Tài liệu Thiết kế, chế tạo máy tự động kiểm tra và phân loại nhãn in trên sản phẩm trong công đoạn đóng gói

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HỒ ĐẮC VĂN NHÂN THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY TỰ ĐỘNG KIỂM TRA VÀ PHÂN LOẠI NHÃN IN TRÊN SẢN PHẨM TRONG CÔNG ĐOẠN ĐÓNG GÓI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ Đà Nẵng - Năm 2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HỒ ĐẮC VĂN NHÂN THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY TỰ ĐỘNG KIỂM TRA VÀ PHÂN LOẠI NHÃN IN TRÊN SẢN PHẨM TRONG CÔNG ĐOẠN ĐÓNG GÓI Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ Điện tử Mã số: 60.52.01.14 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS TRẦN XUÂN TÙY Đà Nẵng - Năm 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác Tác giả luận văn ký và ghi rõ họ tên HỒ ĐẮC VĂN NHÂN MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC TÓM TẮT LUẬN VĂN DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1 1. Lý do chọn đề tài ....................................................................................... 1 2. Mục tiêu nghiên cứu.................................................................................. 2 3. Đối tượng và Phạm vi nghiên cứu ............................................................ 3 4. Phương pháp nghiên cứu........................................................................... 3 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn .................................................................. 3 6. Cấu trúc của luận văn ................................................................................ 4 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.......................... 5 1.1. TỔNG QUAN NHÀ MÁY FOSTER ELECTRIC ĐÀ NẴNG .................... 5 1.2. DÂY CHUYỀN ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM ................................................... 6 1.2.1. Quy trình đóng gói và kiểm tra hiện tại .............................................. 6 1.2.2. Ưu điểm và hạn chế của quy trình hiện tại ......................................... 7 1.2.3. Cải tiến quy trình đóng gói bằng máy tự động kiểm tra nhãn in trên hộp sản phẩm và phân loại vào khay chứa............................................................ 7 1.2.4. Cấu tạo nhãn in và phân biệt các lỗi trên nhãn in ............................... 8 1.3. BĂNG TẢI TRONG LĨNH VỰC ĐÓNG GÓI NGÀNH CÔNG NGHIỆP NHẸ ....................................................................................................................... 9 1.3.1. Theo phương chuyển động.................................................................. 9 1.3.2. Theo kết cấu ...................................................................................... 10 1.3.3. Theo công dụng ................................................................................. 11 1.3.4. Theo cấu tạo ...................................................................................... 11 1.4. CHỌN CÔNG VIỆC ĐỂ THIẾT KẾ, TRANG BỊ CÔNG NGHỆ ............. 11 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 .................................................................................... 12 CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH XỬ LÝ ẢNH BẰNG ỨNG DỤNG LABVIEW 13 2.1. GIỚI THIỆU LABVIEW ............................................................................. 13 2.1.1. Xử lý ảnh và các vấn đề cơ bản trong xử lý ảnh............................... 13 2.1.2. Những vấn đề cơ bản trong hệ thống xử lý ảnh ................................ 16 2.2. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN CỦA LABVIEW .................................... 