CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan về các dây chuyền phân loại sản phẩm.1 Khái niệm và các kiểu dây chuyền phân loại sản phẩm.1 Khái niệm: Dây chuyền là một hình thức tổ chức sản xuất trong đó các bộ phận, thiết bị được thực hiện kế tiếp nhau theo một trình tự đặt trước. Dây chuyền phân loại sản phẩm là dây chuyền mà trong đó sản phẩm sẽ được phân ra theo nhiều loại riêng theo yêu cầu (phân loại theo chiều cao, khối lượng hay màu sắc,.2Các kiểu dây chuyền phân loại sản phẩm. Tuỳ theo yêu cầu sản xuất trong thực tế mà người ta phân ra các hình thức phân loại sản phẩm như sau: Phân loại theo chiều cao sản phẩm. Phân loại theo khối lượng sản phẩm.
Phân loại theo màu sắc sản phẩm. Phân loại theo hình ảnh sản phẩm. Phân loại theo mã vạch sản phẩm.2 Dây chuyền phân loại sản phẩm theo chiều cao.1Giới thiệu chung. Dây chuyền phân loại sản phẩm theo chiều cao là kiểu phân loại theo kích thước của sản phẩm, mà cụ thể ở đây là căn cứ theo chiều cao của sản phẩm mà phân ra các loại sản phẩm khác nhau.
Như đã nới ở trên thì dây chuyền phân loại sản phẩm theo chiều cao được ứng dụng nhiều trong việc phân loại các sản phẩm theo kích thước gỗ hoặc sản phẩm đóng chai, lọ,… Và đây cũng là công đoạn cuối cùng trong một dây chuyền sản xuất. Nhóm 6 Trang 6 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHG: ĐỖ HOÀNG NGÂN MI Hình 1.1: Dây chuyền phân loại thùng bánh 1.2Cấu tạo của dây chyền phân loại sản phẩm theo chiều cao. Cấu tạo cơ bản của dây chuyền phân loại sản phẩm theo chiều gồm những bộ phận chính sau: Hệ thống giá đỡ hay bộ khung. Hệ thống động lực.
Hệ thống điều khiển (nút nhán, bảng mạch,.) Ngoài ra còn có các bộ phận, thiết kế khác như: cảm biến, hệ thống đẩy,… Nhóm 6 Trang 7 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHG: ĐỖ HOÀNG NGÂN MI 1.3 Dây chuyền sản xuất gỗ trong công nghiệp.1Quy trình sản xuất: Bước 1: Bột gỗ sau khi được nghiền nát sẽ được trộn cùng các chất phụ gia và keo trong máy trộn sấy để tạo ra bột sợi Bước 2: Bột sợi được rải ra bằng máy rải, và cảo thành 2 hoặc 3 tầng tuỳ khổ Bước 3: Các tầng bột sợi được chuyển qua máy ép gia nhiệt và ép 2 lần Lần 1: Ép sơ bộ – Đây là giai đoạn các tầng sợi bột được ép sơ bộ để nén lại Lần 2: Giai đoạn này tất cả các tầng bột sợi được ép chặt lại với nhau Bước 4: Cắt ván và bo biên. Bước 5: Chà nhám, phân loại và đóng gói.2Lựa chọn khâu. Trong quá trình nghiên cứu và tìm hiểu quy trình sản xuất gỗ thì nhóm em thấy khâu phân loại là một khâu quan trọng trong việc đưa sản phẩm đúng mẫu, kích thước sản phẩm tới người têu dùng. Cũng như khâu phân loại cũng được áp dụng nhiều trong các quy trình sản xuất khác như: đóng chai, lọ,… Vì vậy nhóm đã quyết định chọn khâu phân loại sản phẩm gỗ theo chiều cao là đề tài nghiên cứu và phát triển sản phẩm.2 Lý do chọn đề tài.
