Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong ngành công nghiệp dệt may hiện đại, tự động hóa đóng vai trò then chốt nhằm gia tăng năng suất, giảm thiểu lỗi thao tác và tối ưu hóa chi phí sản xuất. Máy sang chỉ (yarn winding machine) là thiết bị chuyên dụng thực hiện nhiệm vụ chia cuộn chỉ lớn (đường kính từ 20 cm đến 35 cm) thành các cuộn chỉ nhỏ (đường kính từ 8 cm đến 15 cm) nhằm phục vụ các công đoạn may mặc và thương mại. Hiện nay, trên thị trường tồn tại hai dòng máy chính: máy sang chỉ tự động và máy sang chỉ bán tự động.

Thực tế sản xuất tại nhiều nhà xưởng và hộ kinh doanh cho thấy số lượng máy sang chỉ bán tự động đang hoạt động là rất lớn. Các dòng máy bán tự động này chỉ thực hiện được hai chức năng cơ bản là quay quấn chỉ và rải đều sợi chỉ lên lõi nhựa (traverse mechanism). Người vận hành phải thực hiện liên tiếp 5 công đoạn thủ công cho mỗi chu kỳ quấn:

  1. Đặt đầu sợi chỉ vào điểm tiếp xúc giữa lõi nhựa và trục quay.
  2. Dùng búa gõ nhẹ vào đầu lõi nhựa để cố định chặt lõi vào trục côn.
  3. Nhấn nút khởi động để máy tiến hành quấn chỉ.
  4. Khi cuộn chỉ đạt kích thước yêu cầu và máy dừng, gõ vào cuộn chỉ để tách lõi ra khỏi trục quay.
  5. Cắt đứt sợi chỉ, lấy cuộn thành phẩm ra ngoài và đưa vào khu vực lưu trữ.

Mặc dù máy sang chỉ tự động hoàn toàn mang lại năng suất vượt trội, rào cản chi phí đầu tư thiết bị mới là rất lớn đối với các doanh nghiệp vừa và nhỏ. Từ thực tiễn đó, đề tài "Thiết kế và chế tạo hệ thống cấp phôi tự động cho máy sang chỉ" được thực hiện nhằm mục tiêu cải tạo, nâng cấp trực tiếp trên nền thân máy bán tự động sẵn có, bổ sung các cơ cấu cơ điện tự động hóa với chi phí tối ưu.

Đề tài đặt ra 4 nhiệm vụ kỹ thuật cốt lõi:

  1. Thiết kế và chế tạo cơ cấu phân tách lõi chỉ nhựa tự động từ máng chứa.
  2. Thiết kế và lắp ráp cơ cấu vận chuyển, gá kẹp và cố định lõi chỉ vào trục quay (trục côn).
  3. Thiết kế cơ cấu ngắt/cắt chỉ tự động khi cuộn chỉ đạt kích thước cài đặt.
  4. Thiết kế cơ cấu thu hồi và chuyển cuộn chỉ thành phẩm vào thùng chứa.

Quá trình nghiên cứu và chế tạo luôn hướng tới ba tiêu chí: vận hành an toàn và thuận tiện cho công nhân, hệ thống hoạt động ổn định dễ bảo trì, và tối ưu hóa chi phí chế tạo. Đề tài được thực hiện bởi sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Cơ Điện tử, Khoa Đào tạo Quốc tế, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM trong thời gian 5 tháng (từ tháng 02/2024 đến tháng 07/2024).

