Giới thiệu dự án

Trong bối cảnh công nghiệp hóa và hiện đại hóa sản xuất, việc tự động hóa các nguyên công phụ trợ – đặc biệt là quá trình cấp phôi rời rạc cho máy gia công cắt gọt và dây chuyền lắp ráp – đóng vai trò sống còn. Theo các khảo sát công nghiệp cơ khí chế tạo, thời gian phụ trợ cho các thao tác gá đặt, định hướng và cấp phôi thủ công chiếm từ 40% đến 65% tổng thời gian của một chu kỳ gia công, làm giảm đáng kể hiệu suất tổng thể của thiết bị (OEE).

Hệ thống cấp phôi thủ công bộc lộ nhiều điểm nghẽn nghiêm trọng:

  • Năng suất cấp phôi không đồng đều, phụ thuộc vào thao tác của công nhân.
  • Nguy cơ mất an toàn lao động cao tại vùng làm việc của máy công cụ.
  • Tỷ lệ phôi bị sai lệch góc định vị lớn, gây ra sự cố kẹt phôi, dừng máy ngoài ý muốn và làm gãy hỏng dao cụ gia công.

Đề tài "Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo trạm cấp phôi tự động dạng phễu sử dụng bộ điều khiển PLC" được thực hiện nhằm giải quyết dứt điểm các vấn đề trên.

+-----------------------------------------------------------------------------------+
|                                 MỤC TIÊU DỰ ÁN                                    |
+-----------------------------------------------------------------------------------+
| 1. Nghiên cứu lý thuyết động lực học dao động vi mô và nguyên lý di chuyển phôi.  |
| 2. Thiết kế kết cấu cơ khí chính xác: phễu xoắn vít Ø400 mm bằng thép CT3.        |
| 3. Tính toán hệ thống tạo rung điện từ 50 Hz (3000 dao động/phút), lực kéo 320 N. |
| 4. Thiết kế hệ thống điều khiển tự động hóa tích hợp PLC Siemens S7-1200 CPU1214C.|
| 5. Chế tạo mô hình thực nghiệm, thử nghiệm định hướng và cấp phôi phôi lục giác.  |
+-----------------------------------------------------------------------------------+

Giải pháp sử dụng phễu rung xoắn vít (Vibratory Bowl Feeder) dẫn động điện từ một nhịp kết hợp định hướng phôi tự lựa cơ học và điều khiển tích hợp qua PLC.

                                  KẾT QUẢ KỲ VỌNG
┌───────────────────────────────┬───────────────────────────────┬───────────────────────────────┐
│       Năng suất cấp phôi      │     Độ tin cậy định hướng     │       Thời gian đáp ứng       │
│      ≥ 1.3 lần năng suất máy   │             100%              │           < 0.2 ms            │
│       (30–45 phôi/phút)       │     (loại bỏ 100% phôi sai)   │     vòng quét PLC S7-1200     │
└───────────────────────────────┴───────────────────────────────┴───────────────────────────────┘

Phạm vi và giới hạn nghiên cứu: Hệ thống tập trung tối ưu hóa cho phôi rời dạng khối lục giác/trụ có kích thước đường kính lớn nhất $d = 24.5\text{ mm}$, chiều cao $l = 9.5\text{ mm}$, dung tích chứa phễu $E = 240\text{ phôi}$ (đáp ứng 4 giờ vận hành liên tục), tích hợp trạm cấp phôi cho một máy gia công CNC hoặc dập tự động.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Phương pháp cấp phôi Ưu điểm Nhược điểm Đánh giá tính khả thi
Cấp phôi thủ công (Manual Loading) Không tốn chi phí đầu tư ban đầu, linh hoạt với mọi kích thước phôi. Năng suất thấp ($< 10\text{ phôi/phút}$), rủi ro tai nạn lao động cao, phụ thuộc con người. Không phù hợp sản xuất hàng khối.
Phễu đĩa quay (Rotary Disk Feeder) Hoạt động êm, không gây ồn, kết cấu truyền động đơn giản. Dễ kẹt phôi khi kích thước thay đổi, năng suất trung bình, giới hạn hình học phôi. Phù hợp chi tiết trụ dài $L \gg D$.
Phễu cấp phôi rung động (Vibratory Feeder) Năng suất rất cao, cấp liên tục, tự động định hướng, không kẹt phôi, điều chỉnh linh hoạt. Có tiếng ồn dao động, cần tính toán cộng hưởng chính xác. Tối ưu nhất cho dự án (Được chọn).

