1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Nghiên cứu hệ thống điều khiển phân loại bưu phẩm bằng công nghệ hình ảnh giảm thiểu sai sót

103 24 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Nghiên cứu hệ thống điều khiển phân loại bưu phẩm bằng công nghệ hình ảnh giảm thiểu sai sót
Tác giả Nguyễn Văn Tâm
Người hướng dẫn TS. Lê Đức Bảo
Trường học Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành Kỹ thuật Cơ điện tử
Thể loại luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản 2020
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 103
Dung lượng 2,85 MB

Cấu trúc

  • Tóm tắt nội dung luận văn

  • MỤC LỤC

  • CHƯƠNG 1.

  • CHƯƠNG 2.

  • CHƯƠNG 3.

  • KẾT LUẬN & HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI

  • TÀI LIỆU THAM KHẢO

  • PHỤ LỤC

Nội dung

TỔ NG QUAN H Ệ TH Ố NG PHÂN LO ẠI BƯU PHẨ M

Xu hướ ng trong v ấn đề khai thác phân lo ạ i hàng hóa hi ệ n nay

Với sự phát triển của công nghiệp 4.0, mã vạch đã trở thành công cụ phổ biến để truy xuất thông tin sản phẩm nhờ vào tính nhanh gọn và tiện lợi Việc phân loại hàng ngàn sản phẩm mỗi ngày trở nên nhàm chán và mệt mỏi, do đó, cần thiết phải áp dụng các hệ thống điều khiển tự động để nâng cao năng suất, chất lượng và ổn định trong quy trình sản xuất.

Trong bối cảnh kinh tế thị trường và hội nhập toàn cầu, cạnh tranh trở thành vấn đề sống còn, đặc biệt trong lĩnh vực dịch vụ giao hàng tại Việt Nam Hiện nay, thời điểm này là cơ hội quan trọng để các doanh nghiệp thâu tóm thị trường thông qua việc nâng cao chất lượng dịch vụ, đảm bảo giao hàng nhanh chóng, đẹp mắt và cẩn thận với mức giá hợp lý Để đạt được các yếu tố cạnh tranh này, việc áp dụng công nghệ tiên tiến vào quy trình sản xuất là yếu tố then chốt, giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm giá thành.

Xu hướng hiện nay đang tập trung vào việc sử dụng công nghệ quét mã vạch để nhận diện và xử lý thông tin sản phẩm Sau khi quét mã vạch, tín hiệu sẽ được truyền đến bộ điều khiển, cho phép điều khiển cơ cấu chấp hành đưa sản phẩm vào vị trí mong muốn Điều này đã góp phần giải quyết hiệu quả bài toán phân loại sản phẩm với tốc độ và độ chính xác cao.

Ý nghĩa củ a h ệ th ố ng phân lo ạ i s ả n ph ẩ m

Hệ thống phân loại sản phẩm không chỉ ra đời mà còn phát triển mạnh mẽ, mang lại nhiều lợi ích cho cuộc sống và sự phát triển kinh tế Nó hứa hẹn sẽ tạo ra sự phát triển bền vững và ổn định lâu dài, đồng thời là nền tảng cho sự phát triển của các tập đoàn kinh tế toàn cầu Vai trò của hệ thống này trong việc phát triển và phân phối sản phẩm đến tay người tiêu dùng là vô cùng quan trọng, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống của con người.

Hệ thống phân loại sản phẩm theo từng thuộc tính và sắp xếp chúng đúng vị trí là một bước quan trọng trong quy trình tự động hóa sản xuất Việc này không chỉ nâng cao năng suất và độ chính xác trong công việc mà còn tạo ra nền tảng vững chắc để cải thiện tính cạnh tranh về giá cả và chất lượng dịch vụ, sản phẩm.

Hệ thống phân loại sản phẩm đóng vai trò quan trọng trong việc nhận diện và kiểm tra chất lượng sản phẩm dựa trên các tiêu chí đánh giá cụ thể Điều này không chỉ tạo ra sự linh hoạt và đa năng cho hệ thống mà còn giúp 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 tựđộng khác tạo nên một chu trình khép kín

Hình sau đây thể hiện các tính năng nổi trội của hệ thống phân loại sản phẩm [1]

Hình 1.1 Tính năng của hệ thống phân loại sản phẩm

Trong bối cảnh thương mại điện tử ngày nay, việc đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng đồng thời giải quyết các khó khăn trong khâu phân loại dịch vụ là rất quan trọng Để đảm bảo chất lượng dịch vụ tốt nhất, các sản phẩm cần được sắp xếp theo từng loại trước khi giao đến nhiều khu vực khác nhau Hệ thống phân loại sản phẩm sẽ hỗ trợ hiệu quả trong việc này, giúp tăng tốc độ giao hàng và nâng cao trải nghiệm khách hàng.

Hệ thống phân loại sản phẩm có nhiều ứng dụng trong các ngành:

- Ngành công nghiệp may mặc

- Ngành công nghiệp dược phẩm

Mỗi sản phẩm đều có yêu cầu phân loại riêng từ nhà sản xuất, do đó, lập trình viên sẽ lựa chọn các công cụ phù hợp để phát triển chương trình hoạt động cho hệ thống.

Gi ớ i thi ệ u chung v ề h ệ th ố ng phân lo ạ i s ả n ph ẩ m

Hệ thống phân loại sản phẩm là một giải pháp tự động hoặc bán tự động, giúp phân chia sản phẩm thành các nhóm dựa trên thuộc tính tương đồng Hệ thống này có vai trò quan trọng trong việc phân loại, đóng gói và loại bỏ các sản phẩm hỏng, đảm bảo quy trình sản xuất hiệu quả và chất lượng.

Hình ảnh sau là hình ảnh tổng quan một hệ thống phân loại sản phẩm [1]

Hình 1.2 Hệ thống phân loại Bưu phảm

Có nhiều cách phân loại hệ thống phân loại sản phẩm:

Hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc sử dụng cảm biến màu sắc hoặc camera để nhận diện và phân loại sản phẩm dựa vào màu sắc Phương pháp này được áp dụng rộng rãi trong dây chuyền chế biến gạo xuất khẩu, giúp phân loại gạo sau khi xay xát Ngoài ra, nó còn được sử dụng trong sản xuất vật liệu xây dựng, như gạch ốp lát và vật liệu trang trí, nhằm đảm bảo phân loại chính xác màu sắc của sản phẩm.

Hệ thống phân loại sản phẩm theo trọng lượng sử dụng cân điện tử để phân loại sản phẩm ngay trên băng tải Phương pháp này thường được áp dụng trong ngành chế biến thủy hải sản như tôm, cá và mực, giúp tối ưu hóa quy trình phân loại và nâng cao hiệu quả sản xuất.

Hệ thống phân loại sản phẩm theo hình dáng kích thước dựa vào kích thước của sản phẩm, như lớn hay nhỏ, cao hay thấp Phương pháp này thường được áp dụng trong các dây chuyền chế biến và xay xát lương thực, thực phẩm, bao gồm lúa, ngô, lúa mì, sắn và khoai tây.

Hệ thống phân loại sản phẩm theo hình dáng sử dụng camera chuyên dụng và module xử lý ảnh để nhận diện hình dáng như tròn, vuông, tam giác Phương pháp này thường được áp dụng trong các dây chuyền sản xuất hiện đại và công nghệ cao, như lắp ráp tự động cho ô tô và điện tử, nhằm tăng năng suất và giảm chi phí nhân công.

