Băng tải di động

CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU

1.3 Phân loại băng tải

1.3.2 Băng tải di động

Loại băng tải này có thể thực hiện cơng việc tại nhiều vị trí trong dây chuyền cơng nghệ . Kết cấu thép đỡ băng được đặt trên các chân đỡ có lắp bánh xe di chuyển . Có thể thay đổi chiều cao vận chuyển thông qua cơ cấu thay đổi góc nghiêng đặt băng . Loại băng tải này được sử dụng nhiều trong các xí nghiệp nghiền sàn đá , trong các kho vật liệu , trong các xí nghiệp sản xuất muối .

1.3.3 Ứng dụng :

Trong các máy vận chuyển liên tục thì băng tải đai là loại máy được sử dụng nhiều nhất . Nó được sử dụng rộng rãi trong các hầm mỏ xí nghiệp sản xuất , trên các cơng trường xây dựng bến bãi nhà ga , kho chứa để vận chuyển các loại hàng hoá , vật liệu xốp rời , vật liệu có cục nhỏ (như xi măng, ngũ cốc, than đá, cát sỏi v.v..) . Vật liệu dính ướt (như hỗn hợp vữa ,bê tơng ,đất sét ướt ..) . Các loại hàng kiện (như vật liệu rời được đóng trong thùng hịm …) , bọc gói .

Băng tải được sử dụng nhiều như vậy là do chúng có những ưu điểm như : Cấu tạo đơn giản , độ an toàn cao , bền , có khả năng vận chuyển vật liệu rời và đơn chiếc theo các hướng nằm ngang và nằm ngiêng hoặc kết hợp (nằm ngang và nằm ngiêng ) . Vốn đầu tư và chế tạo không lớn lắm . Có thể tự động hố được , vận hành đơn giản , bảo dưỡng dễ dàng , làm việc không ồn ào , năng suất cao . Tiêu hao năng lượng so với các máy vận chuyển khác không lớn lắm . Tuy vậy phạm vi sử dụng của băng tải cũng bị hạn chế vì chúng có độ dốc cho phép vận chuyển không cao (thường từ 16

- 24 tuỳ theo tính chất vật liệu được vận chuyển ) và không thể vận chuyển theo đường cong được.

11

CHƯƠNG 2 : TỞNG QUAN GIẢI PHÁP 2.1 Đới tượng khách hàng sử du ̣ng nhóm đang hướng đến : 2.1 Đối tượng khách hàng sử du ̣ng nhóm đang hướng đến :

- Các hô ̣ chăn nuôi , và trang tra ̣i nhỏ :

Hình 2. 1 : Số lượng trứng trung bình (Nguồn Internet)

Chăn nuôi gà đẻ trứng đang được rất nhiều các hộ nông dân áp dụng và tiến hành ngày nay . Để tối ưu hóa mơ hình chăn ni gà đẻ trứng , nhiều người dân đang có nhu cầu hiện đại hóa trong phương pháp chăn ni và sản xuất , ngồi để nâng cao chất lượng sản phẩm , giảm bớt khó khăn , mệt nhọc như những cách truyền thống từ xưa .Vì thế mục tiêu của nhóm em là tạo ra mô ̣t sản phẩm giúp đỡ phần nào mệt nhọc đó cho những người chăn ni , mang đến làn gió cơng nghiệp hóa , hiện đại hóa cho các vùng chăn ni lâu năm ở vùng xa ở các miền quê trên mo ̣i miền đất nước .

12

2.2 Cá c giải pháp đang đươ ̣c sử du ̣ng để giải quyết vấn đề :

- Băng chuyền da ̣ng lớn được sử du ̣ng trong doanh nghiê ̣p vừa , lớn .

Hình 2. 2 : Băng chuyền vâ ̣n chuyển trứng Ba Huân

o Điểm ma ̣nh :

+ Sản xuất qui mô lớn đáp ứng được nhu cầu về trứng cho thi ̣ trường . + Có thể ca ̣nh tranh được với các đối thủ khác .

o Điểm yếu :

+ Phải kiểm tra đi ̣nh kỳ hê ̣ thống thường xuyên , vì đây là hê ̣ thống băng chuyền lớn . + Tốn chi phí tiền điê ̣n .

+ Cơ cấu lắp đă ̣t phức ta ̣p . + Chi phí lắp đă ̣t cao .

13

- Băng chuyền da ̣ng vừa , cho các doanh nghiê ̣p vừa , nhỏ .

Hình 2. 3 : Băng chuyền vâ ̣n chuyển lương thực công ty Intech

o Điểm ma ̣nh :

+ Phù hợp với sản xuất qui mô vừa , nhỏ . + Cơ cấu lắp đă ̣t go ̣n .

