ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÃ QR

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM
THEO MÃ QR
Giáo viên hướng dẫn

:

Sinh viên thực hiện

:

Mã sinh viên
Lớp

:

Hà Nội, 2023


BỘ CƠNG THƯƠNG

CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNGĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆPHÀNỘI

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
TT

Họ tên SV

Mã SV

Lớp/Khóa

Ngành

1
Tên đề tài: Thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm theo mã QR
Mục tiêu đề tài:


Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về hệ thống phân loại và mã Qrcode.



Tổng hợp được kiến thức chuyên môn đã được học, nâng cao khả năng tư
duy sáng tạo cho mỗi cá nhân trong mơi trường làm việc nhóm.
Sinh viên được tiếp cận, làm chủ công nghệ và phát triển ứng dụng trong
thực tế.



Kết quả dự kiến:
 Tổng quan về hệ thống phân loại sản phẩm theo mã Qrcode.
 Tính tốn, thiết kế hệ thống phân loại mã Qrcode .

 Xây dựng thuật điều khiển.
 Bảng số liệu tính tốn và lựa chọn thiết bị cho đề tài.
 Thiết lập mơ hình mơ phỏng /mơ hình thực nghiệm đáp ứng được u cầu
của đề tài.
 Phân tích kết quả đạt được của đề tài.
Thời gian thực hiện: từ 06/03/2023 đến 07/05/2023.


KẾ HOẠCH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài: Thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm theo mã QR.
TT

Nội dung công việc

Người thực hiện

1

- Tổng quan về hệ thống phân loại
sản phẩm theo mã Qrcode.

06/3 - 12/3

2

- Tính tốn, thiết kế hệ thống phân
loại mã Qrcode.

13/3-19/3

3

- Xây dựng thuật điều khiển.

20/3-02/4

4

- Tính chọn thiết bị cho hệ thống.

03/4-16/4

5

- Xây dựng mơ hình mơ phỏng.

17/4-23/4

Thời gian hồn
thành

- Hồn thiện đề tài.
6

- Hoàn thiện quyển và slide báo
cáo.

24/4-07/5

- Báo cáo kết quả trước hội đồng.

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

TRƯỞNG NHÓM


1

MỤC LỤC
MỤC LỤC........................................................................................................1
DANH MỤC HÌNH ẢNH...............................................................................5
DANH MỤC BẢNG BIỂU.............................................................................8
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI QR..............10
1.1 Tự động hóa trong cơng nghiệp sản xuất..............................................10
1.2 Giới thiệu hệ thống lưu kho tự động phân loại theo Qrcode.................14
1.3 Cấu tạo của một hệ thống lưu kho tự động phân loại theo Qrcode.......15
1.3.1 Hệ thống vận chuyển......................................................................15
1.3.2 Hệ thống xuất nhập........................................................................16
1.3.3 Hệ thống lưu trữ.............................................................................19
CHƯƠNG II. THIẾT KẾ PHẦN CỨNG MÔ HÌNH................................20
2.1 Sơ đồ khối của hệ thống........................................................................20
2.2 Yêu cầu kĩ thuật.....................................................................................21
2.3 Nguyên lý hoạt động.............................................................................21
2.4 Lựa chọn thiết bị đấu nối.......................................................................22
2.4.1 Khối điều khiển..............................................................................22
2.4.1.1 Giới thiệu PLC S7 – 1200 CPU 1214C DC/DC/DC...............24
2.4.1.2 Cảm biến NPN và PNP kết nối PLC.......................................29
2.4.2 Khối tín hiệu vào............................................................................31
2.4.2.1 Nút nhấn điều khiển................................................................31
2.4.2.2 Cảm biến.................................................................................32

