Các linh kiện sử dụng trong hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc:...101.. Và đối với ngành Điện tử công nghiệp là ngành, nghề mà người hành nghề thực hiện lắp đặt, bảo trì, bảo dưỡng
NGHIÊN CỨU VÀ KHẢO SÁT ĐỀ TÀI
Nghiên cứu, tìm hiểu và lựa chọn đề tài
1 Hệ thống phân loại sản phẩm
Là một hệ thống tự động sử dụng các cảm biến và thiết bị máy móc để phân loại sản phẩm theo các tiêu chí khác nhau, chẳng hạn như kích thước, trọng lượng, màu sắc, hình dạng,v.v
Hệ thống phân loại sản phẩm không chỉ giúp mọi người dễ dàng xác định và chọn lựa sản phẩm một cách thuận lợi, mà còn đóng vai trò quan trọng trong quản lý và phân phối hàng hóa cho doanh nghiệp
Sau đây là các hệ thống phân loại sản phẩm phổ biến nhất 2024
Hệ thống phân loại sản phẩm theo mã vạch Barcode hoặc mã QR giúp lựa chọn sản phẩm dựa trên thông tin chi tiết như lô
- ngày sản xuất, model Đây là phương pháp phổ biến được sử dụng trong việc phân loại kiện hàng, bưu phẩm, sản phẩm được đóng thùng carton, túi, và gắn mã vạch barcode, mã QR Hệ thống phân loại tự động này có hiệu suất cao gấp 3-5 lần so với cách quét mã vạch áp dụng phương pháp thủ công, với khả năng đạt 10.000 sản phẩm/giờ.
Hệ thống phân loại sản phẩm phân loại theo khối lượng áp dụng cho các ngành thực phẩm, thủy hải sản, nông sản, để đảm bảo chất lượng và kích thước sản phẩm
Hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc sử dụng công nghệ vision và camera, phù hợp cho ngành nông nghiệp, thực phẩm, dầu, và nhiều ngành khác Sử dụng camera độ phân giải cao kiểm tra sản phẩm, công nghệ vision xử lý ảnh, với năng suất từ 0.8-1.5 tấn/giờ, đặc biệt đảm bảo xác suất chính xác >99%.
Phân loại sản phẩm dựa trên kích thước, đặc biệt hiệu quả trong các ngành thực phẩm, nông sản, và trái cây, với độ chính xác cao, hoạt động ổn định, và năng suất 3-5 tấn/giờ, tương đương 1000-1100 sản phẩm/phút.
2 Ngữ cảnh, lý do lựa chọn và tầm quan trọng của đề tài:
Trong bối cảnh công nghiệp hóa và hiện đại hóa ngày càng phát triển, nhu cầu tối ưu hóa quy trình sản xuất và logistics trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết Các doanh nghiệp đang tìm kiếm những giải pháp tự động hóa để nâng cao hiệu suất, giảm chi phí nhân công và tăng tính cạnh tranh trên thị trường Hệ thống băng tải, với khả năng vận chuyển hàng hóa một cách nhanh chóng, chính xác và liên tục, đang dần trở thành một phần không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp, từ sản xuất, chế biến thực phẩm, dược phẩm đến logistics và khai thác.
Băng tải công nghiệp là hệ thống vận chuyển tự động, bao gồm một băng chuyền hoặc các con lăn được điều khiển bởi động cơ, sử dụng để di chuyển các sản phẩm hoặc nguyên vật liệu từ một điểm đến điểm khác trong quá trình sản xuất hoặc logistics
Băng tải là một thiết bị cơ khí quan trọng được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp nhằm tăng hiệu suất và giảm chi phí vận hành Chúng giúp di chuyển nguyên liệu, hàng hóa một cách nhanh chóng và hiệu quả, đồng thời tối ưu hóa quy trình sản xuất và logistics Là một phần quan trọng trong việc tự động hóa các quy trình công nghiệp, giúp tối ưu hóa hiệu quả và giảm chi phí Sự phát triển của công nghệ mới tiếp tục mở ra nhiều cơ hội cải tiến và ứng dụng cho hệ thống băng tải trong tương lai. Băng tải không chỉ giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và vận chuyển trong công nghiệp mà còn có những ứng dụng thiết thực và đa dạng trong cuộc sống hàng ngày Việc sử dụng băng tải giúp tăng hiệu quả, tiết kiệm thời gian và chi phí, đồng thời cải thiện độ an toàn và chất lượng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Yêu cầu kĩ thuật
- Sắp xếp linh kiện hợp lý
- Các mối hàn gọn, sáng sủa, không bị bong chóc
- Mạch nhỏ gọn, tiện lợi, dễ sử dụng.
- Vật liệu sử dụng chắc chắn, đảm bảo an toàn.
- Đi dây gọn gàng tránh thừa ra ngoài.
- Thiết bị chạy ổn định.
- Phần cứng không bị quá nóng, bị chập
- Ít phát sinh lỗi vặt trong quá trính sử dụng.
- Vận hành dễ dạng, tiện lợi.
- Hệ thống chắc chắn và bền bỉ.
