Giới thiệu dự án

Trong kỷ nguyên phát triển mạnh mẽ của thương mại điện tử, chuỗi cung ứng và logistics toàn cầu, nhu cầu đóng gói, cố định kiện hàng hóa đạt chuẩn an toàn vận chuyển tăng trưởng với tốc độ bình quân trên 12%/năm. Tại các mắt xích sản xuất công nghiệp và nông nghiệp (đóng gói rau củ, thực phẩm, linh kiện điện tử, thùng carton), công đoạn buộc đai và đóng gói quyết định trực tiếp đến tính nguyên vẹn của sản phẩm khi lưu kho và vận tải.

Tuy nhiên, thực trạng tại các doanh nghiệp vừa và nhỏ (SMEs) cùng các hợp tác xã nông sản cho thấy:

  • Buộc thủ công bằng tay: Năng suất thấp (chỉ đạt 3–4 kiện/phút), chất lượng mối buộc không đồng đều, tốn kém chi phí nhân công (chiếm tới 30–40% chi phí vận hành đóng gói) và gây biến dạng sản phẩm do lực siết không được kiểm soát chuẩn xác.
  • Máy đóng đai công nghiệp nhập khẩu nguyên chiếc: Chi phí đầu tư ban đầu quá cao (dao động từ 80 đến trên 150 triệu đồng), kích thước cồng kềnh, thiếu tính năng linh hoạt trong việc tùy chỉnh độ dài dây phóng ra và khó khăn trong bảo trì linh kiện nội địa.

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tự động hóa công nghiệp thực hiện đề tài "Thiết kế điều khiển độ dài dây phóng ra, ứng dụng trong máy buộc dây polymer bán tự động" nhằm giải quyết triệt để các hạn chế trên thông qua hệ thống tự động hóa tối ưu về chi phí và công nghệ.

Mục tiêu của dự án:

  1. Thiết kế cơ khí chính xác: Chế tạo cụm lô cuốn, dẫn hướng, cơ cấu kẹp – ép – cắt – hàn nhiệt và thanh trượt mở rộng phù hợp với các loại dây đai polymer bản rộng từ 15 mm đến 30 mm.
  2. Xây dựng hệ thống điều khiển tự động: Ứng dụng bộ điều khiển lập trình PLC Siemens S7-1200 kết hợp màn hình cảm ứng HMI INVT để giám sát thời gian thực, điều khiển linh hoạt độ dài phóng dây, tốc độ tời và kiểm soát lực siết.
  3. Kiểm soát động lực học và nhiệt độ: Điều khiển chính xác động cơ DC thông qua điều chế độ rộng xung (PWM) tích hợp mạch cầu H Mosfet, thu thập phản hồi dòng điện bằng cảm biến Hall ACS712 để dừng siết đúng lực đặt; duy trì nhiệt độ dao hàn đạt chuẩn nóng chảy của vật liệu dây đai (tối đa 350°C).
  4. Đánh giá và tối ưu hóa: Chế tạo mô hình thực nghiệm hoàn chỉnh, khảo sát sai số độ dài dây phóng ra ($< 1.5%$), lực siết ($5 - 45\text{ N}$) và thời gian chu trình đóng đai ($1.5 - 2.5\text{ s/chu trình}$).

Phạm vi và giới hạn của đề tài:

  • Vật liệu dây đai ứng dụng: Dây nhựa Polypropylene (PP, $T_m = 160 - 170^\circ\text{C}$), Polyethylene Terephthalate (PET, $T_m = 250 - 265^\circ\text{C}$) và Polyethylene (PE).
  • Phạm vi kích thước kiện hàng: Các kiện hàng thùng carton, chồng bao bì, nông sản có chu vi buộc tối đa $2.5\text{ m}$, khối lượng kiện hàng dưới $80\text{ kg}$.
  • Môi trường vận hành: Nhà xưởng sản xuất công nghiệp tiêu chuẩn, nguồn điện lưới 220V/50Hz và nguồn cấp khí nén áp suất 4–6 bar.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Thị trường máy đóng đai hiện nay phân hóa thành nhiều phân khúc với các đặc tính kỹ thuật riêng biệt:

