Hình 3.12: Máy quét YHD1100D 2D
Thông số kỹ thuật:
+ Tham số hiệu suất giao diện, USB, RS232, cảm biến CCD + Bộ xử lý MCU ARM Cortex-M3 32-bit
+ Khả năng giải mã: Barcode, Codabar, Mã 11, Mã 93, MSI, Mã128, UCC / EAN-128, Mã 39, EAN-8, EAN-13, UPC-A, Công nghiệp 25, Tiêu chuẩn 25, Ma trận 2/5, Qrcode, v.v.
+ Tốc độ quét 500 lần/ giây
+ Chế độ quét Nút, liên tục tự động, tự động cảm ứng + Chiều rộng quét 5cm - 20cm
CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ, THI CÔNG HỆ THỐNG 4.1 Thiết kế, thi công hệ thống cơ khí
4.1.1 Thiết kế tổng quan hệ thống cơ khí
Hình 4.2: Sản phẩm thực tế
4.1.2 Thiết kế hệ thống khung đỡ
Bảng 4.1: Bảng chi tiết cấu tạo hệ thống khung
STT Tên sản phẩm Ảnh dựng 3D Số lượng
1 Nhôm định hình
20x20mm 426cm
2 Ke góc vuông 20x20 16 cái
4.1.3 Thiết kế hệ thống băng tải
Bảng 4.2: Bảng chi tiết cấu tạo hệ thống băng tải STT Tên sản phẩm Ảnh dựng 3D Số lượng 1 Nhôm định hình 20x20mm 121cm 2 Ke góc vuông 20x20 10 cái 3 Gối đỡ vòng bi lỗ 8mm 4 cái 4 Thanh trục 8mm 2 thanh trục 16cm 5 Puly dẫn động 1 cái 6 Puly bị động 1 cái
7 Đai 6mm 1 cái
8 Đai dây băng tải 70cm
9 Step motor 1 cái
10 Máy quét mã QR 1 cái
4.1.4 Thiết kế hệ thống cánh tay ba trục cố định
Hình 4.5: Cánh tay ba trục cố định
Bảng 4.3: Bảng chi tiết cấu tạo hệ thống cánh tay ba trục cố định
STT Tên sản phẩm Ảnh dựng 3D Số lượng 1 Nhôm định hình 20x20mm 341cm 2 Nhôm định hình 40x20mm 52cm 3 Ke góc vuông 20x20 29 cái
4 Puly dẫn động 1 cái
5 Puly bị động 1 cái
6 Đai 6mm 1 cái
7 Step motor 3 cái
8 Gối đỡ vòng bi lỗ 8mm 2 cái
9 Thanh trục 8mm
Trục X: 50cm Trục Y: 35cm Trục Z: 50cm
10 Con chạy 2 cái
11 Giá đỡ trục đứng 8mm 2 cái
12 Giá đỡ trục 4 cái
13 Giá đỡ trục 3 cái
14 T8 nut 3 cái
15 Cảm biến tiệm cận kim
4.1.5 Thiết kế kho hàng
Hình 4.6: Kho hàng Bảng 4.4: Bảng chi tiết cấu tạo kho hàng
STT Tên sản phẩm Ảnh dựng 3D Số lượng
1 Nhôm định hình
20x20mm 426cm
2 Ke góc vuông 20x20 16 cái
4.2 Thiết kế, thi công hệ thống điều khiển 4.2.1 Sơ đồ đi dây hệ thống điều khiển 4.2.1 Sơ đồ đi dây hệ thống điều khiển
Hình 4.7: Bản vẽ kết nối dây hệ thống điều khiển
4.2.2 Thiết kế hệ thống giám sát sử dụng WINCC
Hình 4.9: Màn hình khởi động
CHƯƠNG 5 KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ 5.1 Kết quả đạt được
Sau quá trình tìm hiểu và thiết kế mô hình “ Hệ thống lưu kho hàng tự động” nhóm đã đạt được một số mục tiêu đề ra như: Thiết kế thành công mô hình cơ khí hệ thống lưu kho tự động, mô hình 3D trên phần mềm SloidWorks. Tính toán, hiệu chỉnh các thống số và vật liệu chế tạo để đưa vào chế tạo thực tiễn. Xây dựng được hệ thống đấu nối mạch điện của các linh kiện điện tử với PLC s7-1200 gồm sơ đồ đi dây, sơ đồ nguồn. Thiết kế thành công giao diện người dùng cho hệ thống. Lập trình điều khiển thành công hệ thống bằng ngôn ngữ Ladder của PLC s7-1200. Mô phỏng được hệ thống trên phần mềm TIA Portal và đáp ứng các yêu cầu của hệ thống. Hiểu được nguyên lý, cách thức vận hành, làm việc của hệ thống lưu kho tự động.