Ưu nhược điểm của sản phẩm, hướng thực hiện đề tài và ứng dụng của sản phẩm
1 Ưu nhược điểm của hệ thống phân loại tự động
1.1 Ưu điểm Ưu điểm của hệ thống phân loại sản phẩm tự động bao gồm:
Tăng cường tốc độ phân loại và chia chọn sản phẩm.
Hệ thống phân loại sản phẩm đảm bảo phân loại chính xác, giảm thời gian tìm kiếm đơn hàng.
Giảm sự phụ thuộc vào lao động, đồng thời tăng năng suất và giảm chi phí sản xuất.
Tỷ lệ sai sót thấp, đồng nghĩa với việc cải thiện chất lượng dịch vụ.
Kích thước nhỏ gọn, giúp tối ưu hóa không gian nhà kho.
Hoạt động liên tục mà không bị gián đoạn, không phụ thuộc vào số lượng ca làm việc và khả năng của nhân viên.
Giảm rủi ro tai nạn và vấn đề về sức khỏe, tạo điều kiện làm việc an toàn hơn cho nhân viên kho và tài xế.
Theo dõi chính xác lượng hàng tồn kho, ngăn chặn tình trạng thiếu hụt hoặc tồn kho quá mức, và giảm lỗi do thời gian.
Không sử dụng giấy tờ, giúp tối ưu hóa quy trình và giảm rủi ro mất thông tin.
Linh hoạt trong ứng dụng, có thể điều chỉnh phù hợp với các yêu cầu về không gian lắp đặt, diện tích nhà xưởng, và nhu cầu cụ thể của từng khách hàng.
Hệ thống phân loại sản phẩm tự động giúp mang lại lợi ích lâu dài cho doanh nghiệp.
- Chưa khai thác hết các tính năng
- Vẫn còn độ trễ nhất định
- Nhiễu do kết nối và nhiễu do linh kiện
2 Hướng thực hiện đề tài
- Đề tải cơ bản đáp ứng được những yêu cầu đặt ra tuy nhiên để sản phẩm hoàn thiện được hơn nữa thì đòi hỏi cần được cải tiến và nghiên cứu thêm.
- Ngoài những gì mà em tìm hiểu được, có thể phát triển hơn nữa đề tài điều khiển cánh tay robot gắp sản phẩm trên băng chuyền thành nhiều phiên bản hơn nữa, ví như cánh tay robot gắp và phân loại sản phẩm theo kích thước, màu hoặc nhiệt độ.
- Ngoài ra đề tài này có thể phát triển thành cánh tay robot dùng để gắp linh kiện, hay hàn, cắt hay khoan, hoặc là cánh tay robot tự động vẽ theo mẫu có sẵn
- Ngoài những hướng phát triển mà em nghĩ mình có khả năng có thể làm được trong tương lai với lượng kiến thức đã nghiên cứu, và cần phải tìm hiểu hơn Vì Robot phát triển đa dạng nên mong thầy có thể bổ sung và hướng dẫn em nhiều hơn nữa.
3 Ứng dụng của sản phẩm:
Nghiên cứu về cấu tạo và các phương pháp điều khiển của hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc, xây dựng những giải pháp phần cứng cũng như phần mềm để chế tạo bộ diều khiển hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc nhằm áp dụng trong việc giảng dạy và học tập tại trường Cao đẳng nghề Bách Khoa Hà Nội.
Ngoài ra, việc nghiên cứu và khảo sát hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc còn đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển công nghệ và đổi mới sản xuất, góp phần vào sự nghiên cứu khoa học và ứng dụng công nghệ cao trong đời sống sản xuất hàng ngày.
Lập kế hoạch
BẢNG 1: Phân công công việc
STT Tên công việc Mục tiêu công việc Người thực hiện
1 Chọn đề tài, nên ý tưởng
-Phân tích từng đề tài, đưa ra lựa chọn thích hợp cho nhóm => Nên ý tưởng sơ bộ
Lê Hồng Anh Nguyễn Văn Giáp Phạm Thế Mạnh
2 Lập kế hoạch thực hiện
-Lên lịch thực hiện, phân công công việc cho các thành viên.
3 Mô tả đề tài -Đưa ra mô tả về đề tài cũng như các ứng dụng của đề tài
4 Đưa ra yêu cầu bài toán
-Đưa ra yêu cầu mà đề tài đặt ra gồm: yêu cầu chức năng và kĩ thuật.
5 Thiết kế sơ đồ khối và sơ đồ chi tiết
-Vẽ sơ đồ khối và sơ đồ chi tiết của từng khối
-Nguyên lý hoạt động của từng khối Lựa chọn linh kiện phù hợp
Phạm Thế Mạnh Nguyễn Văn Giáp
6 Ước tính chi phí +mua linh kiện
-Ước tính chi phí: linh kiện + hoạt động khác
Lê Hồng Anh Nguyễn Văn Giáp Phạm Thế Mạnh
7 Họp bàn thống nhất, viết bản word
-Tập hợp công việc của các thành viên.
