ĐỒ án tốt nghiệp hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao và màu sắc

FULL ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆT THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THOE CHIỀU CAO VÀ MÀU SẮC CỦA MÌNH. ĐỒ ÁN THỂ HIỆN TỪ QUY TRÌNH ĐẾN NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG ,BẠN NÀO ĐANG LÀM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HÃY THAM KHẢO . ĐỒ ÁN NÀY LÀ BẢN BẢN QUYỀN CỦA MÌNH.cẢM ƠN CÁC BẠN

1 GIỚI THIỆU CHUNG 7

2 THÀNH PHẦN CƠ BẢN 7

2.1 Hệ thống cấp phôi _7 2.2 Băng tải _8 2.3 Thiết bị dẫn động _11

2.3.1 Khái niệm máy điện một chiều _11 2.3.2 Nguyên lý làm việc 11

2.4 Cảm biến _14 2.5 Cơ cấu chấp hành 17 2.6 Van điều khiển _17 2.7 ARDUINO 18 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM _22

1 Sơ đồ thuật toán và thông số đầu vào _22

2 Tính chọn chọn xylanh _26

3 Tính toán bộ truyền đai _29

3.1 Công suất thiết kế: 29

3.3 Chiều dài dây đai l và khoảng cách tâm a _30 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 32

1 Tính toán phân lạo sản phẩm 32

1.1 Phần cảm biến nhận tín hiệu _32 1.2 Phần xilanh phân loại _33 1.3 Máng dẫn phôi _33

2 Tính toán thiết kế điều khiển 33

2.1 Thành phần cơ bản _33 2.2 Thiết kế mạch điện sử dụng phần mềm Festo Fluidsim 37

2.3.1 Cách bố trí sơ đồ và các kí hiệu trong sơ đồ _37 2.3.2 2 Nguyên lý hoạt động của sơ đồ _38

3 Arduino kết nối với hệ thống cảm biến và chấp hành 40

3.1 Arduino kết nối với màn hình LCD 40

3.1.1 Các thông số cơ bản cua lcd _40 3.1.2 Kết nối giữa LCD và Arduino trong hệ thống phân loại sp _41

3.2 Arduino kết nối với cảm biến tiệm cận 42

3.2.1 Các thống số cơ bản của cản biến tiệm cận _42 3.2.2 Kết nối giữa cảm biến tiệm cận với Arduino 42

3.3 Arduino kết nối với cảm biến màu TS3200 42

3.3.1 Các thông số cơ bản của cảm biến màu TS3200 _42 3.3.2 Kết nối giữa cảm biến TS3200 và Arduino 43

3.4 Cảm biến màu kết nối với rơ-le trung gian 45

3.4.1 Các thông số cơ bản của rơ-le trung gian 45 3.4.2 Kết nối giữa arduino với rơ-le và rơ-le với xilanh 45

LỜI NÓI ĐẦU

Xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu vật chất và tinh thần của con người ngày càng cao,

vì thế bài toán về cung – cầu đang được các nhà sản xuất tìm cách giải quyết Tự động hóa trongdây chuyền sản xuất là một phương án tối ưu, nó đòi hỏi sự nhanh chóng, chính xác và giảmthiểu được nhân công lao động Quá trình sản xuất càng được tự động hóa cao càng nâng caonăng suất sản xuất giảm chi phí tăng tính cạnh tranh cho các doanh nghiệp

Xét điều kiện cụ thể ở nước ta trong công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa sử dụngngày càng nhiều thiết bị hiện đại để điều khiển tự động các quá trình sản xuất, gia công, chế biếnsản phẩm…Điều này dẫn tới việc hình thành các hệ thống sản xuất linh hoạt, cho phép tự độnghóa ở mức độ cao đối với sản xuất hàng loạt nhỏ và loạt vừa trên cơ sở sử dụng các máy CNC,robot công nghiệp Trong đó có một khâu quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng hàng hóa bán ra

là hệ thống phận loại sản phẩm

Đồ án “ Thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm tự động theo chiều cao và màu sắc”

được nghiên cứu nhằm củng cố kiến thức cho sinh viên, đồng thời giúp cho học sinh sinh viênthấy được mối liên hệ giữa những kiến thức đã học ở trường với những ứng dụng bên ngoài thực

tế Đề tài có nhiều ứng dụng quan trọng trong nhiều lĩnh vực như vận chuyển sản phẩm, đếm sảnphẩm và phân loại sản phẩm Với hệ thống tự động hóa này chúng ta có thể giảm thiểu nhâncông đi kèm với giảm chi phí sản xuất