2.4.2.3 Máy quét mã QR code.............................................................34


2
2.4.2.4 Cơng tắc hành trình.................................................................36
2.4.3 Khối cơng suất................................................................................37
2.4.3.1 Bộ điều khiển động cơ bước....................................................37
2.4.3.2 Relay trung gian......................................................................39
2.4.4 Khối cơ cấu chấp hành...................................................................41
2.4.4.1 Động cơ Step...........................................................................41
2.4.4.2 Động cơ giảm tốc 1 chiều........................................................43
2.4.4.3 Van điện từ khí nén.................................................................45
2.4.5 Khối Nguồn....................................................................................47
2.4.5.1 Nguồn tổ ong...........................................................................47
2.4.5.2 Aptomat...................................................................................49
2.5 Lựa chọn thiết bị cơ khí.........................................................................51
2.5.1 Yêu cầu công nghệ.........................................................................51
2.5.2 Lựa chọn cơ cấu truyền động.........................................................52
2.5.2.1 Lựa chọn phương án thiết kế 2 trục XY..................................52
2.5.2.2 Phân tích đai ốc vitme và thơng số kỹ thuật............................52
2.5.2.3 Phân tích ray trượt vuông máy CNC.......................................54
2.5.2.4 Lựa chọn cơ cấu truyền động cho tay đặt hàng ( trục Z ).......55
2.6 Tổng kết các thiết bị điện sử dụng trong mơ hình.................................56
2.7 Các bản vẽ sơ đồ sơ bộ của mơ hình.....................................................59
2.7.1 Sơ đồ đấu nối..................................................................................60
2.7.2 Bản vẽ tủ điện đấu nối....................................................................62
2.7.3 Bản vẽ cơ cấu mơ hình tổng thể.....................................................63
CHƯƠNG III. THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT HỆ THỐNG......64

3
3.1 Phần mềm lập trình điều khiển..............................................................64
3.1.1 Giới thiệu phần mềm TIA PORTAL V16......................................64
3.1.2 Giới thiệu phần mềm Visual Studio...............................................65
3.1.3 Giao diện xử lý và hình ảnh khi quét mã vạch...............................69
3.1.4 Mã QR của sản phẩm.....................................................................69
3.2 Mơ tả chương trình điều khiển..............................................................70
3.2.1 Mô tả hoạt động khi đưa hàng vào ô chứa hàng............................71
3.2.2 Mô tả hoạt động khi có yêu cầu lấy hàng ra khỏi kho...................71
3.3 Lập trình điều khiển hệ thống...............................................................72
3.3.1 Lưu đồ thuật toán tổng quát của hệ thống......................................72
3.3.2 Lưu đồ thuật toán chế độ nhập hàng..............................................73
3.3.3 Lưu đồ thuật toán chế độ xuất hàng...............................................73
3.3.4 Lưu đồ thuật tốn vận hành hệ thống.............................................74
3.3.5 Phân cơng input, output..................................................................75
3.3.6 Xác định thông số điều khiển động cơ 2 trục X, Y........................75
3.3.6.1 Tọa độ nhập hàng....................................................................77
3.3.6.2 Tọa độ xuất hàng.....................................................................78
3.4 Thiết kế giao diện giám sát HMI...........................................................78
CHƯƠNG IV. KẾT QUẢ THI CƠNG MƠ HÌNH....................................80
4.1 Thi cơng phần cứng...............................................................................80
4.1.1 Trục ngang và dọc..........................................................................80
4.1.2 Xy lanh đặt hàng............................................................................82
4.1.3 Tủ điện điều khiển..........................................................................83
4.1.4 Kho chứa hàng................................................................................85


4
4.1.5 Mơ hình sản phẩm dán mã QR.......................................................86
4.1.6 Tay qt QR...................................................................................87

4.1.7 Băng tải chuyển hàng.....................................................................87
4.2 Thi công phần mềm...............................................................................88
4.2.1 Giao diện WinCC, HMI.................................................................88
4.2.2 Giao diện Windows Forms Scan QR.............................................88
4.3 Vận hành hệ thống.................................................................................88
4.4 Hiệu suất hoạt động...............................................................................89
CHƯƠNG V. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI...91
5.1 Kết luận.................................................................................................91
5.2 Nhận xét, đánh giá.................................................................................92
5.3 Hướng phát triển....................................................................................92
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................93


5

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Dây chuyển tự động hóa trong nhà máy sản xuất............................10
Hình 1.3 Hệ thống băng tải dây chuyền..........................................................11
Hình 1.4 Tự động hóa với robot......................................................................12
Hình 1.5 Cơ cấu tay máy vận chuyển sản phẩm vào kho...............................16
Hình 1.6 Hình ảnh QR code............................................................................17
Hình 1.7 Mã vạch truyền thống và QR code...................................................18
Hình 1.8 QR code trên hàng hóa.....................................................................18
Hình 2.1 Sơ đồ khối tồn hệ thống..................................................................20
Hình 2.2 Hình ảnh thực tế PLC S7-1200 CPU 1214C DC/DC/DC................26
Hình 2.3 PLC 1214C DC/DC/DC - 6ES7 214-1AE30-0XB0........................28
Hình 2.4 Sơ đồ đấu ngõ vào ngõ ra của PLC 1214C DC/DC/DC..................29
Hình 2.5 Cảm biến dùng tiếp điểm NPN........................................................30
Hình 2.6 Cảm biến dùng tiếp điểm PNP.........................................................30
Hình 2.7 Nút nhấn nhả LA38-11D..................................................................32