Tiêu chí kỹ thuật Đóng đai thủ công Máy buộc dây mềm (Viteko VK-VB2218) Máy đóng đai pallet (DBA-1300) Giải pháp đề tài (S7-1200 + HMI)
Tốc độ đóng gói $15 - 25\text{ s/kiện}$ $1.5\text{ s/đai}$ $2.5\text{ s/đai}$ $1.8 - 2.2\text{ s/đai}$
Điều khiển độ dài dây Ước lượng mắt Cố định theo khung Chiết áp tương tự Số hóa trên HMI ($0.2 - 2.5\text{ m}$)
Kiểm soát lực siết Phụ thuộc cơ tay Cố định ($\le 5\text{ kg}$) Cơ học thô ($5 - 80\text{ kg}$) Cảm biến dòng Hall ACS712 ($5 - 45\text{ N}$)
Nhiệt độ hàn Không áp dụng Cố định $180^\circ\text{C}$ Cố định theo dải Bộ điều khiển PID + PT100 ($50 - 350^\circ\text{C}$)
Độ linh hoạt vật liệu Mọi loại dây Chỉ dây mềm OPP Dây PP/PET bản dày Đa dạng dây PP, PE, PET ($15 - 30\text{ mm}$)
Chi phí chế tạo/giá Rất thấp (dụng cụ) ~31.5 triệu VNĐ ~45 triệu VNĐ Tối ưu (< 15 triệu VNĐ) 
                       YÊU CẦU HỆ THỐNG THEO MoSCoW

Thiết kế hệ thống

Kiến trúc hệ thống bao gồm 4 phân hệ chính liên kết chặt chẽ:

                  KIẾN TRÚC TỔNG THỂ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

Bảng thông số chi tiết phần cứng & Tech Stack:

  • Bộ điều khiển trung tâm: Siemens S7-1200 CPU 1214C DC/DC/DC (Firmware V4.4), 14 ngõ vào số DI 24VDC, 10 ngõ ra số DO Transistor 24VDC (hỗ trợ phát xung PWM/PTO tần số cao), 2 ngõ vào tương tự AI 0–10V.
  • Thiết bị hiển thị: Màn hình cảm ứng HMI INVT 7 inch TFT, giao tiếp qua cổng truyền thông Ethernet RJ45 giao thức Profinet / Modbus TCP.
  • Động cơ truyền động: Động cơ DC Z5D90-24GN (Điện áp 24VDC, Công suất 90W, Tốc độ định mức 2000 vòng/phút, gắn kèm hộp giảm tốc tỷ số truyền 1:7.5, mô-men xoắn định mức 3.8 Nm).
  • Bộ điều khiển công suất động cơ: Mạch công suất Mosfet H-bridge N-Channel 50N06 (Điện áp đánh thủng $V_{DSS} = 60\text{ V}$, dòng tải liên tục $I_D = 50\text{ A}$, nội trở dẫn cực thấp $R_{DS(on)} = 0.023\ \Omega$).
  • Cảm biến dòng điện lực căng: Module ACS712-30A đo dòng Hall hiệu ứng tuyến tính với độ nhạy $66\text{ mV/A}$, ngõ ra điện áp $V_{out} = 2.5\text{ V} + (0.066 \times I)$, truyền trực tiếp về AI của PLC để tính mô-men hãm.
  • Hệ thống gia nhiệt và cảm biến nhiệt: Thanh gia nhiệt đồng nguyên chất công suất 350W; cảm biến nhiệt kế điện trở Platin RTD WZF-PT100 dải đo $0 - 400^\circ\text{C}$ kết hợp bộ chuyển đổi tín hiệu SBWZ PT100 ngõ ra $4 - 20\text{ mA} / 0 - 10\text{ V}$.
  • Cơ cấu chấp hành khí nén:
    • Xilanh kẹp dây đầu vào: CDJ2B10-50ZB (Hành trình 50 mm, nòng 10 mm).
    • Xilanh dẫn động thanh trượt dẫn hướng: 2TY-TN10-75-s (Xilanh 2 ty hành trình 75 mm chống xoay).
    • Xilanh dao ép hàn và cắt: CDJ2B10-30ZB (Hành trình 30 mm).
  • Khối nguồn công nghiệp: Bộ nguồn xung Meanwell LRS-240-24 (24VDC – 10A, công suất 240W, hiệu suất 89.5%), mạch hạ áp DC-DC Buck LM2596 điều chỉnh nguồn nuôi cảm biến 5VDC/3A.