Với một khối lượng kiến thức tổng hợp lớn, và có nhiều phần em chưa nắm vững, dù đãtham khảo nhiều tài liệu Khi thực hiện đồ án trong tính toán không thể tránh được những thiếusót hạn chế Kính mong được sự chỉ bảo góp ý giúp đỡ của các quý thầy cô và các bạn

Em xin chân thành cảm ơn tới các thầy cô giáo trong Bộ Môn Cơ sở thiết kế máy và robot và đặc biệt thầy đã hướng dẫn tận tình, tạo điều kiện thuận lợi và cho em nhiều kiến thức

quý báu cho việc hoàn thành đồ án môn học này

Em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM

1 Tìm hiểu chung về hệ thống phân loại sản phẩm

Và lĩnh vực điều khiển tự động đã ra đời, phát triển càng ngày đa đạng đáp ứng được các yêu cầutrong cuộc sống, đòi hỏi quá trình tự động trong các lĩnh vực công nghiệp Chính vì vậy phải lựachọn quá trình điều khiển nào cho phù hợp với yêu cầu thực tế đặt ra cho ngành Đảm bảo điềukiện cơ sở vật chất cho phép, tiết kiệm chi phí vận hành, nâng cao hiệu quả sản xuất, dễ dàng bảotrì và sửa chữa hệ thống khi có sự cố

Thực tiễn đó đã đặt ra làm sao để quản lí các nhà máy sản xuất một cách linh hoạt ổnđịnh và phù hợp nhất, tiết kiệm nhất và phải an toàn Trước thời cơ và thách thức của thời đại, do

đó sự nhận biết nắm bắt và vận dụng các thành tựu một cách có hiệu quả nền khoa học kĩ thuậtthế giới nói chung và kĩ thuật điều khiển tự động nói riêng Sự áp dụng kĩ thuật điều khiển tựđộng đã được ứng dụng rộng rãi ở các nghành sản xuất lớn, doanh nghiệp lớn một cách nhanhchóng bên cạnh đó những doanh nghiệp vừa và nhỏ quy mô sản xuất thì ngược lại hoàn toànchưa được áp dụng đặc biệt ở khâu cân sản phẩm và đóng gói bao bì, vẫn còn sử dụng sứcngười, chính vì vậy cho năng suất chưa hiệu quả Trên cơ sở thực tế khách quan, yêu cầu của

xã hội của thế giới cũng như trong nước, đề tài này có nhiều tiềm năng nghiên cứu ứng dụng

và khai thác một cách khả thi nhất tốt nhất có thể Việc ứng dụng kĩ thuật điều khiển vào

“quá trình phân loại sản phẩm” là một trong những thành tựu đáng kể làm thay đổi một nềnsản xuất cũ mang nhiều hạn chế Làm thay đổi cục diện của nền công nghiệp mạnh mẽ.Chính vì vậy nó trở thành một vấn đề hứng thú đầy tiềm năng cho chúng em tìm hiểu xâydụng thiết kế cải tiến góp phần vào sự hoàn thiện và phát triển sâu, rộng của nó hơn nữa trongđời sống sản xuất của con người

1.2 Khái niệm hệ thống phân loại sản phẩm:

Hệ thống phân loại sản phẩm là hệ thống điều khiển tự động hoặc bán tự động nhằm chia

sản phẩm ra các nhóm có cùng thuộc tính với nhau để thực hiện đóng gói hay loại bỏ sản phẩmhỏng.

- Có nhiều cách phân loại hệ thống phân loại sản phẩm

- Ví dụ :

 Dựa trên phương thức điều khiển chia ra hệ thống tự động hay bán tự động, có

sự tham gia của con người hay không mức độ đến đâu, điều khiển bằng PLC, vi xử lí

 Theo màu sắc: ( đỏ, vàng, xanh, cam…) màu sắc sẽ được cảm biến màu nhận biếtchuyển sang tín hiệu điện rồi qua bộ chuyển đổi ADC về bộ xử lí

 Theo trọng lượng: Trọng lượng của vật sẽ tiếp nhận qua cân thông qua cảm biếngắn kèm để gửi phản hồi về bộ vi xử lí