Hình 2.8 Thơng số kích thước của nút nhấn nhả.............................................32
Hình 2.9 Cảm biến quang CX-441..................................................................34
Hình 2.10 Thơng số kích thước cảm biến quang CX-441...............................34
Hình 2.11 Máy qt Honeywell 1470g...........................................................36
Hình 2.12 Cơng tắc hành trình........................................................................37
Hình 2.13 Driver Step TB 6600......................................................................38
Hình 2.14 Thơng số kích thước Driver Step TB 6600....................................39
Hình 2.15 Relay Omron MY2N – J 24VDC...................................................40


6
Hình 2.16 Thơng số kích thước Relay Omron MY2N – J 24VDC.................41
Hình 2.17 Step Motor KH42KMR2R001C....................................................42
Hình 2.18 Step Motor 42BYGH48.................................................................43
Hình 2.19 Động cơ giảm tốc DC.....................................................................44
Hình 2.20 Thơng số kích thước động cơ giảm tốc DC JGB37-545 24VDC...45
Hình 2.21 Van điện từ AIRTAC 4V210-08....................................................46
Hình 2.22 Thơng số kích thước van điện từ AIRTAC 4V210-08...................47
Hình 2.23 Nguồn tổ ong 24V-5A....................................................................48
Hình 2.24 BD-63R C20 Panasonic Aptomat..................................................50
Hình 2.25 Thơng số kích thước BD-63R C20 Panasonic Aptomat................51
Hình 2.26 Đai ốc vít me..................................................................................53
Hình 2.27 Ray trượt vng máy CNC.............................................................55
Hình 2.28 Ống xi lanh khí nén 2 đầu..............................................................56
Hình 2.29 Sơ đồ mạch điện tổng thể của hệ thống..........................................61
Hình 2.30 Layout bố trí thiết bị trong tủ.........................................................62
Hình 3.1 Giao diện phần mềm TIA Portal......................................................64
Hình 3.2 Khai báo thư viện.............................................................................66
Hình 3.3 Thư mục làm việc.............................................................................67
Hình 3.4 Lưu đồ thuật tốn qt mã QR.........................................................68

Hình 3.5 Giao diện app khi chưa Windows Forms khi chưa khởi động.........69
Hình 3.6 Giao diện Windows Forms Scan QR khi chạy.................................69
Hình 3.7 Lưu đồ thuật tốn tổng qt của hệ thống........................................72
Hình 3.8 Lưu đồ thuật tốn chế độ nhập hàng................................................73
Hình 3.9 Lưu đồ thuật tốn chế độ xuất hàng.................................................73


7
Hình 3.10 Lưu đồ thuật tốn vận hành hệ thống.............................................74
Hình 3.11 Chế độ MANUAL MODE ADVANCE.........................................76
Hình 3.12 Giao diện thiết kế screen1..............................................................79
Hình 3.13 Giao diện màn hình giám sát..........................................................88
Hình 4.1 Trục ngang ( AXIS 1 )......................................................................80
Hình 4.2 Trục dọc ( AXIS 2)...........................................................................81
Hình 4.3 Xy lanh đặt hàng..............................................................................82
Hình 4.4 Mặt ngồi tủ điện..............................................................................83
Hình 4.5 Layout bên trong của tủ điện............................................................84
Hình 4.6 Mơ hình kho để sản phẩm................................................................85
Hình 4.7 Mơ hình sản phẩm đã gắn mã QR....................................................86
Hình 4.8 Tay quét mã QR...............................................................................87
Hình 4.9 Băng tải chuyển hàng.......................................................................87
Hình 4.10 Giao diện Windows Forms Scan QR.............................................88


8

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1 Thông tin về các họ của dịng PLC S7 1200....................................23
Bảng 2.2 Thơng số kỹ thuật của bộ PLC.........................................................28
Bảng 2.3 Thông số kỹ thuật của nút nhấn nhả LA38-11D..............................31