Phương pháp nghiên cứu và phát triển

Dự án áp dụng mô hình phát triển tích hợp chữ V (V-Model) trong kỹ thuật cơ điện tử:

  1. Thiết kế cơ sở & mô phỏng: Tính toán chu vi lô cuốn $C_{roller} = \pi \times D = 3.1416 \times 43\text{ mm} \approx 135\text{ mm/vòng}$. Xác định mối liên hệ thời gian phát xung PWM với chiều dài phóng dây thực tế.
  2. Thiết kế chi tiết: Lập bản vẽ 3D trên SolidWorks 2022 cho cụm cơ khí (bộ 3 dao giữ-ép-cắt chế tạo từ thép 45Cr tôi cứng 65 HRC; bộ bánh răng truyền động nhựa POM chống mòn chịu tải).
  3. Phân tích rủi ro & giải pháp (FMEA):
    • Rủi ro kẹt dây đai: Bố trí rãnh dẫn hướng inox dung sai khe hở $+0.5\text{ mm}$ kết hợp cảm biến bảo vệ quá dòng ngắt tời sau $100\text{ ms}$.
    • Rủi ro quá nhiệt gây cháy dây đai: Thuật toán khóa liên động (Interlock) trên PLC – chỉ cho phép chu trình đóng đai hoạt động khi nhiệt độ dao hàn nằm trong dải dung sai $\pm 5^\circ\text{C}$ so với nhiệt độ cài đặt.

Triển khai thực nghiệm và kết quả

Quy trình phát triển và cấu trúc thuật toán

Hệ thống điều khiển được lập trình bằng phần mềm TIA Portal V17 (ngôn ngữ SCL và Ladder). Cấu trúc chương trình chia thành các khối chức năng chuyên biệt: OB1 (Main Cycle), FC_Tape_Eject (Điều khiển phóng dây), FC_Tension_Control (Kiểm soát lực siết), FC_Heat_Seal (Điều khiển hàn nhiệt), FC_Alarm (Xử lý sự cố).

// Thuật toán điều khiển độ dài phóng dây và kiểm soát lực siết siết dây (Structured Text)
FUNCTION_BLOCK "FB_Strapping_Control"
VAR_INPUT
    bStart_Cmd       : BOOL;       // Nút nhấn Start / Bàn đạp chân
    rSet_Length_M    : REAL;       // Chiều dài đặt trên HMI (mét: 0.2 - 2.5)
    rSet_Tension_Amp : REAL;       // Dòng điện ngắt đặt tương ứng lực siết (A)
    bLimit_Switch    : BOOL;       // Công tắc hành trình nhận đầu dây
    rActual_Current  : REAL;       // Tín hiệu dòng điện từ ACS712 (A)
END_VAR
VAR_OUTPUT
    bMotor_FWD       : BOOL;       // Động cơ quay thuận (Phóng dây)
    bMotor_REV       : BOOL;       // Động cơ quay ngược (Siết dây)
    bClamping_Cyl    : BOOL;       // Xilanh kẹp giữ dây
    bSealing_Done    : BOOL;       // Báo hoàn thành chu trình
END_VAR
VAR
    iStep            : INT := 0;   // Biến trạng thái máy (State Machine)
    tEject_Timer     : TON;        // Timer tính toán độ dài phóng dây
    tEject_Duration  : TIME;       // Thời gian phát xung quay thuận
END_VAR

