Thiết kế và điều khiển mô hình lưu kho tự động sử dụng hệ thống băng tải

Tìm hiểu và thiết kế mô hình lưu kho tự động sửa dụng hệ thống băng tải

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ VÀ ĐIỀU KHIỂN KHO HÀNG TỰ ĐỘNG

SỬ DỤNG HỆ THỐNG BĂNG TẢI

Ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ

Giảng viên hướng dẫn:Th.S Phạm Uyên Phương

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH

THIẾT KẾ VÀ ĐIỀU KHIỂN KHO HÀNG TỰ ĐỘNG

SỬ DỤNG HỆ THỐNG BĂNG TẢI

Ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ

Giảng viên hướng dẫn:Th.S Phạm Uyên Phương

TP Hồ Chí Minh, năm 2022

Tp.Hồ Chí Minh,ngày 24 tháng 07 năm 2022

(ký tên và ghi rõ họ tên)

LỜI CẢM ƠN

Ngày nay, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật cũng có những bước đột phá mới, đời sống nhân dân ngày càng được nâng cao Cùng với xu thế công nghiệp hóa, hiện đại hóa ở nước ta cũng như các nước trên thế giới, các hệ thống tự động đã được đưa vào quá trình lao động sản xuất Tuy nhiên các hệ thống lưu kho ở nước ta vẫn chưa được áp dụng tự động hóa, vẫn còn sử dụng lao động tay chân

Với mục đích nghiên cứu có tính ứng dụng và ý nghĩa thực tiễn nên nhóm

đã chọn đề tài “Mô hình kho hàng tự động sử dụng hệ thống băng tải” để giải quyết vấn đề lưu kho tự động ở nước ta Qua đề tài nhóm đã thực hiện mong sẽ góp phần nào cho sinh viên mới ra trường thích ứng nhanh với thực tế Đồ án tốt nghiệp này là kết quả của sự vận dụng các kiến thức đã học vào thực tế để thiết kế lập trình cho hệ thống Cũng nhờ đây mà người thực hiện có thể hiểu rõ hơn được những gì đã học ở lý thuyết, mà chưa có dịp để ứng dụng vào thực tiễn Đề tài “Mô hình kho hàng tự động sử dụng hệ thống băng tải” là cơ sở để người thực hiện thiết kế những hệ thống tự động thực tế sau này Trong quá trình thực hiện đề tài này, do thời gian có hạn và chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được sự quan tâm và đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo

để nhóm thực hiện bổ sung vào vốn kiến thức của mình

Để hoàn thành tốt đề tài này nhóm nghiên cứu xin gửi lời cảm ơn đến Cô Phạm Uyên Phương giáo viên hướng dẫn đã chỉ bảo và hướng dẫn tận tình về

đề tài đồ án tốt nghiệp để chúng tôi có thể hoàn thành tốt đề tài “Mô hình kho

hàng tự động sử dụng hệ thống băng tải” Đồng thời chúng tôi cũng xin cảm ơn Trường Đại Học Công Nghệ, các thầy cô trong Khoa Cơ Khí đã giúp đỡ, cung cấp cho chúng tôi những kiến thức vô cùng quý báu trong suốt 4 năm học, làm

cơ sở cho chúng tôi hoàn thành đồ án tốt nghiệp Cuối cùng nhóm thực hiện xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã luôn ủng hộ về mặt tinh thần cũng như kinh phí, tạo động lực mạnh mẽ để nhóm nghiên cứu và làm việc tích cực, hoàn thành tốt những nội dung khoa học trong đồ án

Nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn!

hệ thống kho cũ lỗi thời đã không thể đáp ứng hoàn toàn được từ đó đòi hỏi phải

có những hệ thống kho tiên tiến hơn để cho quá trình luân chuyển hàng hóa nhanh chóng và dễ dàng hơn Trên cơ sở đó nhóm em đã nghiên cứu thiết kế và hoàn thiện một mô hình kho tự động sử dụng băng tải để hiểu rõ hơn về quá trình vận hành hoạt động cũng như các ưu điểm mà kho hàng tự động đem lại

Hệ thống kho hàng tự động phần cơ khí gồm có kệ cất trữ hàng cùng trục 2 bậc

tự do được điều khiển bởi PLC PLC có chức năng nhận tín hiệu cũng như điều khiển trục 2 bậc tự do lấy hàng vào kho và phân biệt hàng hóa Hệ thống hoạt động một cách chính xác và ổn định đối với các hàng hóa