Bảng 2.4 Thông số kỹ thuật cảm biến quang CX-441....................................33
Bảng 2.5 Thông số kỹ thuật máy quét Honeywell 1470g...............................35
Bảng 2.6 Thông số kỹ thuật driver step TB6600............................................38
Bảng 2.7 Thông số kỹ thuật relay Omron MY2N – J 24VDC........................40
Bảng 2.8 Thông số kỹ thuật Step Motor KH42KMR2R001C.......................42
Bảng 2.9 Thông số kỹ thuật 2 Step Motor......................................................43
Bảng 2.10 Thông số kỹ thuật động cơ giảm tốc DC JGB37-545 24VDC......44
Bảng 2.11 Thông số kỹ thuật van điện từ AIRTAC 4V210-08......................46
Bảng 2.12 Thông số kỹ thuật của nguồn tổ ong..............................................48
Bảng 2.13 Thông số các nguồn điện tương ứng với thiết bị điện...................49
Bảng 2.14 Thông số kỹ thuật BD-63R C20 Panasonic Aptomat....................50
Bảng 2.15 Thông số kỹ thuật của Vitme đai ốc bi..........................................53
Bảng 2.16 Thông số kỹ thuật của ray trượt vuông máy CNC.........................54
Bảng 2.17 Thơng số kỹ thuật của ống xi lanh khí nén 2 đầu..........................55
Bảng 2.18 Các thiết bị được sử dụng trong mơ hình.......................................56
Bảng 3.1 Bảng mã QR dành cho sản phẩm.....................................................70
Bảng 3.2 Bảng phân công input......................................................................75
Bảng 3.3 Bảng phân công output....................................................................75
Bảng 3.4 Tọa độ nhập hàng.............................................................................77
Bảng 3.5 Tọa độ xuất hàng..............................................................................78
Bảng 4.2 Hiệu suất của hệ thống khi hoạt động..............................................89
Bảng 4.3 Thời gian hàng đi đến từng ô và về gốc qua 5 lần chạy thử............89


9
LỜI MỞ ĐẦU
Sự ra đời của mã QR đã giúp đỡ rất nhiều những người trực tiếp làm việc
với mặt hàng có dán mã QR, năng suất lao động và hiệu quả cơng việc tăng
lên. Nó thực sự đem lại lợi ích rất lớn cho các doanh nghiệp trong nền kinh tế
thị trường ngày nay. Mã QR trên hàng hóa cần được thể hiện chính xác và

đúng đắn theo những tiêu chuẩn quốc tế đã quy định.
Nhờ có tính linh hoạt cao, sự kết hợp lại giữa lưu trữ hàng hóa hiệu quả và
chính xác nhờ có mã QR sẽ rất phù hợp với sự phát triển của công nghệ ngày
nay. Sau thời gian được học tại trường, được sự chỉ dẫn nhiệt tình của thầy cơ
giáo trong khoa, em đã tích lũy được vốn kiến thức nhất định nên đã quyết
định chọn đề tài tốt nghiệp: “Thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm theo mã
QR”.
Chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến thầy Nguyễn Công Cường
đã tận tình hướng dẫn và tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em hoàn thành tốt
đồ án này.
Chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn đến tồn thể thầy cơ trong khoa ĐiệnTrường ĐHCN Hà Nội đã tận tình giảng dạy, chỉ bảo, truyền đạt nguồn kiến
thức và những kinh nghiệm quý báu cho chúng em trong suốt thời gian học tại
trường.
Trong q trình thực hiện đề tài khơng thể tránh khỏi những thiếu sót,
kính mong q thầy cơ góp ý và chỉ dẫn để chúng em hoàn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 07 tháng 05 năm 2023
Sinh viên thực hiện:
Lương Đức Mạnh


10
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI QR
I.1 Tự động hóa trong cơng nghiệp sản xuất
Tự động hóa vô cùng quan trọng với xu thế phát triển của xã hội, ảnh
hưởng trực tiếp đến hiệu suất làm việc, cho phép cải thiện điều kiện sản xuất
triệt để, hiệu quả.
Nó trở thành nhu cầu bức thiết khi nhu cầu tăng gia sản xuất thay đổi liên
tục, và mỗi lần thay đổi như vậy sẽ cần thay đổi các thiết bị máy móc nếu

khơng sẽ trở nên lỗi thời hiệu quả sản xuất kém.
Khơng chỉ giúp giải phóng sức lao động của con người, tự động hóa cịn
giúp đẩy nhanh q trình sản xuất và độ chính xác của thành phẩm lên gấp
nhiều lần dù q trình có phức tạp đi chẳng nữa. Khi ứng dụng tự động hóa,
doanh nghiệp sẽ tăng khả năng cạnh tranh của doanh nghiệp, tiết kiệm được
chi phí và dễ dàng thích nghi hơn với những biến động của kinh tế thị trường.

