CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE MAY MAIDE VA MU GIÀY 1.1 Tinh hình sản xuất giày dép tại Việt Nam Trong năm 2011, kim ngạch xuất khâu của ngành da giày đạt 6.523 triệu la Mỹ, tăng 27,3% so với năm 2010, ba vùng thị trường chính hiện nay của ngành da giày là EU, Mỹ, Nhật với kim ngạch xuất khẩu được trình bay ở bang 1.1: Kim ngạch xuất khâu của ngành da giày Việt Nam vào các thị trường chính Don vi tính: triệu USD Thị trường 2007 2008 2009 2010 2011 EU 2.381,80 khac Tong số 3.549,00 Giày dép xuất khâu của Việt Nam vào thị trường Mỹ đang đứng hang thứ 2 sau Trung Quốc và dẫn đầu tại một số thị trường như Mexico, Brazil,. Trong thị trường nội địa, tong dung lượng thị trường ước chừng 130 — 140 triệu đôi/năm, có tong trị giá trong đương 1,5 ty USD. Dự kiến sản lượng giày dép do doanh nghiệp trong nước san xuất và tiêu thụ nội địa đạt ở mức gân 70 triệu đôi, chiếm ty trọng gân 50% [1]. Mặc dù được xếp hạng là nước sản xuất giày dép lớn thứ 4 thế giới, nhưng nhìn tổng thể, quy mô sản xuất của ngành da giày nước ta còn khá manh mun, do 80% nguyên phụ liệu phụ thuộc vào nhập khẩu, trình độ công nghệ và nguồn nhân lực còn thấp.
Bên cạnh đó, các hoạt động nghiên cứu triển khai ở các doanh nghiệp còn rất vêu. Phân lớn các doanh nghiệp, cơ sở sản xuât chưa có bộ phận nghiên cứu và triên GVHD: TS. NGUYÊN VĂN TƯỜNG 1 HVTH: Tran Van Linh Luận văn thạc sĩ Thiét kê may mài đê và mũ giày khai công nghệ, hoạt động nghiên cứu và triên khai công nghệ do đôi tac nước ngoài thực hiện. Gan đây, Hiệp hội Da giày Việt Nam (Lefaso) đã kết hop cùng Viện Nghiên cứu Da giày Việt Nam xây dựng một chiến lược phát triển bền vững cho ngành giày dép Việt Nam giai đoạn 2010-2020, tầm nhìn đến 2025 với mục tiêu chiến lược của ngành là đến năm 2020 xuất khâu 13-14 tỉ USD sản phẩm giày đép các loại [2].
Một trong những nội dung quan trọng của chiến lược này, theo Ông Diệp Thành Kiệt, Phó chủ tịch Lefaso, là “Bám sát công nghệ của thế giới, đặc biệt quan tâm đến công nghệ tự động hóa trong các công đoạn mài, bôi keo, tạo phom, gò dán, [2].2 Quy trình công nghệ sản xuất giày dép Giày được chia ra làm nhiều loại nhưng nhìn chung quy trình công nghệ và thiết bị gia công các loại giày không khác nhau nhiều lắm. Ba nhóm chỉ tiết chính của một chiếc giày là dé ngoài (còn được gọi chung là dé giày), dé trong và mũ giày. Quy trình công nghệ sản xuất giày điển hình của Công ty cô phan Giày Việt được trình bày ở hình 1. Trong quy trình này, hai nhóm công đoạn làm mat nhiều thời gian, dé gây ach tặc sản xuất là các công đoạn mài và bôi keo mũ giay, dé giày.