Hệ thống phân loại sản phẩm theo khuyết tật dựa vào các yếu tố như vết nứt và bọt khí để phân loại sản phẩm Phương pháp này thường áp dụng các công nghệ như sóng siêu âm, dòng Foucault (chỉ sử dụng cho vật liệu mỏng) và X-Ray Các phương pháp này được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành sản xuất vật liệu đúc như đồng, nhôm và sứ.

Hệ thống phân loại sản phẩm theo vật liệu được thực hiện dựa trên loại vật liệu cấu thành sản phẩm, phân chia thành hai nhóm chính: phi kim và kim loại Phương pháp phân loại này thường được áp dụng trong nhiều lĩnh vực để dễ dàng nhận diện và quản lý sản phẩm.

Hiện tượng cảm ứng điện từ được sử dụng để phân loại sản phẩm có chứa kim loại, đặc biệt trong các dây chuyền sản xuất thực phẩm như bánh kẹo, thủy sản và ngũ cốc.

Hệ thống phân loại sản phẩm theo mã vạch sử dụng mã vạch trên từng sản phẩm để phân loại và chứa đựng thông tin chi tiết về sản phẩm Phương pháp này áp dụng công nghệ quét bằng camera và máy quét mã vạch để nhận diện và thu thập dữ liệu Nó thường được áp dụng trong các dây chuyền phân loại thư, bưu kiện và hàng hóa giao gửi, giúp tối ưu hóa quy trình quản lý và phân phối sản phẩm.

Có nhiều hệ thống và phương pháp phân loại sản phẩm, trong đó một số phương pháp phổ biến và được áp dụng rộng rãi sẽ được trình bày trong phần tiếp theo.

1.3.1 Phân loạisảnphẩm theo kích thước sử dụng cảm biến quang

Hình ảnh sau thể hiện một loại cảm biến quang sử dụng đo chiều cao mực nước trong dây chuyền sản xuất nước [2]

Hình 1.3 Cảm biến quang phát hiện chiều cao của mực nước 1.3.1.1 Nguyên lý hoạt động:

Hệ thống sử dụng cảm biến quang xếp chồng theo chiều dọc để phân biệt chiều cao của sản phẩm, tương ứng với số lượng cảm biến được sử dụng.

Sản phẩm được phân loại dựa trên việc đi qua các cảm biến quang: nếu chỉ qua cảm biến thứ nhất mà chưa kích hoạt cảm biến thứ hai, sản phẩm sẽ được phân loại là vật thấp; ngược lại, nếu sản phẩm kích hoạt cả hai cảm biến cùng lúc, nó sẽ được phân loại là vật cao.

Càng nhiều cảm biến quang được đặt thì hệ thống phân biệt được càng nhiều mức cao thấp

1.3.1.2 Cấu trúc cảm biến quang:

Cấu trúc đơn giản với 3 thành phần chính:

Bộ phát sáng sử dụng đèn bán dẫn LED để phát ra ánh sáng theo xung, giúp cảm biến quang phân biệt được ánh sáng từ chính nó với ánh sáng từ các nguồn khác Nhịp điệu xung đặc biệt này là yếu tố quan trọng trong việc nâng cao độ chính xác của cảm biến.

Bộ thu sáng là thành phần quan trọng trong việc cảm nhận ánh sáng, chuyển đổi nó thành tín hiệu điện tỉ lệ Bộ phận này có khả năng nhận ánh sáng trực tiếp từ bộ phát hoặc ánh sáng phản xạ từ vật thể cần phát hiện.

Mạch xử lý tín hiệu ra chuyển đổi tín hiệu tỉ lệ (analogue) từ tranzito quang thành tín hiệu ON/OFF đã được khuếch đại Khi ánh sáng thu được vượt quá ngưỡng xác định, tín hiệu ra của cảm biến sẽ được kích hoạt.

1.3.1.3 Phân loại cảm biến quang:

Dưới dây là một số chùng loại cảm biến quang [3] a) Cảm biến quang thu phát độc lập Đặc điểm:

– Khoảng cách phát hiện xa: tối đa 60m

– Không bị ảnh hưởng bởi bề mặt, màu sắc vật

Hình 1.4 Cảm biến quang thu phát độc lập b) Cảm biến quang thu phát chung – phản xạ gương: Đặc điểm:

- Giảm bớt dây dẫn, phát hiện tối đa 15m

- Có thể phân biệt được vật trong suốt, mờ, bóng loáng

Hình 1.5 Cảm biến quang thu phát chung – phản xạ gương c) Cảm biến quang thu phát chung – khuyếch tán Đặc điểm:

- Dễ lắp đặt, phát hiện tối đa 2m

- Bịảnh hưởng bởi bề mặt, màu sắc vật, ảnh hưởng nền

Hình 1.6 Cảm biến quang thu phát chung – khuyếch tán

1.3.1.4 Ưu nhược điểm của cảm biến quang a) Ưu điểm:

- Phát hiện vật thể từ khoảng cách xa mà không cần tiếp xúc với vật thểđó, lên tới 100m

- Ít bị hao mòn, có tuổi thọvà độ chính xác, tính ổn định cao

- Có thể phát hiện nhiều vật thể khác nhau

- Thời gian đáp ứng nhanh, có thểđiều chỉnh độ nhạy theo ứng dụng b) Nhược điểm:

- Cảm biến sẽ hoạt động không tốt nếu như bề mặt của nó bị bẩn

- Khoảng cách nhận biết vật phụ thuộc nhiều về yếu tố màu sắc và hệ số phản xạ của vật đó.

1.3.2 Phân loại sản phẩm theo màu sắc sử dụng cảm biến màu sắc

Các v ấn đề t ồ n t ạ i trong quá trình phân lo ạ i s ả n ph ẩ m và m ộ t s ố gi ả i pháp kh ắ c ph ụ c

Trong quá trình khảo sát thực tế vận hành dây chuyền phân loại sản phẩm, một số vấn đề tồn tại đã làm giảm hiệu suất của hệ thống phân loại.

1.4.1 Các vấn đề tồn tại

- Các vấn đề thuộc khâu chấp nhận hàng hóa từ khách hàng:

Hình dạng của bưu phẩm ảnh hưởng lớn đến quá trình vận chuyển trên băng chuyền Nhiều bưu phẩm không có mặt phẳng cố định như hình cầu, hình trụ tròn hoặc có bề mặt cong, cùng với bưu phẩm hộp quá nhỏ và nhẹ, dễ gây ra tình trạng lăn lóc Điều này dẫn đến việc bưu phẩm có thể bị lật không đúng mặt có mã vạch hướng lên trên, gây sai lệch thông tin phân hướng Ngoài ra, một số bưu phẩm còn có nguy cơ rơi khỏi dây chuyền, làm phát sinh nhân công xử lý.

Mã vạch bưu phẩm có thể gặp phải nhiều vấn đề như bị mờ, xước, nhăn, rách, hoặc bị dán đè băng keo, dẫn đến khó khăn trong việc quét tự động Ngoài ra, mã vạch in không đúng tiêu chuẩn, kích thước quá nhỏ, hoặc được in trên nền có độ tương phản thấp cũng làm giảm khả năng đọc Hơn nữa, dữ liệu địa chỉ người nhận nếu nhập thiếu hoặc sai sẽ khiến hệ thống không thể phân loại chính xác đến các bưu cục phát.