Ngày nay cùng với sự phát triển của các ngành khoa học kỹ thuật, kỹ thuật điện tử mà trong đó điều khiển tự động đóng vai trò hết sức quan trọng trong mọi lĩnh vực khoa học kỹ thuật, quản lí, công nghiệp tự động hóa, cung cấp thông tin…. do đó chúng ta phải nắm bắt và vận dụng nó một cách có hiệu quả nhằm góp phần vào sự phát triển nền khoa học kỹ thuật thế giới nói chung và trong sự phát triển kỹ thuật điều khiển tự động nói riêng. Xuất phát từ những đợt đi thực tập tốt nghiệp tại nhà máy, các khu công nghiệp và tham quan các doanh nghiệp sản xuất, chúng em đã được thấy nhiều khâu được tự động hóa trong quá trình sản xuất. Một trong những khâu tự động trong dây chuyền sản xuất tự động hóa đó là số lượng sản phẩm sản xuất ra được các băng tải vận chuyển và sử dụng hệ thống nâng gắp phân loại sản phẩm.
Tuy nhiên đối với những doanh nghiệp vừa và nhỏ thì việc tự động hóa hoàn toàn chưa được áp dụng trong những khâu phân loại, đóng Nhóm 6 Trang 8 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHG: ĐỖ HOÀNG NGÂN MI bao bì mà vẫn còn sử dụng nhân công, chính vì vậy nhiều khi cho ra năng suất thấp chưa đạt hiệu quả. Từ những điều đã được nhìn thấy trong thực tế cuộc sống và những kiến thức mà em đã học được ở trường muốn tạo ra hiệu suất lao động lên gấp nhiều lần, đồng thời vẫn đảm bảo được độ chính xác cao về kích thước. Nên em đã quyết định thiết kế và thi công một mô hình sử dụng băng chuyền để phân loại sản phẩm vì nó rất gần gũi với thực tế, vì trong thực tế có nhiều sản phẩm được sản xuất ra đòi hỏi phải có kích thước tương đối chính xác và nó thật sự rất có ý nghĩa đối với chúng em, góp phần làm cho xã hội ngày càng phát triển mạnh hơn, để xứng tầm với sự phát triển của thế giới.3 Mục tiêu đề tài Trong quá trình sản xuất, việc phân loại sản phẩm đóng vai trò thiết yếu. Có nhiều hướng để phân biệt nhiều dòng sản phẩm khác nhau tùy vào mục đích sử dụng.
Đề tài này hướng vào việc nghiên cứu phân loại vật theo chiều cao đã được định trước. Chính vì vậy, với mong muốn đưa ra giải pháp nhằm khắc phục những nhược điểm trên, chúng em xin thực hiện đề tài “Mô hình đếm và phân loại vật gỗ theo chiều cao dùng trong điêu khắc dùng Arduino ” nhằm mang lại những lợi ích cụ thể: Giảm sức lao động Nâng cao năng suất lao động Giúp cho việc quản lý và giám sát trở nên đơn giản Giảm chi phí thuê nhân công.4 Nội dung nghiên cứu Mục đích nghiên cứu thông qua đề tài là tìm hiểu về ứng dụng đếm và phân loại sản phẩm nên nhiệm vụ nghiên cứu gồm : Tìm hiểu cơ chế hoạt động. Phân tích sơ đồ nguyên lý. Nâng cao kĩ năng lập trình, hàn mạch và làm sản phẩm điện tử.
Phát triển khả năng tư duy cho sinh viên trong quá trình nghiên cứu.5 Yêu cầu dặt ra Để phục vụ cho việc đếm và phân loại vật theo chiều cao thì cần đặt ra những yêu cầu sau: Nhóm 6 Trang 9 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHG: ĐỖ HOÀNG NGÂN MI Phân loại vật theo 3 trường hợp : thấp, trung bình và cao. Dễ dàng điều khiển và bảo trì. Nhóm 6 Trang 10 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHG: ĐỖ HOÀNG NGÂN MI CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ CẤU TRÚC ARDUINO UNO VÀ CÁC THIẾT BỊ TRONG ĐỀ TÀI 2.1 Tổng quan về Adruino Uno R3 Hình 1.1 Giới thiệu về Arduino R3 Arduino là một bo mạch vi điều khiển do một nhóm giáo sư và sinh viên nước Ý thiết kế và đưa ra đầu tiên vào năm 2005. Mạch Arduino được sử dụng để cảm nhận và điều khiển nhiều đối tượng khác nhau.
