1. Băng tải kiểm tra sản phẩm tự động sản phẩm là gì?
Băng tải kiểm tra sản phẩm tự động là hệ thống kết hợp giữa vận chuyển và kiểm tra tự động. Băng tải đưa sản phẩm qua khu vực kiểm tra, trong khi cảm biến, camera công nghiệp, phần mềm xử lý hình ảnh và PLC đảm nhiệm việc phát hiện, đánh giá và phân loại. Khác với băng tải thông thường, hệ thống có thể kiểm tra sản phẩm ngay trên dây chuyền và tự động xử lý sản phẩm không đạt.
2. Nguyên lý hoạt động của băng tải kiểm tra sản phẩm tự động
Về cơ bản, nguyên lý hoạt động của băng tải kiểm tra sản phẩm tự động được thực hiện theo chuỗi:
Sản phẩm → Băng tải → Cảm biến → Camera Vision → Xử lý hình ảnh → PLC → OK/NG → Phân loại.
Mỗi thành phần đảm nhiệm một nhiệm vụ khác nhau nhưng phải được đồng bộ chính xác để hệ thống kiểm tra ổn định.
2.1. Sản phẩm được đưa vào băng tải
Đầu tiên, sản phẩm được đưa lên cụm con lăn hoặc băng tải và di chuyển đến khu vực kiểm tra. Tùy từng loại sản phẩm, kích thước băng tải, tốc độ vận chuyển và khoảng cách giữa các sản phẩm có thể được thiết kế khác nhau.
Việc duy trì tốc độ ổn định giúp cảm biến và camera xác định chính xác thời điểm sản phẩm đi qua vùng kiểm tra.
2.2. Cảm biến phát hiện vị trí sản phẩm
Khi sản phẩm đi đến vị trí đã thiết lập, cảm biến phát hiện sản phẩm sẽ gửi tín hiệu về hệ thống điều khiển. Tín hiệu này có thể được sử dụng để xác định thời điểm kích hoạt Camera Vision.
Vị trí cảm biến cần được bố trí phù hợp với tốc độ băng tải và khoảng cách từ cảm biến đến camera để bảo đảm camera chụp đúng sản phẩm tại đúng vị trí.
2.3. Camera Vision chụp ảnh sản phẩm
Sau khi nhận tín hiệu kích hoạt, camera công nghiệp tiến hành chụp hình sản phẩm trong vùng kiểm tra.
Tùy yêu cầu của dây chuyền, Camera Vision có thể được sử dụng để kiểm tra các đặc điểm như:
- Hình dạng và kích thước sản phẩm
- Vị trí hoặc hướng đặt
- Màu sắc và ngoại quan
- Sự hiện diện hoặc thiếu hụt chi tiết
- Các lỗi được thiết lập trước
Để hình ảnh ổn định, hệ thống camera cần được kết hợp với ống kính và phương án chiếu sáng phù hợp.
2.4. Phần mềm Machine Vision xử lý hình ảnh
Hình ảnh từ camera được chuyển đến phần mềm Machine Vision để phân tích.
Phần mềm sẽ so sánh dữ liệu hình ảnh với các tiêu chí đã cài đặt trước. Sau quá trình xử lý, hệ thống đưa ra kết quả kiểm tra dưới dạng OK hoặc NG.
Trong đó, OK thường được hiểu là sản phẩm đáp ứng yêu cầu kiểm tra, còn NG là sản phẩm không đáp ứng một hoặc nhiều tiêu chí đã thiết lập.
2.5. PLC nhận kết quả kiểm tra
PLC đóng vai trò trung tâm điều khiển của hệ thống. PLC tiếp nhận tín hiệu từ cảm biến, camera và các thiết bị đầu vào, sau đó xử lý để đưa ra lệnh điều khiển tương ứng. VNPMA_Bang_tai_kiem_tra_san_pham
Khi nhận kết quả OK/NG, PLC xác định sản phẩm nào được tiếp tục đi trên dây chuyền và sản phẩm nào cần được loại ra.
2.6. Phân loại sản phẩm OK/NG
Nếu sản phẩm đạt yêu cầu, băng tải tiếp tục vận chuyển sản phẩm sang công đoạn tiếp theo.
Nếu sản phẩm bị xác định là NG, PLC kích hoạt cơ cấu phân loại như xi lanh khí nén, thanh gạt, cơ cấu chuyển hướng hoặc phương án loại sản phẩm khác phù hợp với dây chuyền.
Điểm quan trọng là tốc độ băng tải, vị trí cảm biến, thời điểm camera chụp và thời điểm kích hoạt cơ cấu phân loại phải được đồng bộ chính xác.
Vì sao nguyên lý này phù hợp với dây chuyền tự động?
Việc kết hợp băng tải, cảm biến, Camera Vision, PLC và cơ cấu phân loại cho phép quá trình kiểm tra được thực hiện liên tục ngay trên dây chuyền. Hệ thống có thể giảm thao tác kiểm tra thủ công, đồng bộ công đoạn kiểm tra với sản xuất và được thiết kế theo từng loại sản phẩm, năng suất cũng như mặt bằng thực tế.