Một số hình ảnh dưới đây thể hiện rõ các lỗi đề cập ở trên

Hình 1.27: Mã chia không dán đúng quy cách (mã chia bị gập)

Hình 1.28 Mã chia bị mờ , nhòe

Hình 1.29 Bưu phẩm không gắn mã chia

Hình 1.30 Mã chia bị dán giấy bóng ( gây nhiễu cho đầu đọc)

Hình 1.31 Các bưu phẩm có hình dạng tròn không phân loại được

Hình 1.32 Bưu phẩm hình dạng tròn bị văng ra khỏi hệ thống chia

Hình 1.33 Hình ảnh hàng hóa dẹt, nhỏ bị mắc kẹt trên dâu chuyền

- Các vấn đề tại bộ phận khai thác, nạp hàng lên hệ thống phân loại

Tốc độ thao tác của công nhân chưa đạt yêu cầu, dẫn đến năng suất làm việc không cao Việc thao tác chậm và sai sót trong quy trình có thể ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu quả vận hành của hệ thống, gây ra sai lệch trong kết quả phân chia và lựa chọn.

1.4.2 Một số giải pháp khắc phục

Để khắc phục các trường hợp như in sai mã chia, lỗi dán mã vạch không đúng quy cách, hoặc không dán mã chia, cần chuẩn hóa quy trình từ khâu chấp nhận, gói bọc bưu phẩm cho đến việc in dán mã vạch đúng quy cách Điều này giúp đảm bảo máy có thể nhận dạng chính xác các mã vạch.

Khi khối bưu phẩm bị lệch mã vạch không đúng hướng lên trên, một giải pháp hiệu quả là lắp đặt thêm các đầu đọc mã vạch có khả năng quét từ các mặt bên của bưu phẩm Đối với những bưu phẩm có mã vạch bị úp xuống băng tải, chúng sẽ được chuyển đến máng không hợp lệ để xử lý.

Để giảm thiểu tình trạng các bưu phẩm liền kề nhau, bên cạnh việc sử dụng băng tải giãn cách như đã trình bày trong hình 1.19, một giải pháp hiệu quả là lắp đặt cảm biến nhận diện trước mỗi máng chia để phát hiện các bưu phẩm gần nhau.

Trong quá trình vận hành, bưu phẩm tròn, nhẹ và dẹt có thể bị văng ra khỏi hệ thống chia hoặc mắc kẹt trên băng chuyền Nếu không được phát hiện kịp thời, tình trạng này có thể dẫn đến thất lạc bưu phẩm hoặc chậm tiến độ giao hàng, ảnh hưởng nghiêm trọng đến uy tín của doanh nghiệp Do đó, việc thống kê số lượng hàng bị văng ra khỏi hệ thống là giải pháp hiệu quả để đảm bảo thu thập đủ số lượng và duy trì chất lượng dịch vụ.

Một giải pháp hiệu quả để cải thiện hệ thống phân loại hàng hóa là tích hợp bộ phận đo kích thước ngay từ đầu trạm nạp Bộ phận này sẽ chỉ cho phép các hàng hóa có kích thước đạt tiêu chuẩn được đưa vào hệ thống phân chia Những hàng hóa vượt quá kích thước tiêu chuẩn sẽ bị loại ra, giúp tránh va đập và hư hỏng hệ thống, đồng thời giảm thiểu lỗi trong quá trình phân loại.

Việc bưu phẩm bị ùn ứ tại máng chia phân hướng mà chưa được gắn đèn báo hiệu sẽ gây khó khăn cho công nhân vận hành trong quá trình khai thác chia chọn Do đó, lắp đặt đèn báo hiệu đầy máng chia là một giải pháp hiệu quả cho tình huống này.

M ộ t s ố nghiên c ứu ngoài nước liên quan đế n h ệ th ố ng phân lo ạ i s ả n

1.5.1 Hệ thống phân loại tự động bằng thể tích (đo kích thước của bưu kiện bằng đường viền)

Riky Tri Yunardi và các cộng sự (Indonesia) đã đề cập đến Hệ thống phân loại tự động cho hộp bưu kiện dựa trên đường viền của bưu kiện [8]

Bài báo này trình bày một hệ thống có khả năng xác định thể tích của các hộp bưu kiện dựa trên kích thước chiều dài, chiều rộng và chiều cao Hệ thống sử dụng hai camera webcam để chụp ảnh và tính toán các điểm ảnh, sau đó so sánh với mẫu để hiệu chỉnh Hai hình ảnh 2D được chụp từ trên xuống và từ bên cạnh để thu thập kích thước cần thiết Sau khi xác định chiều dài, chiều rộng và chiều cao, một chương trình sẽ tính toán thể tích của bưu kiện Hệ thống có thể nhận diện các hộp với chiều dài và chiều rộng từ 1 - 15 cm và chiều cao từ 5 - 20 cm, sau đó phân loại thành ba loại Kết quả thử nghiệm cho thấy hệ thống phân loại tự động đạt độ chính xác 87,5%.

Thị giác máy tính (CV) là quá trình sử dụng công nghệ và phương pháp để tự động kiểm tra hình ảnh, điều khiển quy trình và hướng dẫn robot trong công nghiệp Phát hiện đối tượng dựa trên đường viền sử dụng thuật toán hình dạng dựa trên đường bao, bao gồm các mảnh cạnh hoặc đường cong, thể hiện các khái niệm hình học quan trọng.

Việc đo kích thước là yếu tố quan trọng để xác định diện tích bề mặt của một đối tượng, bao gồm chiều dài, chiều rộng và chiều cao Bài báo này đề xuất phương pháp đo thể tích 3D của hộp bưu kiện từ hình ảnh 2D thông qua xử lý hình ảnh Hai hình ảnh 2D được chụp từ máy ảnh với chế độ xem dọc và ngang sẽ được sử dụng để xác định kích thước Một chương trình nhân sẽ được áp dụng để tính toán khối lượng của hộp bưu kiện Ngoài ra, việc phát hiện đối tượng dựa trên đường viền có thể được tích hợp vào hệ thống phân loại tự động nhằm đo thể tích của đối tượng thông qua công nghệ thị giác máy tính.

Hình 1.34Sơ đồ minh họa của hệ thống phân loại

Các hộp bưu kiện được vận chuyển trên băng chuyền với tốc độ ổn định, trong khi các camera được lắp đặt phía trên và phía sau băng tải cung cấp hình ảnh theo chiều dọc và ngang Dữ liệu hình ảnh từ camera sẽ được máy tính xử lý, tạo ra hai dữ liệu diện tích bề mặt từ các mặt khác nhau của hộp Dựa vào kích thước của bưu kiện, chúng sẽ được phân loại vào các khu vực khác nhau.

Băng tải có kích thước 150 cm chiều dài và 20 cm chiều rộng, được trang bị cơ cấu phân loại điều khiển bằng bộ điều khiển động cơ servo DC Hai camera được lắp đặt ở phía trên và phía sau băng tải, giúp theo dõi quá trình vận chuyển Các hộp bưu kiện được đặt trên băng chuyền và di chuyển với vận tốc ổn định.

Kích thước của các đối tượng thử nghiệm dao động trong khoảng vài cm, với thể tích được tính bằng công thức chiều rộng nhân chiều dài nhân chiều cao Chiều dài và chiều rộng của các đối tượng này nằm trong khoảng từ 1 cm trở lên.

15 cm và chiều cao trong khoảng 5 - 20 cm Đối tượng được thiết kếđặc biệt cho hộp bưu kiện dùng trong thí nghiệm

Hình 1.35 Mô hình của hệ thống nghiên cứu

Thí nghiệm này nhằm đo lường độ chính xác về thể tích của hệ thống đo kích thước hộp bưu kiện Tác giả đã thử nghiệm với các kích thước hộp 1000 cm3, 500 cm3 và 250 cm3 Hệ thống có khả năng xác định chiều dài và chiều rộng trong khoảng 1 - 15 cm, và chiều cao trong khoảng 5 - 20 cm Độ chính xác trung bình của phép đo kích thước bằng camera đạt 87,5%.