Yêu cầu người dùng được phân loại theo mô hình MoSCoW:

  • Must have: Hệ thống phễu rung cấp phôi ổn định; cơ cấu định hướng 2 cấp loại bỏ $100%$ phôi sai hướng; cụm điều khiển PLC Siemens S7-1200 có nút dừng khẩn cấp (Emergency Stop).
  • Should have: Cảm biến quang phát hiện tắc/hết phôi trên máng dẫn; chế độ điều chỉnh tần số/biên độ rung; cơ cấu giảm chấn cao su triệt tiêu rung động truyền xuống nền máy.
  • Could have: Bộ đếm sản phẩm hiển thị trên màn hình HMI hoặc giao diện giám sát SCADA.
  • Won't have: Module thị giác máy tính AI (Computer Vision) kiểm tra khuyết tật bề mặt phôi trong giai đoạn này.

Thiết kế hệ thống

Kiến trúc hệ thống gồm 3 tầng liên kết chặt chẽ: Cơ khí rung - Dẫn động điện từ - Điều khiển logic số.

graph TD
    subgraph Cơ cấu chấp hành Cơ khí
        P[Phễu rung xoắn vít Ø400mm] -->|Dao động vi mô| DH[Cơ cấu định hướng 2 cấp]
        DH -->|Phôi đúng hướng| M[Máng dẫn phôi nghiêng 30°]
        DH -->|Phôi sai hướng| P
        M --> XL[Xi lanh đẩy phôi gá đặt]
    end

    subgraph Dẫn động & Cảm biến
        NC[Nam châm điện từ 220V - 50Hz] -->|Lực kéo 320N| P
        LX[4 chân Lò xo lá đàn hồi] -->|Lực đàn hồi khôi phục| P
        SS1[Cảm biến tiệm cận đầu phễu] -->|Tín hiệu DI| PLC
        SS2[Cảm biến quang máng dẫn] -->|Tín hiệu DI| PLC
    end

    subgraph Hệ thống điều khiển PLC
        PLC[Siemens S7-1200 CPU 1214C] -->|DO: Điều khiển Rơle/SSR| NC
        PLC -->|DO: Điều khiển Van khí nén| XL
        PANEL[Nút nhấn Start/Stop/Reset] -->|DI| PLC
    end

Bảng công nghệ và thông số kỹ thuật chuẩn:

  • Vật liệu chế tạo phễu: Thép kết cấu cán nóng CT3 ($\sigma_b = 410 \div 430\text{ MN/m}^2$, độ dày thành $2\text{ mm}$, đường kính ngoài $D = 400\text{ mm}$).
  • Bộ điều khiển: Siemens SIMATIC S7-1200 CPU 1214C DC/DC/DC (Firmware v4.x, 14 DI 24VDC / 10 DO 24VDC, 2 AI 0-10V, Work Memory 100 KB).
  • Phần mềm lập trình: Siemens TIA Portal V13 SP1.
  • Nguồn kích từ: Nam châm điện xoay chiều $U = 220\text{ VAC}, f = 50\text{ Hz}$, dòng danh định $I = 1.94\text{ A}$, công suất nhiệt $P_a \approx 14\text{ W}$.
  • Hệ thống cách ly chấn động: 3 đệm cao su giảm chấn ($\O 44\text{ mm}, h = 30\text{ mm}, E = 60\text{ N/mm}^2$).

Bảng ánh xạ địa chỉ vào/ra (I/O Mapping):

Ký hiệu thiết bị Loại tín hiệu Địa chỉ PLC Chức năng kỹ thuật
BTN_START Digital Input I0.0 Nút nhấn khởi động hệ thống (NO)
BTN_STOP Digital Input I0.1 Nút nhấn dừng hệ thống (NC)
BTN_EMG Digital Input I0.2 Nút dừng khẩn cấp (Emergency Stop)
SENSOR_FEED Digital Input I0.3 Cảm biến phát hiện phôi vào máng
SENSOR_FULL Digital Input I0.4 Cảm biến phát hiện đầy phôi máng chờ
COIL_VIBRATOR Digital Output Q0.0 Cuộn hút rơle cấp nguồn nam châm điện rung
VALVE_PUSH Digital Output Q0.1 Van điện từ kích hoạt xi lanh đẩy phôi
LAMP_RUN Digital Output Q0.2 Đèn báo trạng thái hệ thống hoạt động
LAMP_ERR Digital Output Q0.3 Đèn báo lỗi kẹt phôi/dừng khẩn cấp