ABSTRACT

Today, delivery and freight services play an extremely important role in the supply chain and operations of businesses Outdated old warehouse systems have not been able to fully meet the requirements, so more advanced warehouse systems are required to make the goods movement faster and easier On that basis, my group has researched, designed and completed an automatic warehouse model using conveyor belts to better understand the operation process as well as the advantages that automatic warehouses bring The automatic warehouse system with mechanical part consists of a storage shelf with a 2-degree-of-freedom axis controlled by PLC The PLC has the function of receiving signals as well as controlling the 2-degree-of-freedom axis of taking goods into the warehouse and distinguishing goods The system works correctly and stably for the goods

TÓM TẮT iii

ABCTRACT iv

MỤC LỤC v

DANH MỤC HÌNH viii

DANH MỤC CÁC BẢNG xi

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT xii

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1

1.1 Lịch sử nghiên cứu 1

1.2 Khái niệm về hệ thống lưu kho 3

1.3 Nguyên lý làm việc của hệ thống lưu kho 3

1.4 Cấu trúc hệ thống 3

1.4.1 Hệ thống lưu kho tự động cho các kiện hàng đồng hạng 3

1.4.2 Hệ thống lưu kho tự động dành cho tải nhỏ 4

1.4.3 Hệ thống lưu/xuất kho tự động có người vận hành (Man-on-boaed AS/RS) 5

1.4.4 Kho chiều sâu (Deep-Lane AS/RS) 5

1.4.5 Các thành phần cơ bản của hệ thống lưu kho 6

1.4.6 Hệ thống vận chuyển 6

1.5 Hệ thống băng tải trong kho 7

1.5.1 Băng tải vận chuyển 8

1.5.2 Băng tải nâng hạ 8

1.5.3 Băng tải đếm sản phẩm 9

1.5.4 Hệ thống băng chuyền tự động 10

1.6 Các loại băng tải thông dụng 11

1.6.1 Băng tải mini 11

1.6.2 Băng tải cao su 12

1.6.3 Băng tải rung 12

1.6.4 Băng tải con lăn 13

1.6.5 Băng tải xích 15

1.6.6 Băng tải xoắn ốc 16

1.6.7 Băng tải linh hoạt 16

1.6.8 Băng tải PVC 17

1.7 Xu hướng công nghệ 18

CHƯƠNG II: BỐ TRÍ MẶT BẰNG VÀ MÔ TẢ KHO 19

2.1 Lựa chọn phương án thiết kế kho hàng tự động 19

2.1.1 Phương án thiết kế khung kho hàng 19

2.1.2 Phương pháp quản lý kho (LIFO) 23

2.2 Thiết kế mặt bằng 23

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ CƠ KHÍ 25

3.1 Tính toán thiết kế 25

3.1.1 Động cơ băng tải 25

3.1.2 Trục 2 bậc tự do 26

3.1.3 Động cơ trục Y 30

3.1.4 Động cơ trục Z 34

3.2 Vật liệu làm băng tải 39

3.2.1 Dây đai 39

3.2.2 Nhôm định hình 20x20 40

3.2.3 Nhựa Pom 41

3.2.4 Tấm nhựa Mica 42

3.3 Truyền động cơ khí 43

3.3.1 Buly GT2 43

3.3.2 Dây đai răng 44

3.3.3 Trục vitme 45

CHƯƠNG IV: HỆ THỐNG ĐIỆN 46

4.1 So sánh PLC với vi điều khiển 46

4.1.1 Điểm giống nhau giữa PLC và vi điều khiển 46

4.1.2 Điểm khác nhau 46

4.2 Phân tích các loại cảm biến 48

4.2.1 Cảm biến tiệm cận điện cảm 49

4.2.2 Cảm biến quang 50

4.2.3 Phân tích và lựa chọn giải pháp truyền động cơ khí 51

4.2.4 Nguồn tổ ong 24V 10A 52

4.2.5 Nút nhấn 52

4.2.6 Bộ phận điều khiển động cơ 53

4.2.7 Mạch điều khiển tốc độ động cơ DC 54

4.2.8 Công tắc hành trình T125 55

5.2 Bản vẽ điện 58

CHƯƠNG VI: THỰC NGHIỆM VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 59

6.1 Mô hình kho hàng tự động sử dụng băng tải 59

6.2 Cụm băng tải cất hàng vào kệ 59

6.3 Cụm hệ thống tính tiến 2 bậc tự do 60

6.4 Cụm băng tải chuyển hàng vào 60

6.5 Kệ hàng 61

6.6 Cụm băng tải chuyển hàng ra 61

6.6 Tủ điều khiển 62

6.7 Giới thiệu phần mềm 63

6.7.1 Bảng cấp xung cho động cơ 63

6.7.2 Phần mềm GX WORK 2 63

6.7.3 Lập trình 63

6.7.4 Cài đặt tham số 64

6.7.5 Viết/đọc dữ liệu đến/từ một CPU điều khiển khả trình 65

6.7.6 Quan sát/soát lỗi 65

6.7.7 Chuẩn đoán 66

6.7.8 Các ngôn ngữ lập trình 66

6.7.9 Tính năng khác 67

6.8 Hướng phát triển đề tài và kết luận 67

6.8.1 Kết quả đạt được 67

6.8.2 Hướng phát triển 67

6.8.2 Đánh giá 68

TÀI LIỆU THAM KHẢO 69

PHỤ LỤC CHƯƠNG TRÌNH 70

PHỤ LỤC BẢN VẼ 83

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Cung cấp và trộn hàng hóa .2