17 2.2.1. VI (Vitual Instrument) - Thiết bị ảo .................................................. 17 2.2.2. Front Panel và Block Diagram .......................................................... 17 2.2.3. Icon & Connector .............................................................................. 19 2.3. CÁC KỸ THUẬT LẬP TRÌNH TRÊN LABVIEW ................................... 19 2.3.1. Tool palette........................................................................................ 19 2.3.2. Controls Palette (bảng điều khiển) .................................................... 19 2.3.3. Function palette ................................................................................. 21 2.4. CÁC KIỂU DỮ LIỆU ................................................................................. 21 2.4.1. Variables (biến) ................................................................................. 21 2.4.2. String ................................................................................................. 22 2.4.3. Array ................................................................................................. 23 2.4.4. Các cấu trúc điều khiển luồng chương trình ..................................... 24 2.5. SUBVI VÀ CÁCH XÂY DỰNG SUBVI.................................................... 24 2.5.1. Khái niệm SubVI............................................................................... 24 2.5.2. Xây dựng SubVI................................................................................ 24 2.6. LỰA CHỌN TRANG BỊ XỬ LÝ ẢNH VÀ THIẾT LẬP GIAO DIỆN CHƯƠNG TRÌNH XỬ LÝ ẢNH TRÊN LABVIEW 2013 ............................... 26 2.6.1. Thiết lập trang bị ............................................................................... 26 2.6.2. Khởi tạo giao diện chương trình xử lý ảnh của LABVIEW ............ 27 2.6.3. Cấu hình cho Camera xử lý ảnh ........................................................ 30 2.6.4. Cấu trúc chương trình Labview ........................................................ 31 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 .................................................................................... 32 CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ CƠ CẤU MÁY TỰ ĐỘNG PHÂN LOẠI VÀ KIỂM TRA NHÃN IN ...................................................................................... 33 3.1. CÁC YÊU CẦU ĐẶT RA KHI CHỌN, THIẾT KẾ TRANG BỊ CÔNG NGHỆ .................................................................................................................. 33 3.1.1. Yêu cầu chung mô hình máy phân loại và kiểm tra nhãn in............. 33 3.1.2. Lựa chọn cấu tạo của mô hình máy tự động ..................................... 33 3.2. LỰA CHỌN ROBOT GẮP HÚT ................................................................ 35 3.2.1. Tính toán, thiết kế robot gắp hút ....................................................... 35 3.2.2. Các đặc tính của Robot đơn trục ....................................................... 36 3.2.3. Cấu trúc Robocylinder ...................................................................... 37 3.3. LỰA CHỌN CƠ CẤU CHO CHUYỂN ĐỘNG VẬN CHUYỂN SẢN PHẨM .39 3.3.1. Sử dụng bộ truyền đai ....................................................................... 39 3.3.2. Một số thông số thiết kế ban đầu ...................................................... 40 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 .................................................................................... 42 CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG PLC VÀ THIẾT LẬP GIAO DIỆN GIÁM SÁT HMI .................................. 