+ Dễ bảo trì máy và đô ̣ng cơ .

o Điểm yếu :

+ Phải kiểm tra đi ̣nh kỳ hê ̣ thống thường xuyên , vì đây là hê ̣ thống băng chuyền lớn . + Tốn chi phí tiền điê ̣n .

14

2.3 Những nguyên nhân cu ̣ thể :

- Ý kiến của thành viên 1 : Ngô Huỳnh Trấn Nam

+ Do kích thước băng chuyền và đô ̣ng cơ hoa ̣t đô ̣ng quá lớn , nên không thích hợp cho trong bếp công nghiê ̣p hoă ̣c trang tra ̣i gia đình chăn nuôi nhỏ .

+ Chi phí mua và lắp đă ̣t cao .

- Ý kiến của thành viên 2 : Trần Xuân Tiến

+ Tiếng ồn của băng chuyền , đô ̣ng cơ gây ra sự khó chi ̣u cho hàng xóm xung quanh . - Ý kiến của thành viên 3 : Trần Tuấn Anh

+ Tốn nhiều chi phí bảo trì .

+ Khó khăn trong viê ̣c vâ ̣n chuyển .

2.4 Cá c tiêu chí cơ bản nhóm đề ra thiết kế , và chế ta ̣o băng chuyền :

Tiêu chí để nhóm thiết kế băng chuyền phu ̣c vu ̣ các khu vực bếp công nghiê ̣p nhỏ, hoặc nông thôn , trang tra ̣i nhỏ :

+ Dễ dàng thích nghi với sự thay đổi nhu cầu .

+ Đáng tin cậy và yêu cầu bảo trì tối thiểu , hoạt đơ ̣ng an toàn . + Sử dụng hiệu quả , không tốn nhiều diê ̣n tích để sử du ̣ng .

+ Có cảm biến đếm số lượng trứng , để người dân biết được 1 ngày hoa ̣t động năng suất bao nhiêu , có đa ̣t được chỉ tiêu về số lượng hay không .

15

Dựa vào các tiêu chí trên , nhóm quyết đi ̣nh đưa ra giải pháp cuối cùng :

16

CHƯƠNG 3 : PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT 3.1 Giớ i thiê ̣u về giải pháp “ Băng chuyền vâ ̣n tải trứng trong nhà bếp ” : 3.1 Giớ i thiê ̣u về giải pháp “ Băng chuyền vâ ̣n tải trứng trong nhà bếp ” :

Hiện nay các Công Ty sản xuất trứng gà , trứng vi ̣t tiêu biểu phải kể đến như là Ba Huân , V – food , tafa , ... đã sử du ̣ng hê ̣ thống băng chuyền hiê ̣n đa ̣i , giảm thiểu các sai sót trong vâ ̣n chuyển , bên ca ̣nh đó là sự gia tăng chóng mă ̣t về hiê ̣u suất hoa ̣t đô ̣ng củ a Công Ty . Nhưng băng chuyền của nhóm em với thiết kế nhỏ go ̣n , dễ dàng vâ ̣n chuyển không cồng kềnh , không gây ra tiếng ồn quá mức và đă ̣c biê ̣t là đô ̣ bền bỉ thì sẽ là mô ̣t mảnh ghép còn thiếu không chỉ riêng khu vực bếp mà băng tải còn ứng du ̣ng được ở môi trường khác như là các nông tra ̣i chăn nuôi gà , vi ̣t , đảm bảo giảm được sứ c lao đô ̣ng của người dân , hiê ̣u quả thì tăng cao .

3.2 Hệ thống điều khiển và ma ̣ch đếm :

Sơ đồ khối hê ̣ thống , sơ đồ nối dây và chức năng của từng khối : - Sơ đồ khối hê ̣ thống :

17 - Sơ đồ nối dây :

Hình 3. 2 : Sơ đồ nối dây

- Khối nguồn :

+ Nguồn sử dụng cho băng tải là nguồn điện 24 V cung cấp cho toàn hệ thống trong băng tải .

- Khối xử lý trung tâm :

+ Đây là khối đảm nhiệm xử lý các tín hiệu để làm cho các hệ thống vận hành như đã lập trình . Khối xử lý được điều khiển bởi mạch vi điều khiển Adruno .

- Khối điều khiển đô ̣ng cơ :

+ Bánh răng xích , dây đai xích , hô ̣p giảm tốc , băng chuyền đảm nhâ ̣n nhiê ̣m vu ̣ băng tải hoa ̣t đô ̣ng .

- Khối cảm biến :

+ Khối cảm biến có chức năng nhận tín hiệu từ bên ngồi và chuyển tín hiệu về khối xử lý trung tâm để xử lý tín hiệu điều khiển khối động cơ và khối hiển thị .

