Đặt vấn đề Ngày nay, việc tập trung hóa- tự động hóa công tác quản lí, giám sát và điều khiển các hệ thống tự động nhằm năng cao hiệu quả của quá trình sản xuất, tránh rủi ro tiết kiệm được chi phí là một hướng tất yếu của quá trình sản xuất, cùng với sự phát triển vượt bậc của kĩ thuật vi điện tử , kĩ thuật truyền thông và công nghệ phần mềm trong thời gian qua. Và lĩnh vực điều khiển tự động đã ra đời, phát triển ngày càng đa đạng, đáp ứng được các yêu cầu trong cuộc sống, đòi hỏi quá trình tự động trong các lĩnh vực công nghiệp. Chính vì vậy phải lựa chọn quá trình điều khiển nào cho phù hợp với yêu cầu thực tế đặt ra cho ngành, đảm bảo điều kiện cơ sở vật chất cho phép, tiết kiệm chi phí vận hành, nâng cao hiệu quả sản xuất, dễ dàng bảo trì và sửa chữa hệ thống khi có sự cố. Thực tiễn đó đã đặt ra bài toán lớn là làm sao để quản lí các nhà máy sản xuất một cách linh hoạt ổn định và phù hợp nhất, tiết kiệm nhất và phải an toàn.
Trước thời cơ và thách thức của thời đại, sự nhận biết nắm bắt và vận dụng các thành tựu một cách có hiệu quả nền khoa học kĩ thuật thế giới nói chung và kĩ thuật điều khiển tự động nói riêng đang là điều cần thiết đối với các doanh nghiệp. Sự áp dụng kĩ thuật điều khiển tự động đã được ứng dụng rộng rãi ở các nghành sản xuất lớn, doanh nghiệp lớn một cách nhanh chóng bên cạnh đó những doanh nghiệp vừa và nhỏ quy mô sản xuất thì ngược lại hoàn toàn chưa được áp dụng đặc biệt ở khâu cân đo sản phẩm và đóng gói bao bì, vẫn còn sử dụng sức người, chính vì vậy cho năng suất chưa hiệu quả. Trên cơ sở thực tế khách quan, trước 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 nền sản 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 xây dụng thiết kế cải tiến góp phần vào sự hoàn thiện và phát triển sâu, rộng của nó hơn nữa trong đời sống sản xuất của con người. Đó là những lý do để nhóm em chọn làm đề tài: “ Phân loại sản phẩm theo khối lượng sử dụng vi điều khiển” cho đồ án tốt nghiệp.s Huỳnh Hải TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI VÀ CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG 1.2 Khái niệm về phân loại phôi Hệ thống phân loại phôilà 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 phẩm hỏng. Có nhiều cách phân loại hệ thống phân loại phôi. 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.
Dựa trên đặc tính các loại sản phẩm khác nhau, ta có thể chia ra các cách phân loại sản phẩm như sau. Theo trọng lượng: Trọng lượng của vật sẽ tiếp nhận qua cân thông qua cảm biến gắn kèm để gửi phản hồi về bộ vi xử lí Hình 1.1: Phân loại sản phẩm theo trọng lượng Theo chiều cao: Cảm biến sẽ phát hiện vật gửi phản hồi về vi xử lý phân loại theo chiều cao được đặt sẵn theo độ cao của cảm biến Hình 1.2: Phân loại sản phẩm theo chiều cao Theo hình dạng: Cảm biến nhận biết hình dạng, phát hiện lỗi sản phẩm để phân chia the từng mục đích GVHD:Th.s Huỳnh Hải TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI VÀ CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG Hình 1.3: Phân loại sản phẩm theo hình dạng Trên đây là hệ thống phân loại sản phẩm thường gặp trong công nghiệp và được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy sản xuất với những sản phẩm và yêu cầu khác nhau. Sau khi suy nghĩ và tìm hiểu thì bọn em chọn phương án phân loại sản phẩm theo khối lượng sử dụng vi điều khiển với một số lý do sau đây : Phù hợp với yêu cầu đưa ra của đề tài Hệ thống có ứng dụng thực tiễn cao Giá thành thấp hơn với sử dụng PLC Tính tự động hóa và ứng dụng vi điều khiển hiệu quả 1.3 Ý nghĩa hệ thống phân loại phôi đối với con người Hệ thống phân loại phôi ra đời và phát triển trong giai đoạn kinh tế của thế giới nói chung 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 phục vụ các mục đích khác nhau của con người. Hệ thống phân loại phôi có một tầm quan trọng ảnh hưởng lớn đến nền công nghiệp đặc biệt là đối với tình hình nước Việt Nam ta hiện nay làm tăng nhiều mặt tốt phục vụ cho lại đáng kể cho cuộc sống cũng như sự phát triển kinh tế của con người hứa hẹn một sự phát triển vững mạnh và ổn định lâu dài.
