BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG TÌM VÀ LƯU TRỮ HÀNG HÓA TỰ ĐỘNG (AS/RS) GVHD: Th.S NGUYỄN VIỆT THẮNG SVTH: ĐỖ THANH BÌNH MSSV: 11146009 SVTH: HÀ THANH TOÀN MSSV: 11146119 SKL 0 0 3 8 9 6 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7/2015 do an BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài:“THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG T M VÀ LƢU TRỮ HÀNG HO TỰ ĐỘNG (AS/RS)” Giảng viên hƣớng dẫn: Th.S NGUYỄN VIỆT THẮNG Sinh viên thực hiện: ĐỖ THANH BÌNH MSSV: 11146009 Lớp: 11146B Sinh viên thực hiện: HÀ THANH TOÀN MSSV: 11146119 Lớp: 11146A Khoá: 2011 - 2015 Tp.Hồ Chí Minh, ngày 7/ 2015 do an TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Độc lập - Tự do – Hạnh phúc Bộ môn Cơ Điện tử NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hƣớng dẫn: Th.s Nguyễn Việt Thắng Sinh viên thực hiện: Đõ Thanh Bình MSSV: 11146009 Hà Thanh Toàn MSSV: 11146119 1.
Tên đề tài: THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG VÀ LƯU À TỰ ĐỘNG (AS/RS) 3. Nội dung chính của đồ án: Thiết kế, chế tạo và chạy mô hình hệ thống tìm và lƣu trữ hàng hóa tự động (AS/RS). Các sản phẩm dự kiến Mô hình hệ thống tìm và lƣu trữ hàng hóa tự động. Ngày nộp đồ án: 7/2015 TRƢỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) Đƣợc phép bảo vệ ………………………………………… (GVHD ký, ghi rõ họ tên) i do an LỜI CAM KẾT - Tên đề tài: THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG T M VÀ LƢU TR HÀNG HO TỰ ĐỘNG (AS/RS) - GVHD: Th.s Nguyễn Việt Thắng - Họ tên sinh viên: Đỗ Thanh Bình - MSSV: 11146009 Lớp: 111461B - Số điện thoại liên lạc: 0914002511 - Email: binh.com - Họ tên sinh viên: Hà Thanh Toàn - MSSV: 11146119 Lớp: 111461A - Số điện thoại liên lạc: 0939880870 - Email: thanhtoan.com - Ngày nộp khoá luận tốt nghiệp (ĐATN): - Lời cam kết: “ ôi xin cam đoan khoá luận tốt nghiệp (ĐA ) này là công trình do chính tôi nghiên cứu và thực hiện.
Tôi không sao chép từ bất kỳ một bài viết nào đã được công bố mà không trích dẫn nguồn gốc. Nếu có bất kỳ một sự vi phạm nào, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm”. Hồ Chí Minh, ngày 31 tháng 7 năm 2015 Ký tên ii do an LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án cơ điện tử, nhóm em đã nhận đƣợc sự giúp đỡ tận tình của thầy hƣớng dẫn và thành viên trong nhóm đồ án. Tự đáy lòng, nhóm em xin bày tỏ lòng biết ơn với: - Thầy Nguyễn Việt Thắng là giáo viên hƣớng dẫn trực tiếp cho nhóm,c ng nhƣ các thầy c giáo hác trong và ngoài ộ m n Cơ Điện Tử, hoa Cơ Kh Chể Tạo Máy, trƣờng Sƣ Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM đã tạo điều kiện cho nhóm em học đƣợc các kiến thức cần thiết để có thể bắt đầu thực hiện đồ án, hết lòng giúp đỡ và tận tình chỉ dẫn nhóm em từng ƣớc hoàn thành đồ án cơ điện tử này.
- Tập thể lớp cơ điện tử 111461 đã hỗ trợ nhóm mình hoàn thành đồ án. - Anh Nguyễn Hoàng Huy, kỹ sƣ c ng ty Intel Corporation, đã góp ý giúp nhóm lựa chọn đề tài và tìm hiểu về hệ thống quản lý kho tự động, c ng nhƣ cung cấp những tài liệu có liên quan về đồ án. - Cuối cùng, gửi lời biết ơn sâu sắc đến ba mẹ đã lu n động viên, tạo mọi điều kiện cho chúng con hoàn thành đồ án này. - Th ng qua đó, nhóm có điều iện để áp ụng các iến thức lý thuyết đƣợc học vào ài toán thực tiễn.
