Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển hệ thống Pick and Place kết hợp camera | Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM

lOMoAR cPSD| 58886076
B Ộ GIÁO D Ụ C VÀ ĐÀO T Ạ O
TRƯ Ờ NG Đ Ạ I H Ọ C SƯ PH Ạ M K Ỹ THU Ậ T TP. H Ồ CHÍ MINH
KHOA ĐI Ệ N – ĐI Ệ N T Ử
B Ộ MÔN T Ự Đ Ộ NG ĐI Ề U KHI Ể N      Đ Ồ ÁN T Ố T NGHI Ệ P
ĐIỀ U KHI Ể N H Ệ TH Ố NG PICK AND PLACE K ẾT H Ợ P
CAMERA Ứ NG D Ụ NG S Ắ P X Ế P S Ả N PH Ẩ M GVHD: Th.S Phùng Sơn Thanh
SVTH: Nguy ễ n H ữ u Tú 20151428 Ph ạ m Quang Sang 20151095 Tp. H ồ Chí Minh tháng 7 năm 202 4 MoARc PSD |58886076 II lOMoAR cPSD| 58886076
TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN ----o0o---- Tp. HCM, ngày tháng năm
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên 1: Nguyễn Hữu Tú MSSV: 20151428
Họ và tên sinh viên 2: Phạm Quang Sang MSSV: 20151095 Chuyên ngành:
Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa Hệ đào tạo: Đại học chính quy Khóa: 2020 – 2024 Lớp: 20151CL4A
I. Tên đề tài: Điều khiển hệ thống Pick and Place kết hợp camera ứng dụng sắp xếp sản phẩm.
II. Nhiệm vụ và nội dung thực hiện.
- Tìm hiểu về nguyên lý và cách điều khiển động cơ Servo.
- Tìm hiểu về bộ động cơ servo và driver MR-J3-B. - Tìm hiểu PLC iQ.
- Thiết kế và thi công mô hình lắp đặt thiết bị trong thực tế.
- Xây dựng thuật toán điều khiển logic.
- Xây dựng chương trình điều khiển trên PLC.
- Thu thập kết quả thử nghiệm tìm ra mặt hạn chế và hướng phát triển của đề tài.
III. Ngày giao nhiệm vụ: 02/2024.
IV. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 01/07/2024.
V. Họ và tên GVHD: Th.S Phùng Sơn Thanh GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN III lOMoAR cPSD| 58886076
TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN ----o0o---- Tp. HCM, ngày tháng năm
LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên 1: Nguyễn Hữu Tú MSSV: 20151428
Họ và tên sinh viên 2: Phạm Quang Sang MSSV: 20151095
Tên đề tài: Điều khiển hệ thống Pick and Place kết hợp camera ứng dụng sắp xếp sản phẩm. Tuần/ngày Nội dung Xác nhận của GVHD Tuần 1
Gặp giáo viên Trưởng Ngành để nghe phổ
biến về đề tài làm đồ án, các yêu cầu cần thiết trong đồ án. Tuần 2
- GVHD xét duyệt đề tài.
- Viết tóm tắt về đề tài đã chọn: lí do chọn
đề tài, tính cấp thiết của đề tài, yêu cầu
thiết kế, các thông số cần thiết. Tuần 3
Tìm hiểu cơ sở lý thuyết về hệ thống phân
loại sản phẩm, các họ của CPU dòng Q, servo, driver. Tuần 4
Thi công cơ khí mô hình hệ thống bao gồm: - 2 trục servo. Tuần 5
- Van khí nén và xi lanh hút. - Băng tải. - Camera. Tuần 6
- Thiết kế phần điện.
- Tiến hành bố trí các thiết bị và đi dây Tuần 7 hoàn thành phần điện. IV lOMoAR cPSD| 58886076 Tuần 8
- Tiến hành cái đặt thống số driver động cơ, chạy jog kiểm tra. Tuần 9
- Thiết kế lưu đồ thuật toán. Tuần 10
- Viết code Python xác nhận vật. Tuần 11
- Viết chương trình PLC điều khiển cho Tuần 12 toàn hệ thống. - Mô phỏng màn hình HMI. Tuần 13 - Hoàn thiện mô hình. Tuần 14
Chạy thử nghiệm, kiểm tra và chỉnh sửa
chương trình điều khiển. Tuần 15 Viết báo cáo. Tuần 16
Làm Powerpoint thuyết trình, chỉnh sửa và hoàn thiện báo cáo. GV HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ và tên) V lOMoAR cPSD| 58886076
TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ VIỆT NAM
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN
ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC ----o0o---- Tp. HCM, ngày tháng năm
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ và tên sinh viên 1: Nguyễn Hữu Tú MSSV: 20151428
Họ và tên sinh viên 2: Phạm Quang Sang MSSV: 20151095 Chuyên ngành:
Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa Hệ đào tạo: Đại học chính quy Khóa: 2020 – 2024 Lớp: 20151CL4A
Họ và tên GVHD: Th.S Phùng Sơn Thanh
Tên đề tài: Điều khiển hệ thống Pick and Place kết hợp camera ứng dụng sắp xếp sản phẩm.
Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên:
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
Nhận xét về kết quả thực hiện ĐATN:
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
......................................................................................................................................... VI lOMoAR cPSD| 58886076
Những ưu điểm của ĐATN:
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
Những khuyết điểm của ĐATN (nếu có):
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
Đánh giá loại: ........................................................................................................
Điểm: ………………. (Bằng chữ: ...............) Kết luận: □ Được phép bảo vệ
□ Không được phép bảo vệ
TP. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm GV HƯỚNG DẪN (Ký & ghi rõ họ tên) VII lOMoAR cPSD| 58886076
TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ VIỆT NAM
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN
ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC ----o0o---- Tp. HCM, ngày tháng năm
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
Họ và tên sinh viên 1: Nguyễn Hữu Tú MSSV: 20151428
Họ và tên sinh viên 2: Phạm Quang Sang MSSV: 20151095 Chuyên ngành:
Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa Hệ đào tạo: Đại học chính quy Khóa: 2020 – 2024 Lớp: 20151CL4A
Họ và tên GVHD: Th.S Phùng Sơn Thanh
Tên đề tài: Điều khiển hệ thống Pick and Place kết hợp camera ứng dụng sắp xếp sản phẩm.
Nhận xét chung về nội dung đề tài:
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
Ý kiến kết luận (Ghi rõ nội dung cần bổ sung, điều chỉnh):
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
......................................................................................................................................... VIII lOMoAR cPSD| 58886076
.........................................................................................................................................
Đề nghị: □ Được bảo vệ □ Bổ sung để được bảo vệ □ Không được bảo vệ
Điểm: ………………. (Bằng chữ: ...............)
Câu hỏi phản biện (Giảng viên không cho SV biết trước)
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
TP. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm GV PHẢN BIỆN
(Ký & ghi rõ họ tên) IX lOMoAR cPSD| 58886076 LỜI CAM ĐOAN
Chúng tôi xin cam đoan các kết quả được đưa ra trong đồ án tốt nghiệp này là các kết quả
thu được trong quá trình tìm hiểu và nghiên cứu của nhóm chúng tôi với sự hướng dẫn của
Th.S Phùng Sơn Thanh, không sao chép bất kỳ kết quả nghiên cứu của các tác giả khác.
Nội dung nghiên cứu có tham khảo và sử dụng một số thông tin, tài liệu từ các nguồn tài
liệu đã được liệt kê trong danh mục các tài liệu tham khảo. Nếu sai tôi xin chịu mọi hình
thức kỷ luật theo quy định.
Sinh viên thực hiện đề tài Nguyễn Hữu Tú Phạm Quang Sang X lOMoAR cPSD| 58886076 LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành được đồ án tốt nghiệp của mình, đầu tiên cho phép nhóm sinh viên
xin được bày tỏ sự biết ơn đến các thầy cô Khoa Điện – Điện tử thuộc trường Đại học Sư
Phạm Kỹ Thuật Thành phố Hồ Chí Minh đã giảng dạy những kiến thức chuyên môn trong
quá trình học tập và nghiên cứu tại trường, tạo nhiều điều kiện giúp nhóm có nền tảng kiến
thức chuyên môn vững chắc để áp dụng vào đồ án hiện tại và công việc sau này. Xin gửi
lời cảm ơn chân thành đến thầy hướng dẫn Th.S Phùng Sơn Thanh đã tận tình hướng dẫn,
truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm cũng như những hỗ trợ cho nhóm trong suốt quá trình
thực hiện luận văn tốt nghiệp này.
Với sự hạn chế về thời gian cũng như kiến thức và kinh nghiệm, luận văn tốt nghiệp
của nhóm không thể tránh được những thiếu sót trong kết quả. Nhóm sinh viên rất mong
nhận được đóng góp ý kiến và định hướng của các thầy cô để đồ án của nhóm được hoàn thiện hơn.