18 - Khối hiển thi ̣ :

+ Khối hiển thị có màn hình LCD để hiển thị cho người sử dụng biết trạng thái làm việc của băng tải .

3.3 Nguyên lý hoạt động :

Khi cấp nguồn vơ bắt đầu vịng lặp 5 bước :

B1: kiểm tra có nhấn nút Reset : nếu đúng , xóa màn hình LCD , biến I reset = 0 ; Nếu sai chuyển qua bước 2 ;

B2 : kiểm tra nút Stop , nếu đúng , dừng băng tải , không nhận cảm biến ; nếu sai chuyển qua bước 3 ;

B4 : kiểm tra nút Start 24V ( S2 ) và Start 5V ( S1 )

Nếu nút Start 24 V ( S2 ) dược nhấn , băng tải chạy nhanh , nhận cảm biến ; Nếu nút Start 5 V ( S1 ) được nhấn , băng tải chạy chậm , nhận cảm biến ;

B5 : kiểm tra cảm biến ( điều kiện băng tải phải chạy , nếu không bỏ qua bước này ) Nếu băng tải chạy thì lập tức kiểm tra cảm biến ;

Nếu cảm biến nhận thì tăng biến đếm “ i ” lên một đơn vị ; Xuất giá trị biến đếm “ i “ lên màn hình LCD ;

Kiểm tra giá trị biến đếm “ i “ .

Nếu I % 10 = 0 và I != 0 thì buzzer kêu 100 ms , không kêu 300 ms và tiếp tục kêu 100ms cho tới khi biến “ I “ không thỏa điều kiện ;

19

3.4 Lưu đồ giải thuâ ̣t :

20

CHƯƠNG 4 : QUI TRÌNH THIẾT KẾ 4.1 Giớ i thiê ̣u các linh kiê ̣n liên quan :

4.1.1 Tổng quan về Arduino :

- Bộ điều khiển chính board Arduino Uno R3:

Arduino là một board điều khiển với mã nguồn mở rất được ưa chuộng trên thế giới . Được viết bằng ngôn ngữ C/C++ rất thân thiện và dễ sử dụng với nhiều thư viện có sẵn cho phép người dùng có thể kết nối các phần cứng được phát triển bỡi arduino . Với thư viện nguồn mở và phần cứng được phát triển trên toàn thế giới của arduino chúng ta có thể dễ dàng phát triển các dự án nhanh chóng và hiệu quả .

Vi điều khiển ATmega328 họ 8 bit

Điện áp hoạt động 5 VDC (chỉ được cấp qua cổng USB)

Tần số hoạt động 16 MHz

Dòng tiêu thụ khoảng 30 mA

Điện áp vào khuyên dùng 7 - 12 VDC

Điện áp vào giới hạn 6 - 20 VDC

21

Số chân Analog 6 (độ phân giải 10bit)

Dòng tối đa trên mỗi chân I/O 30 mA

Dòng ra tối đa (5 V) 500 mA

Dòng ra tối đa (3,3 V) 50 mA

Bộ nhớ flash 32 KB (ATmega328) với 0.5KB dùng bởi bootloader

SRAM 2 KB (ATmega328)

EEPROM 1 KB (ATmega328)

22

Hình 4. 1 : Gía tiền bình quân của board điều khiển chính

4.1.2 Vi điều khiển :

Hình 4. 2 : Vi điều khiển Arduino Uno R3

Arduino UNO có thể sử dụng 3 vi điều khiển họ 8bit AVR là ATmega8 , ATmega168 , ATmega328 . Bộ não này có thể xử lí những tác vụ đơn giản như điều khiển đèn LED nhấp nháy , xử lí tín hiệu cho xe điều khiển từ xa , làm một trạm đo nhiệt độ - độ ẩm và hiển thị lên màn hình LCD… hay những ứng dụng khác .

23

4.1.3 Nguồn :

Arduino UNO có thể được cấp nguồn 5 V thơng qua cổng USB hoặc cấp nguồn ngồi với điện áp khuyên dùng là 7 – 12 VDC và giới hạn là 6 – 20 V . Thường thì cấp nguồn bằng pin vng 9 V là hợp lí nhất nếu chúng ta khơng có sẵn nguồn từ cổng USB . Nếu cấp nguồn vượt quá ngưỡng giới hạn trên, có thể sẽ làm hỏng Arduino UNO .

Các chân nguồn :

 GND (Ground) : cực âm của nguồn điện cấp cho Arduino UNO . Khi bạn dùng các thiết bị sử dụng những nguồn điện riêng biệt thì những chân này phải được nối với nhau .

 5 V : cấp điện áp 5 V đầu ra . Dòng tối đa cho phép ở chân này là 500 mA .  3,3 V : cấp điện áp 3,3 V đầu ra . Dòng tối đa cho phép ở chân này là 50 mA .  Vin (Voltage Input) : để cấp nguồn ngoài cho Arduino UNO , ta nối cực dương

của nguồn với chân này và cực âm của nguồn với chân GND .