Phạm vi nghiên cứu bao gồm:

  • Cơ khí tự động hóa: Khung nhôm định hình, ray trượt tuyến tính, con trượt, vòng bi, bộ truyền đai răng đồng bộ, trục vít me, công nghệ gia công cắt laser và in 3D.
  • Hệ thống điện - điều khiển: Bộ điều khiển lập trình PLC LE3U, động cơ bước (step motor) kèm driver điều khiển, cuộn hút điện từ (solenoid), động cơ không đồng bộ 3 pha kết hợp biến tần, cảm biến tiệm cận, cảm biến quang và cảm biến sợi chỉ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu ứng dụng nền tảng lý thuyết truyền động cơ khí, sức bền vật liệu, mô phỏng phần tử hữu hạn và điều khiển logic khả trình công nghiệp:

  • Lý thuyết tính toán sức bền và truyền động cơ khí: Ứng dụng các công thức tính toán công suất động cơ, mô-men xoắn, lực căng đai truyền động (nhánh căng $T_1$, nhánh chùng $T_2$), lực kéo tiếp tuyến và tải trọng trọng trường tác dụng lên kết cấu khung.
  • Phân tích ứng suất kết cấu (FEA): Sử dụng công cụ mô phỏng tĩnh học trên phần mềm SolidWorks để kiểm tra ứng suất Von Mises và hệ số an toàn (Safety Factor) của khung nhôm chịu tải.
  • Lý thuyết điều khiển khả trình: Khung lập trình Ladder Diagram trên nền tảng vi điều khiển công nghiệp 32-bit tương thích chuẩn Mitsubishi FX3U, kết hợp giao diện vận hành người - máy (HMI).

Tác giả đã triển khai kết hợp 3 phương pháp nghiên cứu thực nghiệm:

  1. Phương pháp quan sát: Ghi nhận thực tế các thao tác thủ công của công nhân trên máy bán tự động, nhận diện các điểm nghẽn năng suất và tổng hợp lỗi phát sinh trong quá trình vận hành.
  2. Phương pháp thực nghiệm: Lắp ráp mô hình vật lý thực tế từ các linh kiện cơ điện, tiến hành chạy thử nghiệm từng cơ cấu chấp hành để phát hiện và tinh chỉnh các sai số hình học mà mô phỏng 3D chưa phản ánh hết.
  3. Phương pháp phân tích và tổng kết kinh nghiệm: Thu thập các thông số kỹ thuật thực tế sau mỗi lần thử nghiệm để tối ưu hóa thuật toán điều khiển PLC và hiệu chỉnh kích thước cơ khí chi tiết.

Dữ liệu đầu vào cho nghiên cứu bao gồm các thông số cơ tính của vật liệu nhôm định hình 6063-T5, nhựa in 3D PLA, cùng thông số kỹ thuật của các thiết bị phần cứng tiêu chuẩn được tra cứu từ catalog nhà sản xuất.

Thiết kế và triển khai hệ thống kỹ thuật

Hệ thống nâng cấp là sự kết hợp đồng bộ giữa kết cấu cơ khí chính xác và mạch điều khiển điện tử tự động.

1. Thiết kế cơ khí và mô phỏng kết cấu

Khung máy được xây dựng từ nhôm định hình 3030 (vật liệu Al 6063-T5) với kích thước bao 750 x 450 x 570 mm. Thân máy sang chỉ cũ có khối lượng 20 kg, tương đương trọng lực $W = 197\text{ N}$, phân bố đều lên hai thanh đỡ ($W_1 = W_2 = 98{,}5\text{ N}$). Động cơ 3 pha công suất 0{,}75 kW (1500 vòng/phút) tạo mô-men xoắn $T = 4{,}975\text{ Nm}$ và lực kéo đai $F = 160{,}48\text{ N}$. Lực tổng hợp tác dụng lên thanh đỡ thứ hai là $W_2^+ = 258{,}98\text{ N}$.

Thông số cơ tính Nhôm định hình 6063-T5 Nhựa in 3D PLA
Khối lượng riêng / Tỷ trọng $2700\text{ kg/m}^3$ $1{,}25\text{ g/cm}^3$
Giới hạn bền kéo (Tensile Strength) $185\text{ MPa}$ $60\text{ MPa}$
Giới hạn chảy (Yield Strength) $145\text{ MPa}$ Không áp dụng
Nhiệt độ nóng chảy Không áp dụng $190 - 210^\circ\text{C}$

Kết quả kiểm nghiệm độ bền bằng mô phỏng SolidWorks:

  • Chịu lực tiếp tuyến (Tangential Force): Ứng suất Von Mises cực đại đạt $3{,}11\text{ MPa}$, hệ số an toàn đạt $47$.
  • Chịu lực dọc trục (Axial Force): Lực căng đai nhánh chùng $T_2 = 95{,}76\text{ N}$ và nhánh căng $T_1 = 245{,}76\text{ N}$ tạo ứng suất cực đại $6{,}17\text{ MPa}$, hệ số an toàn đạt $23{,}5$.