Một lần nữa xin chân thành cảm ơn đến mọi người xung quanh, gia đình, người thân,
bạn bè và thầy cô đã và đang bên cạnh, ủng hộ chúng em trên con đường học tập, làm việc
và tìm ra những hướng đi mới trong tương lai.
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm Nhóm sinh viên Nguyễn Hữu Tú Phạm Quang Sang XI lOMoAR cPSD| 58886076 MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP .............................................................................. I
........................................................................................................................................... III
LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ................................................... IV
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN .............................................. VI
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN .............................................. VIII
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................. X
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................. XI
MỤC LỤC ...................................................................................................................... XII
DANH MỤC HÌNH ẢNH ..............................................................................................XV
DANH SÁCH BẢNG.................................................................................................. XVII
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN .......................................................................................... 18
1.1 Đặt vấn đề ................................................................................................................ 18
1.2 Mục tiêu ................................................................................................................... 19
1.3 Giới hạn đề tài .......................................................................................................... 19
1.4 Nội dung nghiên cứu ................................................................................................ 20
CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT .............................................................................. 21
2.1 Giới thiệu chung về PLC .......................................................................................... 21
2.1.1 Tổng quan về PLC ............................................................................................. 21
2.1.2 Đặc điểm của PLC ............................................................................................. 24
2.1.3 Vai trò của PLC .................................................................................................. 26
2.1.4 PLC dòng Q của hãng Mitsubishi ..................................................................... 26
2.2 Động cơ Servo .......................................................................................................... 28
2.2.1 Giới thiệu về Servo ............................................................................................ 28
2.2.2 Phân loại động cơ Servo .................................................................................... 29
2.2.3 Nguyên lý hoạt động của Servo Motor ............................................................. 30
2.2.4 Bộ điều khiển động cơ Servo ............................................................................ 32
2.3 Encoder..................................................................................................................... 34
2.3.1 Khái niệm về Encoder ....................................................................................... 34 XII lOMoAR cPSD| 58886076
2.3.2 Phân loại Encoder .............................................................................................. 35
2.3.3 Đặc điểm Encoder ............................................................................................. 36
2.4 Phương pháp điều khiển vị trí động cơ servo .......................................................... 38
2.5 Công nghệ thị giác máy tính .................................................................................... 39
2.5.1 Giới thiệu về thị giác máy ................................................................................. 39
2.5.2 Định nghĩa và vai trò của ảnh ............................................................................ 40
2.5.3 Các thuật toán xử lý ảnh ứng dụng trong hệ thống ........................................... 41
2.5.4 Thư viện OpenCV trong python ........................................................................ 44
2.5.5 Truyền thông giao tiếp MC-Protocol ................................................................. 45
2.5.6 Tổng quan về truyền thông giao tiếp MC-Protocol ........................................... 49
2.5.7 Truyền nhận data với MC-Protocol (frame 3E) ................................................ 50
CHƯƠNG 3 :THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG ............................................. 52
3.1 Yêu cầu hệ thống ...................................................................................................... 52
3.2 Thiết kế hệ thống ...................................................................................................... 52
3.2.1 Phần cơ khí ........................................................................................................ 52
3.2.2 Phần điện ........................................................................................................... 53
3.2.3 Sơ đồ đấu dây .................................................................................................... 71
3.3 Thi công mô hình ........................................................................................................ 71
3.3.1 Phần cơ khí ........................................................................................................ 71