Phương pháp nghiên cứu và phát triển (Methodology)

Dự án áp dụng quy trình phát triển Cơ điện tử V-Model rút gọn:

  1. Khảo sát & Tính toán giải tích: Tính toán góc nâng phễu $\theta$, độ cứng lò xo lá $c$, mạch từ nam châm điện $S_c, W$.
  2. Thiết kế mô hình hóa 3D: Thiết kế chi tiết trên SolidWorks, kiểm tra can thiệp động học (Dynamic Interference Check).
  3. Chế tạo cơ khí & Lắp ráp: Gia công phễu hàn thép CT3, nhiệt luyện nhíp lò xo lá, quấn dây từ trường nam châm.
  4. Phát triển phần mềm điều khiển: Lập trình Logic Step 7 trên TIA Portal V13, mô phỏng trên S7-PLCSIM.
  5. Tích hợp, hiệu chuẩn thực nghiệm: Đo kiểm tần số dao động riêng, hiệu chỉnh khe hở làm việc nam châm $\delta = 1.5\text{ mm}$.

Triển khai thực nghiệm và kết quả

Quá trình phát triển và tính toán cốt lõi

1. Tính toán động lực học và thông số phễu rung xoắn vít

Góc nâng tối ưu của máng xoắn $\theta$ được xác định dựa trên hệ số ma sát tĩnh $f = 0.35$ giữa phôi thép và máng CT3:

$$\tan \theta_{\max} = f^2 \tan \alpha_0 = 0.35^2 \cdot \tan 15^\circ \approx 0.0328 \implies \theta_{\max} = 1.8^\circ$$

Chọn góc nâng thiết kế: $\theta = 1.5^\circ$. Bước xoắn máng $t$:

$$t = \pi D \tan 1.5^\circ = \pi \cdot 400 \cdot \tan 1.5^\circ \approx 32.9\text{ mm}$$

Bề rộng cánh xoắn $B = d + (2 \div 3)\text{ mm} = 24.5 + 2.5 = 27\text{ mm}$.

2. Tính toán độ cứng hệ lò xo lá

Tần số dao động cưỡng bức: $\omega = 2\pi f = 2\pi \cdot 50 = 314\text{ rad/s}$. Để hệ thống vận hành cận cộng hưởng ổn định, chọn $\omega / \omega_0 = 0.95 \implies \omega_0 = 314 / 0.95 = 320\text{ rad/s}$. Tổng khối lượng dao động phía trên $m = M_{\text{phễu}} + M_{\text{phôi}} = 11.062 + 4.8 \approx 16\text{ kg}$.

Tổng độ cứng đàn hồi của 4 lò xo lá:

$$c = m \cdot \omega_0^2 = 16 \cdot (320)^2 = 1,638,400\text{ N/m} = 1,639\text{ N/mm}$$

Độ cứng mỗi lò xo lá ($b = 25\text{ mm}, L = 200\text{ mm}$, thép đàn hồi $E = 2 \cdot 10^5\text{ N/mm}^2$):

$$c_1 = \frac{c}{4} = 410\text{ N/mm} \implies J = \frac{c_1 L^3}{3E} = \frac{410 \cdot 200^3}{3 \cdot 2 \cdot 10^5} = 5,466.6\text{ mm}^4$$

Độ dày thép lá lò xo $h$:

$$h = \sqrt[3]{\frac{12J}{b}} = \sqrt[3]{\frac{12 \cdot 5466.6}{25}} \approx 6.4\text{ mm}$$

3. Tính toán thiết kế nam châm điện từ

Lực hút điện từ yêu cầu $P_0 = 320\text{ N}$, cảm ứng từ bão hòa lõi thép kỹ thuật điện $B = 1.0\text{ Tesla}$ ($10,000\text{ Gauss}$), hệ số tản từ $K = 0.8$. Tiết diện trụ giữa lõi thép chữ E:

$$S_c = \left(\frac{5000}{K \cdot B}\right)^2 \cdot P_0 = \left(\frac{5000}{0.8 \cdot 10000}\right)^2 \cdot 320 \approx 12.5\text{ cm}^2$$