Một lần nữa khẳng định nó có vai trò rất quan trọng cho hoạt động phát triển cung cấp phân phối sản phẩm tới con người một cách tốt nhất, giúp đời sống con người được nâng cao hơn. Từ đây sự thay thế của máy móc của các thiết bị hiện đại, đã giảm thiểu lớn thời gian lao động sức tiếp cho quá trình sản xuất cũng như trong các qua trình khác để tạo ra sản phẩm. Nhận thấy một thế mạnh nữa rằng những công việc cần sự chính xác và tốn công lao động đã được thay thế bằng máy móc tự động rất nhiều, khi đó con người chỉ cần điều khiển hệ thống, máy móc, thiết bị… tại một buồng điều khiển riêng biệt. Nhờ vậy mà năng suất lao động và chất lượng sản GVHD:Th.s Huỳnh Hải TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI VÀ CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG xuất được cải tiến.4 Mô tả nguyên lý hoạt động của hệ thống Hệ thống phân loại phôi nhằm chọn ra những sản phẩm đạt yêu cầu về chiều cao để phân phối về các phân đoạn khác trong dây chuyền, những sản phẩm không đạt yêu cầu sẽ được đi về khu vực lỗi để loại bỏ và đưa về công đoạn trước đấy.
Hệ thống gồm 1 băng tải, được trang bị cảm biến tiệm cận nhằm phát hiện sản phẩm có đạt yêu cầu về độ cao hay chưa. Khi phôi vào khu vực cảm biến tiệm cận sẽ phát hiện có vật, nếu cảm biến tại điểm cao nhất nhận tín hiệu thì xilanh đẩy vật về khu vực chứa vật cao nhất, tương tự với các tiêu chuẩn còn lại. Ngoài ra còn có hệ thống cấp phôi , mài bavia phôi.5 Yêu cầu của hệ thống Yêu cầu hệ thống: Hệ thống xác định được khối lượng sản phẩm dao động từ 0.5 kg đến 5 kg. Chiều dài của băng tải: 500 mm Vận tốc di chuyển của vật: 10 m/phút Phân loại được sản phẩm trên trên 2kg và dưới 1 kg Có khả năng chịu quá tải đến 6 kg Cảm biến nhận dạng được phôi Xy lanh có hành trình 125 mm.s Huỳnh Hải TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI VÀ CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG Hình 1.6 Sơ đồ công nghệ của hệ thống phân loại GVHD:Th.s Huỳnh Hải TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI VÀ CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Giới thiệu chung Đây là hệ thống phân loại tích hợp cảm biến và vi xử lý để phân loại phôi, phôi theo chiều cao để phục vụ nhu cầu tự động hóa ngày càng phát triển đa dạng trong sản xuất hàng hóa công nghiệp.2 Thành phần cơ bản 2.1 Hệ thống cấp phôi Hiện nay, các quá trình sản xuất sản phẩm ( phôi) trong các ngành công nghiệp nói chung đều phát triển theo xu hướng tự động hóa ngày càng cao.
Để đảm bảo được quá trình sản xuất ổn định và nhanh chóng thì cần thiết phải có quá trình cung cấp phôi chính xác về vị trí trong không gian theo đúng nhịp (cấp đúng lúc) và liên tục theo chu trình hoạt động của dây chuyền một cách tin 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 chất lượng phôi. Hệ thống cấp phôi tự động phải cung cấp phôi một cách kịp thời, chính xác số lượng. Căn cứ vào hình dạng phôi người ta chia làm các loại: Loại cấp phôi dạng rời từng chiếc.
Loại cấp phôi dạng thanh hoặc dạng tấm. Loại cấp phôi dạng cuộn. 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 phôi liên tục hay dán đoạn theo chu kì hoặc cấp phôi theo lệnh.
Trong đồ án này em dùng hệ thống cấp phôi dạng rời từng chiếc GVHD:Th.s Huỳnh Hải TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI VÀ CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG Hình 2.1: Mô hình thiết bị cấp phôi 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. Nhược điểm: Các sản phẩm phôi có ma sát trong quá trình xi lanh đẩy phôi, khi lực đẩy phôi lớn có thể làm phôi lệch ra khỏi dây chuyển hoặc băng tải.
Đối với các phôi có khối lượng nặng hay kích thước lớn thì khó có thể sử dụng.s Huỳnh Hải TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI VÀ CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG 2.2 Mài bavia phôi Đây là 1 phần mà nhóm em muốn thử sức vì việc chế tạo ra 1 máy mài ly tâm là rất khó và yêu cầu kỹ thuật cao.s Huỳnh Hải TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.