Chương I: GIỚI THIỆU 1.1 Xu thế sử dụng dây chuyền phân loại sản phẩm trong sản xuất Ngày nay cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các ngành khoa học kỹ thuật, việc ứng dụng tự động hóa chính là xu thế chung của ngành công nghiệp. Hòa chung vào các quá trình trình tự động, thì khâu phân loại sản phẩm trong các ngành sản xuất cũng được chú ý đưa vào sử dụng. Việc sử dụng hệ thống phân loại sản phẩm giúp cho việc tiết kiệm công sức & nguồn lao động, đồng thời nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Nó còn mang nhiều ưu điểm hơn khi thay cho việc phân loại thủ công với một số ngành nghề sản xuất các sản phẩm có chứa chất độc hại (hóa chất, phân đạm, nhuộm, …) ảnh hưởng tới sức khỏe hoặc các ngành nghề yêu cầu việc sắp xếp có độ chính xác cao (sản xuất linh kiện, …) Hình 1.1: Dây chuyền phân loại hoa qua theo màu sắc( Internet) Dây chuyền là một hình thức tổ chức sản xuất trong đó các bộ phận, thiết bị được thiết kế tiếp nhau theo một trình tự đặt trước.
1 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Dây chuyền phân loại sản phẩm là dây chuyền mà trong đó sản phẩm có những đặc điểm chung sẽ được phân ra thành từng loại tùy theo yêu cầu (các sản phẩm phân loại có cùng màu sắc, cùng kích thước, khối lượng, …) Tùy theo yêu cầu sản xuất trong thực tế mà người ta phân ra các hình thức phân loại sản phẩm như: Phân loại sản phẩm theo kích thước (cao-thấp, dài ngắn) Phân loại sản phẩm theo khối lượng Phân loại sản phẩm theo hình ảnh Phân loại sản phẩm theo màu sắc Phân loại sản phẩm dựa trên mã vạch Đặc điểm chung của các hình thức phân loại đó là việc điều khiển đều sử dụng bộ điều khiển logic khả trình PLC. Phân loại theo kích thước sản phẩm: Kiểu phân loại này sử dụng các cảm biến quang, hồng ngoại để phát hiện và só sánh kính thước của sản phẩm, sau đó đưa tín hiệu về PLC và PLC thực hiện ra lệnh các chức năng điều khiển theo yêu cầu. Hình thức phân loại theo kích thước thường được ứng dụng trong các nhà máy đóng chai, đóng hộp với ưu điểm là chi phí cảm biến thấp, dễ lắp đặt và vận hành. Phân loại theo khối lượng sản phẩm: Kiểu phân loại sử dụng cảm biến trọng lượng để phân biệt sản phẩm nặng – nhẹ, so sánh xem có đủ khối lượng yêu cầu để phân loại hay chưa… sau đó tín hiệu cũng được đưa về PLC và PLC thực hiện các chức năng điều khiển, phân loại.
Phạm vi ứng dụng thường là các nhà máy sản xuất xi măng, phân bón hay các nhà máy sản xuất sản phẩm dưới dạng đóng gói bao bì cần khối lượng chính xác. 2 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Phân loại theo màu sắc sản phẩm: Kiểu phân loại sử dụng các cảm biến màu sắc (các cảm biến có thể nhận biết màu riêng biệt như đen, trắng, đỏ, vàng, lục, …) Sau đó tín hiệu phát hiện màu sắc cũng được gửi về PLC và PLC tiến hành các chức năng giống như các hình thức trên. Hình thức phân loại này thường ứng dụng trong công nghiệp sản xuất vải nhuộm, sản xuất màu, … Phân loại theo hình ảnh sản phẩm: Khác với hình thức phân loại theo màu sắc, phân loại theo hình ảnh sử dụng camera để chụp sản phẩm thay vì sử dụng các các cảm biến màu sắc. Các hình ảnh của sản phẩm được chụp qua camera nhận dạng sẽ được so sánh với ảnh gốc để phân biệt sản phẩm thuộc loại nào.
