Đặt vấn đề Hiện nay công việc phân loại sản phẩm rất phổ biến và có vai trò quan trọng trong nhiều ngành sản suất, phân loại sản phẩm theo chất lượng, theo kích cỡ, theo chủng loại v.v… Tuy nhiên công việc phân loại sản phẩm là một công việc với chu trình lặp đi lặp lại rất nhàm chán đối với người công nhân và khó tránh khỏi sai sót nhầm lẫn. Do đó để nâng cao năng suất làm việc và tính ổn định của chất lượng sản phẩm, người ta đã đưa vào các các thiết bị sản suất trong công nghiệp với hệ thống điều khiển tự động từng phần hoặc toàn bộ quá trình sản suất. Cùng với việc sử dụng ngày càng nhiều hệ thống sản suất tự động con người đã cải thiện đáng kể điều kiện lao động như giảm sức lao động tránh được sự nhàm chán, tạo cho họ cơ hội được tiếp cận với sự tiến bộ của các lĩnh vực khoa học kĩ thuật và được làm việc trong môi trường ngày càng văn minh hơn. Trong thời buổi kinh tế thị trường và sự hội nhập ngày càng sâu rộng vào nền kinh tế thế giới vấn đề cạnh tranh trở thành một đề tài nóng mang tính sống còn, cạnh tranh về mẫu mã, về chất lượng sản phẩm… Có thể thấy rằng để có được những yếu tố cạnh tranh này thì ta phải áp dụng được những quy trình công nghệ tiên tiến vào quá trình sản suất tạo tiền đề cho việc nâng cao chất lượng và giảm giá thành sản phẩm… 1.2 Khái niệm và phân loại - Khái niệm: Hệ thống phân loại sản phẩm là 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.
- Phân loại: + Theo phương pháp điều khiển : Tự động Bán tự động 4 + Theo đặc trưng của sản phẩm : Theo kích thước Theo màu sắc Theo khối lượng Theo mã vạch Theo vật liệu … 1.3 Ứng dụng trong thực tế 1.1 Công dụng và lợi ích của hệ thống Hệ thống có khả năng phân loại sản phẩm theo từng thuộc tính và sắp xếp các sản phẩm phân loại đúng vị trí yêu cầu, đó là một khâu quan trọng trong quy trình công nghệ tự động hóa sản xuất hoàn toàn. Giúp nâng cao năng suất sản xuất và độ chính xác khi thực hiện công việc, giảm nhu cầu về nhân lực và tạo ra môi trường làm việc thân thiện ở trình độ cao. Tạo ra những tiền đề quan trọng nâng cao tính cạnh tranh về giá cả, chất lượng và mẫu mã sản phẩm. Ngày nay, để đáp ứng đầy đủ nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng cần phải thiết kế chế tạo nên các loại sản phẩm hướng đến từng đối tượng người tiêu dùng.
Do đó trong cùng một dây chuyền sản xuất lại có các cái loại sản phẩm có màu sắc hình dạng khác nhau, để tạo điều kiện thuận lợi trong việc tiêu thụ sản phẩm cần phải sắp xếp chúng đúng theo từng loại. Và hệ thống phân loại sản phẩm lại tỏ ra khá hữu ích trong công việc này. Hệ thống phân loại sản phẩm có thể được ứng dụng để giữ vai trò như là một hệ thống kiểm tra chất lượng sản phẩm theo các tiêu chí đánh giá cụ thể, tạo nên sự linh hoạt đa năng cho hệ thống, tiết kiệm chi phí và nâng cao chất lượng sản phẩm. Hệ thống phân loại sản phẩm sử dụng để tích hợp với các hệ thống tự động khác tạo nên một chu trình khép kín.2 Các lĩnh vực áp dụng Hệ thống phân loại sản phẩm có tính ứng dụng cao trong thực tiễn do những lợi ích hiệu quả to lớn mà nó mang lại và giá thành chế tạo rẻ.
Hệ thống phân loại sản phẩm được ứng dụng chủ yếu trong sản xuất công nghiệp, đối tượng của hệ thống phân loại sản phẩm là phân biệt các sản phẩm có thuộc tính khác nhau rồi từ đó sắp xếp chúng theo yêu cầu và kiểm tra chất lượng sản phẩm và xếp loại chúng. Hệ thống phân loại sản phẩm là một phần không thể thiếu trong hầu hết các dây chuyền sản xuất hiện đại, một số dây chuyền sản xuất có tích hợp hệ thống phân loại sản phẩm điển hình như: + Dây chuyền sản xuất chi tiết máy. + Dây chuyền sản xuất hàng tiêu dùng. + Dây chuyền sản xuất linh kiện điện tử.
+ Dây chuyền lắp ráp.4 Nguyên lý hoạt động - Nguyên lý hoạt động chung : Sản phẩm được đưa vào phân bố đều trên băng tải. Dòng sản phẩm đi qua cảm biến được cảm biến lưu lại những đặc trưng cần thiết , sau đó gửi thông tin về hệ thống điều khiển. Hệ thống điều khiển phân tích các đặc trưng và điều khiển cơ cấu chấp hành phân loại hay loại bỏ các sản phẩm lỗi. - Yêu cầu kĩ thuật cơ bản : + Cụm truyền động : Động cơ điện + Cụm truyền tải năng lượng : Bộ truyền đai (xích) + Cụm chấp hành : Pít tông ( khí nén) + Cụm cảm biến và điều khiển : điều khiển tự động 6 Chương 2.
CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG 2. Băng tải - Chức năng : Băng tải có nhiệm vụ vận chuyển phôi tới vị trí thao tác, bên dưới có trang bị hệ thống con lăn. - Nguồn động lực chính của băng tải chính là đông cơ điện: động cơ một chiều, động cơ 3 pha lồng sóc hay servo… tùy vào yêu cầu hệ thống. Để tạo ra momen đủ lớn cho băng tải cần nối trục động cơ với hộp giảm tốc rồi mới ra tải.
- Cấu tạo : + Băng tải làm từ vật liệu nhiều lớp, thường là hai có thể là cao su. Lớp dưới là thành phần chịu kéo và tạo hình cho băng tải, lớp trên là lớp phủ. + Hai đầu băng tải có puli băng tải. Một trong hai puli được nối với động cơ điện còn puli kia là puli có tác dụng căng băng.
+ Bên dưới băng tải có thể có các con lăn đỡ để mặt băng không bị trùng khi mang tải. + Tất cả thiết bị được đặt trên khung đỡ chịu lực. - Nguyên lý hoạt động : Vật liệu cần chuyển được đặt lên một đầu của băng tải và sẽ được băng tải mang đến đầu kia của băng. Thông thường puli căng băng được ở vị trí nạp vật liệu, còn puli dẫn động được lắp ở phía tháo , với cách bố trí như vậy nhánh băng tải phía trên sẽ là nhánh thẳng giúp mang vật liệu vận chuyển dễ dàng hơn.
Để tránh hiện tượng bị trượt giữa puli và băng tải ta cần có một lực ma sát đủ lớn, do đó băng tải cần phải được căng thẳng nhờ puli căng băng được đặt trên một khung riêng biệt và có thể kéo ra phía sau được. - Phân loại : 7 + Băng tải cao su : dùng trong việc tải vật liệu tại các nhà máy, xí nghiệp, các công ty sản xuất gạch, ngói, xi măng, các điểm khai thác cát, sỏi, trong ngành sản xuất thép hay trong các nhà máy nhiệt điện, và đặc biệt nhiều ở ngành khai thác than, khoáng sản… + Băng tải rung : khá phù hợp với môi trường khắc nghiệt, thường dùng cho ngành thực phẩm. Sử dụng chủ yếu cho các vật liệu dạng bột, dạng hạt, dạng cục và hỗn hợp.VD : luyện kim , công nghiệp hóa chất , khai khoáng ,… 8 + Băng tải con lăn : Sử dụng chủ yếu cho công nghiệp thực phẩm, có nhiệm vụ vận chuyển các sản phẩm, giá đỡ thùng hàng. + Băng tải xích : phổ biến trong các ngành công nghiệp nhất là thực phẩm.
9 + Băng tải xoắn ốc : Được dùng chủ yếu trong công nghiệp thực phẩm và nước uống hay bao bì dược phẩm, …. + Băng tải linh hoạt : được dùng để chuyển thùng carton hoặc các sản phẩm dạng hộp có khả năng co dãn thay đổi chiểu dài giúp cho việc lưu giữ và vận hành rất nhanh chóng dễ dàng. 10 + Băng tải xích cào : dùng để thu dọn phoi vụn. - Do băng tải dùng trong hệ thống làm nhiệm vụ vận chuyển sản phẩm nên trong đề tài em đã lựa chọn loại băng tải dây đai với những lý do sau đây: + Kết cấu cơ khí đơn giản + Giá thành không quá cao + Dễ vận hành , bảo dưỡng Tuy nhiên loại băng tải này cũng có một vài nhược điểm như: độ chính xác khi vận chuyển không cao, đôi lúc băng tải hoạt động không ổn định do nhiều yếu tố: nhiệt độ môi trường ảnh hưởng tới con lăn, độ ma sát của dây đai giảm theo thời gian.
Bộ truyền đai/xích - Băng tải là hệ thống vận chuyển liên tục, do đó để thuận lợi cho việc vận chuyển trong quá trình sản xuất người ta thường lắp thêm bộ truyền động cho băng tải, giúp cho quá trình vận chuyển của băng tải trở lên dễ dàng và chính xác. Các yêu cầu chung của bộ truyền động với băng tải: + Trong quá trình sản xuất của nhà máy thì chế độ làm việc của các thiết bị băng tải luôn diễn ra một cách liên tục với chế độ dài hạn và các phụ tải hầu như không đổi. Vì vậy để đáp ứng các yêu cầu công nghệ của hầu hết các thiết bị băng tải vận tải liên tục khi không có các yêu cầu về điều chỉnh tốc độ tại các phân xưởng sản xuất theo dây truyền có quy định tốc độ nhất định để phù hợp nhịp độ làm việc và đồng nhất với toàn bộ dây truyền khi cần thiết. + Trong các hệ thống truyền động các thiết bị băng tải liên tục cần phải đảm bảo quá trình khởi động đồng tải, bởi vậy nên lựa chọn động cơ truyền động cho băng tải vận hành liên tục là động cơ có hệ số trượt lớn, có rãnh stato sâu để có hệ số mở máy lớn.