CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM 1.1 Khái niệm và ứng dụng Ngày nay, việc tập trung hóa - tự động hóa công tác quản lí, giám sát và điều khiển các hệ thống tự động nhằm nâng cao hiệu quả của quá trình sản xuất, tránh rủi ro, tiết kiệm được chi phí. Hệ thống phân loại sản phẩm được ứng dụng nhiều trong sản xuất tự động hàng hóa với số lượng lớn, giúp phân loại nhanh những sản phẩm đạt yêu cầu và những sản phẩm bị lỗi (phế phẩm) cũng như phân loại thành những nhóm có đặc điểm khác nhau phục vụ cho những công đoạn sản xuất sau này. Trong các nhà máy sản xuất hàng thực phẩm, nhà máy sản xuất gạch ốp lát cho ngành xây dựng hay sản xuất các chi tiết cơ khí, linh kiện điện tử …, dòng sản phẩm được tạo ra sau hàng loạt những quy trình công nghệ cần được kiểm tra để đảm bảo loại bỏ được những phế phẩm cùng với đó phân loại những sản phẩm đạt chất lượng thành những nhóm cùng loại khác khau, tạo điều khiện thuận lợi cho quá trình lưu kho để phân phối ra thị trường hay phục vụ tốt hơn cho những công đoạn sản xuất tiếp theo.
Hơn nữa, nó còn có thể tích hợp thêm chức năng dán nhãn, đếm và quản lý sản phẩm., giúp nâng cao chất lượng của sản phẩm và nâng cao hiệu quả hoạt động của dây chuyền sản xuất. Từ những yêu cầu thực tế đó mà hệ thống tự động phân loại sản phẩm đã sớm được hình thành và phát triển, trở thành một khâu quan trọng trong một hệ thống sản xuất tự động, để thực hiện chức năng kiểm tra, phân loại đảm bảo sự vận hành liên tục của dòng phôi liệu trong quá trình sản xuất tự động. Đạt được mục tiêu nâng cao tính cạnh tranh của sản phẩm, làm chủ giá thành và chất lượng sản phẩm, tăng khả năng linh hoạt phát triển sản phẩm, thay đổi mẫu mã đáp ứng nhu cầu thị trường. Trong thực tế sản xuất chúng ta rất dễ bắt gặp những dây chuyền mà sản phẩm đầu ra có kích thước, hình dáng khác nhau, cụ thể ở đây là dây chuyền phân loại sản phẩm theo chiều màu sắc.
Để tối giản chi phí lao động và tránh cho công nhân những công việc nhàm chán, giảm tỉ lệ sai sót trong dây chuyền, hệ thống phân loại sản phẩm tự động được ra đời. Hệ thống phân loại sản phẩm hiện nay có rất nhiều trong ứng dụng thực tế trong các nhà máy xí nghiệp bao gồm: - Phân loại sản phẩm theo kích thước: Phương pháp này dựa vào kích thước của sản phẩm mà phân loại. Phương pháp này thường được áp dụng trong các ngành công nghiệp chế biến bia, nước giải khát,. - Phân loại sản phẩm theo khối lượng: Phương pháp này dựa vào khối lượng của sản phẩm mà phân loại, thường gặp nhiều trong chế biến thủy, hải sản.
- Phân loại sản phẩm theo vật liệu: Phương pháp này dựa vào loại vật liệu củasản phẩm để phân loại. Phương pháp này thường ứng dụng hiện tượng cảm ứng điện từ để nhận dạng sản phẩm có lẫn kim loại, ứng dụng trong các dây chuyền sản xuất thực phẩm. - Phân loại sản phẩm theo mã vạch: Mã vạch được tạo riêng cho từng loại sản phẩm về số lượng, mặt hàng, thông tin khách hàng ngay trực tiếp trên sản phẩm.2 Các hệ thống phân loại sản phẩm hiện nay 8 1.1 phân loại sản phẩm theo chiều cao Khái niệm: Phương pháp này dựa vào kích thước của sản phẩm mà phân loại. Phương pháp này thường được áp dụng trong các ngành công nghiệp chế biến bia, nước giải khát,.