3. Quy trình chế tạo băng tải kiểm tra sản phẩm tự động
Bước 1: Khảo sát: Xác định kích thước, trọng lượng, tốc độ dây chuyền, sản lượng, tiêu chí OK/NG, không gian lắp đặt và phương án đưa sản phẩm vào – ra.
Trước tiên, đơn vị thiết kế cần khảo sát yêu cầu thực tế của sản phẩm và dây chuyền. Các thông số quan trọng bao gồm kích thước, trọng lượng sản phẩm, tốc độ vận chuyển, sản lượng, tiêu chí kiểm tra OK/NG, không gian lắp đặt và phương án đưa sản phẩm vào – ra. Đây là cơ sở để xác định cấu hình phù hợp cho toàn bộ hệ thống.
Bước 2: Thiết kế cơ khí: Tính toán kích thước băng tải, khung máy, dây băng, động cơ, vị trí cảm biến và khu vực kiểm tra.
Tiếp theo là công đoạn thiết kế cơ khí băng tải. Kỹ sư sẽ tính toán chiều dài, chiều rộng, chiều cao băng tải, kết cấu khung máy, loại dây băng, động cơ và vị trí lắp cảm biến, camera. Với băng tải kiểm tra sản phẩm, khu vực kiểm tra cần được bố trí sao cho sản phẩm di chuyển ổn định và camera có thể quan sát đúng vùng cần kiểm tra. VNPMA_Bang_tai_kiem_tra_san_pham
Bước 3: Thiết kế Machine Vision: Lựa chọn camera, ống kính, đèn chiếu sáng và phần mềm xử lý hình ảnh dựa trên đặc điểm sản phẩm.
Sau khi hoàn thiện thiết kế cơ khí, hệ thống Camera Vision và Machine Vision được lựa chọn dựa trên yêu cầu kiểm tra thực tế. Camera, ống kính, đèn chiếu sáng và phần mềm xử lý hình ảnh cần phù hợp với kích thước, màu sắc, bề mặt và loại lỗi cần phát hiện trên sản phẩm.
Bước 4: Thiết kế tủ điện và PLC: Lập trình PLC để điều khiển băng tải, nhận tín hiệu cảm biến/camera và điều khiển cơ cấu phân loại.
Song song với đó, kỹ sư thực hiện thiết kế tủ điện và lập trình PLC. PLC có nhiệm vụ điều khiển băng tải, tiếp nhận tín hiệu từ cảm biến và camera, đồng thời kích hoạt cơ cấu phân loại khi phát hiện sản phẩm NG.
Bước 5: Chế tạo và lắp ráp: Gia công phần cơ khí, lắp băng tải, camera, cảm biến, đèn chiếu sáng, tủ điện và thiết bị điều khiển.
Khi các bản thiết kế đã hoàn thiện, quá trình gia công và lắp ráp băng tải được triển khai. Phần khung, cụm con lăn, dây băng, camera, cảm biến, hệ thống chiếu sáng, tủ điện và các thiết bị điều khiển được lắp thành một hệ thống hoàn chỉnh.
Bước 6: Hiệu chuẩn và chạy thử: Chạy thử với sản phẩm thực tế và hiệu chỉnh tốc độ, vị trí camera, ánh sáng, cảm biến, tiêu chí nhận diện và thời điểm loại sản phẩm.
Công đoạn cuối cùng là hiệu chuẩn và chạy thử băng tải kiểm tra sản phẩm. Hệ thống được vận hành với sản phẩm thực tế để điều chỉnh tốc độ băng tải, vị trí cảm biến, góc camera, ánh sáng, tiêu chí nhận diện và thời điểm kích hoạt cơ cấu loại sản phẩm. Việc chạy thử giúp bảo đảm các thành phần cơ khí, Camera Vision và PLC hoạt động đồng bộ trước khi đưa hệ thống vào dây chuyền sản xuất. VNPMA_Bang_tai_kiem_tra_san_pham
Một quy trình sản xuất băng tải kiểm tra sản phẩm được thực hiện bài bản sẽ giúp hệ thống phù hợp hơn với sản phẩm thực tế, đáp ứng yêu cầu về tốc độ, khả năng kiểm tra và phương án phân loại. Vì vậy, đối với các dây chuyền có yêu cầu kiểm tra riêng, việc thiết kế và chế tạo băng tải theo từng ứng dụng cụ thể thường là phương án phù hợp hơn so với sử dụng một cấu hình cố định.
CÔNG TY TNHH CƠ KHÍ CHÍNH XÁC VÀ TỰ ĐỘNG HÓA VIỆT NAM ( VNPMA )
☑ Địa chỉ: Ô số 1, Lô số 3, Điểm công nghiệp Di Trạch, Hoài Đức, TP. Hà Nội.
☑ Điện thoại: 0974 609 960
☑ Website: https://vnpma.com
☑ Email: info@vnpma.com
☑ Fanpage: https://www.facebook.com/pmavietnam/