Bảng so sánh giữa thểtích bưu kiện đo được và tính toán được thể hiện như hình dưới đây:

Hình 1.36 Kết quả kích thước đo được của nghiên cứu

- Kết luận của nghiên cứu:

Tác giả đã thực nghiệm và nhận định rằng tính năng phát hiện đối tượng dựa trên đường viền có thể áp dụng hiệu quả cho hệ thống phân loại tự động nhằm đo thể tích của đối tượng qua thị giác máy tính Hệ thống này có khả năng xác định kích thước hộp với chiều dài và chiều rộng từ 1 - 15 cm và chiều cao từ 5 - 20 cm, đạt độ chính xác trung bình 87,5% khi cung cấp thông tin về kích thước bưu kiện Trong tương lai, các thuật toán dựa trên hình ảnh có thể được phát triển để trở nên mạnh mẽ hơn trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

1.5.2 Hệ thống phân loại dựa trên tính chất vật liệu

- Một hệ thống phân loại tựđộng vật liệu để tái chế nhựa do D A Wahab và các cộng sự tại Malaysia nghiên cứu [9]

- Rác tái chế sẽđược thả vào phễu và được phép rơi ở một vị trí nằm ngang khi chúng di chuyển dọc theo băng chuyền

Hệ thống tự động phân loại rác thải nhựa sử dụng máy dò NIR (Near Infrared Reflectance) Khi chai nhựa tiếp xúc với tín hiệu NIR, mỗi loại nhựa sẽ hấp thụ các bước sóng cụ thể và phản hồi lại các bước sóng đặc trưng riêng, giúp xác định chính xác loại nhựa.

- Vật liệu nhựa có thểđược tách ra là chỉ giới hạn cho vật liệu PET và không phải PET

Hình 1.37 Sơ đồ hệ thống phân loại nhựa tái chế

1.5.3 Hệ thống phân loại dựa trên màu sắc và kích thước

- Bài báo do M Khojastehnazhand và các cộng sự tại IRan nghiên cứu [10]

Hệ thống này bao gồm hai camera CCD (thiết bị ghép kênh), hai thẻ chụp, một hệ thống chiếu sáng phù hợp, một máy tính cá nhân và các bộ phận cơ khí khác.

- Các mẫu quả có màu sắc, kích thước khác nhau được đặt ởphía trước máy ảnh

Giá trị màu HSI (Hue, Saturation, Intensity) và thể tích ước tính của quả được trích xuất và lưu trữ trong cơ sở dữ liệu Thông tin này được so sánh với dữ liệu hiện có để đảm bảo độ chính xác và tính nhất quán trong việc phân tích.

26 sẵn bên trong cơ sở dữ liệu, 3 cấp độ phân loại của quảđược xác định khi so sánh thông tin có sẵn trong cơ sở dữ liệu ban đầu

Hình 1.38 Sơ đồ hệ thống phân loại dựa trên màu sắc, kích thước

1.5.4 Hệ thống phân loại tự động bằng hình ảnh mã vạch sử dụng máy đọc mã vạch.

Bài viết của Ninja Agrawal và các cộng sự tại Ấn Độ trình bày về hệ thống phân loại tự động thông qua hình ảnh mã vạch, sử dụng máy đọc mã vạch để nâng cao hiệu quả trong việc quản lý và phân loại sản phẩm.

- Đầu đọc BRC đọc và nhận dạng mã chia hướng thông qua mã vạch có sẵn trên bưu kiện và truyền thông tin tới máy tính

Hệ thống máy tính thu thập dữ liệu từ đầu đọc mã vạch, sau đó xử lý và gửi thông tin đến hộp điều khiển Hộp điều khiển đảm nhiệm việc điều chỉnh hoạt động của các con lăn, xác định hướng quay của con lăn (cùng chiều hoặc ngược chiều kim đồng hồ) nhằm hướng dẫn bưu kiện vào thùng chứa tương ứng với mã vạch của nó.

Hình 1.39 Sơ đồ hệ thống phân loại bằng mã vạch

Th ự c tr ạ ng khai thác chia ch ọ n s ả n ph ẩ m t ạ i m ộ t s ố bưu cụ c khai thác 27

Tại các bưu cục vừa và nhỏ trên 63 tỉnh thành, việc khai thác và phân loại bưu phẩm vẫn chủ yếu thực hiện thủ công, dẫn đến chi phí sản xuất tăng cao do cần nhiều nhân công hơn, gây áp lực cho doanh nghiệp.

Việc phân loại bưu phẩm bằng tay dễ dẫn đến nhầm lẫn do sự mệt mỏi trong quá trình làm việc, làm giảm khả năng phán đoán của con người Hệ quả là nhiều bưu phẩm bị chia lạc hướng, kéo dài thời gian giao hàng và có thể gây ra khiếu nại cũng như đánh giá tiêu cực từ khách hàng, ảnh hưởng xấu đến uy tín của doanh nghiệp.

Dưới đây là một số công đoạn thủ công mà đề tài đã khảo sát thực tế của một Bưu cục khai thác hàng hóa tại Hà Nội

Hình 1.40 Công đoạn chia chọn thủ công bưu kiện tại một số bưu cục vừa và nhỏ

Trong công đoạn 2 và 3, các bưu kiện trong túi có khối lượng tối đa 3kg và chiều dài lớn nhất 500 mm Công nhân thực hiện các thao tác như mở túi, bắn mã vạch xác nhận từng bưu kiện, phân loại bưu kiện theo các hướng định sẵn và bắn mã vạch cho từng bưu phẩm trước khi cho vào túi xác nhận để giao đi.

Phân loại hàng hóa bằng thủ công có nhiều nhược điểm như tốc độ phân loại chậm, hàng hóa dễ bị hư hỏng do va chạm và khả năng phân loại sai do yếu tố con người Để nâng cao năng suất và giảm thiểu sai sót, việc áp dụng hệ thống phân loại tự động trong các công đoạn 2 và 3 là một giải pháp hiệu quả.

Ph ạ m vi nghiên c ứ u c ủa đề tài

Hệ thống phân loại hàng hóa tại các bưu cục cần phải đáp ứng nhu cầu phân loại bưu kiện có kích thước và khối lượng khác nhau, gửi tới nhiều địa chỉ khác nhau Để đạt được điều này, hệ thống phải phân loại theo kích thước cụ thể, đọc mã vạch, xác định vùng phân loại và kết nối dữ liệu với hệ thống bưu điện Việc lựa chọn hệ thống phân loại bằng hình ảnh sẽ giúp nâng cao năng suất và giảm thiểu sai sót trong quá trình vận chuyển.

Nghiên cứu mới tập trung vào việc phát triển hệ thống phân loại bưu phẩm sử dụng đầu đọc mã vạch kết hợp với mô hình xử lý hình ảnh đơn giản Hệ thống này nhằm phân loại bưu phẩm thành các vùng khác nhau và giảm thiểu các lỗi, từ đó nâng cao độ chính xác trong quá trình xử lý bưu phẩm.