Hình 1.2: Unit load AS/RS .4

Hình 1.3: Hệ thống AS/RS tải nhỏ (Mini Load AS/RS) .4

Hình 1.4: Kho bán tự động (xếp nhặt hàng bằng tay) .5

Hình 1.5: Kho AS/RS tuyến sâu 5

Hình 1.6: Các cấu trúc cơ bản của hệ thống lưu kho .6

Hình 1.7: Hệ thống băng truyền .7

Hình 1.8: Hệ thống băng tải .7

Hình 1.9: Chuyển hàng vào kệ .8

Hình 1.10: Băng tải vận chuyển hàng nâng hạ .9

Hình 1.11: Băng tải đếm sản phẩm .9

Hình 1.12: Băng tải đếm sản phẩm .10

Hình 1.13: Hệ thống băng chuyền tự động .11

Hình 1.14: Băng tải mini .11

Hình 1.15: Băng tải cao su .12

Hình 1.16: Băng tải rung .13

Hình 1.17: Con lăn thép mạ kẽm 13

Hình 1.18: Con lăn mạ kẽm .14

Hình 1.19: Con lăn nhựa .14

Hình 1.20: Con lăn thép .15

Hình 1.21: Băng tải xích .16

Hình 1.22: Băng tải xoắn ốc .16

Hình 1.23: Băng tải linh hoạt .17

Hình 1.24: Băng tải PVC 17

Hình 1.25: Ứng dụng công nghệ sử dụng băng tải 18

Hình 2.1: Hệ thống kệ selective 20

Hình 2.2: Hệ thống kệ di động 20

Hình 2.3: Kệ double deep 21

Hình 2.4: Hệ thống kệ driver in 22

Hình 2.5: Phương pháp LIFO .23

Hình 2.6: Bố trí mặt bằng trên solidworks .24

Hình 2.7: Hướng tịnh tiến và chiều hoạt động của băng tải 24

Hình 3.1: Động cơ giảm tốc DS400 .26

Hình 3.2: Lực làm trục X di chuyển 31

Hình 3.3: Đồ thị dịch chuyển của cơ cấu 32

Hình 3.4: Momen quán tính trục vít me 32

Hình 3.5: Step motor NEMA 17 size 42 x 48mm (Động cơ bước) 34

Hình 3.6: Động cơ Step NEMA 17 34

Hình 3.13: Nhôm định hình 41

Hình 3.14: Nhựa Pom 41

Hình 3.15: Tấm mica .42

Hình 3.16: Lan can băng tải .43

Hình 3.17: Buli GT2 43

Hình 3.18: Dây đai răng 44

Hình 3.19: Dây đai răng và buri 44

Hình 3.20: Trục vitme 45

Hình 4.1: PLC FX3U 32MT/ES .47

Hình 4.2: Cổng kết nối PLC FX3U 32MT/ES 48

Hình 4.3: Cảm biến tiệm cận điện cảm LJ18A3-8-Z 49

Hình 4.4: Cảm biến quang E3F-DS30C4 50

Hình 4.5: Các cổng bộ nguồn tổ ong 24v 52

Hình 4.6: Bộ nguồn tổ ong 220v sang 24v 52

Hình 4.7: Nút nhấn .53

Hình 4.8: Mạch điều khiển động cơ bước Driver động cơ step tb6560 .54

Hình 4.9: Sơ đồ kết nối mạch điều khuyển động cơ bước TB6560 .54

Hình 4.10: Mạch điều khiển tốc độ động cơ DC .55

Hình 4.11: Công tắc hành trình T125 .55

Hình 4.12: Mạch hạ áp 5V-5A .56

Hình 4.13: Relay .56

Hình 5.1: Sơ đồ nguyên lý hoạt động .57

Hình 5.2: Sơ đồ khối .58

Hình 5.3: Sơ đồ nối dây .58

Hình 6.1: Mô hình kho hàng tự động sử dụng băng tải .59

Hình 6.2: Cụm băng tải đưa hàng vào kệ .59

Hình 6.3: Cụm băng tải đưa hàng vào kệ .60

Hình 6.4: Băng tải vận chuyển hàng vào .60

Hình 6.5: Kệ chứa hàng .61

Hình 6.6: Băng tải chuyển hàng ra .61

Hình 6.7: Tủ điều khiển .62

Hình 6.8: Các khí cụ trong tủ điều khiển .62

Hình 6.9: Tạo chương trình trong GX Works2 .64

Hình 6.10: Cài đặt tham số cho GX Works2 .64

Hình 6.11: Cài đặt tham số cho GX Works2 65