3.3.2 Phần điện ........................................................................................................... 72
3.3.3 Mô hình hoàn thiện ........................................................................................... 73
CHƯƠNG 4 : GIẢI THUẬT VÀ CHƯƠNG TRÌNH .................................................. 74
4.1 Mô hình và hoạt động hệ thống ............................................................................... 74
4.1.1 Mô hình hệ thống ............................................................................................... 74
4.1.2 Hoạt động hệ thống ........................................................................................... 74
4.1.3 Giải thuật điều khiển ......................................................................................... 77
4.1.4 Lưu đồ giải thuật................................................................................................ 83
4.2 Phần mềm ................................................................................................................. 84
4.2.1 Phần mềm GX Works 2 ..................................................................................... 84
4.2.2 Phần mềm GT Designer 3 ................................................................................. 89 XIII lOMoAR cPSD| 58886076
4.2.3 Phần mềm Softgot2000 ..................................................................................... 90
4.2.4 Phần mềm Visual Studio Code .......................................................................... 92
CHƯƠNG 5 : KẾT QUẢ, NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ ............................................. 97
5.1 Kết quả ..................................................................................................................... 97
5.2 Nhận xét và đánh giá ................................................................................................ 98
CHƯƠNG 6 : KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ............................................. 99
6.1 Kết luận .................................................................................................................... 99
6.2 Hướng phát triển .................................................................................................... 100
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................ 101 XIV lOMoAR cPSD| 58886076 DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2. 1: Các dòng PLC ................................................................................................. 4
Hình 2. 2: Cấu tạo bộ điều khiển lập trình PLC ................................................................ 5
Hình 2. 3: PLC dòng Q hãng Mitsubishi .......................................................................... 9
Hình 2. 4: Động cơ Servo .............................................................................................. 11
Hình 2. 5: Drive Servo ................................................................................................... 15
Hình 2. 6: Encoder ......................................................................................................... 17
Hình 2. 7: Đĩa Encoder tuyệt đối.................................................................................... 17
Hình 2. 8: Đĩa Encoder tương đối .................................................................................. 18
Hình 2. 9: Ứng dụng thị giác máy tính ........................................................................... 21
Hình 2. 10: Chuyển ảnh từ RGB sang Gray ................................................................... 23
Hình 2. 11: Phân ngưỡng ảnh ........................................................................................ 24
Hình 2. 12: Phát hiện cạnh bằng phương pháp Canny .................................................... 25
Hình 2. 13: Giao tiếp mạng 7 tầng của OSI .................................................................... 27
Hình 2. 14: Các giao thức phổ biến nhất của mô hình TCP/IP........................................ 27
Hình 2. 15: TCP (Transmission Control Protocol) ......................................................... 29
Hình 2. 16: UDP (User Datagram Protocol) ................................................................... 30
Hình 3. 1: Sơ đồ phần cơ khí ......................................................................................... 34
Hình 3. 2: Sơ đồ khối hệ thống ...................................................................................... 36
Hình 3. 3: Cách kết nối Module QD75MH4 .................................................................. 41
Hình 3. 4: Bản vẽ khối CPU .......................................................................................... 44
Hình 3. 5: Kết nối giữa các Driver và Module QD75MH4 ............................................. 48
Hình 3. 6: Sơ đồ mạch động lực ..................................................................................... 51
Hình 3. 7: Sơ đồ mạch điều khiển .................................................................................. 51
Hình 3. 8: Hệ thống trục X,Y ......................................................................................... 52
Hình 3. 9: Hệ thống xi lanh khí nén ............................................................................... 52 XV lOMoAR cPSD| 58886076
Hình 3. 10: Hệ thống điện .............................................................................................. 52
Hình 3. 11: Mô hình hoàn thiện ..................................................................................... 53
Hình 4. 1: Lưu đồ hệ thống ............................................................................................ 62
Hình 4. 2: Tạo dự án mới bằng GX WORKS2 ............................................................... 63
Hình 4. 3: Giao diện lựa chọn kiểu kết nối ..................................................................... 64
Hình 4. 4: Cửa sổ chọn I/O ............................................................................................ 65
