CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM VÀ XẾP HÀNG LÊN PALLET, LƯU KHO 1.1 Giới thiệu chung về xếp hàng tự động Nền công nghiệp nước ta nói riêng và các nước trên thế giới nói chung đang phát triển mạnh mẽ. Ngày trước, sản phẩm tạo ra một cách thủ công nên việc vận chuyển hang lê pallet chủ yếu thực hiện bằng sức người. Trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa ngày nay sản xuất ngày càng phát triển.
Hàng hóa làm ra càng nhiều đáp ứng nhu cầu tiêu dùng cho xã hội. Từ đó đã nảy sinh nhu cầu cần có những xếp hàng hiện đại đáp ứng yêu cầu của sản xuất và khắc phục những hạn chế của xếp hàng thủ công. Hiện tại, trên thế giới cố nhiều hệ thống xếp hàng hóa tự động lên pallet, các hệ thống này rất đa dạng, phong phú về thiết bị cũng như cách thức thực hiện. Nhưng trong đó chủ yếu là sử dụng nhân công để bốc xếp hàng hóa, các thiết bị dỡ hàng là các máy nâng sử dụng người lái để sắp xếp hàng hóa Nhìn chung các xếp hàng hiện nay có các nhược điểm sau: + Sử dụng nhiều diện tích để xếp hàng.
+ Dễ đổ ngã khi vận chuyển do không có sự liên kết giữa các cột hàng. Với sự ra đời của hệ thống xếp hàng tự động người ta có thể quản lý tốt hàng hóa một cách nhanh chóng trong việc lưu trữ và xuất hàng hóa ra khỏi kho. Các hệ thống kho tự động sử dụng robot để vận chuyển hàng hóa, điều này đồng nghĩa với việc đầu tư trang thiết bị hiện đại cho hệ thống kho tốn khá nhiều chi phí cho việc vận chuyển hàng hóa nhưng bù lại thì hàng hóa được bảo quản tốt, thuận lợi cho việc kiểm soát và tiết kiệm nhân công.1 Hoạt động của hệ thống lưu trữ và lấy hàng tự động: Để lưu trữ hàng hóa: • Các xe nâng sẽ được sử dụng để lấy hàng hóa từ các xe container vận chuyển, đưa đến trạm tiếp nhận. Từ trạm tiếp nhận sẽ có hệ thống băng chuyền để chuyển hàng hóa đến vị trí hệ thống nâng, hạ.
1 Tieu luan Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Quang Huy • Khi hàng hóa đã được đưa đến vị trí của hệ thống thiết bị nâng, pallet sẽ được đẩy vào khoang vận chuyển: • Hệ thống điều khiển sẽ xác định vị trí lưu trữ hàng và ra lệnh cho bộ phận truyền động đưa đến đúng vị trí. Khoang hàng sẽ được dịch chuyển theo cả hai phương đứng và phương ngang một thời điểm để tối ưu hóa thời gian: • Khi tới đúng vị trí lưu trữ hàng, pallet sẽ đẩy hàng hóa vào nơi lưu trữ, đồng thời hệ thống điều khiển cũng cập nhật vị trí đặt hàng vào trong cơ sở dữ liệu: 2 Tieu luan Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Quang Huy Để lấy hàng hóa ra: • Khi cần lấy hàng hóa ra, hệ thống điều khiển sẽ xác định vị trí để ra lệnh cho hệ thống truyền động đưa xe tới vị trí chính xác. Tại đó pallet sẽ được đưa ra để kéo hàng hóa và khoang hàng: • Sau khi hàng hóa đã được đưa vào khoang hàng, hệ thống truyền động được đưa tới vị trí để bốc dỡ hàng, vận chuyển đi: 3 Tieu luan Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Quang Huy • Tại trạm này, hàng hóa sẽ được băng chuyền đẩy đến vị trí có người bốc dỡ, đưa đến băng chuyền vận tải hàng hóa ra ngoài đóng gói và vận chuyển sản phẩm đến khách hàng: Hình ảnh 1.1 Lưu kho Các thành phần chính của hệ thống ASRS 4 Tieu luan Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Quang Huy 1.2 