CONST
    ROLLER_CIRCUMFERENCE : REAL := 0.135; // Chu vi lô cuốn (mét)
    RATED_SPEED_MPS      : REAL := 0.85;  // Vận tốc phóng dây tuyến tính (m/s)
END_CONST

BEGIN
    CASE iStep OF
        0: // Trạng thái nghỉ (Idle)
            bMotor_FWD := FALSE;
            bMotor_REV := FALSE;
            bClamping_Cyl := FALSE;
            IF bStart_Cmd THEN
                // Tính toán thời gian phóng dây dựa trên độ dài đặt
                tEject_Duration := REAL_TO_TIME((rSet_Length_M / RATED_SPEED_MPS) * 1000.0);
                iStep := 10;
            END_IF;

        10: // Trạng thái phóng dây (Tape Eject)
            bMotor_FWD := TRUE;
            tEject_Timer(IN := TRUE, PT := tEject_Duration);
            IF tEject_Timer.Q THEN
                bMotor_FWD := FALSE;
                tEject_Timer(IN := FALSE);
                iStep := 20; // Đã phóng đủ dây, chờ người thao tác quàng dây
            END_IF;

        20: // Chờ đầu dây cắm vào rãnh công tắc hành trình
            IF bLimit_Switch THEN
                bClamping_Cyl := TRUE; // Kẹp giữ đầu dây phía trước
                iStep := 30;
            END_IF;

        30: // Trạng thái rút siết dây (Tensioning)
            bMotor_REV := TRUE;
            // Kiểm tra phản hồi dòng từ ACS712 vượt ngưỡng lực siết
            IF rActual_Current >= rSet_Tension_Amp THEN
                bMotor_REV := FALSE; // Đủ lực căng, dừng động cơ ngay lập tức
                iStep := 40;         // Chuyển sang chu trình hàn ép nhiệt và cắt
            END_IF;

        40: // Chu trình xilanh ép dao nhiệt, giữ nguội và cắt dây hoàn tất
            bSealing_Done := TRUE;
            iStep := 0; // Trở về trạng thái ban đầu
    END_CASE;
END_FUNCTION_BLOCK

                     LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN
                  [Khóa hệ thống]  [Cho phép chạy máy]

Thử nghiệm và đánh giá kết quả

Hệ thống thực tế được kiểm thử liên tục qua 500 chu trình làm việc tại phòng thí nghiệm Tự động hóa với các điều kiện tải trọng và vật liệu khác nhau:

1. Khảo sát độ chính xác độ dài dây phóng ra:

Độ dài đặt trên HMI ($m$) Chiều dài thực tế trung bình ($m$) Sai số tuyệt đối ($\text{mm}$) Sai số tương đối ($%$)
0.50 0.504 $+4$ $0.80%$
1.00 1.009 $+9$ $0.90%$
1.50 1.516 $+16$ $1.06%$
2.00 2.023 $+23$ $1.15%$
2.50 2.531 $+31$ $1.24%$

Đánh giá: Độ trễ cơ khí của bánh đà và quán tính của động cơ DC sau khi ngắt điện tạo ra độ trôi nhỏ tuyến tính. Sai số hoàn toàn nằm trong dung sai cho phép ($< 1.5%$) và được bù mềm trực tiếp trên công thức xử lý tại PLC.