Hình 4. 5: Thiết bị được lựa chọn .................................................................................. 66
Hình 4. 6: Cài đặt IP kết nối Ethernet ............................................................................ 67
Hình 4. 7: Chọn kiểu giao tiếp MC Protocol .................................................................. 67
Hình 4. 8: Parameters đã cài đặt ..................................................................................... 68
Hình 4. 9: Biểu tượng phần mềm GT Designer3 ............................................................ 69
Hình 4. 10: Biểu tượng của ứng dụng sau khi cài đặt ..................................................... 69
Hình 4. 11: Giao diện bắt đầu ........................................................................................ 70
Hình 4. 12: Giao diện Manual ........................................................................................ 70
Hình 4. 13: Giao diện Auto ............................................................................................ 71
Hình 4. 14: Biểu tượng phần mềm Visual Studio Code .................................................. 72
Hình 4. 15: Giao diện phần mềm Visual Studio Code .................................................... 72
Hình 4. 16: Thư viện được sử dụng để lập trình xử lý ảnh và giao tiếp với PLC ............ 73
Hình 4. 17: Kết quả sau khi được xử lý ảnh ................................................................... 73
Hình 4. 18: Vật 1 được hút ............................................................................................ 74
Hình 4. 19: Đưa đến ô số 1 ............................................................................................ 74
Hình 4. 20 Về vị trí chờ ................................................................................................. 75
Hình 4. 21: Chuẩn bị hút vật thứ 2 ................................................................................. 75 XVI lOMoAR cPSD| 58886076 DANH SÁCH BẢNG
Bảng 3. 1: Thông số kỹ thuật C CP30-BA ..................................................................... 36
Bảng 3. 2: Thông số kỹ thuật nguồn 24VDC ................................................................. 36
Bảng 3. 3: Thông số cảm biến chữ U ............................................................................. 37
Bảng 3. 4: Thông số cảm biến tiệm cận ......................................................................... 37
Bảng 3. 5: Thông số Servo HF-KP23 ............................................................................. 38
Bảng 3. 6: Thông số Servo HG-KR13............................................................................ 38
Bảng 3. 7: Các module có khối PLC .............................................................................. 39
Bảng 3. 8: Thông số Base unit Q38B ............................................................................. 39
Bảng 3. 9: Thông số Power Supply Q61P ...................................................................... 39
Bảng 3. 10: Thông số CPU Q03UDE ............................................................................. 40
Bảng 3. 11: Thông số Positioning Module QD75MH4 .................................................. 41
Bảng 3. 12: Thông số kỹ thuật QY80 ............................................................................. 42
Bảng 3. 13: Thông số Servo Driver MR J3-10B............................................................. 43
Bảng 3. 14 Thông số kỹ thuật Van khí 3/2 ..................................................................... 45
Bảng 3. 15: Thông số kỹ thuật Van hút chân không ZK-08 ........................................... 45
Bảng 3. 16: Thông số kỹ thuật Digital Webcam ............................................................. 46
Bảng 3. 17: Thông số kỹ thuật cáp quang ...................................................................... 47
Bảng 3. 18: Thông số kỹ thuật cáp Ethernet ................................................................... 48
Bảng 3. 19: Thông số kỹ thuật cáp Encoder ................................................................... 49
Bảng 3. 20: Thông số kỹ thuật cáp nguồn ...................................................................... 49
Bảng 3. 21: Thông số kỹ thuật THK KR30H ................................................................. 50
Bảng 3. 22: Thông số kỹ thuật băng tải .......................................................................... 50 XVII GVHD: PHÙNG SƠN THANH CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề
Trong bối cảnh cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, sự phát triển mạnh mẽ của công
nghệ tự động hóa đã và đang tạo ra những thay đổi to lớn trong các ngành công nghiệp.
Các doanh nghiệp không ngừng tìm kiếm các giải pháp tiên tiến để tối ưu hóa quy trình
sản xuất, giảm thiểu chi phí và nâng cao năng suất. Một trong những công nghệ nổi bật
nhất hiện nay là hệ thống Pick and Place (lấy và đặt), đặc biệt khi kết hợp với công
nghệ nhận diện hình ảnh từ camera.
Hệ thống Pick and Place đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, từ sản
xuất điện tử đến chế biến thực phẩm, nhằm tăng cường tính tự động hóa và giảm sự
can thiệp của con người. Tuy nhiên, khi tích hợp thêm công nghệ camera, khả năng của
hệ thống này được nâng lên một tầm cao mới. Camera không chỉ giúp nhận diện chính
xác vị trí, hình dạng và tình trạng của sản phẩm mà còn cung cấp dữ liệu để hệ thống
có thể thực hiện các thao tác lấy và đặt sản phẩm vào hộp một cách nhanh chóng và chính xác.
Nhu cầu tự động hóa quy trình sắp xếp và đóng gói sản phẩm đang ngày càng
trở nên cấp thiết, đặc biệt trong bối cảnh các doanh nghiệp đang đối mặt với áp lực phải
giảm chi phí nhân công và nâng cao chất lượng sản phẩm. Tuy nhiên, việc triển khai
hệ thống Pick and Place kết hợp camera đòi hỏi phải vượt qua nhiều thách thức kỹ
thuật, từ việc tích hợp phần cứng và phần mềm đến việc đảm bảo độ chính xác và ổn định của hệ thống.