Nó có thể thực hiện nhiều nhiệm vụ lấy tín hiệu từ cảm biến đến điều khiển đèn, động cơ, và nhiều đối tượng khác. Ngoài ra mạch còn có khả năng liên kết với nhiều module khác nhau như module đọc thẻ từ, ethernet shield, sim900A, ….để tăng khả ứng dụng của mạch. Phần cứng bao gồm một board mạch nguồn mở được thiết kế trên nền tảng vi xử lý AVR Atmel 8bit, hoặc ARM, Atmel 32-bit,…. Hiện phần cứng của Arduino có tất cả 6 phiên bản, Tuy nhiên phiên bản thường được sử dụng nhiều nhất là Arduino Uno và Arduino Mega.
Phần mềm để lập trình cho mạch Arduino là phần mềm IDE.2 Cấu tạo của Arduino Nguồn (USB / Barrel Jack) Chân (5V, 3,3V, Analog, Digital, PWM, AREF) Nhóm 6 Trang 11 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHG: ĐỖ HOÀNG NGÂN MI Nút reset(reset button) Đèn led báo nguồn(power led indicator) Led TX và RX( TX RX Leds) IC Chủ(Main IC) Bộ Điều Chỉnh Điện Áp Thông Số Kỹ Thuật Của Arduino R3 Vi điều khiển ATmega328P Điện áp hoạt động 5V Điện áp vào khuyên dùng 7-12V Điện áp vào giới hạn 6-20V 14 (trong đó 6 pin có khả Digital I/O pin năng băm xung) PWM Digital I/O Pins 6 Analog Input Pins 6 Cường độ dòng điện trên mỗi I/O pin 20 mA Cường độ dòng điện trên mỗi 3.3V pin 50 mA 32 KB (ATmega328P) Flash Memory 0.5 KB được sử dụng bởi bootloader Nhóm 6 Trang 12 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHG: ĐỖ HOÀNG NGÂN MI Vi điều khiển ATmega328P SRAM 2 KB (ATmega328P) EEPROM 1 KB (ATmega328P) Tốc độ 16 MHz Chiều dài 68.6 mm Chiều rộng 53.4 mm Trọng lượng 25 g 2.3 Ứng Dụng Arduino được dùng trong thiết kế Robot, như điều khiển motor, nhận biết và sử lý thông tin. Máy CNC mini sử dụng cho điêu khắc sử dụng laser hoặc spindle tốc độ cao Máy in 3D Máy bay không người lái Điều khiển thiết bị thông qua internet Nhận biết và cảnh báo các vấn đề nguy hiểm như cảnh báo cháy, nồnđộ hóa chất khí gas độc hại thông qua cảm biến Điều khiển bật tắt đơn giản ,cảm biến âm thanh, ánh sáng 2.2 Tổng quan các linh kiện trong đề tài 2.1 IC LCM2004 Nhóm 6 Trang 13 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHG: ĐỖ HOÀNG NGÂN MI 2.1 Giới thiệu I2C là tên viết tắt của cụm từ tiếng anh “Inter-Integrated Circuit”. Nó là một giao thức giao tiếp được phát triển bởi Philips Semiconductors để truyền dữ liệu giữa một bộ xử lý trung tâm với nhiều IC trên cùng một board mạch chỉ sử dụng hai đường truyền tín hiệu. Do tính đơn giản của nó nên loại giao thức này được sử dụng rộng rãi cho giao tiếp giữa vi điều khiển và mảng cảm biến, các thiết bị hiển thị, thiết bị IoT, EEPROMs, v.v … Đây là một loại giao thức giao tiếp nối tiếp đồng bộ.
Nó có nghĩa là các bit dữ liệu được truyền từng bit một theo các khoảng thời gian đều đặn được thiết lập bởi một tín hiệu đồng hồ tham chiếu. Đặc điểm quan trọng của giao thức giao tiếp I2C: Chỉ cần có hai đường bus (dây) chung để điều khiển bất kỳ thiết bị / IC nào trên mạng I2C Không cần thỏa thuận trước về tốc độ truyền dữ liệu như trong giao tiếp UART.