Đề tài này nghiên cứu việc sử dụng đầu đọc mã vạch thay thế cho camera xử lý ảnh trong việc phân loại bưu phẩm, nhằm đồng bộ hóa với mô hình hệ thống Sau khi hệ thống hoạt động hiệu quả, chúng ta sẽ thay thế đầu đọc bằng camera và bộ xử lý tín hiệu Mô hình hệ thống cho phép đánh giá các ưu nhược điểm và so sánh với phương pháp hiện tại tại các bưu cục nhỏ ở địa phương.

Áp dụng công nghệ phân loại bưu phẩm bằng hình ảnh tại các bưu cục nhỏ và vừa giúp giảm thiểu sai sót, nâng cao năng suất, và dễ dàng kiểm soát vị trí cũng như thời gian vận chuyển của bưu phẩm.

NGHIÊN CỨ U THI Ế T K Ế MÔ HÌNH PHÂN LO ẠI BƯU

Yêu c ầ u thi ế t k ế

2.1.1 Số liệu ban đầu: Đểđược việc áp dụng kết quả nghiên cứu vào thực tế có tính khả thi và mang lại hiệu quả, đề tài nghiên cứu và chế tạo mô hình thực nghiệm với các yêu cầu làm việc của hệ thống phân loại như sau:

- Kiểm tra phân loại được các sản phẩm có kích thước, hình dạng khác nhau

- kích thước Dài x Rộng X Cao Max (D*R*C= 500*500*500cm),

Min (D*R*C 0*90*10cm) Khối lượng Max = 3kg, Min= 0,2 kg

- Sử dụng bằng mã vạch dọc (1D) để phân loại

- Hệ thống băng tải đảm bảo độ cứng vững, hoạt động tốt

- Thiết kế thuận tiện cho lắp đặt, bốtrí và điều khiển các bộ phận khác

- Có khảnăng phân loại bưu phẩm về từng khu vực chính xác

- Hệ thống điều khiển sử dụng đầu đọc mã vạch để quét bưu phẩm; giao diện của hệ thống đáp ứng được một số tiêu chí sau:

+ Thống kê được sốlượng hàng hóa nạp vào hệ thống

+ Thống kê số lượng hàng hóa phân chia đúng địa chỉ, số lượng từng hướng chia cụ thể

+ Thống kê được hàng hóa không phân chia đúng hướng (vào máng hủy)

+ Thống kê hàng thất thoát trên hệ thống (chẳng hạn trường hợp hàng hóa bịvăng ra khỏi băng chuyền…)

+ Có cảnh báo và dừng hệ thống khi máng chia đầy hàng

2.1.2 Sơ đồ khối hệ thống:

Hình 2.1 Sơ đồ khối hệ thống

Hệ thống cơ khí phân loại sản phẩm hiện nay chủ yếu sử dụng hai cơ cấu chính: băng tải và đĩa quay để thực hiện kiểm tra sản phẩm Dựa trên từng loại sản phẩm, có thể đề xuất các phương án phân loại phù hợp.

2.1.3.1 Mô hình băng tải sử dụng dây đai, cơ cấu gạt dùng khí nén

Mô hình đề xuất có cấu tạo bao gồm:

- Giá đỡđầu đọc mã vạch

Hình 2.2 Mô hình đề xuất 1

Như mô hình trên sản phẩm được vận chuyển bởi băng tải, được phân loại bằng cơ cấu xi lanh khí nén

Mô hình này không phù hợp với yêu cầu của bài toán do lực tác động của xi lanh quá nhanh và mạnh, có thể ảnh hưởng đến bưu phẩm Hơn nữa, xi lanh cần có khí nén để hoạt động, điều này càng làm tăng tính không khả thi của phương án.

2.1.3.2 Mô hình băng tải sử dụng con lăn, cơ cấu gạt sử dụng động cơ servo

Mô hình đề xuất có cấu tạo bao gồm:

- Động cơ servo tay gạt

- Giá đỡđầu đọc mã vạch

Như mô hình trên sản phẩm được vận chuyển bởi băng tải, được phân loại bằng cơ cấu động cơ servo tay gạt

Theo yêu cầu của bài toán, việc sử dụng băng tải con lăn là không cần thiết, vì các bưu kiện cần phân loại chỉ có khối lượng tối đa là 3 kg.

Hình 2.3 Băng tải con lăn dùng cho mô hình đề xuất 2

2.1.3.3 Mô hình băng tải sử dụng dây đai và động cơ servo tay gạt

Hình 2.4 Mô hình đề xuất 3

Mô hình đề xuất có cấu tạo bao gồm các phần chính:

- Động cơ servo tay gạt

- Giá đỡ máy quét mã vạch

Băng tải trong trường hợp này đáp ứng đầy đủ yêu cầu của bài toán, với động cơ servo tay gạt giúp phân loại bưu phẩm hiệu quả và đảm bảo an toàn tối đa cho hàng hóa.

Kết luận: Từ việc phân tích ưu nhược điểm của 3 mô hình trên mô hình thứ 3 là phù hợp với yêu cầu thiết kế và thực tế

2.1.4 Các thông số thiết kế

Các thông số thiết kế:

- Nguồn lực gạt phôi: động cơ servo có tay gạt

- Nguồn lực quay băng tải: động cơ điện 1 chiều

- Thông số hình học phôi: Hình hộp 500*500*500 mm

- Khối lượng phôi: Mmin=0,2 kg, Mmax=3 kg

- Đường kính tang băng tải: D (mm)

- Thông sốvành đai băng tải:

- Chiều dài băng tải L= 3000 mm

- Chọn thời gian băng tải đặt tốc độ làm việc:

- Chiều rộng băng tải: B `0 (mm)

- Diện tích tiết diện mặt cắt ngang: S ( )

Hình 2.5 Sơ đồ hệ thống băng tải

Hình 2.6 Đồ thị biểu diễn quá trình tăng tốc – giảm tốc của băng tải.

L ự a ch ọ n các b ộ ph ậ n c ủ a h ệ th ống cơ khí

Băng tải là một phần quan trọng trong sản xuất công nghiệp, được sử dụng phổ biến để vận chuyển hàng hóa và nguyên vật liệu Trong các nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng, phụ tùng cơ khí và khai thác khoáng sản, băng tải đóng vai trò thiết yếu trong việc tối ưu hóa quy trình sản xuất và nâng cao hiệu quả vận chuyển.

Trong các nhà máy sản xuất hàng loạt, hình ảnh băng tải vận chuyển là rất phổ biến, đóng vai trò quan trọng trong dây chuyền sản xuất Thiết bị này không chỉ giúp tự động hóa quy trình mà còn nâng cao năng suất, đồng thời giảm bớt gánh nặng lao động cho con người.

Hình 2.7 Mô hình băng tải

Băng tải là phần thiết yếu trong hệ thống phân loại sản phẩm, có nhiệm vụ vận chuyển phôi đến vị trí thao tác Động cơ điện, động cơ một chiều, động cơ ba pha lồng sóc hoặc servo là nguồn động lực chính của băng tải, tùy thuộc vào yêu cầu của hệ thống Để tạo ra mô-men xoắn đủ lớn, cần kết nối trục động cơ với hộp giảm tốc trước khi tải Băng tải thường được làm từ vật liệu nhiều lớp, chủ yếu là cao su, với lớp dưới chịu kéo và tạo hình, trong khi lớp trên là lớp phủ.

- Ưu điểm của băng tải:

+ Cấu tạo đơn giản, bền, có khảnăng vận chuyển rời và đơn chiếc theo các hướng nằm ngang, nằm nghiêng hoặc kết hợp giữa nằm ngang với nằm nghiêng

Vốn đầu tư không lớn cho phép hệ thống tự động hóa vận hành một cách đơn giản và dễ dàng bảo trì Hệ thống này hoạt động tin cậy, đạt năng suất cao và tiêu hao năng lượng ít hơn so với các máy vận chuyển khác.