Phạm vi ứng dụng thường là các nhà máy sản xuất gạch, đá. Phân loại theo mã vạch sản phẩm: Kiểu phẩn loại sử dụng máy đọc mã vạch hoặc là camera nhận dạng mã vạch. Phạm vi ứng dụng chủ yếu là trong bưu chính, vận tải, chuyển phát, … Hình 1.2: Hệ thống phân loại sản phẩm theo mã vạch được sử dụng ở GHN( Internet) 1.2 Ứng dụng xu thế trong bài toán thực tế 3 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Mặc dù việc ứng dụng hệ thống phân loại sản phẩm tự động ngày càng trở nên phổ biến nhưng ngoại trừ một số ngành nghề yêu cầu hệ thống phân loại phức tạp, thì đa số các doanh nghiệp vẫn sử dụng lao động thủ công cho việc phân loại để đảm bảo lợi kinh tế. Bởi lẽ việc đầu tư một hệ thống tự động hoàn toàn cũng như được nhập khẩu nguyên từ nước ngoài có chi phí rất cao, trong khi dây chuyền máy móc sản xuất chính trong các doanh nghiệp trong nước hầu hết là các công nghệ cũ sau 1,2 thế hệ.
Việc nâng cấp dây chuyền chính trong từng ngành sản xuất sẽ được ưu tiên hơn. Qua việc tìm hiểu và nghiên cứu từ các thông tin qua mạng chúng em đã được biết đến các quá trình tự động được áp dụng trong quy trình nhuộm. Một trong những khâu tự động đó là quá trình đóng gói sản phẩm: sản phẩm vải nhuộm sau được đưa vào máy đếm và đóng trục, sau đó băng tải sẽ vận chuyển các trục vải đến các thùng chứa rồi chuyển đi tới kho. Nhận thấy hệ thống băng tải có thể cải tiến, giúp phân loại các sản phẩm vải nhuộm với các màu sắc khác nhau thành từng màu giúp cho việc sắp xếp dễ dàng.
Từ đó chúng em có ý tưởng xây dựng mô hình băng chuyền phân loại sản phẩm theo màu sắc với sản phẩm chính ở đây là vải nhuộm. Dưới đây là quy trình công nghệ quá trình nhuộm vải PES/CO tại nhà máy Dệt Phú Thọ: Giai đoạn tiền xử lí vải: 4 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.1: Các quá trình thuộc công đoạn tiền xử lí vải nhuộm (Internet) Gồm các quá trình: xử lí vải mộc, nấu tẩy, nhuộm hoặc làm bóng (với vải giữ nguyên màu) với mục đích loại bỏ các tạp chất của vải trước khi nhuộm. Vải mộc sau khi kiểm tra sẽ được nối thành các đầu tấm và đưa vào các máy JET để thực hiện công đoạn nấu – tẩy Vải mộc là thành phẩm sau quá trình dệt từ sợi. Trong còn chứa nhiều tạp chất như: dầu mỡ, hợp chất nitơ, chất tĩnh điện, đường và axit hữu cơ nền cần phải thực hiện các quá trình làm sạch hóa học đó để loại bỏ tạp chất.
Nấu – tẩy: Vải mộc sau khi đã được kiểm tra được vào được vào máy JET để nấu tẩy, người ta sử dụng công nghệ nấu tẩy kết hợp đồng thời để tiết kiệm thời gian, điện, nước và hơi. Công đoạn này ngoài việc loại bỏ các tạp chất của vải mộc còn giúp cho xơ bông trương nở đều và xốp để dễ thấm nước, thấm mồ hôi, dễ nhuộm màu và đều màu và sâu màu hơn. Làm bóng: Quá trình tẩy trắng hay làm bóng giúp cho vải tăng thêm độ sáng. Sau công đoạn nấu tẩy, tuy các chất màu thiên nhiên của trong đã bị phá hủy và vải đã đạt độ trắng 82-85%, song với các màu hàng để trắng thì các chỉ 5 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com tiêu này vẫn chưa đạt yêu cầu.