 Theo mã vạch: Mã vạch của phôi hoặc sản phẩm được đọc bởi một máy quétsau đó gửi phản hổi về bộ vi xử lý

 Theo chiều cao: Cảm biến sẽ phát hiện vật gửi phản hồi về vi xử lý phân loạitheo chiều cao được đặt sẵn theo độ cao của cảm biến

 Theo hình dạng: Cảm biến nhận biết hình dạng ,phát hiện lỗi sản phẩm để phânchia the từng mục đích

1.3 Ý nghĩa của hệ thống phân loại sản phẩm đối với con người

Hệ thống phân loại sản phẩm ra đời và phát triển trong giai đoạn kinh tế của thế giới nóichung và của đất nước như hiện nay đã đánh dấu thêm những bước ngoặt quan trọng cho sự tiến

bộ của khoa học - công nghệ kĩ thuật thực tế đã ứng dụng một cách tốt nhất cho những mục đíchcao, khó của con người Có một tầm quan trọng ảnh hưởng lớn đến nền công nghiệp đặc biệt làđối với tình hình nước Việt Nam ta hiện nay làm tăng nhiều mặt tốt phục vụ cho lại đáng kể chocuộc sống cũng như sự phát triển kinh tế của con người hứa hẹn một sự phát triển vững mạnh và

ổn định lâu dài Đồng thời cũng là nền tảng cho sự phát triển các tập đoàn kinh tế trên thế giới.Một lần nữa khẳng định nó có vai trò rất quan trọng cho hoạt động phát triển cung cấp phân phốisản phẩm tới con người một cách tốt nhất, giúp đời sống con người được nâng cao hơn Vấn đề

số lượng và chất lượng sản phẩm thay đổi đáng kể có thể nhận thấy rõ sự phân hóa và đa dạng vềmẫu mã chủng loại của sản phẩm và cũng thấy rõ chất lượng ngày càng được nâng cao và đápứng nhu cầu sức khỏe con người một cách hoàn hảo nhất Từ đây sự thay thế của máy móc củacác thiết bị hiện đại, đã giảm thiểu lớn thời gian lao động sức tiếp cho quá trình sản xuất cũng

việc khó khăn phức tạp đã được thay thế bằng máy móc tự động rất nhiều, khi đó con người chỉcần điều khiển hệ thống, máy móc, thiết bị… tại một buồng điều khiển riêng biệt Nhờ vậy màsức khỏe và đời sống vật chất tinh thần ngày càng nâng cao và cải thiện một cách rõ rệt

Không những vậy kể từ khi ra đời thì các vấn đề về sinh thái, sự ô nhiễm môi trườngsống đang ở mức báo động, hay những biến đổi khí hậu của thiên nhiên đã có sự hình thànhnhanh chóng gây ra những hậu quả vô cùng nguy hiểm Lâu dài nó sẽ làm cho sự tồn tại của conngười không được bền lâu Bởi vậy, hệ thống phân loại sản phẩm nói riêng trong nhiều hệ thống

tự động khác có ý nghĩa hơn vào thế kỉ này Do con người không thể tác động trực tiếp những táchại và hậu quả gây ra và giải pháp tối ưu cho các hệ thống tự động cho những công việc khókhăn phức tạp nhiều nguy hiểm tiềm tàng

CHƯƠNG 2: THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA HÊ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM

THEO CHIỀU CAO VÀ MÀU SẮC

1 GIỚI THIỆU CHUNG

Đây là hệ thống phân loại tích hợp cảm biến và vi xử lý để phân loại sản phẩm, phôi theo

cả chiều cao lẫn màu sắc để phục vụ nhu cầu tự động hóa ngày càng đa dạng của cuộc sống

1 Hệ thống phân loại sản phẩm có màu sắc khác nhau ,cụ thể là ba màu xanh lục ,

đỏ và vàng đồng thời giám sát và đếm được số sản phẩm phân loại hiển thị ra màn led

2 Hệ thống phân loại sản phẩm có kích thước cao thấp khác nhau cụ thể là ba kíchthước cao thấp khác nhau ở đề tài là các chiều cao cho trước để phù hợp vs cách thiết kế và đếmsản phẩm phân loại hiển thị ra màn led