Từ đó, r n luyện ỹ năng, nâng cao iến thức về lý thuyết lẫn thực hành.HCM, ngày 31 tháng 7 năm 2015 Sinh viên thực hiện Đỗ Thanh Bình Hà Thanh Toàn iii do an TÓM TẮT ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG NHẬN VÀ LƢU TỰ ĐỘNG (AS/RS) Ngày nay, với sự phát triển của công nghệ kỹ thuật, khoa học. Xã hội dần dần thay thế lao động thủ công bằng các thiết bị tự động. Vì vậy, công nghiệp hóa và hiện đại hóa đƣợc đặt lên hàng đầu. Do đó, việc ứng dụng hệ thống kho hàng tự động vào các dây chuyền sản xuất không những giúp lƣu trữ hàng hóa dễ dàng mà còn quản lý số lƣợng hàng tồn kho.
AS / RS là một ứng dụng hiện đại trong quá trình hiện đại hóa ngành công nghiệp. Trong giới hạn của khóa luận tốt nghiệp, để hoàn thành trong khoảng thời gian ngắn, chúng tôi chỉ tìm hiểu về tổng quan của AS / RS, từ đó, tính toán và thiết kế mô hình hệ thống ho hàng và cơ cấu vận chuyển, đƣợc điều khiển bởi vi điều khiển và giám sát trên giao diện Winform. Cơ cấu vận chuyển sử dụng động cơ ƣớc để di chuyển với ba bậc tự do: Ox, Oy, Oz trên đƣờng ray dẫn đƣợc thiết lập trong kho bằng ây đai và đƣợc điều khiển trên máy tính. Mỗi loại hàng hóa trong kho sẽ đƣợc ký hiệu bằng một mã riêng biệt.
Khi ngƣời dùng muốn sử dụng nó, chỉ cần nhập mã số trên máy tính, cơ cấu vận chuyển sẽ tự động di chuyển vào kho và mang sản phẩm đó cho ngƣời sử dụng. Sinh viên thực hiện Đỗ Thanh Bình Hà Thanh Toàn iv do an ABSTRACT Nowadays, with the development of technical technology, science. Society gradually replacing manual labor by automated equipment. So, industrialization and modernization are put on top.
Therefore, application auto warehouse system into the production line not only helps easily cargo storage but also manage inventory quantities. AS / RS (Automated Storage and Retrieval System) is a modern applications in process the industrial sector modernization. In limit of graduation thesis, to finish in a short time, we only learn about overview of AS / RS, thereby calculating and designing system model warehouse row and carriage structure , are controlled by the microcontroller and monitoring on interface winform. Carriage structure uses step motors to move with three degrees of freedom: Ox, Oy, Oz, moving on rails guide is set up in warehouse by straps and is controlled by the computer.
Each type of goods in warehouse will be denoted in a separate code. When users want to use it,just enter the code on the computer, carriage structure will automatically move into the warehouse and bring that product to the user. v do an MỤC LỤC Trang NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN. i LỜI CAM KẾT.
iv MỤC LỤC. vi DANH MỤC BẢNG BIỂU. x DANH MỤC SƠ ĐỒ, H NH V. xi DANH MỤC T VIẾT TẮT.
