay cơ khí được thiết kế nhỏ gọn đảm bảo không gian hoạt động nằm trong phần khung kho hàng

Ta sử dụng các thanh nhôm định hình với hình dạng có sẵn để ghép nối thành khung kho hàng hoàn chỉnh với các kích thước đã tính toán sẵn ở trên

Trang 33

Phần đế của các ô chứa dùng để đặt vật liệu hoặc các chi tiết có khối lượng không đáng kể Nên ta sử dụng đế làm bằng những tấm nhựa mica kích thước 110x100x2 (mm) và 100x70x2 (mm)

Thanh nhôm được sản xuất có các kích cỡ xác định là 20x20(mm), 40x40(mm)… nên không thể tùy tiện thay đổi kích thước kích thước có thể giảm xuống 20x20(mm) và vẫn đảm bảo độ bền Nhưng do thiết kế của nhôm định hình kích thước 20x20(mm) không có tính thẩm mĩ cao Giá thành chênh lệch giữa 2 kích cỡ là không đáng kể Nên vẫn chọn kích thước 20x20 cho đồ án này

 Kiểm tra độ bền cho thanh đứng dài 600(mm)

Các bước thực hiện tương tự như khi kiểm tra độ bền cho thanh nhôm định hình nằm ngang và chỉ khác kích thước và vị chí đặt lực Đối với hai thanh đứng có 2 lực tác dụng Một là lực nén của các thanh nhôm định hình nằm ngang đè lên Hai là lực khi cơ cấu chuyển động làm rung động làm rung lắc khung kho hàng gây nên

Hệ số an toàn rất lớn Thanh nhôm siêu bền Để phục vụ cho việc tìm mua một cách tiện lợi và lắp ghép khung có tính thẩm mĩ cao Nhôm định hình có kích thước 40x40(mm) được lựa chọn để xây dựng lên cả khung nhôm của kho hàng

2.5.3 Phương án thiết kế cánh tay cơ khí

Vai trò của cánh tay robot: cánh tay robot là một phần không thể thiếu trong hệ thống kho hàng tự động Nó đóng vai trò vận chuyển hàng hóa ra vào kho Kích cỡ của cánh tay robot phụ thuộc nhiều vào kích cỡ của kho hàng Tùy thuộc vào hình dáng kho hàng cũng có những yêu cầu cụ thể mà cánh tay robot có thể có số lượng bậc tự do khác nhau Đối với các mô hình kho chứa nhỏ cánh tay robot thường có ít nhất từ 3 đến 4 trục chuyển động Trong trường hợp đồ án này bao gồm ba chuyển động tịnh tiến theo hệ trục tọa độ Oxyz

Hầu hết các robot đều sử dụng một trong ba loại truyền động: Khí nén, thủy lực, điện

Truyền động khí nén sử dụng sức mạnh của khí nén Những động cơ này vốn đã đáng tin cậy do có ít bộ phận chuyển động, giá rẻ và phản ứng nhanh, nhưng kém hơn về độ chính xác của tốc độ và kiểm soát vị trí Trong ngành công nghiệp robot, các cơ chế chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng bật - tắt hoặc gắp và thả

Ổ đĩa thủy lực là mối quan tâm của bạn nếu robot của bạn lớn hoặc có nhiệm vụ xử lý tải trọng lớn Chúng hoạt động dựa trên việc chuyển đổi năng lượng từ chất lỏng thành hoạt động cơ học bằng cách bơm Mặc dù các cơ chế thủy lực đảm bảo điều phối vận tốc, chuyển động chính xác và có tỷ lệ công suất trên trọng lượng phù hợp,

Trang 34

chúng vẫn tạo ra tiếng ồn và cồng kềnh Cũng có những rủi ro liên quan đến rò rỉ hoặc với chất lỏng dịch vụ thay đổi tính chất của nó ở các biến đổi nhiệt độ