2 THÀNH PHẦN CƠ BẢN

2.1 Hệ thống cấp phôi

Hiện nay, các quá trình sản xuất các sản phẩm trong các ngành công nghiệp nói chungđều phát triển theo xu hướng tự động hóa ngày càng cao.Để đảm bảo được quá trình sản xuất ổnđịnh và nhanh chóng thì cần thiết phải có quá trình cung cấp phôi chính xác về vị trí trong khônggian theo đúng nhịp (cấp đúng lúc) và liên tục theo chu trình hoạt động của dây chuyền một cáchtin cậy

Vì vậy, quá trình cấp phôi là một trong những yêu cầu cần thiết cần phải được nghiên cứu

và giải quyết trong các hệ thống sản xuất tự động nhằm nâng cao năng suất lao động và chấtlượng sản phẩm Hệ thống cấp phôi tự động phải cung cấp phôi một cách kịp thời, chính xác, sốlượng

Là một cơ cấu cấp phôi, sản phẩm vào và căn cứ vào hình dạng phôi người ta chia làmcác loại:

- Loại cấp phôi dạng rời từng chiếc.phù hợp với năng suất cho băng tải, sản phẩm xuất rađược chia đều,từng sản phẩm một và các sản phẩm đi ra cách nhau một khoảng thời gian nhấtđịnh sao cho

- Loại cấp phôi dạng thanh hoặc dạng tấm

và vận tốc băng tải Đóng vài trò quan trọng cho quá trình bắt đầu của hệ thống

Nhận xét: Mỗi kiểu cấp phôi trên mang tính đặc thù riêng và bản thân trong mỗi kiểu

cũng đã bao hàm nhiều dạng khác nhau Tùy theo công nghệ sản xuất mà người ta bố trí cấp phôiliên tục hay dán đoạn theo chu kì hoặc cấp phôi theo lệnh

Trong đồ án này em dùng hệ thống cấp phôi gián đoạn theo chu kì

Hình 2.1: Mô hình thiết bị cấp phôi

Hình ảnh thực thế hệ cấp phôi theo chu kỳ

( chụp choẹt đã )

Ưu điểm của hệ cấp phôi:

+ Phôi được sắp xếp và số lượng được chuẩn bị sẵn trong thùng cấp phôi

+ Dễ thiết kế,dễ điều chỉnh,sử dụng rộng rãi trên thực thế

+ Năng suất cao

mới ra tải Hai đầu băng tải có puli băng tải là vòng kín quấn quanh puli này Băng tải làm từ vậtliệu nhiều lớp, thường là hai có thể là caosu Lớp dưới là thành phần chịu kéo và tạo hình chobăng tải, lớp trên là lớp phủ.

Ưu điểm của băng tải.

- Cấu tạo đơn giản, bền, có khả năng vận chuyển rời và đơn chiếc theo các hướng nằmngang, nằm nghiêng hoặc kết hợp giữa nằm ngang với nằm nghiêng

- Vốn đầu tư không lớn lắm, có thể tự động được, vận hành đơn giản, bảo dưỡng dễ dàng,làm việc tin cậy, năng suất cao và tiêu hao năng lượng so với máy vận chuyển khác không lớnlắm

Các loại băng tải trên thị trường hiện nay

Khi thiết kế hệ thống băng tải vận chuyển sản phẩm đến vị trí phân loại có thể lựa chọnmột số loại băng tải sau:

Bảng 1.1: Danh sách các loại băng tải

Các loại băng tải xích, băng tải con lăn có ưu điểm là độ ổn định cao khi vận chuyển.Tuynhiên chúng đòi hỏi kết cấu cơ khí phức tạp, đòi hỏi độ chính xác cao, giá thành khá đắt

- Băng tải dạng cào: sử dụng để thu dọn phoi vụn Năng suất của băng tải loại này có thể

đạt 1,5 tấn/h và tốc độ chuyển động là 0,2m/s Chiều dài của băng tải là không hạn chế trongphạm vi kéo là 10kN

- Băng tải xoắn vít : có 2 kiểu cấu tạo:

suất băng tải loại này đạt 4 tấn/h với chiều dài 80cm.

+ Băng tải 2 buồng xoắn: có 2 buồng xoắn song song với nhau, 1 có chiều xoắn phải, 1

có chiều xoắn trái Chuyển động xoay vào nhau của các buồng xoắn được thực hiện nhờ 1 tốc độphân phối chuyển động

Cả 2 loại băng tải buồng xoắn đều được đặt dưới máng bằng thép hoặc bằng xi măng.