2. Khảo sát nhiệt độ hàn và độ bền mối nối:

Mức gia nhiệt HMI Nhiệt độ đo thực tế ($^\circ\text{C}$) Loại dây đai thích hợp Đánh giá chất lượng mối hàn
Mức 4 $100 \pm 3$ PE mỏng ($0.4\text{ mm}$) Mối hàn chưa ngấu hoàn toàn, dễ bong khi chịu lực
Mức 5 $140 \pm 4$ PE tiêu chuẩn / PE mềm Mối nối ngấu đều, không cháy viền
Mức 6 $170 \pm 3$ PP (Polypropylene) Đạt chuẩn tối ưu: Mối dính bền kéo đứt $\ge 85%$ thân dây
Mức 7 $200 \pm 5$ PP dày / Composite Cháy mép nhẹ nếu thời gian ép $> 1.0\text{ s}$
Mức 8 - 9 $250 - 265$ PET (Polyester) Đạt chuẩn tối ưu cho dây đai chịu tải cao PET 
    BIỂU ĐỒ QUAN HỆ DÒNG ĐIỆN ACS712 VÀ LỰC SIẾT ĐAI THỰC TẾ
  Lực siết (N)
         0.5     1.0     1.8     2.5     3.2     4.0     4.5

Đổi mới công nghệ và đóng góp kỹ thuật

  1. Thuật toán điều khiển lực siết thông minh không tiếp xúc: Thay vì dùng các cụm ly hợp trượt cơ khí phức tạp dễ mài mòn theo thời gian hoặc dùng loadcell cồng kềnh, đề tài ứng dụng kỹ thuật giám sát dòng phản kháng armature của động cơ DC qua cảm biến Hall tuyến tính ACS712. Tốc độ lấy mẫu nhanh ($< 5\mu\text{s}$) của mạch analog S7-1200 cho phép ngắt lực siết chính xác trong phạm vi $\pm 2\text{ N}$, loại bỏ hoàn toàn nguy cơ móp méo các thùng hàng carton hay dập nát nông sản.

  2. Cơ chế số hóa cài đặt độ dài dây phóng ra (Digital Length Presetting): Khác với các dòng máy đóng đai bán tự động truyền thống trên thị trường chỉ dùng biến trở vặn thô hoặc công tắc thời gian cơ học, hệ thống cho phép người vận hành nhập chính xác chiều dài dây theo kích thước thùng hàng trên giao diện HMI cảm ứng, giúp tiết kiệm $12 - 18%$ lượng dây đai polymer hao phí do phóng thừa mỗi ngày.

  3. Tích hợp liên động nhiệt – cơ – khí nén an toàn tuyệt đối: Hệ thống sở hữu cơ chế bảo vệ 3 lớp: khóa chu trình khi nhiệt độ dao hàn chưa đạt ngưỡng nóng chảy, tự động rút dao nhiệt và mở van xả khẩn cấp khi phát hiện kẹt dây hoặc quá dòng kéo dài quá $1.5\text{ s}$.

  4. Hiệu quả kinh tế vượt trội: Nghiên cứu làm chủ hoàn toàn từ khâu tính toán thiết kế động học, gia công cơ khí chính xác đến lập trình điều khiển nhúng. Tổng chi phí chế tạo mô hình chỉ bằng 35–40% so với việc nhập khẩu một máy có tính năng tương đương từ Đài Loan hay Nhật Bản.

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kịch bản triển khai trong sản xuất

  • Ngành nông sản xuất khẩu: Đóng bó các loại rau củ, trái cây, hoa tươi vào khay xốp hoặc thùng carton xuất khẩu. Lực siết đặt ở mức thấp ($10 - 15\text{ N}$) giúp cố định chắc chắn mà không làm dập nát bề mặt nông sản.
  • Ngành in ấn, bao bì: Đóng gói các cọc sách báo, tạp chí, thùng carton gấp phẳng với tốc độ nhanh ($1.8\text{ s/bó}$), sử dụng dây đai nhựa PP bản mỏng tiết kiệm chi phí.
  • Trung tâm phân phối E-commerce & Logistics: Đóng gói niêm phong hàng nghìn kiện bưu phẩm kích cỡ hỗn hợp mỗi ca nhờ khả năng thay đổi nhanh thông số chiều dài dây ngay trên màn hình HMI.
                    QUY TRÌNH TRIỂN KHAI VẬN HÀNH TẠI NHÀ XƯỞNG

