Báo cáo thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc bằng cơ điện tử

Thiết lập danh sách yêu cầu

Danh sách yêu cầu cho dự án thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc. + Vật liệu: kim loại đảm bảo rung động cho phép khi vận hành và tuổi thọ của hệ thống. + Công nghệ chế tạo: độ chính xác cao chi phí thấp cho sản xuất hàng loạt.

+ Công nghệ chiếu sáng: ánh sáng ổn định, tập chung, không ảnh hưởng đến độ chính xác của thiết bị bắn màu. + Công nghệ bắn tách hạt: chính xác (≥98 %), ít tiếng ồn, ít sản phẩm phụ phát sinh, không ảnh hưởng đến hạt, làm việc với công suất cao và mài mòn thấp. Súng hơi: tần số hoạt động cao khoảng 1500 lần/giây giúp bắn phế phẩm tốt mà vẫn tiêt kiệm hơi.

+ Cảm biến nhận dạng màu sắc sử dụng công nghệ cao ưu tiên độ chính xác. + Công nghệ cho phép phân loại sản phẩm theo biểu đồ màu sắc kỹ thuật số x-rite sg. + Màn hỡnh hiển thị đầy đủ rừ nột, làm việc tốt trong mụi trường bụi và rung động.

+ Bộ điều khiển xử lý nhanh chính xác tốc độ truyền 10/100 Mbits/s; có module truyền thông, bộ đếm tốc độ cao,. + Được thiết kế có thể lưu trữ ít nhất 100 bộ nhớ, dễ dàng cài đặt cho nhiều loại cà phê khác nhau. + Phần mềm tự động điều chỉnh trên nền windows, có thể đặt thêm các chương trình mới, tiết kiệm chi phí nâng cấp, xử lý tốt các nhiên liệu khó, có kết nối wifi.

+ Cấu hình súng bắn tách hạt tối ưu về độ nhanh nhạy trong quá trình truyền tín hiệu hình ảnh ra tín hiệu dạng xung đầu vào điều khiển cho súng. + Nguyên tắc hoạt động an toàn, thân thiện với môi trường ( hạn chế tối đa tiếng ồn, mất cân bằng máy,…). + Chất lượng các linh kiện, bộ phận cơ khí đảm bảo tiêu chuẩn an toàn, ổn định, chính xác.

Nội dung 2: Thiết kế sơ bộ

Thiết kế theo module đơn giản, an toàn, đạt tính thẩm mĩ với chức năng chính là Nhận dạng và phân loại được tất cả các loại hạt cà phê theo màu sắc với năng suất và chất lượng cao, không lỗi với chi phí sản xuất theo yêu cầu. TFT- LCD (tái tạo màu tốt và. độ phân giải hình ảnh cao, góc nhìn hẹp). OLED (màu sắc sống động, góc nhìn rộng hơn, cải thiện độ sáng và. hiệu quả năng lượng tốt hơn.).

Các nguyên tắc làm việc được kết hợp thành các biến thể được biểu diễn như trong bảng 2.2. Từ đây ta xét tới tính khả thi của các biến thể vừa được tạo ra. + Vật liệu: kim loại đảm bảo rung động cho phép khi vận hành và tuổi thọ của hệ thống.

+ Ánh sáng ổn định, tập chung, không ảnh hưởng đến độ chính xác của thiết bị bắn màu. Chính xác, ít tiếng ồn, ít sản phẩm phụ phát sinh, không ảnh hưởng đến hạt, làm việc với công suất cao và mài mòn thấp. + Màn hình cảm ứng có độ nhạy cao, trực quan trong môi trường bụi và.

Điều đó cơ bản chứng tỏ biến thể 2 được tối ưu tốt nhất đối với các tiêu chí đề ra. Biến thể 2 do đó đại diện cho một giải pháp nguyên tắc tốt để bắt đầu giai đoạn thiết kế cụ thể.

Nội dung 3: Thiết kế cụ thể

Thiết kế sơ bộ

Quan sát và ghi lại hình ảnh của từng hạt nguyên liệu, sau đó gửi thông tin cho Hệ thống CPU xử lý. Quyết định chất lượng của thiết bị 3.1.3 Xác định các layout thô – xác định các bộ thực hiện chức năng chính. Từ các khối chức năng tổng hợp được, nhóm thiết kế sẽ tiến hành bố trí hình học cho sản phẩm máy rửa bỏt bằng việc xõy dựng một bản phỏc thảo biểu thị rừ vị trớ hỡnh học tương đối giữa cỏc khối trong sản phẩm sao cho sản phẩm có thể hoạt động một cách thuận tiện nhất có thể.

Với mỗi nhóm bộ phận thiết kế sẽ có một vài chi tiết chung có tương quan hình học và vị trí không với nhau. Việc thiết kế và định hình sản phẩm đòi hỏi qua nhiều khâu và các quy trình khác nhau từ đó đưa ra được sản phẩm hoàn thiện đáp ứng nhu cầu thị trường và mục tiêu thiết kế ban đầu. ➢ Ngừ ra điều rộng xung PWM, điều khiển tốc độ động cơ, vị trớ valve, hay điều khiển nhiệt độ….

➢ 16 bộ điều khiển PID với tính năng tự động xác định thông số điểu khiển (auto-tune functionality). ➢ Độ bền và hoạt động với độ tin cậy rất cao nên thuận tiện cho việc sử dụng trong những máy móc hoạt động liên tục 24/7. ➢ Phần mềm lập trình tương đối nặng nên cần máy tính cấu hình trung bình trở lên mới chạy mượt được.

Bài toán đặt ra: Áp suất cần thiết cho mỗi van để thổi chính xác hạt vào thùng chứa sau mỗi lần tách (3 lần). Vì Arduino giống như một máy tính nhỏ nên nó có các tính năng khả trình (lập trình được) và tương tác giao tiếp môi trường thông qua cảm biến điện tử, đèn, động cơ,…. Ứng dụng hiện nay của Arduino rất rộng trong lĩnh vực điện tử điều khiển, ví dụ như làm robot, máy bay không người lái,…đến các điều khiểu có điều kiện đơn giản như đèn và động cơ,.

Chức năng trong mạch: nhận tín hiệu kích từ Arduino R3 SMD, tiếp đến sẽ đóng ngắt dòng điện có áp là 24V/DC vào INPUT của PLC. Chức năng trong hệ thống: Cảm biến màu TCS34725 nhận biết màu của sản phẩm bằng cách đo độ phạn xạ của màu sắc từ ba màu cơ bản là đỏ, xanh lá và xanh dương, sau đó truyền tín hiệu về Arduino. ➢ Tích hợp opto cách ly 6N137 tốc độ cao cách ly tín hiệu điều kiển với board điều khiển, an toàn và chống nhiễu.

➢ Chức năng: hiển thị hình ảnh, thông số, chế độ làm việc, điều khiển hoạt động của hệ thống. ➢ Độ dài của cáp nối giữa máy tính và thiết bị ngoại vi ghép nối qua cổng nối tiếp RS232 không vượt qua 15m.

Giải pháp cho những chức năng phụ trợ

Để cố định các bộ phận, chống rung động, đảm bảo an toàn và tính thẩm. Quan sát và ghi lại hình ảnh của từng hạt nguyên liệu, sau đó gửi thông tin cho Hệ thống CPU xử. 2 dãy đèn led trên, 1 dãy đèn led dưới và 1 đèn bảng nền hỗ trợ cho camera phía trước.