Cả hai trường hợp đều thấp hơn rất nhiều so với giới hạn chảy $145\text{ MPa}$, đảm bảo khung máy vận hành vững chắc, không biến dạng.

Các cụm cơ cấu chấp hành chuyên dụng gồm:

  • Máng chứa phôi (Storage Trough): Thiết kế dạng xoắn ốc (spiral shape) với bước xoắn 240 mm/vòng, phù hợp hình dạng côn của lõi nhựa, tận dụng trọng lực để phôi tự trượt xuống, đồng thời được chia thành các module in 3D lắp ghép vít linh hoạt.
  • Cơ cấu phân tách phôi: Sử dụng hai thanh khóa chuyển động nghịch chiều thông qua bánh răng trung gian, dẫn động bởi cuộn hút solenoid. Thanh thứ nhất chặn dòng phôi; khi solenoid tác động, thanh một mở cho một lõi rơi xuống máng trượt đồng thời thanh hai đóng lại để giữ các lõi phía sau.
  • Máng trượt và thanh đẩy: Máng trượt ngang dẫn hướng lõi nhựa, phía dưới gắn cơ cấu thanh đẩy dẫn động bằng động cơ bước để đưa lõi vào tay kẹp.
  • Cơ cấu chống tâm động (Live Center): Gồm đầu trục côn xoay, 2 vòng bi 6800, ống lót ổ bi trượt dọc trục, lò xo tạo lực nén đàn hồi định vị lõi, thân gá trượt trên ray dẫn hướng tuyến tính và được kéo bởi trục vít me nối động cơ bước qua đai 80XL (tỉ số truyền 1:1).
  • Cơ cấu tay gắp thành phẩm: Sử dụng động cơ bước 57 (mô-men $1{,}625\text{ Nm}$) qua bộ truyền đai răng 150XL tỉ số truyền 1:5 (bánh đai dẫn 10 XL đường kính 15 mm, bánh đai bị dẫn 50 XL đường kính 80 mm, khoảng cách trục 110 mm) nhằm nâng phôi thành phẩm nặng tối đa 500 g ($5\text{ N}$) tại cánh tay đòn 125 mm.
  • Cơ cấu tay đẩy và cắt chỉ: Dẫn động bằng vít me và đai 80XL (tỉ số 1:1), có nhiệm vụ ép sát sợi chỉ vào trục quay khi bắt đầu cấp lõi mới và đưa chỉ vào vị trí dao cắt nhiệt khi cuộn chỉ đạt kích thước yêu cầu.
Cơ cấu truyền động Loại đai Tỉ số truyền Bánh đai dẫn / bị dẫn Khoảng cách trục ($a$)
Tay gắp thành phẩm 150XL (Bước 5{,}08 mm) 1:5 10 XL ($d_1 = 15\text{ mm}$) / 50 XL ($d_2 = 80\text{ mm}$) $110\text{ mm}$
Chống tâm động 80XL (Bước 5{,}08 mm) 1:1 15 XL ($d_1 = 23{,}75\text{ mm}$) / 15 XL ($d_2 = 23{,}75\text{ mm}$) $64{,}3\text{ mm}$
Tay đẩy và cắt chỉ 80XL (Bước 5{,}08 mm) 1:1 15 XL ($d_1 = 23{,}75\text{ mm}$) / 15 XL ($d_2 = 23{,}75\text{ mm}$) $64{,}3\text{ mm}$

2. Hệ thống điện và điều khiển

Trung tâm xử lý là bộ điều khiển lập trình PLC LE3U sử dụng MCU 32-bit cấp công nghiệp, hỗ trợ tập lệnh Ladder tương thích phần mềm Mitsubishi GX Works2 / GX Developer.