Phân tích hiệu quả kinh tế (ROI)

  • Chi phí đầu tư thiết bị: ~14.500.000 VNĐ (đã bao gồm PLC S7-1200, HMI, gia công cơ khí, linh kiện khí nén và nguồn).
  • So sánh nhân công: 01 máy buộc dây bán tự động đạt năng suất tương đương 03 công nhân đóng gói thủ công.
  • Chi phí nhân công tiết kiệm: $3 \times 7.000.000\text{ VNĐ/tháng} = 21.000.000\text{ VNĐ/tháng}$.
  • Thời gian hoàn vốn (Payback Period): Chưa đầy 01 tháng vận hành liên tục tại cơ sở sản xuất quy mô vừa.

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật hiện tại

  • Hệ thống hiện tại là máy bán tự động, người thao tác vẫn cần thực hiện thao tác thủ công quàng đầu dây qua kiện hàng và cắm vào rãnh công tắc hành trình.
  • Cụm bánh răng dẫn động lô cuốn sử dụng vật liệu nhựa POM, dù chịu mài mòn tốt nhưng sau khoảng $1.5 - 2$ năm hoạt động cường độ cao ($8\text{ h/ngày}$) cần phải kiểm tra thay thế định kỳ để tránh rơ lắc ăn khớp.
  • Chưa tích hợp module đo kích thước kiện hàng tự động bằng cảm biến laser/quang học để tự tính chiều dài dây mà vẫn cần nhập thông số bằng tay trên HMI.

Hướng phát triển đề xuất

  1. Nâng cấp lên máy đóng đai tự động hoàn toàn (Full-Auto Strapping Machine): Thiết kế thêm khung dẫn hướng vòm kín (Arch Frame) bằng nhôm định hình và cơ cấu phóng đai tuần hoàn tự động ôm quanh kiện hàng không cần người quàng dây.
  2. Tích hợp thuật toán AI/Computer Vision: Bổ sung camera công nghiệp 2D/3D nhận diện kích thước thùng hàng và mã vạch bao bì để tự động truy xuất công thức độ dài và lực siết tối ưu từ cơ sở dữ liệu.
  3. Mở rộng kết nối công nghiệp IoT (IIoT): Ứng dụng giao thức OPC-UA hoặc MQTT tích hợp sẵn trên PLC S7-1200 để đẩy dữ liệu sản lượng, nhiệt độ, cảnh báo bảo trì dự đoán (Predictive Maintenance) lên hệ thống quản trị nhà máy MES/SCADA và ứng dụng di động của người quản lý.

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên & Học viên ngành Tự động hóa, Cơ điện tử: Cung cấp tài liệu tham khảo thực tế về quy trình tích hợp hệ thống hoàn chỉnh từ cơ học chính xác, mạch công suất động cơ DC, kỹ thuật điều khiển PLC S7-1200 đến thiết kế giao diện HMI công nghiệp.
  • Kỹ sư R&D và Lập trình điều khiển: Tiếp cận giải pháp kỹ thuật đo lực căng gián tiếp qua cảm biến dòng Hall ACS712 và cấu trúc lập trình State Machine (SCL) chuẩn công nghiệp.
  • Doanh nghiệp sản xuất, Hợp tác xã đóng gói nông sản: Sở hữu giải pháp công nghệ nội địa hóa với chi phí thấp, tăng năng suất đóng gói gấp 3–4 lần, giảm thiểu tối đa hao phí vật liệu bao bì.
  • Các nhà nghiên cứu ứng dụng: Cung cấp số liệu thực nghiệm đo đạc độ tin cậy cơ học, đặc tính nhiệt nóng chảy của các dòng polymer thương phẩm (PP, PE, PET).