-Bắt đầu viết báo cáo bản word
Lê Hồng Anh Nguyễn Văn Giáp Phạm Thế Mạnh
8 Làm mạch -Vẽ mạch in
Phạm Thế Mạnh Nguyễn Văn Giáp
-Test sản phẩm Lê Hồng Anh
Nguyễn Văn Giáp Phạm Thế Mạnh
THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM
Các linh kiện sử dụng trong hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc
-Test sản phẩm Lê Hồng Anh
Nguyễn Văn Giáp Phạm Thế Mạnh
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM
I Các linh kiện sử dụng trong hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc:
Arduino Nano là một bảng vi điều khiển thân thiện, nhỏ gọn, đầy đủ Arduino Nano nặng khoảng 7g với kích thước từ 1,8cm - 4,5cm.
Arduino Nano Thông số kỹ thuật
32 KB of which 2 KB used by
Bootloader Điện áp ngõ vào (7-12) Volts
ATmega328P Điện áp hoạt động 5V
Kích thước bo mạch 18 x 45 mm
ESP32 là một hệ thống vi điều khiển trên chip (SoC) giá rẻ của Espressif Systems, nhà phát triển của ESP8266 SoC Nó là sự kế thừa của SoC ESP8266 và có cả hai biến thể lõi đơn và lõi kép của bộ vi xử lý 32-bit
Xtensa LX6 của Tensilica với Wi-Fi và Bluetooth tích hợp. Điểm tốt về ESP32, giống như ESP8266 là các thành phần RF tích hợp của nó như bộ khuếch đại công suất, bộ khuếch đại nhận tiếng ồn thấp, công tắc ăng-ten, bộ lọc và Balun RF Điều này làm cho việc thiết kế phần cứng xung quanh ESP32 rất dễ dàng vì bạn cần rất ít thành phần bên ngoài.
Một điều quan trọng khác cần biết về ESP32 là nó được sản xuất bằng công nghệ 40 nm công suất cực thấp của TSMC Vì vậy, việc thiết kế các ứng dụng hoạt động bằng pin như thiết bị đeo, thiết bị âm thanh, đồng hồ thông minh, , sử dụng ESP32 sẽ rất dễ dàng.
2.1 Thông số kỹ thuật của ESP32
ESP32 có nhiều tính năng hơn ESP8266 và rất khó để đưa tất cả các thông số kỹ thuật vào bài này Vì vậy, chúng em đã lập danh sách một số thông số kỹ thuật quan trọng của ESP32 tại đây Nhưng để có bộ thông số kỹ thuật hoàn chỉnh, bạn nên tham khảo datasheet.
Bộ vi xử lý LX6 32-bit lõi đơn hoặc lõi kép với xung nhịp lên đến
520 KB SRAM, 448 KB ROM và 16 KB SRAM RTC.
Hỗ trợ kết nối Wi-Fi 802.11 b / g / n với tốc độ lên đến 150 Mbps.
Hỗ trợ cho cả thông số kỹ thuật Bluetooth v4.2 và BLE cổ điển.
34 GPIO có thể lập trình.
18 kênh SAR ADC 12 bit và 2 kênh DAC 8 bit
Kết nối nối tiếp bao gồm 4 x SPI, 2 x I2C, 2 x I2S, 3 x UART.
Ethernet MAC cho giao tiếp mạng LAN vật lý (yêu cầu PHY bên ngoài).
1 bộ điều khiển host cho SD / SDIO / MMC và 1 bộ điều khiển slave cho SDIO / SPI. Động cơ PWM và 16 kênh LED PWM.
Khởi động an toàn và mã hóa Flash.
Tăng tốc phần cứng mật mã cho AES, Hash (SHA-2), RSA, ECC và RNG.
3 Mạch điều khiển 16 Chanel PWM PCA9685
+ PCA9685 được sử dụng để có thể xuất ra đồng thời 16 xung
PWM từ 16 cổng khác nhau
+ Phù hợp cho các nhu cầu cần điều khiển nhiều xung PWM như
Robot cánh tay máy, Robot nhện,
PWM PCA9685 có cấu trúc phần cứng phần cứng đơn giản cũng như bộ thư viện có sẵn trên Arduino, rất dễ dàng sử dụng và kết nối.
-Thông số kỹ thuật của PCA9685
Mạch điều khiển 16 Chanel PWM PCA9685
Điện áp sử dụng: 2.3 ~ 5.5VDC.
Số kênh PWM: 16 kênh, tần số: 40~1000Hz
Độ phân giải PWM: 12bit.
Giao tiếp: I2C (chấp nhận mức Logic TTL 3 ~ 5VDC)
Kích thước: 62.5mm x 25.4mm x 3mm
4 Module điều khiển động cơ L298
Mạch điều khiển động cơ L298 DC Motor
Driver có khả năng điều khiển 2 động cơ DC, dòng tối đa 2A mỗi động cơ, mạch tích hợp diod bảo vệ và IC nguồn 7805 giúp cấp nguồn 5VDC cho các module khác (lưu ý chỉ sử dụng nguồn 5V này nếu nguồn cấp VCC