Động cơ điện là thiết bị cơ điện tạo ra chuyển động bằng cách biến năng lượng điện thành cơ khí Các bộ truyền động này là tùy chọn ưa thích trong chế tạo robot bởi một số lý do sau:

- Điện là một nguồn cung cấp rộng rãi

- Các cơ chế này phù hợp cho tất cả các kích cỡ robot

- Chúng nhỏ gọn và nhẹ nhưng có tỷ lệ chuyển đổi năng lượng lớn, độ chính xác và độ lặp lại tuyệt vời

- Ô nhiễm trong môi trường làm việc là bằng không - Hệ thống truyền động điện mạnh mẽ và dễ bảo trì

Bên cạnh đó động cơ điện cũng có một số nhược điểm như khi tải trọng lớn, sẽ cần sử dụng động cơ có công suất lớn dẫn đến giá thành cao; kích thước, trọng lượng của động cơ càng lớn càng ảnh hưởng đến thiết kế cơ khí Vậy nên khi ứng dựng vào thực tế cần cân nhắc tải trọng của hàng hóa để quyết định đến hình thức dẫn động cho cánh tay robot

=> Trong đồ án kho hàng tự động lần này em sử dụng phương án dẫn động bằng động cơ điện do động cơ được sử dụng phổ biến, nhỏ gọn, nhiều mức công suất và nhiều chủng loạiđộng cơ để lựa chọn; động cơ truyền được nhiều dạng chuyển động khi kết hợp với các cơ cấu truyền động khác nhau; động cơ đem lại tính linh hoạt cao khi điều khiển được vị trí và tốc độ

Phần khung của cánh tay robot, thực hiện các thao tác nâng hạ, vận chuyển chính trong quá trình xuất nhập hàng hóa trong kho hàng Để thiết kế được khung cánh tay robot cũng cần phụ thuộc vào khung kho hàng cùng như diện tích kho hàng

Vị trí tương quan giữa phần khung và phần cánh tay cơ khí:

- Thiết kế cánh tay cơ khí không gắn cứng vào phần khung kho hàng:

Ưu điểm của phương án này đó là phần khung và cánh tay tách rời giúp dễ di chuyển và dễ tháo dời để sửa chữa

Bên cạnh những ưu điểm, phương án thiết kế này cũng tồn tại những nhược điểm như: bài toán định hướng di chuyển trở nên phức tạp Khung và cánh tay robot dễ bị xê dịch, không chắc chắn Độ chính xác không cao trong quá trình hoạt động

- Thiết kế cánh tay cơ khí có phần đế gắn cứng vào khung kho hàng Copies for internal use only in Phenikaa University

Trang 35

Phương án này cũng có các ưu điểm sau: khoảng cách giữa phần khung và cánh tay robot luôn cố định Việc tính toán dẫn hướng cho cơ cấu chuyển động trở nên dễ dàng Chuyển động ít xuất hiện sai lệch đảm bảo sự chính xác nhất định

Nhưng phương án này cũng tồn tại những nhược điểm nhất định đó là: Phần khung và cánh tay robot gắn liền với nhau dẫn đến việc công kềnh khi muốn di chuyển hay tháo lắp sửa chữa Chi phí chế tạo tốn kém hơn so với cánh tay robot không lắp cứng

=> trong đồ án này em sử dụng phần cánh tay robot gắn liền với phần khung nhằm giảm thiểu sai lệch khi chuyển động cũng như tạo sự chắc chắn cho cơ cấu

2.5.4 Cơ cấu truyền động cánh tay robot

Hệ truyền động của cánh tay cơ khí thực hiện việc điều khiển quá trình hoạt động của cánh tay Có 3 chuyển động chính là 3 chuyển động thẳng tính tiến Các trục chuyển động tương ứng với hệ trục tọa độ Oxyz