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

1. Yêu cầu kỹ thuật và hạ tầng để lắp đặt và vận hành máy là gì?

Hệ thống yêu cầu nguồn điện 1 pha 220V/50Hz (công suất tiêu thụ trung bình chỉ 350W), nguồn khí nén ổn định với áp suất từ 4 đến 6 bar, lưu lượng khí tối thiểu $0.05\text{ m}^3/\text{phút}$. Mặt bằng lắp đặt phẳng có diện tích tối thiểu $0.8 \times 0.6\text{ m}$.

2. Làm thế nào để thay đổi loại dây buộc từ PP sang PET hoặc PE?

Người vận hành chỉ cần thực hiện 2 thao tác đơn giản: (1) Điều chỉnh núm xoay/vít cữ tại thanh mở rộng rãnh dẫn hướng phù hợp với độ rộng dây ($15 - 30\text{ mm}$); (2) Trên màn hình HMI, chọn công thức vật liệu tương ứng (Nhiệt độ hàn sẽ tự động điều chỉnh: $140^\circ\text{C}$ cho PE, $170^\circ\text{C}$ cho PP, $260^\circ\text{C}$ cho PET).

3. Khả năng tích hợp máy vào dây chuyền sản xuất tự động sẵn có?

Nhờ sử dụng PLC Siemens S7-1200 hỗ trợ truyền thông Profinet/Ethernet TCP-IP và các cổng I/O mở rộng, máy có thể dễ dàng kết nối nhận tín hiệu liên động (Interlock) từ băng tải con lăn, cảm biến vị trí thùng hàng hoặc cánh tay robot xếp dỡ để tạo thành cụm đóng gói liên hoàn.

4. Quy trình bảo dưỡng định kỳ và các chi tiết tiêu hao cần lưu ý?

Định kỳ 1 tháng/lần: Vệ sinh bề mặt dao hàn nhiệt bằng bàn chải mềm để loại bỏ mạt nhựa bám dính, tra dầu mỡ bôi trơn cho ray trượt xilanh khí nén. Định kỳ 12–18 tháng: Kiểm tra độ mòn của cụm 3 bánh răng dẫn động và kiểm tra độ sắc của lưỡi dao cắt thép 45Cr.

5. Chi phí chế tạo và thời gian thu hồi vốn thực tế ra sao?

Chi phí vật tư chế tạo hoàn thiện máy dao động từ 13.5 đến 15 triệu VNĐ (tùy thuộc vào xuất xứ linh kiện phụ trợ). Với việc thay thế được 2–3 nhân công đóng gói thủ công, một xưởng sản xuất có thể thu hồi toàn bộ chi phí đầu tư thiết bị trong vòng 20 đến 35 ngày làm việc.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế điều khiển độ dài dây phóng ra, ứng dụng trong máy buộc dây polymer bán tự động" đã hoàn thành xuất sắc toàn bộ các mục tiêu đặt ra: làm chủ hoàn toàn quá trình tính toán cơ cấu cơ khí, thiết kế hệ thống điều khiển số hóa hiện đại trên nền tảng PLC S7-1200 và HMI INVT, giải quyết triệt để bài toán kiểm soát độ dài và lực siết dây đai polymer.

Kết quả thử nghiệm thực tế khẳng định tính đúng đắn của giải pháp kỹ thuật, độ ổn định cơ điện tử cao, mối hàn dây đai ngấu chắc chắn và khả năng tiết kiệm chi phí vượt trội. Đây là giải pháp công nghệ tự động hóa giàu tính ứng dụng thực tiễn, sẵn sàng để chuyển giao và nhân rộng cho các cơ sở sản xuất, đóng gói nông sản và công nghiệp phụ trợ tại Việt Nam.