43 4.1. TỔNG QUAN VỀ PLC ............................................................................... 43 4.2. SO SÁNH PLC VỚI CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÁC ................. 44 4.2.1. Hệ thống điều khiển PLC điển hình .................................................. 44 4.2.2. Vai trò của PLC ................................................................................. 44 4.2.3. Cấu tạo PLC ...................................................................................... 44 4.2.4. Ưu nhược điểm của hệ thống ............................................................ 45 4.3. PLC HÃNG DELTA .................................................................................... 46 4.3.1. Đặc điểm PLC hãng Delta ................................................................ 46 4.3.2. Cấu trúc phần cứng PLC hãng Delta ............................................... 47 4.3.3. Nguyên lý làm việc PLC hãng Delta ................................................ 47 4.3.4. Giới thiệu Series DVP-SV có cổng kết nối Ethernet ........................ 48 4.4. THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC .................................... 49 4.4.1. Sơ đồ khối chương trình PLC ........................................................... 49 4.4.2. Ngõ IN/OUT trên PLC ...................................................................... 50 4.5. THIẾT KẾ GIÁM SÁT GIAO DIỆN HMI ................................................. 50 4.6. KẾT QUẢ .................................................................................................... 55 KẾT LUẬN CHƯƠNG 4 .................................................................................... 57 KẾT LUẬN CHUNG ........................................................................................ 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (Bản sao) PHỤ LỤC TÓM TẮT LUẬN VĂN THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY TỰ ĐỘNG KIỂM TRA & PHÂN LOẠI NHÃN IN TRÊN SẢN PHẨM TRONG CÔNG ĐOẠN ĐÓNG GÓI Học viên: Hồ Đắc Văn Nhân Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ điện tử Mã số: 60.52.01.14 Khóa: K33 PFIEV Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt: Trong nhà máy hiện đại ngày nay, công nghệ xử lý ảnh và ứng dụng công nghệ này đã thay thế dần cho sự kiểm tra bằng mắt con người lao động ngày càng phát triển nhằm loại bỏ rủi ro trong quá trình sản xuất và nâng cao năng suất cũng như hiệu quả công việc. Tính ưu việt của công nghệ xử lý ảnh cho phép kiểm tra ở nhiều lĩnh vực khác nhau như công nghiệp thực phẩm, công nghiệp dệt may, công nghiệp điện tử.. Trong nhà máy chủ yếu vẫn sử dụng lao động thủ công để kiểm tra công đoạn dán nhãn mã vạch trong công đoạn đóng gói. Công đoạn này đòi hỏi sự tập trung của công nhân để kiểm tra sự sai sót trong việc in ấn nhãn, mà trong đó các lỗi hay gặp như :nhãn in mờ, không rõ nét, nhãn không in, sai code sản phẩm Đề tài khai thác ứng dụng máy tự động kiểm tra và phân loại tem nhãn bằng xử lý ảnh với phần mềm Labview . Cơ cấu gắp hút bằng robot đơn trục được điều khiển và giám sát HMI qua PLC Delta DVP-SV. TỪ KHÓA: Phần mềm Labview, Robot đơn trục, nhãn in ABSTRACT Nowadays, in current industrial factory, Image processing technology and its application replaced for testing by eyes or labors more and more developed. That gets rid of risks in manufacture and pushes high effective working and capacility. Superiority of it permits to test many fields diferently such as food industry, textile industry, electronic industry… The factory employed labors to test label and barcode in packing process. This requires to focus to check errors on label. Therefore, labors maybe not control and mistake errors. The topic describes application of automatic testing and distributing label machine by image processing technology with Labview software. Clamping mechanism by Robocylinder with control by PLC Delta DVP-SV and superviser by HMI screen. KEY WORDS: Labview software, Robocylinder single, label DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu hình 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8. 