Hình 1.1 Dây chuyển tự động hóa trong nhà máy sản xuất

Nhờ có những bước phát triển dần theo thời gian, bền bỉ, là xu hướng của
mọi thời đại nên tự động hóa có rất nhiều ưu điểm khả quan:


11

 Tăng năng suất sản xuất
Với tự động hóa, máy móc có thể hoạt động liên tục 24/24 giờ mà không
cần phải nghỉ ngơi như con người. Không chỉ vậy, so với hoạt động thủ cơng,
tự động hóa có dây chuyền tự động vận hành với vận tốc nhanh hơn rất nhiều
lần. Chính vì vậy, nó cải thiện năng suất làm việc rõ rệt. Đây là lý do chính
mà các doanh nghiệp, nhà máy hiện nay đều ứng dụng tự động hóa vào hệ
thống sản xuất của mình.

Hình 1.2 Hệ thống băng tải dây chuyền

 Nâng cao chất lượng sản phẩm
Trước khi vận hành, các thiết bị tự động hóa đều được lập trình trước,
mọi thơng số về sản phẩm đều được cung cấp. Vì vậy, trong quá trình sản
xuất và thành phẩm đều đạt chất lượng tốt, ít có lỗi xảy ra. Ngoài ra, hệ thống
máy làm việc đồng nhất cịn mang đến nguồn sản phẩm có độ đồng đều cao

nhất. Những sai sót được giảm thiểu tối đa sẽ giúp doanh nghiệp giảm được
một khoản chi phí lớn. Bao gồm các chi phí về nguyên vật liệu, chi phí về sản
xuất, chi phí về sửa lỗi sản phẩm hay chi phí đền bù…


12

 Giảm chi phí nhân cơng
Sự tham gia của máy móc với vận tốc làm việc năng suất khơng chỉ giảm
sự tham gia của con người mà còn mang lại nhiều lợi ích cho doanh nghiệp.
Điều này giúp giảm thiểu chi phí nhân cơng và tạo điều kiện để tái đầu tư vào
việc nâng cấp chất lượng sản phẩm và máy móc. Hơn nữa, quy trình sản xuất
thường có nhiều công đoạn nguy hiểm đối với con người, trong khi cơng nghệ
tự động hóa có thể thay thế và đảm bảo an toàn lao động tại các cơ sở sản
xuất.
Bên cạnh đó, khi máy móc đảm nhiệm những cơng việc khó khăn và
nguy hiểm, nguồn nhân cơng có thể được điều chỉnh sang các vị trí chủ động
khác. Điều này tạo cơ hội cho nhân viên tiếp cận công nghệ và học cách điều
khiển máy móc, từ đó nâng cao trình độ và tăng khả năng sử dụng các cơng
nghệ hiện đại. Việc này không chỉ giúp công nhân phát triển kỹ năng và kiến
thức mà còn tạo điều kiện cho sự thăng tiến trong sự nghiệp.


13

Hình 1.3 Tự động hóa với robot

 Mang đến sự linh hoạt trong sản xuất
Quy trình sản xuất bao gồm nhiều công đoạn, dây chuyền khác nhau.
Khi con người làm việc, chỉ cần một bộ phận xảy ra vấn đề thì cả quy trình

sản xuất có thể phải ngưng đọng lại. Điều này mất rất nhiều thời gian. Tuy
nhiên, từ khi có tự động hóa, vấn đề này đã dần được khắc phục.
Khi có vấn đề xảy ra, bạn chỉ cần lập trình lại là hệ thống có thể hoạt
động trở lại bình thường. Độ linh hoạt cao của cơng nghệ này sẽ giúp tiết
kiệm thời gian, nâng cao độ linh hoạt trong sản xuất.