Giới thiệu băng tải dùng trong đề tài Do băng tải dùng trong hệ thống làm nhiệm vụ vận

chuyển sản phẩm nên trong đề tài em đã lựa chọn loại băng tải dây đai với những lý do sau đây:

- Tải trọng băng tải không quá lớn

- Kết cấu cơ khí không quá phức tạp

- Dễ dàng thiết kế chế tạo

Tuy nhiên loại băng tải này cũng có 1 vài nhược điểm như: độ chính xác khi vận chuyểnkhông cao, đôi lúc băng tải hoạt động không ổn định do nhiều yếu tố: nhiệt độ môi trường ảnhhưởng tới con lăn, độ ma sát của dây đai giảm , có hiện tượng trượt giữa băng tải và con lăn

Hình ảnh thực tế :

2.3 Thiết bị dẫn động

Là động cơ:

 Động cơ điện một chiều

 Động cơ điện xoay chiều

 Động cơ bước

 Động cơ servo

Động cơ chọn trong hệ thống: Động cơ điện một chiều Vì: kết cấu đơn giản, giá thành

tương đối , dễ bảo quản, ổn định

2.3.1 Khái niệm máy điện một chiều

Động cơ điện nói chung và động cơ điện một chiều nói riêng là thiết điện từ quay, làmviệc theo nguyên lý điện từ, khi đặt vào trong từ trường một dây dẫn và cho dòng điện chạy quadây dẫn làm cuộn dây chuyển động Động cơ điện biến đổi điện năng thành cơ năng

2.3.2 Nguyên lý làm việc

Stator của động cơ điện 1 chiều thường là 1 hay nhiều cặp nam châm vĩnh cửu, hay namchâm điện, rotor có các cuộn dây quấn và được nối với nguồn điện một chiều, 1 phần quan trọngkhác của động cơ điện 1 chiều là bộ phận chỉnh lưu, nó có nhiệm vụ là đổi chiều dòng điện trongkhi chuyển động quay của rotor là liên tục Thông thường bộ phận này gồm có một bộ cổ góp vàmột bộ chổi than tiếp xúc với cổ góp

Pha 1: Từ trường của rotor

cùng cực với stator, nhau tạo

ra chuyển động quay của rotor

Pha 2: Rotor tiếp tục quay Pha 3: Bộ phận chỉnh điện sẽ

đổi cực sao cho sẽ đẩy từtrường giữa stator và rotorcùng dấu, trở lại pha 1Nếu trục của một động cơ điện một chiều được kéo bằng 1 lực ngoài, động cơ sẽ hoạtđộng như một máy phát điện một chiều, và tạo ra một sức điện động cảm ứng Electromotiveforce (EMF) Khi vận hành bình thường, rotor khi quay sẽ phát ra một điện áp gọi là sức phảnđiện động counter-EMF (CEMF) hoặc sức điện độngđối kháng, vì nó đối kháng lại điện áp bênngoài đặt vào động cơ.Sức điện động này tương tự như sức điện động phát ra khi động cơ được

sử dụng như một máy phát điện (như lúc ta nối một điện trở tải vào đầu ra của động cơ, và kéotrục động cơ bằng một ngẫu lực bên ngoài).Như vậy điện áp đặt trên động cơ bao gồm 2 thànhphần: sức phản điện động, và điện áp giáng tạo ra do điện trở nội của các cuộn dây phần ứng.Dòng điện chạy qua động cơ được tính theo biều thức sau:

Công suất cơ mà động cơ đưa ra được, được tính bằng:

Phương trình cơ bản của động cơ 1 chiều:

- Iư: dòng điện phản ứng (A)

- V: Điện áp phản ứng (V)

- Rư: Điện trở phản ứng (Ohm)

- Ω: tốc độ động cơ (rad/s)

- M: moment động cơ (Nm)

- K: hằng số, phụ thuộc cấu trúc động cơ

Thực tế chúng ta đã biết động cơ một chiều hay xoay chiều thì tốc độ quay rất lớn

nhưng mô men xoắn lại nhỏ ,mà nhu cầu thực tế lại không cần tốc độ quay quá lớn củađộng cơ nên động cơ giảm tốc được sinh ra để giảm số vòng quay và tang mô men xoắn của trụcphù hợp với máy móc và phục vụ nhu cầu công nghiệp thực tế