 IOREF : điện áp hoạt động của vi điều khiển trên Arduino UNO có thể được đo ở chân này . Và dĩ nhiên nó ln là 5 V. Mặc dù vậy chúng ta không được lấy nguồn 5 V từ chân này để sử dụng bởi chức năng của nó khơng phải là cấp nguồn .

 RESET : việc nhấn nút Reset trên board để reset vi điều khiển tương đương với việc chân RESET được nối với GND qua 1 điện trở 10 KΩ .

24

4.1.4 Các cổng In/Out :

Hình 4. 3 : Các cổng giao tiếp

Arduino UNO có 14 chân digital dùng để đọc hoặc xuất tín hiệu . Chúng chỉ có 2 mức điện áp là 0 V và 5 V với dòng vào/ra tối đa trên mỗi chân là 40 mA . Ở mỗi chân đều có các điện trở pull-up từ được cài đặt ngay trong vi điều khiển ATmega328 (mặc định thì các điện trở này khơng được kết nối) .

Một số chân digital có các chức năng đặc biệt như sau :

 2 chân Serial : 0 (RX) và 1 (TX) : dùng để gửi (transmit – TX) và nhận (receive – RX) dữ liệu TTL Serial . Arduino Uno có thể giao tiếp với thiết bị khác thông qua 2 chân này. Kết nối bluetooth thường thấy nói nơm na chính là kết nối Serial không dây . Nếu không cần giao tiếp Serial, ta không nên sử dụng 2 chân này nếu không cần thiết .

 Chân PWM (~) : 3 , 5 , 6 , 9 , 10 , và 11 : cho phép xuất ra xung PWM với độ phân giải 8bit (giá trị từ 0 → 28-1 tương ứng với 0 V → 5 V) bằng hàm analog Write() . Nói một cách đơn giản, ta có thể điều chỉnh được điện áp ra ở chân này từ mức 0V đến 5V thay vì chỉ cố định ở mức 0 V và 5 V như những chân khác .

25

 Chân giao tiếp SPI : 10 (SS) , 11 (MOSI) , 12 (MISO) , 13 (SCK). Ngoài các chức năng thơng thường , 4 chân này cịn dùng để truyền phát dữ liệu bằng giao thức SPI với các thiết bị khác .

 LED 13 : trên Arduino UNO có 1 đèn led màu cam (kí hiệu chữ L) . Khi bấm nút Reset, ta sẽ thấy đèn này nhấp nháy để báo hiệu . Nó được nối với chân số 13 . Khi chân này được người dùng sử dụng, LED sẽ sáng .

4.1.5 Cảm biến vật cản hồng ngoại E18-D80NK :

Hình 4. 4 : Cảm biến vâ ̣t cản hồng ngoa ̣i E18 – D80NK

- Các ngõ ra/vào của cảm biến vật cản hồng ngoại E18-D80NK : + Màu nâu : VCC , nguồn dương 5VDC .

+ Màu xanh dương : GND , nguồn âm 0 VDC .

+ Màu đen : Chân tín hiệu ngõ ra cực thu hở NPN , cần phải có trở kéo để tạo thành mức cao .

26 + Nguồn điện cung cấp: 5 VDC .

+ Khoảng cách phát hiện: 3 ~ 80 cm .

+ Có thể điều chỉnh khoảng cách qua biến trở . + Dịng kích ngõ ra : 300 mA .

+ Ngõ ra dạng NPN cực thu hở giúp tùy biến được điện áp ngõ ra , trở treo lên áp bao - nhiêu sẽ tạo thành điện áp ngõ ra bấy nhiêu .

+ Chất liệu sản phẩm : nhựa . + Có led hiển thị ngõ ra màu đỏ .

+ Kích thước: 1.8 cm (D) x 7,0 cm (L) .

- Ứng dụng của cảm biến vật cản hồng ngoại E18-D80NK :

+ Cảm biến vật cản hồng ngoại E18-D80NK dùng ánh sáng hồng ngoại để xác định khoảng cách tới vật cản cho độ phản hồi nhanh và rất ít nhiễu do sử dụng mắt nhận và phát tia hồng ngoại theo tần số riêng biệt . Cảm biến hồng ngoại E18-D80NK có thể chỉnh khoảng cách báo mong muốn thông qua biến trở .

27

Hình 4. 5 : Ma ̣ch chuyển đổi giao tiếp I2C cho LCD

- Thơng số kỹ thuật - Kích thước : 41,5 mm (L) X19 mm (W) X15,3 MM (H) - Trọng lượng: 5 g - Điện áp hoạt động : 2,5 v – 6 v .