 Nâng cao vị thế cạnh tranh
Một trong những lợi ích của tự động hóa đó chính là giúp doanh nghiệp
nâng cao khả năng cạnh tranh trên thị trường. Đứng trên cương vị là người
tiêu dùng, bạn đương nhiên sẽ lựa chọn sản phẩm chất lượng có giá thành rẻ
hơn.


14
Một cơ sở sản xuất khi ứng dụng tự động hóa có thể tăng năng suất,
giảm chi phí ngun vật liệu, chi phí sửa lỗi và chi phí nhân cơng, từ đó, giá
thành sản phẩm giảm, thu hút được khách hàng. Nếu ứng dụng một cách hiệu
quả tự động hóa, doanh nghiệp có thể tạo ra những bước đột phá trong hoạt
động sản xuất kinh doanh của mình.
Bên cạnh những ưu điểm ở trên, vẫn còn tồn động một số nhược điểm
chưa được khắc phục của tự động hóa trong cơng nghiệp:
 Một hệ thống tự động hóa có thể có một mức giới hạn của trí thơng
minh, và vì thế dễ bị phạm lỗi bên ngoài phạm vi. Việc này dẫn đến các mối
đe dọa an ninh.
 Vận hành phức tạp, địi hỏi chun mơn và am hiểu sâu rộng về các
thiết bị. Từ việc lắp đặt, lập trình hay cài đặt các thông số của hệ thống đều
cần những chuyên gia thực hiện mới có thể đảm bảo được sự chính xác, an
tồn. Bảo trì hay sửa chữa cũng cần phải được tiến hành cẩn thận. Bên cạnh
đó thì cũng có những thiết bị sử dụng rất dễ dàng, đơn giản.
 Các nghiên cứu và phát triển chi phí của tự động hóa một q trình có

thể vượt q chi phí tiết kiệm bằng cách tự động hóa bản thân.
 Chi phí ban đầu cao: Việc áp dụng cơng nghệ tự động hóa cho một dây
truyền sản phẩm thường đòi hỏi một sự đầu tư rất lớn so với chi phí đơn vị
sản phẩm.
I.2 Giới thiệu hệ thống lưu kho tự động phân loại theo Qrcode
Ngày nay, đi cùng với sự phát triển của những ngành công nghiệp ln
địi hỏi sự chính xác và nhanh chóng trong mọi cơng đoạn của q trình sản
xuất. Trong đó, một cơng đoạn khơng thể bỏ qua đó là lưu trữ hàng hóa tại
kho, cơng đoạn này sẽ được giải quyết thuận tiện hơn rất nhiều lần khi doanh
nghiệp sử dụng kho thông minh.
Kho thông minh (smart warehouse) là đỉnh cao của tự động hóa kho, nhà
kho thơng minh được kích hoạt với một số công nghệ tự động và kết nối với
nhau. Kho thông minh được quản lý thông qua các phần mềm chuyên dụng và
cần rất ít sự tham gia và hỗ trợ của con người.
Kho hàng thông minh được trang bị những thiết bị công nghệ cao ra đời
nhờ thành tựu của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 giúp thuận tiện trong quá


15
trình di chuyển hang hóa, kiểm sốt hàng tồn kho, tìm chính xác vị trí của các
sản phẩm và sắp xếp chúng một cách khoa học như robot lấy hàng tự động,
nhận dạng bằng mã vạch hoặc QR code, trí tuệ nhân tạo Al…
Bên cạnh đó vẫn cịn một số nơi sử dụng kho truyền thống vì chi phí đầu
tư ban đầu thấp dẫn đến hoàn vốn nhanh và mang lại sự linh hoạt tối đa trong
việc định vị và vận chuyển nên các trang thiết bị đồ dùng vẫn cịn lạc hậu và
thơ sơ, cần có nhân lực lớn để làm việc.
Để khắc phục được những nhược điểm đó và theo kịp thời đại bây giờ với
sự ra đời của các hệ thống xếp hàng hóa tự động, người ta có thể quản lý tốt
hàng hóa cũng như nhanh chóng trong việc lưu trữ và xuất hàng hóa ra khỏi
kho, các hệ thống kho tự động được sử dụng robot để vận chuyển hàng hóa,