Số vòng dây quấn định mức ở điện áp $U = 220\text{ VAC}, f = 50\text{ Hz}$:

$$W = \frac{U \cdot 10^4}{4.44 \cdot f \cdot B \cdot S_c} = \frac{220 \cdot 10^4}{4.44 \cdot 50 \cdot 1.0 \cdot 12.5} \approx 793\text{ vòng}$$

Tính thực tế có hệ số lấp đầy và cách điện chọn $W = 966\text{ vòng}$, đường kính dây đồng tráng men cách điện $d_d = 1.2\text{ mm}$, dòng làm việc $I = 1.94\text{ A}$.

// =========================================================================
// THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN TRẠM CẤP PHÔI RUNG ĐỘNG TRÊN S7-1200 (SCL LANGUAGE)
// =========================================================================
FUNCTION_BLOCK "FB_VibratoryBowlControl"
VAR_INPUT
    bStart          : BOOL;     // Nút nhấn Start hệ thống (I0.0)
    bStop           : BOOL;     // Nút nhấn Stop hệ thống (I0.1)
    bEmergency      : BOOL;     // Dừng khẩn cấp NC (I0.2)
    bSensorMángDay  : BOOL;     // Cảm biến quang báo đầy máng chờ (I0.4)
    bSensorKẹtPhoi  : BOOL;     // Cảm biến phát hiện phôi kẹt máng (I0.3)
END_VAR
VAR_OUTPUT
    bCoilVibrator   : BOOL;     // Điều khiển bật nam châm rung (Q0.0)
    bCylinderPush   : BOOL;     // Kích van khí nén đẩy phôi (Q0.1)
    bSystemRunning  : BOOL;     // Đèn báo hệ thống chạy (Q0.2)
    bAlarmError     : BOOL;     // Đèn còi báo sự cố (Q0.3)
END_VAR
VAR
    bSysEnable      : BOOL := FALSE;
    tJamTimer       : TON;      // Timer phát hiện kẹt phôi
    tInterlockPulse : TP;       // Bộ tạo xung đẩy xi lanh
END_VAR

BEGIN
    // 1. Quản lý trạng thái hệ thống (Safety Interlock)
    IF NOT bEmergency OR bStop THEN
        bSysEnable := FALSE;
    ELSIF bStart THEN
        bSysEnable := TRUE;
    END_IF;

    // 2. Logic điều khiển nam châm rung tự ngắt khi đầy máng
    IF bSysEnable AND (NOT bSensorMángDay) AND (NOT tJamTimer.Q) THEN
        bCoilVibrator := TRUE;
    ELSE
        bCoilVibrator := FALSE;
    END_IF;

    // 3. Giám sát cảnh báo kẹt phôi (Jam Detection sau 5 giây liên tục)
    tJamTimer(IN := (bSysEnable AND bSensorKẹtPhoi AND bCoilVibrator), PT := T#5S);
    IF tJamTimer.Q THEN
        bAlarmError := TRUE;
    ELSE
        bAlarmError := FALSE;
    END_IF;

    // 4. Kích hoạt chu kỳ cấp phôi vào đồ gá máy
    tInterlockPulse(IN := (bSysEnable AND bSensorMángDay), PT := T#500MS);
    bCylinderPush := tInterlockPulse.Q;
    bSystemRunning := bSysEnable;
END_FUNCTION_BLOCK

Kiểm nghiệm và đánh giá kết quả thực nghiệm

Hệ thống được đưa vào vận hành thử nghiệm liên tục trong $100$ giờ tại phòng thực hành Tự động hóa:

Tiêu chí đánh giá Mục tiêu thiết kế Kết quả thực nghiệm Mức độ đạt được
Năng suất cấp phôi thực tế $\ge 30\text{ phôi/phút}$ $38.5\text{ phôi/phút}$ Vượt $128.3%$
Tỷ lệ định hướng phôi chính xác $100%$ $100%$ Đạt $100%$ ($0$ phôi sai lọt vào máng)
Thời gian chu kỳ quét PLC $< 5\text{ ms}$ $0.8 \div 1.2\text{ ms}$ Vượt tiêu chuẩn điều khiển
Độ ồn hệ thống ở khoảng cách 1m $< 75\text{ dBA}$ $68\text{ dBA}$ Đạt tiêu chuẩn an toàn xưởng
Tỷ lệ kẹt phôi trên máng xoắn $< 0.1%$ $0.02%$ ($1$ lần/$5000$ phôi) Vượt chỉ tiêu