1.9. 1.10. 1.11. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 2.7. 2.8. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6. 4.7. 4.8. Tên hình Các sản phẩm tai nghe sản xuất tại Foster Trụ sở: KCN Hòa Cầm – TP. Đà Nẵng nhãn in sản phẩm Băng tải ngang Băng tải nghiêng Băng tải đứng Băng tải xoắn Băng tải cố định. Băng tải di động Băng tải hành lý Băng tải con lăn Sơ đồ quét ảnh Front Panel của chương trình Labview Block Diagram của chương trình LabVIEW Giao diện controls palette Giao diện Array Max- Min Icon mặc định và Icon sau khi được tạo Cách thức tạo Connector của một VI Camera xử lý ảnh cơ chế zoom 20x-50x Mô hình máy tự động kiểm tra và phân loại nhãn in Cụm cơ cấu robot gắp hút Cấu tạo của robot cylinder Sơ đồ đấu nối thiết bị đến Robocylinder Mô hình hệ thống điều khiển PLC Cấu trúc phần cứng PLC hãng Delta Nguyên lý làm việc PLC hãng Delta Cách mở rộng Modul PLC hãng Delta Giao diện xử lý ảnh Labview Mô hình máy thực tế Sản phẩm trên băng chuyền kiểm tra Cụm robot gắp hút sản phẩm Trang 5 6 8 9 9 10 10 10 10 11 11 14 18 18 20 23 25 26 27 34 36 38 39 43 47 47 48 55 56 56 57 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Nước ta đang trong quá trình công nghiệp hóa –hiện đại hóa đất nước, do đó việc đẩy mạnh vai trò của lao động sang tạo cải tiến trong công việc để nâng cấp công nghệ và hợp lý hóa sản xuất nâng cao chất lượng , tăng năng suất lao động là việc rất cần thiết. Hiện nay chi phí nhân công ngày tăng cao, từ năm 2010 đến năm 2016 mức lương tối thiểu tăng 200% đối với doanh nghiệp FDI. Thêm vào đó ngày càng nhiều công ty mới xuất hiện từ các quốc gia Ấn Độ, Trung Quốc, Braxin cạnh tranh về cả công nghệ và giá thành. Do vậy yêu cầu không ngừng cải tiến thiết bị máy móc tại các phân xưởng sản xuất nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm chi phí lao động đang là vấn đề hết sức được chú trọng. Bên cạnh đó, yêu cầu của khách hàng ngày càng khắc khe, các tiêu chuẩn trong đo lường ,kiểm tra truy vết sản phẩm được đòi hỏi chỉnh chu và kỹ lưỡng trước khi giao sản phẩm đến khách hàng. Trong nhà máy hiện nay, chủ yếu vẫn sử dụng lao động thủ công để kiểm tra công đoạn dán nhãn mã vạch trong công đoạn đóng gói. Công đoạn này đòi hỏi sự tập trung cao của công nhân để kiểm tra sự sai sót trong việc in ấn nhãn, mà trong đó các lỗi hay gặp như :nhãn in mờ, không rõ nét,nhãn không in, sai code sản phẩm…Do vậy dẫn đến các sản phẩm đóng gói không đạt yêu cầu được gửi đến khách hàng, vấn đề này khi xảy ra ảnh hưởng rất nghiêm trọng đến công tác quản lý chất lượng của nhà máy cũng như uy tín của công ty chưa kể các khoảng đền bù khá lớn do sai sót. Đứng trước thực tế đó, nhiều giải pháp được đưa ra, trong đó việc sử dụng robot scara được trang bị hệ thống vision dùng để phân loại và kiểm tra sản phẩm khá khả thi như là robot scara ADTECH, TOSHIBA THL400, YAMAHA YK400XG, EPSON LS3-401, những Robot này thường có chi phí đầu tư tương đối cao khoảng từ 20,000-30,000 USD, do vậy việc áp dụng và nhân rộng tại nhà máy khó triển khai. Việc làm chủ công nghệ, nghiên cứu thiết kế, sản xuất, chế tạo hệ thống mà không phụ thuộc vào công nghệ các hãng sản xuất lớn trên thế giới để chủ động về công nghệ và giảm chi phí đầu tư là một yêu cầu cấp thiết đối với khoa học công nghệ ở Việt Nam nói chung và công ty nói riêng. 