- Khớp nối cứng – truyền chuyển động quay sang trục ty trượt tròn cũng như là

khớp nối giữa trục động cơ và thanh ty trượt tròn

- Thanh ty trượt tròn - truyền chuyển động lên phía trục X trên, giúp cho chuyển

động sang ngang được cân bằng, êm mượt, tránh xảy ra hiện tượng không đồng tốc dẫn đến toàn bộ hệ bị kẹt

- Dây đai răng (dây curoa) – là bộ phần gắn trực tiếp lên cơ cấu cánh tay robot

giúp kéo toàn bộ cánh tay di chuyển trên 2 trục X, Y

- Hệ thanh trượt dẫn hướng - dùng để dẫn hướng, dựa trên nguyên lý chuyển

động tịnh tiến giữa con trượt và ray trượt Nó hoạt động gần như chính xác và có khả năng chịu tải cực tốt từ đó tạo chuyển động trên 2 trục X, Y

 Truyền động đai

Truyền động đai là truyền động bằng phương tiện kéo Chúng truyền mômen xoắn và tốc độ giữa hai trục, và có thể có một khoảng cách lớn hơn so với bộ truyền bánh răng Vì tất cả các dây làm bằng nhựa hoặc vải dệt, đặc tính của chúng khác biệt đáng kể với các bộ truyền bánh răng hoặc xích

Trang 36

Bộ truyền đai là bộ truyền cơ khí được sử dụng sớm nhất và hiện nay vẫn được sử dụng rông rãi, có nhiều loại đai như đai thang, đai dẹt, đai răng, … [9]

Hình 2 2 Mô hình truyền động đai So với các bộ truyền khác bộ truyền đai có những ưu điểm như:

- Truyền động giữa các trục xa nhau

- Làm việc êm và không ồn do độ bền và dẻo của đai do đó có thể truyền động với vận tốc cao

- Tránh cho cơ cấu không có sự dao động nhờ vào sự trượt trơn của đai khi quá tải

- Kết cấu và vận hành đơn giản

Tuy nhiên nó cũng tồn tại những nhược điểm như: - Hiệu suất bộ truyền thấp

- Tỷ số truyền thay đổi do sự trượt đàn hồi giữa bánh đai và đai - Tuổi thọ đai thấp

- Kích thước bộ truyền lớn

- Tải trọng tác dụng lên trục lớn do phải căng đai ban đầu

Qua việc phân tích các cơ cấu truyền động trên em quyết định chọn cơ cấu truyền động đai cho trục X và Y của đồ án Đối với dây đai đồng bộ (dây đai răng) lực truyền

Trang 37

hợp những ưu điểm của dây đai dẹt và dây đai hình thang với sự không có độ trượt của dây xích

Các loại: Dây đai đồng bộ (răng) được sản xuất như răng đơn, răng đôi và với nhiều hình dạng răng khác nhau

Đặc tính nổi bật: Đặc điểm của dây đai đồng bộ (răng) là sức căng ban đầu thấp và do đó chịu tải ít Nó rất thích hợp cho việc truyền không có độ trượt với công suất vừa và nhỏ

Hình 2 3 Dây đai răng

Thiết kế trục Z

 Cơ cấu vít me - đai ốc trượt [10]

Vít me - đai ốc là cơ cấu truyền động biến truyền động quay thành chuyển động tịnh tiến Truyền đông vít me - đai ốc có 2 loại là vít me - đai ốc trượt và

vít me đai ốc bi

- Cơ cấu vít me - đai ốc trượt có những đặc điểm sau:

 Độ chính xác truyền động cao, tỷ số truyền lớn

 Truyền động êm, có khả năng tự hãm, lực truyền lớn

 Có thể truyền động nhanh với vít me có bước ren hoặc số vòng quay lớn

 Hiệu suất truyền động thấp nên ít dùng để thực hiện những chuyển động chính Kết cấu vít me- đai ốc trượt:

Dạng ren: Vít me thường có 2 dạng ren chủ yếu là:

 Ren có dạng hình thang với góc 300 có ưu điểm: gia công đơn giản, có thể phay hoặc mài Nếu dùng với đai ốc bổ đôi thì có thể đóng mở lên ren dễ dàng

 Ren có hình dạng vuông chỉ dùng ở những máy cắt ren chính xác và máy tiện hớt lưng

Về mặt kết cấu nên chế tạo vít me với 2 cổ trục giống như nhau để sau một thời gian sử dụng, có thể lắp đảo ngược vít me lại nhằm làm cho bề mặt làm việc của vít me được mòn đều ở 2 bên

Trang 38

Ổ đỡ vít me: ổ đỡ vít me có tác dụng đảm bảo cho trục chuyển động với độ đảo hướng

Để giảm độ biến dạng của vít me có thể dùng những phương pháp sau:

- Nâng cao cứng vững của gối đỡ bằng cách dùng bạc với tỷ lệ l/d lớn (với l là chiều dài và d là đường kính trong của gối đỡ)

- Không bố trí vít me ở ngoài thân máy mà bố trí phía trong máy nhằm giảm momen lật của bàn máy

- Dùng gối đỡ treo phụ cho những vít me quá dài và nặng -

 Cơ cấu vít me bi [11]

Cơ cấu đai ốc vit me bi là cơ cấu chấp hành trượt dẫn hướng được sử dụng trong nhiều máy móc công nghiệp hiện nay Cơ cấu bao gồm 3 bộ phận chính: đai ốc vitme bi, trục vít me và gối đỡ trục vit me

Đai ốc vitme bi có cấu tạo dạng ổ bi, gồm phần vỏ ngoài và lớp bên trong có các rãnh bi

Trục vitme bi đâm xuyên qua đai ốc vitme bi Giữa hai thiết bị này có một lớp bi thép, chạy dọc theo các rãnh của đai ốc vitme bi Nhờ có lớp bi thép này, quá trình truyền động của máy móc sẽ ít ma sát, trơn tru, mượt mà hơn

Trang 39

Gối đỡ trục vitme là thiết bị có vai trò giữa trục vitme để dẫn động vitme bi theo động cơ thông qua khớp nối

Ba thành phần này tạo thành cơ cấu đai ốc vitme bi hoàn chỉnh có vai trò chuyển đổi từ chuyển động quay sang chuyển động tịnh tiến

Hình 2 5 Cơ cấu vít me đai ốc bi

Cơ cấu vít me đai ốc bi có những đặc điểm sau:

- Tổn thất ma sát ít nên có hiệu suất cao, có thể đạt từ 90 – 95 %

Lực ma sát gần như không phụ thuộc vào tốc độ chuyển động nên đảm bảo chuyển động ở nhựng vận tốc nhỏ

- Hầu như không có khe hở trong mối ghép và có thể tạo ra lực căng ban đầu, đảm bảo độ cứng vững hướng trục cao

Vì những ưu điểm đó vít me đai ốc bi thường được sử dụng cho những máy cần có truyền động thẳng chính xác như máy khoan, doa tọa độ, các máy điều khiển chương trình số

Hình 2 6 Cấu tạo cơ cấu vít me đai ốc bi

Trang 40

Giữa các rãnh của đai ốc 1 và vít me 2, người ta đặt những viên bi 3, vì vậy biến ma sát trượt trở thành ma sát lăn của những viên bi chuyển động một cách liên tục Nhờ máng nghiêng 4 mà bi được dẫn từ rãnh cuối về rãnh đầu

Rãnh của vít me – đai ốc bi được chế tạo dạng cung nửa vòng tròn hoặc rãnh

Để điều chỉnh khe hở vít me – đai ốc bi, đai ốc kép được sử dung Giữa các đai ốc 1 và 2, đặt vòng căng 3 Khi xiết chặt vít 4, các rãnh của 2 đai ốc sẽ tì sát vào bề mặt bi, khử được khe hở giữa vít me và đai ốc đồng thời tạo được lực căng ban đầu