Hình 6.12: Chức năng quan sát,soát lỗi trong GX Works2 .65

Hình 6.13: Tính năng trong GX Works2 .66

Hình 6.14: Ngôn ngữ lập trình trong GX Works2 .66

Hình 6.15: Soát lỗi ngoại tuyến trong GX Works2 .67

(Vào trước-Ra trước)

(Nhập sau-Xuất trước)

là giảm công sức lao động bốc xếp hàng hóa

Vào thời kỳ sơ khai (1960 – 1980) “Hệ thống tự động hóa lưu kho là sự gắn kết hoạt động các trang thiết bị và bộ phận kiểm soát dùng cho bốc xếp, lưu trữ và xuất kho với độ chính xác vận hành, tốc độ xử lý cao trong giới hạn của cấp độ tự động hóa được áp dụng”

Từ sau 1980 đến nay, thời kỳ phát triển mạnh của tự động hóa: “Hệ thống tự động hóa lưu kho là một trang thiết bị (device) tự động nhận dòng chuyển đến với kích cỡ thường là đồng nhất không cao, phân loại lại, lưu trữ tạm thời, sau đó theo các điều kiện và lệnh tương ứng cho ra các điểm tập kết để được chuyển đến vị trí yêu cầu Tất cả các công đoạn được thực hiện với mức độ tự động hóa cao, loại bỏ việc có cần nhân lực điều khiển các công đoạn này hay không”

Từ nhận thức ban đầu hệ thống kho hàng tự động chỉ là kết hơp cơ giới hóa và điều khiển tự động ở một số công đoạn của quy trình nhập/ lưu/ xuất kho, ngày nay hệ thống kho hàng tự động là sản phẩm của cơ điện tử (mechatronics)

ở mức độ tự động hóa cao, phân phối hệ thống sản xuất thông minh Sự phát triển của kho hàng tự động là những bước tiến quan trọng trên con đường tiến tới hệ thống sản xuất “Just in time” đáp ứng kịp thời nhu cầu biến động nhanh của thị trường quốc tế (“Just in time” là hệ thống sản xuất trong đó các luồng nguyên vật liệu, hàng hoá và sản phẩm truyền vận trong quá trình sản xuất và phân phối được lập kế hoạch chi tiết từng bước sao cho quy trình tiếp theo có thể thực hiện ngay khi quy trình hiện thời chấm dứt)

Trong báo cáo tổng quan của Roodbergen, K.J và Vis I.F.A, hiện nay có khoảng hơn 500 bài báo cáo khoa học chuyên sâu về hệ thống tự động hóa lưu/ xuất kho được công bố

Hệ thống kho hàng tự động được ứng dụng và qua nhiều năm ứng dụng hệ thống này đã trở thành một bộ phận quan trọng trong tổ chức sản xuất với quy mô lớn nhỏ khác nhau ở nhiều lĩnh vực khác nhau:

- Ở các nhà máy công nghiệp cần thay đổi kho hàng cho theo kịp đồng bộ với

sự đổi mới có nhiều tiến bộ kỹ thuật hiện đại, nhất là lĩnh vực lưu kho và xuất hàng

tự động

- Ở các khu vực bốc xếp hàng hóa như các kho cảng, sân bay

- Ở các siêu thị lớn, bưu điện chuyển phát nhanh, ngân hàng, thư viện lớn, các bãi đỗ xe ô tô v.v

Hình 1.1: Cung cấp và trộn hàng hóa

(Nguồn: Internet)

hoá tự động với sự phối hợp các kỹ thuật cao về cơ khí, tự động hoá và công nghệ thông tin Hệ thống này được sử dụng phổ biến trong các kho hàng và trung tâm phân phối có mật độ lưu chuyển lớn với nhiều ràng buộc về quản lý hàng