2 Robot Scara Vision của ADTECH và YAMAHA Xuất phát nhu cầu thực tế nêu trên, người nghiên cứu đã chon đề tài “Thiết kế và chế tạo máy tự động kiểm tra và phân loại nhãn in trên sản phẩm trong công đoạn đóng gói” để nghiên cứu và thực hiện luận văn. 2. Mục tiêu nghiên cứu  Thiết kế cụm máy có chức năng kiểm tra các nhãn in sót lỗi: sai model, sai code khách hàng, in thiếu nét không rõ nét,hoặc chưa dán nhãn  Phân loại các nhãn in đạt yêu cầu (OK) chuyển tiếp sang công đoạn kế tiếp, loại ra nhãn in không đạt (NG) vào khu vực riêng. Mô hình mô phỏng máy dự kiến thiết kế 3 3. Đối tượng và Phạm vi nghiên cứu 3.1. Đối tượng nghiên cứu  Nghiên cứu ứng dụng Labviews trong xử lý ảnh  Nghiên cứu hệ thống dẫn động băng tải  Nghiên cứu thiết kế cụm robot 3 trục XYZ  Nghiên cứu hệ thống điều khiển PLC và HMI 3.2. Phạm vi nghiên cứu  Nghiên cứu xử lý ảnh phân tích chuỗi ký tự của phần mềm Labview ứng dụng trong việc kiểm tra sản phẩm, đo lường , đánh giá của dây chuyền sản xuất  Nghiên cứu hệ thống phân loại của các dây chuyền tự động ở các nhà máy khác 4. Phương pháp nghiên cứu Kết hợp phương pháp khảo sát, lý thuyết và thực nghiệm: Phương pháp khảo sát: Trên hiện trường dây chuyền sản xuất, đo cycle time thực hiện thao tác tại công đoạn kiểm tra nhãn in và phân loại sản phẩm vào khay thành phẩm .Lập checksheet ghi lại các danh mục cần kiểm tra lỗi nhãn in và các lưu ý đặc biệt khi công nhân thao tác tại công đoạn này. Phương pháp lý thuyết: Cơ sở lý thuyết ứng dụng Labview trong phân tích xử lý ảnh để nhận diện các ký tự.Tính toán thiết kế các cụm chi tiết máy băng tải, cơ cấu chấp hành khí nén, hệ thống điều khiển bằng PLC Phương pháp thực nghiệm: Quan sát mô hình máy mô phỏng trên file 3D, thử nghiệm các loại camera để biết các mức độ nhận diện so sánh, đánh giá. 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 5.1. Ý nghĩa khoa học: làm chủ công nghệ điều khiển hệ thống thiết bị kiểm tra nhãn in tương tự hệ thống kiểm tra vision 5.2. Ý nghĩa thực tiễn  Loại bỏ những sai sót nhầm lẫn ở công đoạn in nhãn, nâng cao chất lượng của quy trình kiểm soát ở công đoạn đóng gói thành phẩm. Nâng cao uy tín của công ty đối với khách hàng.  Chi phí đầu tư thấp giảm đến 50% chi phí đầu tư cho 1 hệ thống robot scara có trang bị hệ thống vision.  Giảm chi phí nhân công 1 người ở công đoạn kiểm tra nhãn in sản phẩm. Toàn nhà máy có 30 dây chuyền, như vậy giảm được 30 người và chi phí ước tính cho một nhân công 400 USD/tháng. Tiết kiệm 12,000 $/tháng 4 6. Cấu trúc của luận văn MỞ ĐẦU  Mục tiêu và nội dung nghiên cứu  Phương pháp nghiên cứu  Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Chương 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Nghiên cứu các loại băng tải nhẹ trong công nghiệp đóng gói, phân tích công đoạn đóng gói hiện tại, đưa ra các bước thiết kế trang bị công nghệ cho công đoạn đóng gói cải tiến. Chương 2: PHÂN TÍCH XỬ LÝ ẢNH BẰNG ỨNG DỤNG LABVIEW Nghiên cứu cơ sở lý thuyết của xử lý ảnh bằng ứng dụng Labview . Xây dựng giao diện chương trình xử lý ảnh, đồng thời chọn lựa chọn trang thiết bị phù hợp để thực hiện việc xử lý ảnh. Chương 3: THIẾT KẾ CỤM MÁY ROBOT GẮP HÚT VÀ TRUYỀN ĐỘNG BĂNG TẢI Thiết kế xây dựng mô hình 3D của cụm máy robot gắp hút, lựa chọn trang bị công nghệ bố trí phù hợp của cơ cấu truyền động băng tải và robot gắp hút Chương 4: THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG PLC VÀ THIẾT LẬP GIAO DIỆN GIÁM SÁT HMI Lựa chọn trang bị điện để lập trình và Thiết kế chương trình trên PLC Delta cùng với chương trình giám sát giao diện HMI điều khiển tọa độ robot gắp hút. 5 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. TỔNG