Trên thị trường hiện nay, có nhiều loại băng tải như băng tải vải cao su, băng tải lá, băng tải thanh đẩy và băng tải con lăn Khi thiết kế hệ thống băng tải để vận chuyển sản phẩm đến vị trí phân loại, bạn có thể lựa chọn từ một số loại băng tải này để phù hợp với nhu cầu sử dụng.

Hình 2.8 Băng tải con lăn

- Ưu điểm: Độổn định cao khi vận chuyển

+ Đòi hỏi kết cấu cơ khí phức tạp

+ Đòi hỏi độ chính xác cao

+ Giá thành tương đối đắt

Việc áp dụng hệ thống băng tải xích công nghiệp trong sản xuất đang trở thành giải pháp phổ biến cho nhiều doanh nghiệp Đặc biệt, thông số của băng tải xích cào là yếu tố quan trọng mà các doanh nghiệp cần xem xét để lựa chọn giải pháp hiệu quả nhất cho quy trình của mình.

- Ứng dụng băng tải xích cào công nghiệp:

+ Băng tải xích cào nằm trong hệ thống băng tải xích, được sử dụng trong việc khai thác quặng, xi măng, than đá, cát kính,…

Băng tải xích cào thường được thiết kế với phễu đựng liệu, phù hợp cho các nhà máy quặng Thiết bị này có khả năng chuyển liệu từ vị trí cao xuống thấp hoặc ngược lại, do đó, việc tích hợp phễu đựng liệu là cần thiết để đảm bảo hiệu quả trong quá trình vận chuyển.

+ Sử dụng để thu dọn phoi vụn.

Hình 2.9 Băng tải xích cào

+ Có thể vận chuyển vật liệu dính ướt

+ Bảo vệ vật liệu không bị bẩn, hao hụt

+ Có thể cấp, tháo liệu ở mọi vị trí trên băng

+ Băng tải có công suất cực đại, đi kèm với khớp nối trục mặt bích để dễ dàng thay thế

+ Năng suất của loại băng tải này có thểđạt 1,5 tấn/h và tốc độ chuyển động 0,2 m/s

+ Chiều dài băng tải không hạn chế trong phạm vi kéo 10 kN

+ Băng tải xích cào có thể vận chuyển vật liệu nước với tốc độ di chuyển nhanh

+ Sản phẩm an toàn, vệ sinh sạch sẽ đảm vào vật liệu vận chuyển nhanh, không hao hụt

+ Có thể cấp, tháo vật liệu ở mọi vịtrí trên băng tải

+ Sản phẩm có công suất lớn có thể truyền được vật liệu khối lượng lớn

- Cấu tạo của băng tải xoắn ốc

+ Hệ thống băng tải xoắn ốc được thiết kế với hình trốn ốc, có độ nghiêng 10 độ, có thể di chuyển theo 2 chiều

Hình xoắn tròn ốc với độ nghiêng nhỏ cho phép di chuyển dễ dàng từ phía biên dưới lên phía trên hoặc ngược lại, đồng thời có độ nghiêng tương đối ổn định.

Hệ thống băng tải được bao bọc bởi các tấm kim loại chống gỉ sét, được thiết kế uốn cong để giảm thiểu tình trạng đổ hàng hóa và tạo điều kiện thuận lợi cho dòng sản phẩm di chuyển hiệu quả.

- Ứng dụng của băng tải xoắn ốc

Băng tải xoắn ốc nổi bật với nhiều ưu điểm như vận hành linh hoạt, êm ái và tiết kiệm không gian Hệ thống này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng trong quá trình vận hành Được chia thành nhiều loại khác nhau, băng tải xoắn ốc đáp ứng nhu cầu đa dạng của doanh nghiệp, đặc biệt là trong ngành chế biến thực phẩm và đồ uống.

Trong ngành thực phẩm, hệ thống băng tải xoắn ốc trở thành lựa chọn hàng đầu cho các nhà máy sản xuất nước ngọt, thực phẩm và đồ ăn đóng hộp nhờ vào tính hiệu quả và độ tin cậy cao.

Các doanh nghiệp sản xuất nên lựa chọn giữa băng tải và băng tải con lăn dựa trên đặc tính cơ bản của từng loại sản phẩm để đạt hiệu quả tối ưu trong quá trình vận chuyển.

+ Thường dùng trong công nghiệp thực phẩm và nước giải khát, bao bì thực phẩm, bán lẻ Nó vận chuyển vật liệu theo một dòng liên tục

+ Được thiết kế một góc nghiêng vừa phải và hợp lý giúp ngăn chặn sản phẩm bị trượt và nhào lộn trong quá trình vận chuyển

Băng tải này giảm thiểu năng lượng tiêu thụ và có những ưu điểm vượt trội so với băng tải thông thường Với thiết kế động cơ tại vành đai trống, băng tải hoạt động ổn định và hiệu quả, góp phần tối ưu hóa quy trình vận chuyển hàng hóa.

36 nhất định, giúp vận chuyển nhẹnhàng hơn mà không tốn nhiều lực, tiết kiệm được nguồn năng lượng

Băng tải có khả năng di chuyển 2 chiều lên và xuống, cho phép người dùng dễ dàng thay đổi hướng hoạt động chỉ với một nút bấm Điều này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn giảm đáng kể chi phí trong dây chuyền sản xuất.

+ Có thiết kế nhỏ gọn, tiết kiệm được không gian nhà máy

+ Có phạm vi ứng dụng rộng, dễ dàng xử lý các mặt hàng đóng gói như chai, thùng carton, xi măng v.v

Băng tải đai vải cao su được lựa chọn cho hệ thống vận chuyển sản phẩm vì tính năng vượt trội của nó trong việc đảm bảo hiệu quả và độ bền cao trong quá trình vận hành.

- Ít bịảnh hưởng bới độẩm và sựthay đổi của nhiệt độ

- Đai vải cao su được sử dụng rộng rãi

- Đai cao su có khả năng vận chuyển êm, truyền động nhanh, ổn định

- Bề mặt tiếp xúc tương đối

- Tải trọng băng tải không quá lớn

- Kết cấu cơ khí không quá phức tạp

- Dễ dàng thiết kế chế tạo

- Có thể dễ dàng hiệu chỉnh băng tải

Thi ế t k ế h ệ th ống điện điề u khi ể n

2.3.1 Yêu cầu thiếtkế hệ điều khiển

Trong hệ thống điều khiển thì có 3 khối chính

Hình 2.25 Sơ đồ khối hệ điều khiển

Hệ thống bao gồm các cảm biến và máy quét mã vạch làm đầu vào, trong khi mạch Arduino kết nối với máy tính đóng vai trò là trung tâm xử lý Tín hiệu đầu ra từ hệ thống được thể hiện qua động cơ servo và đèn báo.

Chức năng cơ bản của dây chuyền là phải phân loại các bưu phẩm đúng khu vực

Quá trình hoạt động của dây chuyền được chia thành hai giai đoạn chính Giai đoạn đầu tiên là xác định khu vực của sản phẩm, khi động cơ được cấp nguồn, băng tải bắt đầu hoạt động và sản phẩm di chuyển theo chiều của băng tải Khi sản phẩm đi qua máy quét mã vạch, mã vạch sẽ được quét và gửi tín hiệu thông tin về máy tính xử lý thông qua bộ mạch Arduino Đồng thời, cảm biến tiệm cận cũng xác định vị trí sản phẩm và gửi thông tin về khối xử lý.