1.3 Nguyên lý làm việc của hệ thống lưu kho

Các hệ thống nhà kho hiện nay thường hoạt động theo kiểu tự động hoặc bán tự động, nhưng nhìn chung thì đều có nguyên lý làm việc giống nhau Khi nhập hàng, hàng hóa sẽ được đưa vào khu vực nhập hàng nhờ hệ thống vận chuyển Khi hàng hóa đến vị trí lấy hàng, hệ thống Robot sẽ lấy hàng rồi vận chuyển vào vị trí trống trong khu lưu trữ Khi xuất hàng, hàng hóa sẽ được hệ thống Robot đưa ra từ khu lưu trữ đến khu xuất hàng, sau đó hàng hóa sẽ được vận chuyển ra ngoài nhờ hệ thống vận chuyển

1.4 Cấu trúc hệ thống

Hệ thống lưu kho tự động tùy theo yêu cầu công nghệ của mỗi nhà kho nên sẽ có cấu trúc khác nhau Các kiểu nhà kho hiện nay có thể kể đến như:

1.4.1 Hệ thống lưu kho tự động cho các kiện hàng đồng hạng

Loại kho này thiết kế cho các kiện hàng cùng hàng tải trọng (unit load), hoặc cùng hạng kích cỡ, ví dụ đựng trong các thùng hàng chuẩn hóa, hoặc cùng kiểu bốc xếp Trong trường hợp thao tác với các kiện hàng đồng hạng bộ phận công gắp của Robot S/R có thể thiết kế chuyên dụng, ví dụ cùng cơ cấu kẹp cơ khí hoặc bàn kẹp chân không, bàn kẹp từ tính Đồng thời kết cấu cũng được tính toán cho một hạng mức trọng tải hoặc kích cỡ…

Hệ thống lưu kho tự động này thường được thiết kế đi kèm với một hệ thống băng truyền và thường được sử dụng trong kho hàng các xí nghiệp, trong các kho chứa ôtô…

Hình 1.2: Unit load AS/RS

(Nguồn: Internet)

1.4.2 Hệ thống lưu kho tự động dành cho tải nhỏ

Là hệ thống Mini Load AS/RS thiết kế cho trường hợp các kiện hàng trọng tải nhỏ

Hệ thống kho AS/RS này thích hợp với cơ sở không có mặt bằng rộng, các sản phẩm thường là các chi tiết máy, các dụng cụ và thường được đựng trong các thùng chứa, các ngăn kéo Các xí nghiệp, các cơ sở dịch vụ lại hay sử dụng các loại hệ thống kho này

Hình 1.3: Hệ thống AS/RS tải nhỏ (Mini Load AS/RS)

Hình 1.4: Kho bán tự động (xếp nhặt hàng bằng tay)

(Nguồn: Internet)

1.4.4 Kho chiều sâu (Deep-Lane AS/RS)

Hệ thống tự động AS/RS tuyến sâu (deep-lane) chỉ có đặc điểm khác là chiều sâu của kho tương đối lớn nên cất giữ được nhiều khoang hàng hơn

Hình 1.5: Kho AS/RS tuyến sâu

(Nguồn: Internet)

1.4.5 Các thành phần cơ bản của hệ thống lưu kho

Cấu trúc cơ bản của một nhà kho tự động bao gồm nhiều hành lang, dọc theo mỗi hành lang có một Robot vận chuyển tự động Hai bên hành lang là các khoang chứa hàng Đầu mỗi hàng lang là trạm nhập xuất hàng hóa Các trạm này liên hệ với nhau theo hệ thống băng chuyền

Hình 1.6: Các cấu trúc cơ bản của hệ thống lưu kho

(Nguồn: Internet)

1.4.6 Hệ thống vận chuyển

Hệ thống vận chuyển trong kho rất đa dạng, tùy theo yêu cầu công nghệ, về hàng hóa, hình thức xuất nhập Mà có những phương thức vận chuyển hàng trong kho tương ứng Hiện nay, hệ thống vận chuyển trong kho tự động ở các nước đã có áp dụng như: băng tải, robot, xe tự hành, máy nâng, máy xếp dỡ…

Hệ thống băng tải được sử dụng như một giải pháp tối ưu cho kho tự động của các siêu thị, các công ty dược Băng tải ở những môi trường này có nhiệm vụ vận chuyển hàng hóa từ kho đến nơi giao hàng cho khách Băng tải có rất nhiều loại, mỗi loại được dùng để tải một loại vật liệu khác nhau

Hình 1.7: Hệ thống băng truyền

(Nguồn: Internet)

1.5 Hệ thống băng tải trong kho

Kho bãi là một bộ phận rất quan trọng đối với các doanh nghiệp hiện nay Hệ thống nhà kho là nơi chứa vật liệu, linh kiện, thành phẩm và các mặt hàng cần thiết cho sự hoạt động ổn định và cung cấp, đáp ứng nhu cầu buôn bán trao đổi và dự trữ cần thiết cho doanh nghiệp Để vận chuyển và kiểm soát số lượng hàng hóa trong kho một cách an toàn và chính xác, sử dụng băng tải hàng là điều vô cùng cần thiết