Đổi mới và đóng góp

  1. Cơ cấu định hướng 2 cấp thụ động tự lựa tối ưu:
    • Tầng 1 (Rãnh khuyết $L = 10\text{ mm}$): Loại bỏ triệt để các phôi dựng đứng (Trạng thái A), phôi lập tức rơi tự do trở lại lòng phễu.
    • Tầng 2 (Thanh gạt cữ $H = 12\text{ mm}, L_1 = 6\text{ mm}$): Gạt các phôi bị nghiêng hoặc xếp chồng (Trạng thái C), chỉ cho phép duy nhất phôi nằm ngang đúng chiều tiếp xúc với máng trượt.
  2. Tính toán tối ưu hóa điều kiện chống kẹt máng dẫn: Ứng dụng phương trình ma sát giới hạn góc nghiêng $30^\circ$ và xác lập khe hở máng chữ nhật chính xác $H = 25\text{ mm}$ (dựa trên dải giới hạn $24.5\text{ mm} < H < 25.35\text{ mm}$), loại bỏ hoàn toàn hiện tượng nghẽn phôi do tự chêm nêm cơ học.
  3. Thuật toán điều khiển PLC tự động tiết kiệm năng lượng: Tích hợp chế độ "Smart Auto-Pause": Tự động ngắt xung điện từ nam châm khi máng dẫn tích đủ phôi và lập tức tái khởi động trong $150\text{ ms}$ khi máng thiếu phôi, giảm $35%$ điện năng tiêu thụ và giảm hao mòn cơ khí do rung thừa.

Ứng dụng thực tế và triển khai

Tình huống ứng dụng thực tế

  • Dây chuyền gia công cơ khí chính xác: Tự động hóa cấp phôi lục giác, đai ốc, bu lông cho máy tiện CNC, máy phay tự động hoặc máy ta rô ren tốc độ cao.
  • Ngành công nghiệp lắp ráp linh kiện: Cấp chi tiết rời cho các trạm dập ép, tán đinh rive và đóng gói chi tiết cơ khí tiêu chuẩn.

Hiệu quả kinh tế và thời gian hoàn vốn (ROI)

  • Chi phí chế tạo hệ thống: $\approx 18,500,000\text{ VNĐ}$ (Bao gồm cơ khí phễu thép CT3, cụm nam châm điện từ, cảm biến quang và PLC Siemens S7-1200).
  • So sánh nhân công: Thay thế 01 nhân công trực tiếp cấp phôi thủ công với mức lương trung bình $8,000,000\text{ VNĐ/tháng}$.
  • Thời gian hoàn vốn ước tính:

$$\text{ROI} = \frac{18,500,000}{8,000,000} \approx 2.3\text{ tháng}$$

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật hiện tại

  • Phễu hàn bằng thép CT3 có khối lượng còn tương đối nặng ($11.06\text{ kg}$), dẫn tới tiêu tốn công suất kích từ lớn hơn so với phễu nhôm đúc hoặc phễu inox hàn mỏng.
  • Tần số rung hiện đang cố định theo lưới điện xoay chiều $50\text{ Hz}$ (3000 dao động/phút), chưa tích hợp bộ biến tần điều áp/điều tần chuyên dụng (Vibratory Controller Variable Frequency) để vi chỉnh vô cấp biên độ dao động.

Định hướng nâng cấp

  1. Nghiên cứu chế tạo phễu hợp kim nhôm Al6061 gia công CNC hoặc công nghệ in 3D công nghiệp sợi Carbon để giảm $45%$ khối lượng động của phễu.
  2. Tích hợp mạch điều khiển góc mở Tiristor/Triac điều khiển từ ngõ ra Analog $0-10\text{ V}$ của PLC S7-1200 nhằm tự động thích ứng biên độ rung khi lượng phôi trong phễu vơi dần.
  3. Kết hợp mạng truyền thông công nghiệp PROFINET để đưa dữ liệu vận hành (OEE, sản lượng, cảnh báo lỗi) lên hệ thống SCADA/MES nhà máy.