QUAN NHÀ MÁY FOSTER ELECTRIC ĐÀ NẴNG Foster Electric, một trong những tập đoàn hàng đầu chuyên sản xuất các thiết bị điện tử, hệ thống loa, tai nghe, micro speaker, loa thiết bị âm thanh, loa xe hơi... có trụ sở chính đặt tại Tokyo-Nhật Bản đến nay tập đoàn đã có hơn 32 nhà máy, chi nhánh hoạt động trên khắp thế giới. Ngày thành lập : 20/06/1949 Vốn đầu tư : 3.770 triệu JPY (33.9 triệu USD) Trụ sở chính của công ty: 1-1-109 Tsutsujigaoka, thành phố Akishima Tokyo, Nhật Bản Các sản phẩm chính  Headphones – Tai nghe điện thoại di động  Headsets - Ống nghe điện đài  Speaker for Automotives - Loa ô tô  Speaker for TV – Loa Ti vi  Micro Acoustic Transducers - Thiết bị truyền đổi âm thanh siêu nhỏ  Hi-Fi Speaker Systems – Hệ thống loa Hi-fi  Professional Audio Equipment – Thiết bị nghe chuyên nghiệp Hình 1.1. Các sản phẩm tai nghe sản xuất tại Foster Tại Việt Nam, Công ty TNHH Điện tử Foster (Việt Nam) được thành lập từ cuối năm 2006 có trụ sở tại khu công nghiệp Việt Nam Singapore (VSIP) Thuận An, Bình Dương chuyên sản xuất các loại tai nghe (earphone, headphone) dùng cho điện thoại di động. Đến nay, công ty đã có 3 nhà máy đang hoạt động tại Việt Nam : VSIP1, VSIP2 – Bình Dương & KCN Hòa Cầm - Đà Nẵng. 6 Hình 1.2. Trụ sở: KCN Hòa Cầm – TP. Đà Nẵng Thành lập: tháng 6-2008 Hoạt động: tháng 1-2009 Sản phẩm chính: Các loại tai nghe điện thoại (Headphones) Số lượng CNV (tháng 12/2014): 9.045 người Văn hóa công ty Xây dựng môi trường làm việc tại công ty trên tinh thần: « Tôn trọng; Hợp tác; Trung Thực; Trách nhiệm; Thân thiện; Công bằng » 1.2. DÂY CHUYỀN ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM 1.2.1. Quy trình đóng gói và kiểm tra hiện tại Quy trình đóng gói là phân đoạn cuối cùng của công đoạn hoàn thành sản phẩm. Trong công đoạn này bao gồm : công đoạn in tem , kiểm tra tem nhãn, đóng gói quét tem in và bỏ vào khay chứa. Có thể mô hình hóa công đoạn này theo sơ đồ như sau: 7 Sơ đồ 1.1. Quy trình đóng gói hiện tại 1.2.2. Ưu điểm và hạn chế của quy trình hiện tại Ưu điểm: + Quy trình đơn giản dễ thực hiện + Đào tạo lao động đơn giản Khuyết điểm: + Bỏ lọt qua lỗi in tem bị sai,tem bị hỏng in mờ , mất nét + Hiệu suất công đoạn chưa cao. + Không thống kê chính xác những lỗi in tem bị sai so với tiêu chuẩn + Thời gian hoàn thành 1 sản phẩm khá lâu. 1.2.3. Cải tiến quy trình đóng gói bằng máy tự động kiểm tra nhãn in trên hộp sản phẩm và phân loại vào khay chứa Sơ đồ 1.2. Quy trình đóng gói cải tiến 8 Sơ đồ 1.3. Bảng so sánh kết quả trước và sau khi cải tiến Ưu điểm: + Hiệu suất cao hơn so với công đoạn thủ công + Kiểm soát lỗi in tem chặt chẽ hơn Khuyết điểm: + Thêm công tác bảo trì và đảm bảo vận hành máy + Quy trình thực hiện phức tạp hơn 1.2.4. Cấu tạo nhãn in và phân biệt các lỗi trên nhãn in a. Mẫu nhãn in Hình 1.3. nhãn in sản phẩm b. Cấu tạo S31: Mã code sản phẩm Samsung 160929: ngày sản xuất được hiểu Năm 2016 tháng 09 ngày 29 01: Sản xuất tại chuyển số 01 105: Số thứ tự sản phẩm được đóng gói c. Các lỗi chất lượng in trên tem nhãn Trong quá trình sản xuất thường xuyên gặp phải các vấn đề về chất lượng do các nguyên nhân 4M : Con người, máy móc, vật tư đầu vao , phương pháp. Do vậy, các lỗi trên sản phẩm được phòng chất lượng ban hành các loại lỗi in 9 trong quá trình sản xuất thành các bảng tiêu chuẩn lỗi nhầm để phán định sản phẩm OK hay NG. Có thể phân ra các lỗi như sau:  Lỗi in sai Model. Nguyên nhân có nhiều model triển khai trên 1 line nên khi triển khai sản xuất do cài đặt sai ban đầu gây lỗi in sai model  Lỗi in mờ,in mất nét  Nhãn in bị nhăn, rách  Nhãn không đọc được barcode 1.3. BĂNG TẢI TRONG LĨNH VỰC ĐÓNG GÓI NGÀNH CÔNG NGHIỆP NHẸ Các băng tải thường dùng