Hình 1.8: Hệ thống băng tải

(Nguồn: Internet)

Tại đây, nhiều loại băng tải được sử dụng cùng nhiều mục đích khác nhau, song đều mang lại lợi ích lớn cho công ty, giảm thiểu sức lao động và giảm chi phí, tăng hiệu quả các quy trình trong kho

1.5.1 Băng tải vận chuyển

Băng tải vận chuyển là loại thiết bị phổ biến được sử dụng để vận chuyển hàng hóa lên hay xuống xe tải, xe ô tô, lên container hoặc dùng để xếp bao chồng lên nhau

Có thể di chuyển linh hoạt, nhanh chóng, thích hợp cho các công tác chuyển hàng ra vào kho Với nhiều đặc điểm nổi bật cộng với tính cơ động cao khiến loại băng tải này đang được ưa chuộng tại các nhà máy khu công nghiệp Với cấu tạo bao gồm khung băng tải được làm từ thép sơn tĩnh điện chắc chắn, tang chủ động, tang bị động, con lăn đỡ dây, cơ cấu nâng, dây băng tải phù hợp…và được thiết kế theo tiêu chuẩn,

có độ bền và tính ổn định cao, tiết kiệm điện năng tiêu thụ

Hình 1.9: Chuyển hàng vào kệ

(Nguồn: Internet)

Có 3 loại băng tải vận chuyển phổ biến được sử dụng tại các nhà kho:

- Băng tải cao su: thường được sử dụng để tải những mặt hàng có tải trọng lớn

- Băng tải con lăn: Thường được ứng dụng tải các thùng carton, thùng giấy

có bề mặt trơn và chiếm diện tích chuyển tải lớn

1.5.2 Băng tải nâng hạ

Băng tải nâng hạ giúp vận chuyển hàng hóa với trọng lượng lớn lên cao mà các thiết bị khác có thể không đáp ứng được Góp phần giải quyết bài toán khó khăn tốn rất nhiều nhân lực và công sức của nhiều doanh nghiệp

Hình 1.10: Băng tải vận chuyển hàng nâng hạ

(Nguồn: Internet)

Băng tải nâng hạ có khả năng vận chuyển hàng hóa từ tầng 1 lên tầng 2 của nhà máy hay từ kho này sang kho khác, vị trí này sang vị trí khác, cơ động kết cấu vững chắc, dễ bảo trì, hiệu quả đáng tin cậy và tiết kiệm chi phí Khung thép băng tải được gia cố cường lực, chịu tải theo yêu cầu nâng hạ Thường thiết kế có trang bị bánh xe

để di chuyển linh hoạt

Hình 1.11: Băng tải đếm sản phẩm

(Nguồn: Internet)

Các doanh nghiệp sử dụng loại hình này để kiểm soát được lượng hàng của mình

để từ đó đánh giá mức độ lượng công nhân chính xác nhất và đưa ra được kế hoạch sản xuất phù hợp, đẩy mạnh được chất lượng, hiệu quả công việc và tăng lợi nhuận, đặc biệt là kiểm soát hàng hóa trong kho

Băng tải đếm sản phẩm hoạt động vận chuyển như 1 băng tải băng thường Tuy nhiên, do được thiết kế lắp ráp theo bộ cảm biến quang để đếm sản phẩm chạy qua nên băng tải này có thể đếm chính xác số sản phẩm được vận chuyển một cách dễ dàng, hoàn toàn tự động với chi phí thấp hơn nhiều lần so với việc sử dụng nhân công

Có thể kết hợp được với nhiều hệ thống băng tải khác để đẩy nhanh quá trình vận chuyển và đếm sản phẩm nhanh chóng, chính xác nhất, hoạt động ổn định, vận hành

Hệ thống này thường được sử dụng tại các nhà kho chứa hàng hóa lớn để vận chuyển và giao hàng Ví dụ như nhà kho của các công ty thương mại điện tử (Amazon, Alibaba, Lazada, Shopee, Tiki…) giúp phân loại các kiện hàng một cách nhanh chóng, thuận tiện nhất

Hình 1.13: Hệ thống băng chuyền tự động

(Nguồn: Internet)

Thiết kế theo một hệ thống gồm băng chuyền con lăn làm từ các con lăn kết nối với nhau, thường cùng với băng chuyền dây PVC liên hợp với nhau thành một hệ thống, dễ dàng vận chuyển các sản phẩm với kích thước khác nhau