Giai đoạn 2: Gạt sản phẩm vào thùng chứa

Sau khi xác định vị trí và khu vực phân loại sản phẩm, sản phẩm sẽ được di chuyển đến khu vực có động cơ với tay gạt Tại đây, các tay gạt sẽ thực hiện việc gạt vật chính xác vào khu vực mong muốn dựa trên sự điều khiển của Arduino.

2.3.2 Các phần tử điệntrong hệ thống

Dưới đây là hình ảnh cảm biến hồng ngoại [14]

- Điện áp hoạt động: 5VDC

- Khoảng cách hoạt động tối đa: ~80cm

- Dòng kích ngõ ra: 300mA

- Thời gian hồi đáp: ~2ms

- Nhiệt độmôi trường làm việc: -25˚C ~ 50˚C

Ngõ ra dạng NPN với cực thu hở cho phép tùy chỉnh điện áp ngõ ra, tức là trở treo sẽ xác định mức điện áp đầu ra tương ứng.

- Chất liệu vỏ cảm biến: Nhựa

- Hiển thị ngõ ra bằng Led

- Sơ đồ đấu dây cảm biến E18-D80NK

- Màu nâu: VCC, nguồn dương 5VDC

- Màu xanh dương: GND, nguồn âm 0VDC

- Màu đen: tín hiệu ngõ ra cực thu NPN, cần trở treo lên để tạo mức cao

Máy quét mã vạch là thiết bị thu nhận hình ảnh từ mã vạch in trên bề mặt và truyền tải thông tin chứa trong mã vạch đến máy tính hoặc các thiết bị cần thiết.

Máy quét mã vạch sử dụng nguồn sáng và thấu kính để tập trung ánh sáng lên mã vạch, sau đó thu nhận ánh sáng phản xạ qua cảm quang, chuyển đổi tín hiệu ánh sáng thành tín hiệu điện Nhiều máy quét còn tích hợp mạch điện tử để xử lý tín hiệu từ cảm quang, giúp chuyển đổi thành tín hiệu tương thích với máy tính.

Dưới đây là sơ đồ nguyên lý của máy quét mã vạch [15]:

Để chọn máy quét mã vạch phù hợp với yêu cầu đề tài, cần nghiên cứu kỹ các thông số kỹ thuật và đặc tính của từng loại Sau quá trình tìm hiểu, máy quét mã vạch YHD đã được lựa chọn.

8200 là phù hợp với yêu cầu thiết kế và thực tế

Hình 2.28 Máy quét mã vạch YHD 8200

- Sử dụng để quét các loại mã vạch 1D (mã vạch dài hình chữ nhật)

- Tốc độ quét 300 lần trên giây

- Chếđộ quét tay và quét tựđộng

- Tuổi thọ sử dụng hơn 5000000 lần

Arduino UNO R3 là một bo mạch được thiết kế với vi điều khiển AVR ATmega 328P làm bộ vi xử lý trung tâm Cấu trúc chính của Arduino UNO R3 bao gồm nhiều thành phần quan trọng.

Cổng USB là giao tiếp quan trọng để tải chương trình từ PC hoặc Laptop lên vi điều khiển, đồng thời cũng cho phép truyền dữ liệu giữa vi điều khiển và máy tính thông qua giao tiếp serial.

Để cung cấp nguồn cho Arduino, bạn có thể sử dụng cổng USB, nhưng không phải lúc nào cũng có thể kết nối với máy tính Trong trường hợp đó, bạn có thể cấp nguồn từ 9VDC đến 12VDC cho Arduino thông qua jack nguồn.

Có 14 chân vào ra được đánh số thứ tự từ0 đến 13, ngoài ra có một chân nối đất (GND) và một chân điện áp tham chiếu (AREF)

Vi điều khiển AVR là bộ xử lý chính của bo mạch Arduino, với mỗi mẫu Arduino sử dụng các loại chip khác nhau Mạch Arduino này sử dụng chip ATmega 328P.

- Dòng tối đa chân 5V: 500mA.

- Dòng tối đa mỗi chân I/O: 30mA

- Sốchân Digital I/O: 14 chân (6 chân đầu ra là PWM)

- Sốchân Analog: 6 chân (độ phân giải 10bit)

- Bộ nhớ flash: 32KB với 0.5 KB dùng bởi bootloader

Module relay tạo trễ 1 kênh là thiết bị chuyển mạch với khả năng chịu dòng lên đến 10A cho điện áp 250VAC và 10A cho điện áp 30VDC Thiết kế của module sử dụng transistor để kích mở cuộn cảm của rơ le Nó có thể kết nối trực tiếp với mạch vi điều khiển hoặc các thiết bị điều khiển khác thông qua tín hiệu kích vào chân TRIG, hoặc kích hoạt bằng nút nhấn Khi nhận được tín hiệu kích, transistor dẫn điện, cho phép dòng chạy qua cuộn dây rơ le, tạo ra lực hút từ trường và làm chuyển công tắc của rơ le.

Cổng nguồn microUSB được tích hợp phổ biến trong thiết kế mạch điện tử nhằm điều khiển và ngắt thiết bị tải như bóng đèn, motor và sợi đốt Nó cũng được sử dụng để đóng ngắt trung gian contactor, mở và đóng cửa, cũng như trong các thiết bị chuyển mạch trong ngành công nghiệp.

Khi cấp nguồn cho module, relay bắt đầu ở trạng thái mở Khi nhận tín hiệu xung thấp tại chân TRIG hoặc nhấn nút trên module, relay sẽ ngay lập tức chuyển sang trạng thái đóng Sau khoảng thời gian T, relay sẽ trở lại trạng thái ban đầu.

- Chân V+ và V- là hai chân cấp nguồn (5-30V), hoặc có thể cấp nguồn bằng cổng MicroUSB;

- Chân trig là chân tín hiệu điều khiển, kích mức thấp

- Tải chịu đựng của relay: 10A/250VAC, 10A/30VDC

- Thời gian điều chỉnh tạo trễ bằng biến trở : 0 – 24s Có thể tăng thêm độ trễ bằng cách thay tụ lớn hơn ( Công thức tính T = 1.1RC)

Trong bài viết này, module được sử dụng để điều khiển hoạt động của động cơ băng tải, đặc biệt trong trường hợp hàng hóa đầy tại máng chia Khi đèn cảnh báo tại máng chia sáng, động cơ sẽ tự động dừng hoạt động để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình vận chuyển hàng hóa.