Trong đồ án chúng em chọn động cơ 1 chiều là mô tơ giảm tốc DC 12v _50W

Động cơ này cố định tỷ số truyền: 60/7

Cấu tạo như sau

2.4 Cảm biến

Đây chính là hệ thống thu nhận thông tin từ phôi cho bộ điều khiển Các loại cảm biếnthường được sử dụng là cảm biến màu, cảm biến quang, cảm biến tiệm cận.Cảm biến thực hiệnchức năng biến đổi các đại lượng không điện (các đại lượng vật lí, hóa học…) thành các đạilượng điện Ví dụ áp suất nhiệt đô lưu lượng vận tốc…thành tín hiệu điện (mV, mA…)

Theo nguyên lí của cảm biến có:

- Cảm biến điện trở

- Cảm biến điện từ

- Cảm biến tĩnh điện

- Cảm biến hóa điện

- Cảm biến nhiệt điện

- Cảm biến điện tử và ion

- …

Theo tính chất nguồn điện:

- Cảm biến phát điện

- Cảm biến thông số

Theo phương pháp đo:

- Cảm biến biến đổi trực tiếp

- Cảm biến bù

Trên thị trường có rất nhiều loại cảm biến khác nhau nhưng trong đồ án này em dùng cảmbiến quang để phân loại sản phẩm Sản phẩm chạy trên băng truyền, kích hoạt cảm biến quangthứ nhất được phân loại là vật cao q, kích hoạt cảm biến uang thứ hai là vật được phân loại là vậttrung bình, còn sản phẩm không kích hoạt cảm biến nào thì là vật thấp Cảm biến quang sử dụngánh sáng hồng ngoại không nhìn thấy bằng mắt thường Nó gồm một nguồn phát quang và một

bộ thu quang Nguồn quang sử dụng LED hoặc LASER phát ra ánh sáng thấy hoặc không thấytùy theo bước sóng Ở đồ án này ta sử dụng nguồn LASER Một bộ thu quang sử dụng diodehoặc transitor quang Ta đặt bộ thu và phát sao cho vật cần nhận biết có thể che chắn hoặc phản

xạ ánh sáng khi vật xuất hiện Ánh sáng do LASER phát ra tác động đến transitor thu quang Nếu

có vật che chắn thì chùm tia sẽ không tác động đến bộ thu được Sóng dao động dùng để bộ thuloại bỏ ảnh hưởng của ánh sáng trong phòng Lựa chọn điện áp cấp cho cảm biến phải phù hợpvới điện áp của mạch điều khiển Do cảm biến kết nối với mạch điều khiển nên điện áp của cảmbiến là 24 VDC

Hình 2.2: Cảm biến quang Cảm biến màu sắc

Trong mô hình em chọn dùng con TSC 3200

Cảm biến TCS3200 có bộ lọc màu,nó chỉ cho phép nhận biết một màu và các màu khác

Tần số được tạo ra, tương ứng với màu sắc của ánh sáng, tạo ra một tần số nhất định tần

số đầu ra này sau đó sẽ quyết định màu sắc đã cảm nhận được Vì vậy, về cơ bản là ánh sáng đãđược chuyển đổi thành một tần số Mỗi màu sắc có tần số riêng của nó Vì vậy, đây là cách cảmbiến này có thể phân biệt giữa các màu sắc

Hình 2.3: Cảm biến màu sắc TSC3200

Một cảm biến màu sắc là một thiết bị rất hữu ích Hiện nay các xe tự động đang đượcphát triển, có thể chạy tự động, xe hơi không người lái, và cảm biến là một cách để có thể pháthiện màu sắc ở những nơi như dấu hiệu dừng lại màu đỏ và đèn giao thông, màu xanh lá cây để

đi và đỏ dừng lại

Một thiết bị cảm biến màu sắc có thể được tích hợp vào là robot Càng nhiều khả năng

mà một robot có,và thông minh hơn Nếu một robot có thể phân biệt màu sắc, nó có nhiều khảnăng Hãy tưởng tượng nếu bạn có một robot có thể nói sự khác biệt giữa một chiếc khăn màu

xanh lá cây và một chiếc khăn màu đỏ Nếu bạn biết bạn có một chiếc khăn màu xanh lá cây vàmột người khác có một chiếc khăn màu đỏ, các robot có thể sắp xếp nó một cách thích hợp