Nguyên lý hoạt đông: Hệ thống hoạt động trên nguyên lý dùng các cảm biến để xác định chiều cao của sản phẩm. Vật sau khi được đẩy vào băng tải thông qua hệ thống xylanh vật sẽ được đi qua các cảm biến gắn trên các vị trí của băng tải theo thứ tự. Khi cảm biến phát hiển vật thì hệ thống xylanh sẽ đẩy vật vào thùng hàng phù hợp theo chiều cao đã được cài đặt từ trước đó. Sau đó dùng cơ cấu chấp hành để phân loại sản phẩm có chiều cao, khác nhau.
Cơ cấu chấp hành có thể là xylanh đẩy, cần gạt được dẫn động từ động cơ. Các yêu cầu kĩ thuật của hệ thống phân loại sản phẩm: - Về cơ khí: phân tích tính toán và lựa chọn vật liệu, thông số kỹ thuật của các chi tiết sao cho thỏa mãn yêu cầu của đề tài: nhỏ, gọn, nhẹ, bền, có tính thẩm mỹcao, dễ dàng lắp đặt và sửa chữa. - Về điều khiển: điều khiển hoàn toàn tự động. - Về an toàn: đảm bảo an toàn cho người sử dụng và sản phẩm không bị hỏng.
Phương án thiết kế của hệ thống: - Sử dụng 1 băng tải để vận chuyển sản phẩm. - Đặt phễu chứa phôi để dẫn phôi vào băng tải. - Sử dụng 3 xilanh để cấp phôi và phân loại sản phẩm, cùng với 3 sensor gắn vào các vị trí xilanh. - Sử dụng bộ điều khiển PLC để điều khiển hoạt động của hệ thống.
Ưu điểm của hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao : 1, Cải thiện việc sử dụng không gian : Bằng cách nhóm các sản phẩm có chiều cao tương tự lại với nhau , nó tối đa hóa việc sử dụng không gian có sẵn giúp lưu trữ và vận chuyển hàng hiệu quả. 2, Quản lý hàng tồn kho : Với hệ thống phân loại được tổ chức tốt , việc theo dõi hàng tồn kho và duy trì mức tồn kho chính xác trở nên dễ dàng hơn. 3, Cải thiện trải nghiệm khách hàng: Khi các sản phẩm được sắp xếp theo chiều cao, khách hàng sẽ dễ dàng định vị và so sánh các sản phẩm hơn, dẫn đến trải nghiệm 4, Quy trình được đơn giản hóa : Hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao có thể đơn giản hóa nhiều quy trình khác nhau, chẳng hạn như chọn đơn hàng đặt và nhập kho , vì sản phẩm dễ định và quản lý hơn. Nhược điểm của hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao : 1, Hạn chế với các sản phẩm có hình dạng kỳ lạ: Các sản phẩm có hình dạng độc đáo có thể không phù hợp với các loại chiều cao tiêu chuẩn, khiến việc phân loại chúng trở nên khó khăn.
2, Khả năng quá tải : Nếu có quá nhiều sản phẩm được đặt trong một danh mục chiều cao duy nhất , điều đó có thể dẫn đến tình trạng quá tải, gây khó khăn cho việc tiếp cận sản phẩm. 9 3, Độ phức tạp khi triển khai : Việc thiết lập hệ thống phân loại sản theo chiều cao có thể phức tạp và tốn thời gian , đòi hỏi nỗ lực và nguồn lực đáng kể để thiết lập chính xác.1: Hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao Hình 1.2: Sơ đồ phân 10 Ứng dụng: Hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao được ứng dụng rất nhiều trong các ngành công nghiệp: - Ứng dụng trong các dây chuyền sản xuất Gạch, Ngói. - Ứng dụng trong các ngành công nghiệp thực phẩm như bánh kẹo, hoa quả. - Ứng dụng trong công nghiệp sản xuất bia, nước giải khát.