Ngoài kiến thức chuyên môn, thông qua đồ án nhóm hiểu hơn về quá trình lưu trữ hàng hoá trong các kho hàng. Các công nghệ hiện đại mà các công ty, xí nghiệp hiện đang sử dụng, từ đó trang bị được những kiến thức thực tế cần thiết cho công việc sau này.
5.2 Đánh giá
Mô hình do nhóm thiết kế và chế tạo đã đáp ứng được các yêu cầu đã đặt ra. Toàn bộ hệ thống hoạt động ổn định sau nhiều lần chỉnh sửa, bổ sung các vấn đề về cơ khí mạch điện chương trình điều khiển...
Trong suốt quá trình thực hiện đề tài mỗi thành viên trong nhóm đã tích lũy thêm cho mình những kiến thức mới như:
- Biết sử dụng một cách thuần thục phần mềm thiết kế AutoCAD, Solidworks, phần mềm lập trình và thiết kế giao diện TIA Portal...
- Rèn luyện thêm các kĩ năng thiết kế và xuất bản vẽ.
Ngoài ra cả nhóm đã rèn luyện thêm được kĩ năng làm việc nhóm với nhau. Đây là một kĩ năng vô cùng quan trọng cho chúng em trong thời gian sắp tới.
5.3 Hạn chế và phương pháp giải quyết Hạn chế Hạn chế
Bên cạnh những kết quả đã đạt được thì đồ án vẫn còn có một số hạn chế cần khắc phục: Hệ thống vận chuyển hàng chưa được tối ưu cơ cấu ba trục có định có phạm vi hoạt động tương đối hẹp đối với một kho lưu trữ hàng lớn. Chương trình điều khiển cần được tối ưu để tăng năng suất và tầm hiệu quả của hệ thống.
Phương hướng giải quyết
Để giải quyết vấn đề lưu trữ cho một kho hàng lớn nhóm có đề xuất thay thế cơ cấu vận chuyển hàng hoá thành robot vận chuyển theo đường line. Bên cạnh đó để tối ưu hoá được chương trình điều khiển thì cần tìm hiểu và học hỏi thêm trong quá trình làm việc thực tế sau này.
KẾT LUẬN
Sau khoảng thời gian thực hiện nghiên cứu, chế tạo, lắp ráp mô hình đồ án tốt nghiệp hệ thống lưu kho hàng tự động, sự cố gắng, nỗ lực tìm tòi nghiên cứu tài liệu liên quan của các thành viên trong nhóm và sự dẫn dắt nhiệt tình của thầy Trương Chí Công. Nhóm đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp đúng tiến độ và yêu cầu đề ra.
Nhóm đã thành công tính toán thiết kế cơ khí và hệ thống điều khiển hệ thống trên các phần mềm Solidworks, Tia Portals; đồng thời thành công lắp ráp mô hình thực tế của hệ thống thoả mãn các yêu cầu đặt ra. Qua đó, nhóm đã tích luỹ được nhều kiến thức, áp dụng kiến thức đã học vào thực tiễn. Bên cạnh đó, đồ án còn nhiều thiếu sót về mặt tính toán, độ chính xác và khả năng áo dụng mô hình trong thực tế, song nhóm đã đưa ra những giải pháp phuơng hướng phát triển để mô hình có thể hoàn thiện, sớm đưa vào áp dụng trong sản xuất thực tế.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Trịnh Chất - Lê Văn Uyển, "Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1", NXB Giáo dục, 2006.
[2] Nguyễn Hữu Lộc, "Cơ sở thiết kế máy", NXB Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh, 2008.
[3] Nguyễn Thanh Nam, “Phương pháp thiết kế kỹ thuật”, NXB Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh, 2011.