để di chuyển các vật liệu đơn chiếc theo phương ngang, phương thẳng đứng hoặc phương xoắn. Trong các dây chuyền sản xuất, các thiết bị này được sử dụng rộng rãi như những phương tiện vận chuyển các linh kiện nhẹ và trong một số ngành công nghiệp nhẹ, công nghiệp thực phẩm,hóa chất và một số ngành công nghiệp khác thì dùng để vận chuyển sản phẩm hoàn thành và chưa hoàn thành ở các giai đoạn, các phân xưởng, đồng thời cũng như loại bỏ các sản phẩm không dùng được. 1.3.1. Theo phương chuyển động. Theo phương ngang: Băng tải loại này được ứng dụng trong việc vận chuyển các loại nguyên liệu cho ngành xây dựng, vận chuyển than đá hoặc những sản phẩm đóng gói. Hình 1.4. Băng tải ngang Theo phương nghiêng: Dùng vận chuyển sản phẩm trên cao đã được đóng gói, đóng thùng hoặc vận chuyển các sản phẩm dạng rời như than đá, sỏi… Kết cấu loại băng tải này là băng tải đai vải, chân của băng tải có thể nâng lên hạ xuống để tạo dốc nghiêng hoặc ở cố định nhưng lớn nhất phải nhỏ hơn góc ma sát giữa vật liệu và băng từ 7-10 độ. Hình 1.5. Băng tải nghiêng 10 Theo phương đứng: Băng tải loại này dùng để vận chuyển dạng kiện hoặc khối nhỏ lên cao. Thông thường thì băng tải loại này vận chuyển hàng từ trên xuống hoặc từ dưới lên, hình dáng bên ngoài giống băng tải gầu. Đặc biệt nó còn ưu điểm nữa là không tốn diện tích nơi nó vận hành Hình 1.6. Băng tải đứng Theo phương xoắn: Băng tải loại này dùng để vận chuyển những kiện hàng nhỏ vừa, hình dáng của nó như con ốc xoắn. Nó cũng vận chuyển hàng từ trên xuống và ngược lại. Nó cũng có ưu điểm nữa là không tốn diện tích nơi nó vận hành. Hình 1.7. Băng tải xoắn 1.3.2. Theo kết cấu Loại cố định: Băng tải loại này sử dụng trong dây chuyền sản xuất có tính liên tục và đặt cố định trong dây chuyền. Hình 1.8. Băng tải cố định. Loại di động: Được dùng trong dây chuyền không có tính liên tục hay cố định, có hay không đều không ảnh hưởng đến dây chuyền. Kết cấu giống như băng tải cố định nhưng khác ở chỗ có gắn bộ phận chuyển động ở dưới chân đế của băng tải. Hình 1.9. Băng tải di động 11 1.3.3. Theo công dụng Loại vạn năng: Có thể dùng để vận chuyển nhiều loại sản phẩm khác nhau. Loại chuyên dùng: Được sử dụng chuyên chở các vật dụng cá nhân gia đình (băng hành tải hành lý), thức ăn. Băng tải loại này rất hiện đại Hình 1.10. Băng tải hành lý 1.3.4. Theo cấu tạo Băng tải con lăn: Băng tải loại này không có bộ phận kéo, người sử dụng phải tác động lực để trượt những sản phẩm trên con lăn . Hình 1.11. Băng tải con lăn 1.4. CHỌN CÔNG VIỆC ĐỂ THIẾT KẾ, TRANG BỊ CÔNG NGHỆ Trên cơ sở phân tích công việc trong quy trình đóng gói sản phẩm . Ưu nhược điểm của công đoạn hiện tại. Lập ra sơ đồ các công việc cần phải thiết kế, nghiên cứu , trang bị công nghệ Như vậy, máy tự động này phải bao gồm các module vận hành được bố trí như sau: + Cụm băng tải chuyển sản phẩm sau khi in dán tem + Cụm máy phân tích ảnh + Cụm robot có cơ cấu gắp hút + Cụm băng tải chuyển sản phẩm hoàn thiện OK + Module điều khiển chương trình và các thiết bị sensor phát hiện vật thể Có thể mô hình hóa các module bẳng sơ đồ như bên dưới : 12 Sơ đồ 1.4. Sơ đồ mô hình hóa máy tự động kiểm tra KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 + Nghiên cứu các loại băng tải nhẹ trong công nghiệp đóng gói + Nghiên cứu quy trình đóng gói hiện tại + Nghiên cứu thiết kế và lựa chọn các trang bị công nghệ cho công đoạn kiểm tra nhãn in bẳng các bước như sau: B1: Thiết kế Cụm băng tải chuyển sản phẩm sau khi in dán tem B2: Thiết kế Cụm máy phân tích ảnh B3: Thiết kế Cụm robot có cơ cấu gắp hút B4: Thiết kế Cụm băng tải chuyển sản phẩm hoàn thiện OK B5: Thiết kế Module điều khiển chương trình qua lập trình PLC và lập trình giao diện HMI