1.6 Các loại băng tải thông dụng

1.6.1 Băng tải mini

-Băng tải mini có tốc độ vận chuyển trung bình khá nhanh, khoảng 25-100m/phút -Đáp ứng hiệu suất làm việc khá cao: 30-150m/3 giờ

-Có thể được tích hợp nhiều công nghệ hiện đại, giúp đẩy nhanh quy trình sản xuất, giải phóng sức nhân công và đem lại tính chính xác, hiệu quả cao

Hình 1.14: Băng tải mini

(Nguồn: Internet)

1.6.2 Băng tải cao su

Lõi thép làm nên đặc tính cơ cho sản phẩm, độ bền kéo và độ dãn dài Hai loại chính đang được sử dụng chủ yếu là: lưới dệt và lưới thép

Hai lớp cao su, một lớp bao phủ ở trên và một lớp bên dưới băng để bảo vệ lõi thép

và đặc tính của băng Để đảm bảo tính an toàn và thời gian sử dụng dưới điều khiện làm việc khắc nghiệt, tất cả các lớp cao su bao phủ được khử tĩnh điện và khử ozone

Hình 1.15: Băng tải cao su

(Nguồn: Internet)

Băng tải cao su giúp giảm sức lao động của con người và tăng năng suất, hiệu suất công việc Hiện nay do có nhiều nhu cầu khác nhau về sử dụng băng tải nên cũng có nhiều loại băng tải để khách hàng lựa chọn cho phù hợp nhu cầu, đồng thời mang lại hiệu quả cao Các loại Băng tải đang có trên thị trường hiện nay là:

-Băng tải cao su trơn

- Băng tải cao su gân V

- Băng tải chịu nhiệt

- Băng tải cáp thép

-Các loại băng tải đặc biệt: Băng tải chịu dầu, băng tải chịu axit, Băng tải chống cháy, băng tải tai bèo

1.6.3 Băng tải rung

Băng tải rung được sử dụng rộng rãi trong các ngành như xây dựng, luyện kim, công nghiệp hóa chất, khai thác mỏ, máy móc, than, thuốc lá, thực phẩm, dược phẩm

Sử dụng chủ yếu cho các vật liệu dạng bột, dạng hạt, dạng cục và hỗn hợp

Băng tải rung được thiết kế hoạt động khá ổn định, vận hành liên tục đảm bảo năng suất và hiệu quả sản xuất của quá trình Băng tải có thể làm việc trong môi trường khắc nghiệt nên tính ứng dụng của loại băng tải này khá cao,

Hình 1.16: Băng tải rung

(Nguồn: Internet)

1.6.4 Băng tải con lăn

Sử dụng chủ yếu cho công nghiệp thực phẩm, có nhiệm vụ vận chuyển các sản phẩm, giá đỡ thùng hàng Loại băng tải này được chia làm 4 loại khác nhau bao gồm: băng tải con lăn nhựa, băng tải con lăn thép mạ kẽm, băng tải con lăn nhựa PVC, băng tải con lăn truyền động cơ bằng motor

Các loại con lăn trên thị trường:

Con lăn Inox:

+ Con lăn Inox được sử dụng trong các nhà máy chế biến thực phẩm, do nó có khả năng chịu nước và chịu sự ăn mòn cao Chúng được ứng dụng rộng rãi ở trong việc vận chuyển ở nhiều ngành công nghiệp

+ Con lăn được làm bằng inox chống rỉ và không bị bào mòn

Hình 1.17: Con lăn thép mạ kẽm

(Nguồn: Internet)

+ Con lăn thép mạ kẽm là loại con lăn làm bằng ống thép mạ kẽm và trục mạ kẽm, với loại vòng bi chuyên sử dụng giữ được dầu & mỡ tốt nên con lăn rất bền bỉ trong khi sử dụng

+ Kích thước của con lăn rất đa dạng, được chế tạo theo yêu cầu của khách hàng

Hình 1.20: Con lăn thép

(Nguồn: Internet)

+ Con lăn băng tải bằng thép là có tác dụng làm giảm thiểu tối đa lực ma sát bằng cách chuyển đổi ma sát trượt của 2 dây băng và bề mặt con lăn tiếp xúc nhau khi chuyển động