Hệ thống đo lường tốc độ và định vị trong hệ thống truyền động Hình 1.1 Động cơ truyền động với encoder để đo tốc độ Một bộ encoder có độ phân giải cao được dùng để điều khiển tốc độ, gia tốc và độ trễ nhằm đảm bảo việc lấy và lưu trữ sản phẩm được thực thi một cách chính xác.2: Encoder đo tốc độ động cơ 5 Tieu luan Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Quang Huy 1.3 Hệ thống hiển thị vị trí tại nơi lấy và giữ sản phẩm: Hình 1.3: Vị trí lắp đặt cảm biến định vị Khi sản phẩm được đưa vào đúng vị trí, một công tắc hành trình được kích hoạt nhằm mục đích dừng ngay lập tức hệ thống vận chuyển.4 Công tắc hành trình để phát hiện vị trí Một số thông số kỹ thuật: • Loại công tắc: công tắc loại electro-mechanical • Số lượng tiếp điểm N/C: 1/2/3 • Số lượng tiếp điểm N/O: ½ • Tiêu chuẩn: IP66 (IEC 60529) • Kết nối: cable gland 1xM20, dây dẫn tiết diện ≤ 2,5 mm2 • Dòng điện cực đại: 3A (240 VAC), 3A (24 VDC) 6 Tieu luan Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Quang Huy • Tần suất đóng/cắt: 6000 lần/h, tuổi thọ: 2x106 lần đóng cắt Hình 1.5 Dải hoạt động của công tắc hành trình 1.4 Cảm biến quét chiều cao của hàng hóa: Hình 1.6 Vị trí lắp đặt cảm biến quét chiều cao hàng hóa Hệ thống dùng cảm biến đo khoảng cách để xác định trong khoang chứa hàng đã chứa được bao nhiêu hàng hóa, từ đó linh hoạt trong việc lưu trữ. Dữ liệu này được truyền về hệ thống điều khiển bằng tín hiệu tương tự và đường truyền IO-link.
7 Tieu luan Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Quang Huy Hình 1.7 Đường đặc tính hoạt động ở tốc độ nhanh 1.5 Cảm biến xác định chiều cao của hàng hóa : Trước khi pallet được đặt vào vị trí lưu trữ các cảm biến quang kiểu phản xạ sẽ kiểm tra chiều cao của hàng hóa cần đưa vào nhằm đảm bảo không vượt quá chiều cao cho phép trong nơi lưu trữ: Hình 1.8 Vị trí lắp đặt cảm biến xác định chiều cao hàng hóa 8 Tieu luan Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Quang Huy Hình 1.9 Cảm biến quang kiểu phản xạ Một số thông số kỹ thuật: + Dải đo: 0,3 – 9,5 m + Đo bằng ánh sáng LED màu đỏ + Nguồn cung cấp: 10-30 V + Đầu ra: PNP + Thời gian đáp ứng: ≤ 1ms + Tiêu chuẩn: IP 67 Hình 1.10 Kích cỡ của spoting light theo khoảng cách 9 Tieu luan Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Quang Huy 1.2 Vai trò của hệ thống kho xếp hàng tự động Tiết kiệm thời gian tới 50% và hiệu quả hơn tới 70% so với vận chuyển truyền thống. Hệ thống xếp hàng tự động thông minh tận dụng được tối đa chiều cao xếp chồng và lưu trữ mà vẫn đảm bảo an toàn. Chứa số lượng pallet lớn hơn nhiều lần so với kho truyền thống (kho thông minh của vinamilk có tới 27,000 pallets). Hoạt động hoàn toàn tự động và chính xác.
Mỗi pallet nằm trong một ô riêng biệt. Mỗi ô có 1 địa chỉ IP riêng biệt giúp hệ thống có thể nhận dạng vị trí 1 cách chính xác (dựa vào thông tin mã hóa: số lượng, mã sản phẩm, ngày sản xuất). Giúp thủ kho quản lí dễ dàng trong hệ thống phần mềm quản lí trên máy tính. Khi muốn nhập hoặc xuất pallet nào chỉ cần nhập lệnh theo IP pallet đó, hệ thống sẽ tự động truy xuất và thực hiện nhờ các hệ thống băng tải tự động, robot cấp hàng, hệ thống cẩu trục… Giảm thiểu tối đa nhân công và rủi ro.