Các công đoạn nay được thực hiện thủ công kết hợp với thiết bị đơn giản, cần nhiều công nhân có tay nghệ cao nhưng năng suất thường rất thấp, ty lệ phế phẩm lớn, có nhiều chất độc hại (bụi cao su, các hóa chất từ hơi keo) phát sinh gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe và điều kiện làm việc của các công nhân, không đảm bảo tiêu chuẩn về trách nhiệm xã hội SA8000. Vi vậy một số khách hàng nước ngoài không dám ký hợp đồng với các công ty này và đó cũng là một rào cản kỹ thuật được dựng lên bởi các nước tiên tiến nhăm hạn chế nhập khẩu sản phẩm giày dép của Việt Nam. NGUYÊN VĂN TƯỜNG 2 HVTH: Trần Văn Linh Luận văn thạc sĩ Thiét kê may mài đê và mũ giày Cắt chi tiết mũ giày | May mũ giày Bôi keo và dán pho —| Cắt dé vào đầu mũ giày trong gcmiủũụay Lap ráp mũ giày, để | _ trong và phom Gò mũi |_| Pham tcGihôáếnag Gia công dé giày glay gdtcGihôủáéụànamy | Lắp ráp dé giày, diễu Go hau va gót Lam phang mat bén Mai mặt ngoài dé giày mũ giay Mài mặt nghiêng bên Mai mat dưới mũ giày trong dé giày | Bôi keo mũ giày Bôi keo dé giày | | | Say mũ giày và dé giày | tLgcriắhủáếàỉapy Lắp ráp mũ giày với dé giày Ép định hình | Làm sạch giày | Đóng gói Hình 1.1: Quy trình công nghệ gia công giày điển hình ở Công ty cô phan Giày Việt. NGUYÊN VĂN TƯỜNG 3 HVTH: Trần Văn Linh Luận văn thạc sĩ Thiét kê may mài đê và mũ giày Tình hình nêu trên trở thành yêu câu cấp thiết cần đôi mới công nghệ và thiết bị theo hướng tự động hóa các công đoạn mai và bôi keo dé nâng cao năng suất, chat lượng sản phẩm, thu nhập của công nhân, đồng thời cải thiện sức khỏe và điều kiện làm việc cho hang trăm ngàn công nhân của các doanh nghiệp sản xuất giày đép Việt Nam.3 Tình hình nghiên cứu và sử dụng máy mài để và mũ giày trên thế giới 1.1 Tình hình nghiên cứu máy mài để và mũ giày trên thế giới Cac máy mài dé va mũ giày đã được nghiên cứu và giới thiệu trong các tạp chí và các patent như trình bày dưới đây.
Bai bao “Implementation of 5-DOF Apparatus Used for Adhesive Spray and Roughing of Shoe Upper” [3] giới thiệu về thiết bi mai va bôi keo mũ giày 5 bậc tự do (hình 1. Trong bai báo cũng dé cập mức độ cấp thiết của việc tự động hóa quy trình mài và bôi keo mũ giày. Đây là quy trình quan trọng, quyết định chính đến độ bên của một chiếc giày. Tuy nhiên công đoạn này thường tốn nhiều sức lao động do thực hiện bằng thủ công và bán tự động, trình độ tay nghề công nhân ảnh hưởng quyết định đến chất lượng sản phâm, mức độ đồng đều của sản phâm không đảm bảo, năng suất lao động không cao, gây ảnh hưởng lớn đến sức khỏe của người lao động.
Đề thực hiện việc tự động hóa công đoạn nêu trên, cần đưa ra một thiết bị mài cho chi tiết mũ giày và dé giày băng máy mài 5 bậc tự do. Trên thiết bị này, chối mài chạy theo một quỹ đạo nhat đinh. Quỹ đạo được xác định thông qua hệ thống máy quét laser khi quét dé và mũ giày mẫu. Việc xác định đường quỹ đạo cân thiết cho qua trình mài, đảm bảo sao cho sai số nhỏ nhất là yếu tố chính ảnh hưởng quyết định cho quá trình tự động hóa các công đoạn này.
Bé mặt cần mài là một bề mặt bat kỳ trong không gian 3 chiều. Do đó, dé dau thiết bị mài có thé di chuyển được hết quỹ đạo mai cần một thiết bị có năm bậc tự do. Nó bao gồm hai phan chính: phần chuyển động tịnh tiến và phần chuyển động xoay. Chuyển động tịnh tiến được truyền động bang vit me bi thuc hién cac chuyên động dọc theo trục X, trục Y và trục Z.