+ Con lăn thép có khả năng biến đổi và chịu tải trọng lớn Đồng thời, chúng có khả năng chống bám bụi, chống mài mòn, chịu được môi trường có hơi ẩm cao

và khắc nhiệt tốt

1.6.5 Băng tải xích

Thường được sử dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp, nhất là ngành thực phẩm Với hệ thống băng tải này sẽ giúp truyền tải sản phẩm tươi sống hoạc đã chế biến một cách an toàn và vệ sinh Hơn thế nữa, băng tải xích cũng được sử dụng rộng rãi trong các khâu hoàn tất kim loại hoặc ngành công nghiệp phân phối, ngành ô tô Ngoài dùng để vận chuyển các loại vật liêu nặng gạch đá, xi măng, thì băng tải xích còn ứng dụng trong: Quá trình lắp ráp các thiết bị điện tử như trên TV, tủ lạnh, máy lạnh,tải các vật liệu dạng hộp, nước uống đóng chai, nước ngọt trong sản xuất nước giải khát hay vận chuyển các loại nông sản như điều, cà phê,…

Hình 1.21: Băng tải xích

(Nguồn: Internet)

1.6.6 Băng tải xoắn ốc

Hệ thống băng tải xoắn ốc được thiết kế với hình trôn ốc và có độ nghiêm nhỏ hơn 10 độ và có thể di chuyển theo 2 chiều rất tiện dụng Quanh băng tải được bọc bởi các tấm kim loại để chống gỉ và giúp băng tải vận hành linh hoạt hơn Đặc biệt, băng tải được uốn theo hướng cong để giảm thiểu vấn đề đổ hàng hóa trong vấn đề

di chuyển Được dùng chủ yếu trong công nghiệp thực phẩm và nước uống hay bao

bì dược phẩm

Hình 1.22: Băng tải xoắn ốc

(Nguồn: Internet)

1.6.7 Băng tải linh hoạt

Băng tải con lăn linh hoạt hay còn gọi là băng tải con lăn xếp dùng để chuyển thùng carton hoặc các sản phẩm dạng hộp có khả năng co dãn thay đổi chiểu dài giúp cho việc lưu giữ và vận hành rất nhanh chóng dễ dàng

Hình 1.23: Băng tải linh hoạt

(Nguồn: Internet)

1.6.8 Băng tải PVC

Là loại băng tải cực kỳ thông dụng Đặc biệt trong các ngành công nghiệp điện tử

Nó được các công ty, tập đoàn lớn của Hàn Quốc, Nhật Bản sử dụng nhiều cho các dây chuyền sản xuất của mình Băng tải PVC có ưu điểm là độ bền cao đi cùng giá thành rẻ nên được sử dụng rộng rãi

Hình 1.24: Băng tải PVC

(Nguồn: Internet)

1.7 Xu hướng công nghệ

-Trong ngành sản xuất công nghiệp lắp ráp linh kiện, thiết bị điện tử, lắp ráp ô tô,

xe máy, xe đạp điện

-Trong ngành sản xuất thực phẩm, y tế, dược phẩm, may mặc, giầy dép,

-Dùng để vận chuyển hàng hoá, đóng gói sản phẩm,

-Ứng dụng vận chuyển, chia chọn và phân loại trong lĩnh vực Logistics

-Ngoài ra băng tải còn được ứng dụng vào rất nhiều ngành sản xuất khác nhằm mang lại hiệu quả kính tế cao nhất

Hình 1.25: Ứng dụng công nghệ sử dụng băng tải

(Nguồn: Internet)

được kích hoạt cùng với một số công nghệ tự động và kết nối với nhau Để việc kết hợp với công nghệ cao diễn ra một cách dễ dàng và ổn định ta cần xây dựng một hệ thống kho hàng tối ưu nhất về công nghệ cũng như giá thành và không gian sử dụng

2.1.1 Phương án thiết kế khung kho hàng

Hiện nay có rất nhiều kiểu dáng cũng như mẫu khác nhau về khung kệ của một kho hàng nhưng tựu chung lại khung kho hàng cần đảm bảo được các yếu tố sau:

-Khung phải có tính thẩm mĩ :Kệ kho hàng cũng góp phần tạo nên diện mạo của nhà kho,vì thế lựa chọn kệ thiết kế thông minh,màu sắc hài hòa cùng với màu sơn của xưởng,không nên chọn những kệ nhiều màu gây rối mắt

-Khả năng chịu tải của kệ:tùy vào trọng lượng và đặc điểm của hàng hóa mà lựa chọn kết cấu,vật liệu làm khung phù hợp

-Khung của kho hàng phải phù hợp với diện tích sử dụng của kho cũng như không gian hoạt động của robot chuyển hàng

Các loại giá, kệ kho hàng phổ biến hiện nay:

+Kệ selective:

Đây là loại kệ tải trọng nặng, được thiết kế để lưu trữ hàng hóa trên pallet, có sự

hỗ trợ bốc xếp của các loại xe nâng Kệ chứa hàng với tải trọng khoảng: 500~2500kg/pallet; nguyên tắc xuất/ nhập hàng: Chọn lọc, FIFO, LIFO