[4] Trần Văn Hiếu, “Tự động hóa PLC S7 1200 với TIA Portal”, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2014.
[5] Phạm Văn Hòa, “Hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu SCADA”, NXB Đại học Bách Khoa Hà Nội, 2011.
[6] Nguyễn Đức Thành, giáo trình “PLC”, NXB ĐHQG, 2009. Tài liệu Website:
PHỤ LỤC Chương trình điều khiển hệ thống
Bảng địa chỉ: Name Path Data Type Logical Address Comment Axis_z_Pulse Default tag table Bool %Q0.4 Trục z mô hình Axis_z_Direction Default tag table Bool %Q0.5
Axis_y_Pulse Default tag table Bool %Q0.2 Trục y mô hình Axis_y_Direction Default tag table Bool %Q0.3
Axis_x_Pulse Default tag table Bool %Q0.0 Trục x mô hình Axis_x_Direction Default tag table Bool %Q0.1
start Default tag table Bool %I0.0 stop Default tag table Bool %I0.1 cb_x Default tag table Bool %I0.2
cbtc các trục trong comment cb_y Default tag table Bool %I0.3
cbtc các trục trong comment cb_z Default tag table Bool %I0.6
cbtc các trục trong comment duytri_ht Default tag table Bool %Q1.0
x_in_home Default tag table Bool %M0.0 y_in_home Default tag table Bool %M0.1 z_in_home Default tag table Bool %M0.2 start_wcc Default tag table Bool %M1.0 stop_wcc Default tag table Bool %M1.1 btn_gui Default tag table Bool %M1.2 btn_lay Default tag table Bool %M1.3
btn1 Default tag table Bool %M1.4
btn2 Default tag table Bool %M1.5
btn3 Default tag table Bool %M1.6
enable_qt Default tag table Bool %M0.3 mode_gui Default tag table Bool %M5.0 mode_lay Default tag table Bool %M5.1 duytri_tt Default tag table Bool %M2.0 tientrinh_thuchien Default tag table Int %MW10 truc_y Default tag table Bool %M3.0 truc_xz Default tag table Bool %M3.1 truc_y1 Default tag table Bool %M50.0 truc_y2 Default tag table Bool %M50.1 truc_y3 Default tag table Bool %M50.2
truc_y4 Default tag table Bool %M50.3 truc_y6 Default tag table Bool %M50.4 truc_xz1 Default tag table Bool %M50.5 truc_xz2 Default tag table Bool %M50.6 truc_xz3 Default tag table Bool %M50.7 truc_xz4 Default tag table Bool %M51.0 truc_xz5 Default tag table Bool %M51.1 truc_y5 Default tag table Bool %M51.2 truc_y7 Default tag table Bool %M51.3 truc_y8 Default tag table Bool %M51.4 truc_xz6 Default tag table Bool %M51.5 truc_xz7 Default tag table Bool %M51.6 truc_xz8 Default tag table Bool %M51.7
btn4 Default tag table Bool %M1.7
btn5 Default tag table Bool %M2.1
btn6 Default tag table Bool %M2.2
disable_qt Default tag table Bool %M0.4 Tag_1 Default tag table Bool %M100.0 Tag_2 Default tag table Bool %M100.1 Tag_3 Default tag table Bool %M100.2 run_y9 Default tag table Bool %M52.0 run_xz9 Default tag table Bool %M52.1 Tag_4 Default tag table Bool %M7.0
btn7 Default tag table Bool %M2.3
btn8 Default tag table Bool %M2.4
btn9 Default tag table Bool %M2.5
dc_in Default tag table Bool %Q0.7 cbtc_in Default tag table Bool %I0.4 cbtc_out Default tag table Bool %I0.5 setin_out Default tag table Bool %M2.6 xung_bt Default tag table Bool %Q0.6 stt_in Default tag table Bool %M2.7 stt_out Default tag table Bool %M3.2 ngat_stt_in Default tag table Bool %M3.3 th_duavatra Default tag table Bool %M3.4 btn_mode_manua
l Default tag table Bool %M3.5
btn_mode_auto Default tag table Bool %M3.6 mode_manual Default tag table Bool %M3.7 mode_auto Default tag table Bool %M4.0