Hai chuyên động xoay bao gồm chuyển động xoay quanh trục Z và trục Y. NGUYÊN VĂN TƯỜNG 4 HVTH: Trần Văn Linh Luận văn thạc sĩ Thiét kê may mài đê và mũ giày Hình 1.2: Mô hình thiết bị mài mũ giày 5 bậc tự do. Bai bao “Automation in Shoe Assembly” [4] trình bày những ứng dụng robot trong công nghiệp sản xuất giày. Trong đó, ứng dung robot trong các công đoạn cuối cùng bao gôm øò mũ, mài, bôi keo và làm bóng là những công đoạn khó thực hiện tự động hóa nhất.
Bài báo cũng tập trung vào việc tạo ra quỹ đạo trực tiếp cho robot từ dữ liệu CAD, các giải pháp động học nhăm giảm sai số trong quá trình làm việc. Một nhược điểm của robot trong công nghiệp là độ cứng vững thấp, độ chính xác động học không cao, do đó khó làm việc với tốc độ cao. Patent EP0655207A1, “Automatic machine for the controlled roughening of the edge of an upper” [5], trình bay một thiét ké may mai tu động 4 bac tự do dé mai theo biên dang cua mũ giày. Patent EP0596570B, “Carding-cementing machine for shoe” [6], trình bày một thiết kế máy mài và bôi keo mũ giay 4 bậc tự do.
Patent US4491001, ”Appatus for roughing and cementing shoe” [7], trình bay một thiết kế máy mài và bôi keo mũ giày 5 bậc tự do dé mài va bôi keo chính xác theo biên dạng của mũ giày. Ngoài ra trong patent cũng trình bảy thiết kế về hệ thống gá đặt mũ giày. NGUYÊN VĂN TƯỜNG 5 HVTH: Trần Văn Linh Luận văn thạc sĩ Thiét kê may mài đê và mũ giày 1.2 Tình hình sử dụng máy mài để và mũ giày trên thế giới Các hãng Desma, Mohrbach (Đức), Autec, Atom, Crispin (Y),. va dac biét các hãng Leibrock (Đức), CERIM (Y) là những công ty di tiên phong trong việc chế tạo một số thiết bị giày dép với mức độ tự động hóa cao.
e May mài mũ giày Model K176 của hãng CERIM [8]. Một số chức năng chính và đặc tính kỹ thuật của máy được trình bày dưới đây.3: Máy mài mũ giày Model KT 76 của hãng CERIM. + Một số chức năng chính của máy mài mũ giày Model K176 như sau: - _ Mài tự động được điều khiển bằng máy tính. - May có thé điều chỉnh tốc độ của động cơ mài theo vật liệu được mai.
- Tu động điều chỉnh vi trí đầu mai theo độ mòn của bánh mai. - Dé dang thay đổi chương trình gia công. - Mai được tat cả các loại giày nam, nữ va trẻ em. - Dé dàng chỉnh sửa biên dạng mài từ màn hình máy tính.
+ Các đặc tính kỹ thuật của máy được trình bày ở bảng 1. NGUYÊN VĂN TƯỜNG 6 HVTH: Trần Văn Linh Luận văn thạc sĩ Thiét kê may mài đê và mũ giày Bảng 1.2: Thông số kỹ thuật của máy mài mũ giày Model K176. Thông số kỹ thuật Giá trị Năng suất (chi tiêt/giờ) 350 SO bậc tự do 5 Kích thước (LxWxH) (mm) 1880x1150x2200 Công suât động cơ mai (kW) 3 Khối lượng máy (kg) 950 Số trạm gia công 2 Công suat tiêu thu (kW) 47 e May mài mũ giày CD3-dr cua hang MOLINAeBIANCHI [9]. Một số chức năng chính và đặc tính kỹ thuật của máy được trình bày dưới đây.4: May mài mũ giày CD3-dr của hãng MOLINAeBIANCHI.
+ Một số chức năng chính của máy mài mũ giày CD3-dr như sau: - Mai tự động được điều khiển băng máy tính. - Luc ép giữa đầu mai và chi tiết được thực hiện băng hệ thống khí nén. - _ Chương trình biên dạng mài được lay từ hệ thống. - Tu động điều chỉnh kích thước.
- Dé dàng chỉnh sửa biên dạng mài từ màn hình máy tính. NGUYÊN VĂN TƯỜNG 7 HVTH: Trần Văn Linh Luận văn thạc sĩ Thiét kê may mài đê và mũ giày - Dé dang thay đổi chương trình gia công.