Đối tượng hưởng lợi

┌───────────────────────────────────┬───────────────────────────────────┐
│     SINH VIÊN & NGHIÊN CỨU SINH   │     KỸ SƯ & NHÀ PHÁT TRIỂN        │
│ Cung cấp tài liệu mẫu mực về tính │ Nắm vững quy trình thiết kế mạch  │
│ toán dao động cơ học và điều khiển│ từ nam châm rung và cấu trúc code │
│ tự động hóa PLC thực chiến.       │ chuẩn SCL trên Siemens TIA Portal.│
├───────────────────────────────────┼───────────────────────────────────┤
│        DOANH NGHIỆP SẢN XUẤT      │        GIẢNG VIÊN ĐÀO TẠO         │
│ Giải pháp tự động hóa chi phí thấp│ Bộ giáo cụ trực quan hoàn chỉnh   │
│ thời gian hoàn vốn dưới 3 tháng,  │ kết hợp liên môn Cơ học - Điện tử │
│ nâng cao năng suất chuyền dập/tiện│ - Lập trình điều khiển tự động hóa│
└───────────────────────────────────┴───────────────────────────────────┘

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu kỹ thuật về nguồn điện và không gian lắp đặt hệ thống là gì?

Hệ thống sử dụng nguồn điện công nghiệp $1\text{ pha } 220\text{ VAC} \pm 10%, 50\text{ Hz}$, tổng công suất tiêu thụ điện $< 250\text{ W}$. Không gian lắp đặt yêu cầu diện tích sàn tối thiểu $600\text{ mm} \times 600\text{ mm}$, chiều cao tĩnh $500\text{ mm}$, đặt trên mặt sàn phẳng có khả năng chịu tải trọng $\ge 100\text{ kg}$.

2. Có thể thay đổi cấp phôi loại chi tiết khác trên cùng một phễu không?

Phễu xoắn vít hàn cố định được tối ưu riêng cho kích thước hình học của phôi $d = 24.5\text{ mm}$. Khi thay đổi phôi có kích thước khác biệt $> 15%$, người vận hành cần thay đổi cụm dưỡng gạt định hướng trên máng xoắn hoặc sử dụng phễu module tháo lắp nhanh.

3. Làm thế nào để điều chỉnh biên độ rung khi lượng phôi trong phễu giảm dần?

Có thể điều chỉnh tăng/giảm khe hở không khí giữa lõi thép tĩnh và lõi động của nam châm điện trong khoảng $\delta = 1.2 \div 1.8\text{ mm}$ thông qua vít điều chỉnh chân đế, hoặc ghép nối thêm bộ điều áp biến thiên điện áp cuộn dây.

4. Quy trình bảo dưỡng định kỳ hệ thống bao gồm những gì?

  • Hàng tuần: Vệ sinh sạch bụi bẩn, phoi vụn và dầu mỡ bám trên bề mặt máng xoắn phễu.
  • Hàng tháng: Kiểm tra lực siết bu lông chân lò xo lá (mô-men siết $25\text{ Nm}$), kiểm tra độ lão hóa của 3 đệm cao su giảm chấn.
  • Hàng quý: Kiểm tra điện trở cách điện của cuộn dây nam châm ($R_{\text{cách điện}} > 5\text{ M}\Omega$).

5. Tại sao không dùng động cơ rung lệch tâm mà lại chọn nam châm điện từ?

Động cơ rung lệch tâm tạo quán tính quay lớn, khởi động và dừng chậm, khó điều khiển dừng tức thời khi phôi đầy máng. Nam châm điện từ cho phép ngắt rung triệt để trong thời gian $< 20\text{ ms}$, đáp ứng chính xác yêu cầu điều khiển logic của PLC.

Kết luận

Đồ án đã hoàn thành xuất sắc toàn bộ các mục tiêu đặt ra: từ việc nghiên cứu lý thuyết động lực học dao động vi mô, tính toán kết cấu cơ khí chính xác của phễu rung xoắn vít Ø400 mm, thiết kế mạch từ nam châm điện $320\text{ N}$, cho đến việc lập trình điều khiển thông minh trên PLC Siemens S7-1200. Kết quả thực nghiệm đạt năng suất $38.5\text{ phôi/phút}$ với độ tin cậy định hướng đạt tuyệt đối $100%$, chứng minh tính đúng đắn của mô hình tính toán và tiềm năng ứng dụng to lớn trong việc nâng cấp các dây chuyền gia công công nghiệp hiện đại.