Các ứng dụng khác bao gồm đọc truyện, cảm biến ánh sáng xung quanh và hiệu chuẩn,

và màu sắc phù hợp

Vì vậy cảm biến màu sắc sẽ được ứng dụng nhiều trong tương lai

2.5 Cơ cấu chấp hành

Có thể sử dụng cơ cấu sinh lực bằng khí nén, bằng dầu ép, bằng lực ly tâm,

Trong đồ án này ta chọn cơ cấu sinh lực bằng khí nén để tạo ra lực đẩy phôi

Ta chọn cơ cấu xilanh khí nén vì nó có ưu điểm:

- Giá thành rẻ

- Lực kẹp đủ lớn, đều có thể kiểm tra, điều chỉnh dễ dàng trong quá trình làm việc

- Sử dụng đơn giản với sinh viên

- Dễ tìm mua trên thị trường

Hình 2.4: Xilanh khí nén

2.6 Van điều khiển

Van điều khiển có nhiệm vụ điều khiển dòng năng lượng bằng cách đóng, mở haychuyển đổi vị trí để thay đổi hướng đi của dòng năng lượng

Van điều khiển ta chọn van 5/2 tác động nam châm điện và lò xo Chọn van 5/2 có ký

Hoạt động của van như sau: Khi chưa cấp khí vào cửa điều khiển 14, dưới tác dụng của

lực lò xo van hoạt động ở vị trí bên phải, lúc đó cửa số 1 thông với cửa số 2 và cửa 4 thông vớicửa 5, cửa số 3 bị chặn Khi ta cấp khí vào cửa điều khiển 14 van 5/2 đảo trạng thái làm cửa 1thông với cửa 4, cửa 2 thông với cửa 3 và cửa 5 bị chặn

Hình 2.5: Ký hiệu van khí nén 5/2

Áp suất làm việc: 0,15 – 0,7 MPa

Ta cấp khí vào cửa P(1) rồi lấy khí ra cửa A(4) và B(2) để đưa vào 2 đầu của xilanh

Ở đầu ra 3 và 5 của van ta sử dụng van tiết lưu một chiều để điều chỉnh lưu lượng ra củaxylanh, tức là điều chỉnh lực đẩy phôi ra khỏi băng tải

2.7 ARDUINO

Arduino là một board mạch vi xử lý, nhằm xây dựng các ứng dụng tương tác với nhau

hoặc với môi trường được thuận lợi hơn Phần cứng bao gồm một board mạch nguồn mở đượcthiết kế trên nền tảng vi xử lý AVR Atmel 8bit, hoặc ARM Atmel 32-bit

Một hệ thống Arduino có thể cung cấp cho bạn rất nhiều sự tương tác với môi trườngxung quanh với:

 Hệ thống cảm biến đa dạng về chủng loại (đo đạc nhiệt độ, độ ẩm, gia tốc, vậntốc, cường độ ánh sáng, màu sắc vật thể, lưu lượng nước, phát hiện chuyển động, phát hiện kimloại, khí độc,…)

 Các thiết bị hiển thị (màn hình LCD, đèn LED,…)

 Các module chức năng (shield) hỗ trợ kêt nối có dây với các thiết bị khác hoặccác kết nối không dây thông dụng (3G, GPRS, Wifi, Bluetooth, 315/433Mhz, 2.4Ghz,…)

 Định vị GPS, nhắn tin SMS,

………

Trong mô hình này chúng em sử dụng Arduino MEGA 2560

Hình ảnh thực tế MEGA 2560

Hình ảnh chi tiết MEGA 2560

Arduino Mega2560 là một vi điều khiển bằng cách sử dụng ATmega2560

Bao gồm:

 54 chân digital (15 có thể được sử dụng như các chân PWM)

 16 đầu vào analog,

 4 UARTs (cổng nối tiếp phần cứng),

Arduino Mega2560 khác với tất cả các vi xử lý trước giờ vì không sử dụng FTDI chipđiều khiển chuyển tín hiệu từ USB để xử lý Thay vào đó, nó sử dụng ATmega16U2 lập trìnhnhư là một công cụ chuyển đổi tín hiệu từ USB.

START

Xilanh cấp phôi

CẢM BIẾN Màu sắc

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM

1 Sơ đồ thuật toán và thông số đầu vào