Hệ thống phân loại sản phẩm theo khối lượng Khái niệm: Hệ thống phân loại sản phẩm theo khối lượng là một phương pháp tổ chức và phân loại sản phẩm dựa trên trọng lượng của chúng thường gặp nhiều trong chế biến thủy, hải sản. Nguyên lý hoạt động của hệ thống: Vật được cấp phôi thông qua hệ thống cấp phôi tự động bằng xylanh thông qua hệ thống cần đẩy, vật được đưa tới vị trí cân loadcell sau khi tín hiệu cân xong vật được đẩy vào băng tải và thực hiện quá trình phân loại dựa vào hai vị trí cần gạt được gắn trên băng tải để phân loại vật theo các khối lượng cân vừa cân được. VD: Hệ thống phân loại sản phẩm gồm 3 sản phẩm với các khối lượng khác nhau như: 100gam, 200gam, 500gam.3: Hệ thống phân loại sản phẩm theo khối lượng Hình 1.4: Sơ đồ phân loại sản phẩm theo khối lượng 11 Các yêu cầu kĩ thuật của hệ thống phân loại sản phẩm: - Về cơ khí: phân tích tính toán và lựa chọn vật liệu, thông số kỹ thuật của các chi tiết sao cho thỏa mãn yêu cầu của đề tài: nhỏ, gọn, nhẹ, bền, có tính thẩm mỹcao, dễ dàng lắp đặt và sửa chữa. - Về điều khiển: điều khiển hoàn toàn tự động.
- Về an toàn: đảm bảo an toàn cho người sử dụng và sản phẩm không bị hỏng. Phương án thiết kế của hệ thống: - Sử dụng 1 băng tải để vận chuyển sản phẩm. - Sử dụng 1 hệ thống cấp phôi tự động cho băng tải. - Đặt phễu chứa phôi để dẫn phôi vào băng tải tạo ra hệ thống cấp phôi tự động.
- Bàn cân loadcell để cân vật sau khi đưa từ hệ thống cấp thôi. - Sử dụng 3 xilanh để cấp phôi và phân loại sản phẩm, cùng với 3 sensor gắn vào các vị trí xilanh để đẩy các sản phẩm vào thùng hàng phù hợp. - Sử dụng bộ điều khiển PLC để điều khiển hoạt động của hệ thống. Ưu điểm: 1, Cải thiện hiệu quả: Bằng cách nhóm các sản phẩm có trọng lượng tương tự nhau, việc xử lý và vận chuyển chúng sẽ dễ dàng hơn , giảm thời gian và công sức cần thiết để di chuyển sản phẩm.
2, Sử dụng không gian tốt hơn: Việc nhóm các sản phẩm theo khối lượng cho phép sử dụng không gian lưu trữ hiệu quả hơn vì các sản phẩm có trọng lượng tươngtự có thể được lưu trữ cùng nhau. 3, Cải thiện an toàn: Nhóm các sản phẩm nặng lại với nhau giúp giảm nguy cơ thương tích cho công nhân xử lý chúng, vì họ có thể sử dụng được thiết bị được thiết kế để xử lý các tải nặng. Nhược điểm: 1, Độ chính xác hạn chế: Trọng lượng của sản phẩm có thể thay đổi do các yêu tố như bao bì, vì vậy hệ thống phân loại có thể không chính xác 100%. 2, Tăng chi phí: Việc đo trọng lượng của từng sản phẩm có thể tốn nhiều thời gian và yêu cầu thiết bị bổ sung, dẫn đến tăng chi phí.
3, Độ phức tạp: Hệ thống có thể phức tạp khi triển khai , đặc biệt nếu các sản phẩm có trọng lượng khác nhau và yêu cầu nhiều danh mục. Phân loại sản phẩm theo màu sắc Khái niệm: Phân loại sản phẩm theo khối lượng là phương pháp này dựa vào màu sắc của sản phẩm mà phân loại, thường gặp nhiều trong chế biến nông sản.