Nên sẽ sử dụng thêm các chất hòa tan trong nước và phân li thành ion để tăng độ trắng quang học. Gia đoạn nhuộm, in: Vải sẽ được vào máy nhuộm sẽ được tiến đưa vào nhuộm. Dưới dưới nhiệt độ và độ ẩm cao (khoảng 130-150 độ C) Vải sẽ ngấm thuốc nhuộm và thay đổi màu sắc tự nhiên Sau các quá trình nấu, tẩy, làm bóng, nhuộm và in thì đều phải giặt vải, với mục đích loại bỏ các chất thừa sau mỗi công đoạn Hình 1.2: Quá trình nhuộm/in vải( Internet) Gia đoạn hoàn tất vải 6 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.3: Quá trình hoát tất vải nhuộm( Internet) Sau quá trình nhuộm, kết hợp với các phương pháp hóa học, vải sẽ được chuyển qua các công đoạn của quá trình hoàn tất bao gồm: vắt( sấy), văng khổ( văng sấy định hình) và cán nỉ với mục đích định hình lại khổ vải và giúp cho vải có chất lượng mềm , mịn theo yêu cầu Quá trình sấy: Vải sẽ được đưa vào máy vắt ly tâm giúp giảm độ ẩm và khối lượng vải khi vẫn còn ngấm nước xuống mức yêu cầu. Vải chất vào thùng hình trụ, thùng có đục nhiều lỗ và đặt vào máy.
Khí máy chạy, thùng chứa vật liệu quay tròn xung quanh trục, nhờ lực ly tâm tác động lên vải, phần nước không liên quan chặt chẽ với vật liệu sẽ bị văng ra khỏi vải qua các lỗ thủng. Quá trình văng sấy định hình: Quá trình giúp gỡ xoắn vải, đưa vải từ hình dạng xoắn thành dạng phẳng, tạo khổ vải thành phẩm hợp lí với mật độ ngang dọc theo yêu cầu Quá trình hồ mềm và cán nỉ: Quá trình giúp vải có thêm các tính chất mới như: mặt vải phẳng, mịn, mất đi nếp nhăn trong quá trình giặt và giúp vải có khả năng phản xạ ánh sáng tốt hơn. 7 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Kết thúc quá trình hoàn tất vải, có thể coi như vải nhuộm là thành phẩm cuối cùng trong quá trình nhuộm. Bước cuối cùng là vải sẽ được đếm số mét và tiến hành đóng bọc nilon.4: Vải nhuộm có thể đem đi sử dụng sau giai đoạn hoàn tất vải( Internet) Giai đoạn đóng gói sản phẩm: Quá trình đóng gói sản phẩm là công đoạn đưa vải vào máy đếm vải.
Máy sẽ đếm số met vải và có thể cắt vải theo ý muốn. Vải qua máy đếm sẽ được cuộn tròn lại thành các trục, đóng gói và được đưa lên băng tải để di chuyển tới thùng chứa (xe đẩy có bánh lăn). Người công nhân xe di chuyển các thùng chứa này đến kho để lưu trữ vải. 8 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.5: Vải được đưa vào máy đếm( Internet) Hình 1.6: Vải được lưu trữ tại kho( Internet) Do các cuộn vải sau khi nhuộm có màu sắc đa dạng.
Nên việc có thể phân loại chúng thành từng màu dựa trên băng chuyền vận chuyển sẵn có rồi đưa vào một thùng chứa riêng sẽ thuận tiện cho việc sắp xếp và thống kê số 9 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com lượng sản phẩm ở kho sau này. Để công việc phân loại sản phẩm được thực hiên một cách dễ dàng và giảm thiểu chi phí vận hành chúng em có ý tưởng xây dựng mô hình “hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc” và sản phẩm trực tiếp ở đây là Vải nhuộm.3 Mục tiêu mô hình Hệ thống tự động phân loại sản phẩm theo 3 loại: đỏ, xanh dương, xanh lá Hệ thống hoạt động ổn định, có độ tin cậy cao Chi phí lắp đặt phù hợp, chi phí vận hành thấp Có thể dễ dàng tùy chỉnh, thay đổi màu sắc hệ thống cần nhận dạng.