xiv CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI .1 AS/RS là gì? .2 Lợi ích của hệ thống kho hàng tự động AS/RS .3 Phạm vi sử dụng .4 Cấu tạo của AS/RS cơ ản bao gồm: .2 Khây chứa hàng .3 Máy bốc xếp hàng .4 Máy t nh điều khiển, giám sát .5 Trạm vận chuyển .5 Phân loại AS/RS [1] .1 AS/RS tải đồng nhất .2 AS/RS tải nhẹ .3 AS/RS tải hàng dài .4 AS/RS có ngƣời điều khiển. 8 vi do an 1.6 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng của hệ thống.1 Trên thế giới. 8 CHƢƠNG 2: THIẾT KẾ MÔ HÌNH AS/RS .1 Tính toán thiết kế kho chứa hàng và khây chứa hàng.1 Tính toán kho chứa hàng .2 Thiết kế kho chứa hàng .3 Mô hình kho chứa hàng.4 Khây chứa hàng .2 Tính toán, thiết kế bàn nâng lấy hàng .1 Cấu tạo và hoạt động của bàn nâng .2 Tính toán các thông số cho bàn nâng .3 Cơ cấu nâng/hạ.1 Tính toán lựa chọn động cơ.2 Bộ truyền vít me .3 Bộ truyền đai răng .4 M hình cơ cấu nâng .4 Cơ cấu di chuyển dọc .2 Thiết kế đế đỡ cho cơ cấu .3 Lựa chọn ray trƣợt .4 Tính toán lựa chọn động cơ.5 Tính toán bộ truyền đai .6 M hình cơ cấu di chuyển dọc .5 Mô hình AS/RS hoàn chỉnh. 25 CHƢƠNG 3:THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN .1 Bài toán hoạt động của m hình hệ thống.
26 vii do an 3.2 Input, output của m hình hệ thống .1 Input của m hình hệ thống .2 Output của m hình hệ thống .3 Toạ độ các hàng trong ho chứa .4 Các thiết ị sử ụng trong m hình hệ thống điều hiển .2 Board arduino mega 2560 .3 Mo ule TB6560 và mo ule ULN2003 .5 Sơ đồ hối hệ thống điều hiển .6 Sơ đồ ết nối hệ thống .1 Sơ đồ ết nối giữa PC-KXLTH.3 Sơ đồ ết nối giữa KCS-KCCCH .4 Sơ đồ ết nối giữa KN-KXLTH-KCS-KCCCH .5 Sơ đồ ết nối giữa KPN-KXLTH .6 Sơ đồ ết nối tổng thể hệ thống điều hiển .7 Bảng địa chỉ ết nối, anh sách iến trong hệ thống điện điều hiển.8 Giao iện giám sát m hình hệ thống .2 Các thành phần trong giao iện chƣơng trình .3 Cách sử ụng giao iện trong m hình hệ thống.4 Các iến tác động trong chƣơng trình giao iện giám sát.5 Thuộc t nh hiển thị và hoạt động m phỏng của giao iện giám sát và điều hiển…….9 Lƣu đồ và giải thuật điều hiển.1 Giải thuật chọn chế độ i chuyển trên giao iện .2 Giải thuật nhập hoặc xuất hàng hoá. 48 viii do an 3.3 Giải thuật nhập hàng vào hàng trong ho.4 Giải thuật xuất hàng từ hàng trong ho.5 Giải thuật xác định hàng nhập ho.6 Giải thuật xác định hàng xuất ho.7 Giải thuật phân t ch ữ liệu.8 Giải thuật i chuyển àn nâng tới hàng.9 Giải thuật i chuyển àn nâng về điểm home.10 Giải thuật àn nâng lấy hàng.11 Giải thuật àn nâng xuất hàng.12 Giải thuật phát hiện hàng hết hạng trong ho.13 Giải thuật xuất tất cả hàng hết hạng trong ho. 65 CHƢƠNG 4: THỰC NGHIỆM.1 Kế hoạch xây ựng m hình thực nghiệm.2 Thực nghiệm m hình.1 Hình ảnh về gia c ng và rắp ráp m hình cơ h .2 Hình ảnh quá trình m phỏng thử nghiệm m hình. 70 CHƢƠNG 5: TỔNG KẾT .1 Những ết quả đã đạt đƣợc.2 Những hạn chế trong đề tài.3 Hƣớng phát triển trong tƣơng lai.
73 TÀI LIỆU THAM KHẢO. III ix do an DANH MỤC BẢNG BIỂU Trang Bảng 3.1:Bảng phân bố tọa độ các ô hàng .2: Bảng anh sách iến và địa chỉ ết nối .3: Danh sách các iến tác động toàn cục trong chƣơng trình giao iện .1 : Bảng hoạch định thời gian cho quá trình chế tạo m hình thực nghiệm. 34 x do an DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ Trang Hình 1.1: hệ thống xuất/nhập hàng tự động (AS/RS) .2: Kho lƣu trữ hàng đồ .3: Khây nhựa và tấm pallet .4 :Máy xuất/nhập hàng .5: Giao diện điều khiển, giám sát .