Nghiên cứu và phát triển hệ thống này không chỉ nhằm mục đích cải thiện hiệu
quả sản xuất mà còn mở ra nhiều cơ hội mới cho các doanh nghiệp trong việc cạnh
tranh trên thị trường toàn cầu. Tiểu luận này sẽ đi sâu vào phân tích các phương pháp
tích hợp công nghệ nhận diện hình ảnh với hệ thống Pick and Place, đánh giá các thách
thức kỹ thuật và đưa ra các giải pháp cụ thể. Qua đó, tiểu luận hy vọng sẽ cung cấp một cái nhìn
BỘ MÔ TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN 1
toàn diện và chi tiết về tiềm năng và ứng dụng của hệ thống này trong việc sắp xếp sản
phẩm vào hộp, với tên đề tài: " Hệ Thống Pick and Place Kết Hợp Camera Ứng
Dụng Sắp Xếp Sản Phẩm". 1.2 Mục tiêu
Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu, phát triển và đánh giá hiệu quả của một hệ
thống tự động có khả năng nhận diện và sắp xếp sản phẩm vào hộp một cách chính xác và nhanh chóng.
 Thiết kế cơ cấu cơ khí và hệ thống điều khiển để đảm bảo độ chính xác và
ổn định trong quá trình vận hành.
 Lựa chọn và tích hợp các linh kiện cần thiết như động cơ servo, bộ điều
khiển servo, driver, cảm biến,camera và các bộ phận cơ khí liên quan.
 Ứng dụng công nghệ nhận diện hình ảnh qua camera để xác định chính xác
vị trí của sản phẩm trên băng chuyền.
 Thực hiện kiểm tra và đánh giá hiệu quả của hệ thống về tốc độ, độ chính
xác và độ tin cậy trong quá trình sắp xếp sản phẩm. 1.3 Giới hạn đề tài
Đề tài chỉ dừng lại ở việc nghiên cứu thử nghiệm, thực hiện và xây dựng trên mô
hình có kích thước nhỏ so với thực tế, vận hành với các yêu cầu điều khiển, các chế độ
vận hành đơn giản đã đặt ra. Mô hình sử dụng đầu hút để gắp vật nên chỉ có thể sử
dụng vật có bề mặt tương đối bằng phẳng, cứng, kích thước phù hợp và có màu trắng
để hạn chế nhiễu khi vật đi qua camera. 1.4 Nội dung nghiên cứu  Chương 1: Giới thiệu
Chương này trình bày đặt vấn đề dẫn nhập của đề tài, lý do chọn đề tài, mục
tiêu, nội dung nghiên cứu, các giới hạn thông số và bố cục đồ án. 
Chương 2: Tổng quan lí thuyết
Trình bày cơ sở lý thuyết về PLC; Tổng quát về AC Servo;Thị giác máy tính. 
Chương 3: Thiết kế và thi công hệ thống
Trình bày về phương pháp tính toán lựa chọn thiết bị cho mô hình. Thi công
mô hình từ khâu cơ khí, lắp ráp và kết nối các thiết bị với nhau. Kiểm tra độ an
toàn về điện, tránh ảnh hưởng tới con người và thiết bị. Giải thích các thông số thiết bị. 
Chương 4: Giải thuật và chương trình điều khiển
Mô tả hệ thống và giải thuật điều khiển, trình bày lưu đồ giải thuật. Các phần
mềm và các bước tạo nên chương trình cho hệ thống. 
Chương 5: Kết quả, nhận xét và đánh giá
Trình bày kết quả của quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài. Đồng thời,
cũng trình bày các lỗi đã gặp trong quá trình làm đồ án và hướng giải quyết, cũng
như hạn chế của quá trình nghiên cứu để từ đó có những đánh giá và rút ra những
bài học kinh nghiệm áp dụng trong tương lai. 
Chương 6: Kết luận và hướng phát triển của đề tài
Kết luận sau khi hoàn thành mô hình. Nêu ra những ưu, nhược điểm của mô
hình và hướng phát triển của nó trong tương lai.
CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 Giới thiệu chung về PLC 2.1.1 Tổng quan về PLC
PLC là viết tắt của “Programmable Logic Controller”, là một thiết bị điều
khiển logic được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống tự động hóa công nghiệp để
điều khiển và giám sát các quá trình sản xuất và hoạt động khác. PLC được lập trình
để thực hiện các chức năng điều khiển khác nhau, sử dụng các ngôn ngữ lập trình
như ladder logic, instruction list, function block diagram và structured text. PLC có
thể được kết nối với các thiết bị đầu vào và đầu ra để giám sát và điều khiển các tín
hiệu và trạng thái của các thiết bị khác nhau, bao gồm cả cảm biến, van, động cơ và
các thiết bị khác. Với khả năng lập trình và tính linh hoạt, PLC đã trở thành một
công cụ quan trọng trong ngành công nghiệp để cải thiện hiệu suất sản xuất và độ
tin cậy của các quá trình tự động hóa. Hình 2. 1: Các dòng PLC