2.3.3 Các phần mềm điều khiển

THỰ C NGHI ỆM ĐIỀ U KHI Ể N PHÂN LO Ạ I S Ả N PH Ẩ M 64

Ngày đăng: 08/12/2021, 23:42

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[4]. Natasa Lazetic and Dr. Jianna Zhang, “Object-Sorting-by-Color in a Variety of Lighting Conditions Using Neural Networks and Lego Mindstorms Robot”, Western Washington University, Department of Computer Science 516 High Street, Bellingham, WA 98225-9062, USA Sách, tạp chí
Tiêu đề: Object-Sorting-by-Color in a Variety of Lighting Conditions Using Neural Networks and Lego Mindstorms Robot
[5]. PGS. TS. Đỗ Năng Toàn, “ Bài giảng môn học xử lý ảnh” học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông, Chỉnh sửa lần 1, Tháng 11 năm 2013 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Bài giảng môn học xử lý ảnh
[6]. TS. Nguyễn Đăng Bình, “Giáo trình xử lý ảnh số”, khoa Công nghệ Thông tin, trường Đại học Khoa học Huế, tháng 9 năm 2013 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Giáo trình xử lý ảnh số
[8]. Riky Tri Yunardi, “Contour-based Object Detection in Automatic Sorting System for a Parcel Boxes” Surabaya, Indonesia, on October 15-17, 2015 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Contour-based Object Detection in Automatic Sorting System for a Parcel Boxes
[9]. D.A.Wahab, A.Hussain, E. Scavino, M.M. Mustafa and H. Basri, “Development of a Prototype Automated Sorting System for Plastic Recycling”, American Journal of Applied Sciences 3 (7): 1924-1928, 2006 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Development of a Prototype Automated Sorting System for Plastic Recycling
[10]. M. Khojastehnazhand, M. Omid* and A. Tabatabaeefar, “Development of a lemon sorting system based on color and size”, African Journal of Plant Science Vol. 4(4), pp. 122-127, April 2010 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Development of a lemon sorting system based on color and size
[11]. Ninja Agrawal, Saurabh Singh “Low cost parcel sorting system with BCR an automated approach". International Journal of Engineering, Business and Enterprise Applications, 3(2), Dec.2012-February 2013, pp 85-88 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Low cost parcel sorting system with BCR an automated approach
[12]. PGS.TS Trịnh Chất – TS. Lê Văn Uyển, “Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí”, Nhà xuất bản Giáo dục, 2005 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí
Nhà XB: Nhà xuất bản Giáo dục
[15]. Zeba Jamal,Dr. Nirmal Yadavand Sushma Rani “Application of laser technology in textiles”, nternational Journal of Home Science2018; 4(2): 269-274 [16]. http://arduino.vn/bai-viet/42-arduino-uno-r3-la-gi truy cập lần cuối 3/2021 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Application of laser technology in textiles
[18]. Ph ạ m Quang Huy, Lê C ả nh Trung, “L ậ p Trình Điề u Khi ể n V ớ i Arduino”, nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Sách, tạp chí
Tiêu đề: Lập Trình Điều Khiển Với Arduino
Nhà XB: nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật
[19]. TS Đặ ng Qu ế Vinh, “L ậ p trình Visual Basic 6.0 cơ b ả n”, nhà xu ấ t b ả n khoa học và kỹ thuật Sách, tạp chí
Tiêu đề: Lập trình Visual Basic 6.0 cơ bản
Nhà XB: nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình sau đây thể  hi ện các tính năng  n ổ i tr ộ i c ủ a h ệ  th ố ng phân lo ạ i s ả n ph ẩ m [1] - Nghiên cứu hệ thống điều khiển phân loại bưu phẩm bằng công nghệ hình ảnh giảm thiểu sai sót
Hình sau đây thể hi ện các tính năng n ổ i tr ộ i c ủ a h ệ th ố ng phân lo ạ i s ả n ph ẩ m [1] (Trang 13)
Hình 1.2 H ệ thống phân loại Bưu phảm - Nghiên cứu hệ thống điều khiển phân loại bưu phẩm bằng công nghệ hình ảnh giảm thiểu sai sót
Hình 1.2 H ệ thống phân loại Bưu phảm (Trang 14)
Hình  ả nh sau th ể  hi ệ n m ộ t lo ạ i c ả m bi ế n quang s ử  d ụng đo chiề u cao m ực nướ c  trong dây chuy ề n s ả n xu ất nướ c [2] - Nghiên cứu hệ thống điều khiển phân loại bưu phẩm bằng công nghệ hình ảnh giảm thiểu sai sót
nh ả nh sau th ể hi ệ n m ộ t lo ạ i c ả m bi ế n quang s ử d ụng đo chiề u cao m ực nướ c trong dây chuy ề n s ả n xu ất nướ c [2] (Trang 15)
Hình 1.11 Ví d ụ về ảnh Gamma (a) Ảnh bộ xương người (b) Ảnh PET - Nghiên cứu hệ thống điều khiển phân loại bưu phẩm bằng công nghệ hình ảnh giảm thiểu sai sót
Hình 1.11 Ví d ụ về ảnh Gamma (a) Ảnh bộ xương người (b) Ảnh PET (Trang 20)
Hình 1.15 Mô hình xử lý ảnh. - Nghiên cứu hệ thống điều khiển phân loại bưu phẩm bằng công nghệ hình ảnh giảm thiểu sai sót
Hình 1.15 Mô hình xử lý ảnh (Trang 22)
Hình 1.16 Phân loại sản phẩm theo mã vạch. - Nghiên cứu hệ thống điều khiển phân loại bưu phẩm bằng công nghệ hình ảnh giảm thiểu sai sót
Hình 1.16 Phân loại sản phẩm theo mã vạch (Trang 23)
Hình 1.23  Sơ đồ hệ thống phân loại sử dụng con lăn đa hướng - Nghiên cứu hệ thống điều khiển phân loại bưu phẩm bằng công nghệ hình ảnh giảm thiểu sai sót
Hình 1.23 Sơ đồ hệ thống phân loại sử dụng con lăn đa hướng (Trang 28)
Hình 1.29  B ưu phẩm không gắn mã chia - Nghiên cứu hệ thống điều khiển phân loại bưu phẩm bằng công nghệ hình ảnh giảm thiểu sai sót
Hình 1.29 B ưu phẩm không gắn mã chia (Trang 31)
Hình 1.33 Hình  ảnh hàng hóa dẹt, nhỏ bị mắc kẹt trên dâu chuyền - Nghiên cứu hệ thống điều khiển phân loại bưu phẩm bằng công nghệ hình ảnh giảm thiểu sai sót
Hình 1.33 Hình ảnh hàng hóa dẹt, nhỏ bị mắc kẹt trên dâu chuyền (Trang 32)
Hình 1.34 Sơ đồ minh họa của hệ thống phân loại - Nghiên cứu hệ thống điều khiển phân loại bưu phẩm bằng công nghệ hình ảnh giảm thiểu sai sót
Hình 1.34 Sơ đồ minh họa của hệ thống phân loại (Trang 34)
Hình 1.35 Mô hình c ủa hệ thống nghiên cứu - Nghiên cứu hệ thống điều khiển phân loại bưu phẩm bằng công nghệ hình ảnh giảm thiểu sai sót
Hình 1.35 Mô hình c ủa hệ thống nghiên cứu (Trang 35)
Hình 1.36 K ết quả kích thước đo được của nghiên cứu - Nghiên cứu hệ thống điều khiển phân loại bưu phẩm bằng công nghệ hình ảnh giảm thiểu sai sót
Hình 1.36 K ết quả kích thước đo được của nghiên cứu (Trang 35)
Hình 1.38  Sơ đồ hệ thống phân loại dựa trên màu sắc, kích thước - Nghiên cứu hệ thống điều khiển phân loại bưu phẩm bằng công nghệ hình ảnh giảm thiểu sai sót
Hình 1.38 Sơ đồ hệ thống phân loại dựa trên màu sắc, kích thước (Trang 37)
Hình 2.3  Băng tải con lăn dùng cho mô hình đề xuất 2. - Nghiên cứu hệ thống điều khiển phân loại bưu phẩm bằng công nghệ hình ảnh giảm thiểu sai sót
Hình 2.3 Băng tải con lăn dùng cho mô hình đề xuất 2 (Trang 42)
Hình 2.4  Mô hình đề xuất 3. - Nghiên cứu hệ thống điều khiển phân loại bưu phẩm bằng công nghệ hình ảnh giảm thiểu sai sót
Hình 2.4 Mô hình đề xuất 3 (Trang 42)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w