điều này đồng nghĩa với việc đầu tư trang thiết bị hiện đại cho hệ thống kho
tốn khá nhiều chi phí cho việc vận chuyển hàng hóa nhưng bù lại là hàng hóa
được bảo quản tốt, thuận tiện cho việc quản lý và kiểm soát, tiết kiệm được
nhân công …
Nhằm đáp ứng nhu cầu sắp xếp sản phẩm, hàng hóa một cách tự động
giúp tiết kiệm thời gian và chi phí chúng em quyết định lựa chọn đề tài “Thiết
kế hệ thống phân loại sản phẩm theo mã QR”.
I.3 Cấu tạo của một hệ thống lưu kho tự động phân loại theo Qrcode
Hệ thống tự động hóa theo kho tự động được thiết kế gồm có: Một cơ cấu
trục có tay máy (Động cơ bước) chạy dọc theo đưởng ray (trục vitme) để vận
chuyển hàng. Cơ cấu tay máy có thể di chuyển lên xuống và ra vào để đưa
hàng vào các ngăn chứa hàng.
Kho tự động được cấu thành từ 3 thành phần:
 Hệ thống vận chuyển (lúc cơ cấu chuyển động).
 Hệ thống xuất nhập (lúc cơ cấu tay máy chuyển động).
 Hệ thống lưu giữ hàng.


16
I.3.1 Hệ thống vận chuyển
Nhiệm vụ của hệ thống vận chuyển là vận chuyển hàng từ vị trí nhận hàng
tới nơi có ơ để hàng trống khi ra lệnh nhập kho. Lấy lại hàng từ ơ có hàng
được chỉ định khi ra lệnh xuất kho.
 Yêu cầu cần nhanh, chính xác, an toàn, dễ dàng bảo dưỡng và lắp đặt.
 Giải pháp là các cơ cấu nâng hạ vận chuyển hàng từ nơi nhận tới ô
hàng yêu cầu.
Hiện nay hệ thống vận chuyển trong kho rất nhiều loại như: băng tải,
robot, máy nâng… tùy theo nhu cầu của nơi vận chuyển mà có những phương
thức vận chuyển hàng trong kho tương ứng. Để phù hợp với kinh tế và tầm
hiểu biết, nhóm đã chọn cơ cấu vận chuyển là động cơ bước có gắn tay máy

di chuyển trên 2 trục.

Hình 1.4 Cơ cấu tay máy vận chuyển sản phẩm vào kho

I.3.2 Hệ thống xuất nhập
 Nhiệm vụ của hệ thống xuật nhấp là nhận hàng và trả hàng:
 Yêu cầu nhanh, chính xác và an tồn.
 Giải pháp là qt mã vạch QR code, thẻ từ hoặc cảm biến.


17
 Trong mơ hình là hàng có gắn mã vạch QR code đi qua cảm biến hình
ảnh sau đó qt bằng phương pháp xử lý ảnh để nhận dạng là có hàng hóa đi
qua. Lúc này cơ cấu tay máy sẽ tự động đưa hàng về kho ô hàng đã được chỉ
định.
 Do nhiệm vụ của nó là nhập và xuất hàng nên quy trình sẽ là:
 Nhập hàng: Hàng được đưa vào, hệ thống hoặc người sử dụng ra lệnh
cho cơ cấu tay máy mang hàng đó tới một ô trống của kho. Sau khi cất hàng
vào đúng vị trí xong, cơ cấu tay máy quay về vị trí gốc để chờ vận chuyển
hàng được chuyển vào tiếp theo.
 Xuất hàng: Khi người lấy cần một loại hàng mong muốn, người điều
khiển sẽ chọn loại hàng cần trên hệ thống điều khiển, sau đó ra lệnh cho cơ
cấu tay máy tới ơ hàng đó lấy hàng trả về cho vị trí xuất hàng.

 Tìm hiểu về QR code

 Xử lý mã Qrcode
QR Code (mã QR) là viết tắt của Quick response code (Tạm dịch: Mã
phản hồi nhanh), hoặc có thể gọi là Mã vạch ma trận (Matrix-barcode) hay
Mã vạch 2 chiều (2D). Đây là một dạng thơng tin được mã hóa để hiển thị sao

cho máy có thể đọc được.
QR Code cho phép quét và đọc mã nhanh hơn bằng các thiết bị như máy
đọc mã vạch hoặc điện thoại có camera với ứng dụng cho phép quét mã, vô
cùng tiện lợi cho người dùng.