Với hệ thống kho tự động hoàn toàn, sau khi đóng gói, sản phẩm được robot tự động chuyển về kho lưu trữ hoặc gắp đưa lên băng tải chuyền về vị trí xác định phù hợp nhất (dựa trên việc lọc hàng loạt các dữ liệu theo điều kiện: khu vực trống, khu vực để nhóm sản phẩm theo kích thước, vị trí để sản phẩm tạm thời, cố định. Công việc này chỉ cần 1 người quản lí. Với phương pháp truyền thống cần tới vài chục người để phân loại, vận chuyển. Hệ thống phần mềm rất linh hoạt, dễ dàng tùy biến để đáp ứng theo nhu cầu thay đổi liên tục của khách hàng.1 Để xếp hàng lên pallet và lưu vào kho: • Khi hàng qua cảm biến hàng được phân loại chiều cao xong thì được cánh tay hút chân không và đưa qua hàng lên pallet, khi đủ hàng trên pallet băng tải đưa qua phần lưu kho 10 Tieu luan Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Quang Huy Hình 1.12 Xếp hàng lên pallet 1.1 Khái niệm Nút nhấn (nút ấn) là một loại khí cụ dùng để đóng ngắt từ xa các thiết bị điện, máy móc hoặc một số loại quá trình trong điều khiển.
Nút nhấn (nút ấn) thường đặt trên bảng điều khiển, ở tủ điện, trên hộp nút nhấn…Khi thao tác vớ i nút nhấn cần dứt khoát để mở hoặc đóng mạch điện. 11 Tieu luan Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Quang Huy Hình 1.2 Cấu tạo Nút nhấn gồm hệ thống lò xo, hệ thống các tiếp điểm thường hở – thường đóng vàphần vỏ. Khi tác động vào nút nhấn, các tiếp điểm chuyển trạng thái, khi không còn tácđộng, các tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu.14 Cấu tạo của nút nhấn 1.3 Nguyên lý hoạt động Nút nhấn có ba phần: Bộ truyền động, các tiếp điểm cố định và các rãnh. Bộ truyền động sẽ đi qua toàn bộ công tắc và vào một xy lanh mỏng ở phía dưới.
Bên trong là một tiếp điểm động và lò xo. Khi nhấn nút, nó chạm vào các tiếp điểm tĩnhlàm thay đổi trạng thái của tiếp điểm. Trong một số trường hợp, người dùng cần giữnút hoặc nhấn liên tục để thiết bị hoạt động. Với các nút nhấn khác, chốt sẽ giữ nút bật cho đến khi người dùng nhấn nút lần nữa.
12 Tieu luan Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Quang Huy 1.4 Ứng dụng Công tắc nút nhấn sử dụng nhiều trong các ứng dụng khác nhau như máy tính, điện thoại nút nhấn và nhiều thiết bị gia dụng. Bạn có thể nhìn thấy chúng trong nhà,văn phòng và trong các ứng dụng công nghiệp ngày nay. Chúng có thể bật, tắt máyhoặc làm cho thiết bị thực hiện các hoạt động cụ thể, như trường hợp với máy tính. Trong một số trường hợp, các nút nhấn có thể kết nối thông qua liên kết cơ học, điềukhiển một nút nhấn khác hoạt động Đa số, các nút sẽ có màu sắc cụ thể để biểu thị mục đích của chúng.
Ví dụ như nút nhất màu xanh thường được sử dụng để bật thiết bị hay nút nhấn màu đỏ để tắt thiết bị. Điều này tránh gây nên một sô nhầm lẫn. Nút dừng khẩn cấp thường là cácnút ấn lớn, thường có màu đỏ và có đầu lớn hơn để sử dụng dễ dàng hơn.4 Băng tải PVC 1.1 Khái niệm Băng tải PVC là loại băng tải thường được sử dụng tương đối nhiều trong các doanh nghiệp hiện nay.