Quy trình nạp và kết nối PLC yêu cầu tuân thủ 3 thông số:

  1. Thiết lập dòng PLC trên phần mềm là dòng FX3U.
  2. Đặt tốc độ truyền thông nạp chương trình (Baud rate) chuẩn là 38.4 kbps.
  3. Sử dụng cáp chuyển đổi USB sang Serial RS232 để giao tiếp giữa máy tính và PLC.

Hệ thống cảm biến và cơ cấu chấp hành điện gồm:

  • Cảm biến tiệm cận Fotek PL-05N (NPN - NO): Điện áp nguồn 10 - 30 VDC, khoảng cách phát hiện kim loại $< 5\text{ mm}$, tần số đáp ứng cực đại 800 Hz, dùng để xác định vị trí gốc và hành trình của các trục vít me, máng trượt và đo kích thước cuộn chỉ.
  • Cảm biến tiệm cận LJ8A3, cảm biến quang phát hiện vật cản và cảm biến giám sát sợi chỉ: Đảm bảo hệ thống dừng tức thời khi đứt chỉ hoặc kẹt phôi.
  • Màn hình giao diện HMI OP320: Cho phép người dùng cấu hình thông số vận hành và giám sát trạng thái máy.
  • Động cơ 3 pha và Biến tần GD20: Điều khiển tốc độ trục quấn chỉ chính, giao tiếp với bộ điều khiển qua chuẩn truyền thông RS485.
  • Động cơ bước 57 và Driver DM542: Nhận xung điều khiển từ PLC để thực hiện định vị chính xác vị trí góc quay và tịnh tiến.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu tổng quan về máy sang chỉ (Overview of Yarn Winding Machine)

Chương 1 trình bày tổng quan về thiết bị sang chỉ trong ngành dệt may, phân tích sự khác biệt giữa máy tự động và bán tự động. Tác giả nêu bật bài toán thực tiễn về rào cản chi phí đầu tư thiết bị mới của các xưởng sản xuất, từ đó đề xuất giải pháp tận dụng thân máy cũ để nâng cấp thành hệ thống tự động. Chương này xác định rõ mục tiêu đề tài, phạm vi ứng dụng các linh kiện cơ khí và điện tử, chỉ ra giới hạn nghiên cứu về mặt vật liệu chế tạo thử nghiệm (nhựa PLA, bo mạch PLC đa năng) và xác định 3 phương pháp nghiên cứu thực nghiệm.

Chương 2: Cơ sở lý thuyết và công nghệ tự động hóa ngành dệt (Theoretical Foundation)

Chương 2 phân tích vai trò của tự động hóa trong bối cảnh Cách mạng Công nghiệp 4.0 đối với ngành may mặc. Nội dung đi sâu vào cấu tạo chi tiết của máy sang chỉ bán tự động hiện hữu gồm trục quấn và cụm tay rải chỉ dẫn động bởi động cơ 3 pha thông qua dây curoa vải. Chương này mô tả chi tiết 5 bước vận hành thủ công truyền thống và đề xuất ý tưởng cải tiến nhằm rút gọn quy trình xuống chỉ còn 1 bước nạp phôi. Các lợi ích về mặt tiết kiệm chi phí đầu tư, bảo vệ môi trường nhờ tái sử dụng máy móc cũ và nâng cao hiệu quả sản xuất cũng được phân tích cụ thể.

Chương 3: Thiết kế hệ thống cơ khí và điều khiển điện (Mechanical and Electrical System Design)

Chương 3 là phần trọng tâm của đồ án, trình bày toàn bộ quá trình tính toán, thiết kế và mô phỏng:

  • Tính toán tải trọng, lực căng đai, mô-men xoắn và mô phỏng độ bền khung nhôm định hình 3030 trên SolidWorks với hệ số an toàn từ 23,5 đến 47.
  • Thiết kế chi tiết từng cơ cấu chấp hành in 3D: Máng chứa phôi xoắn ốc bước 240 mm, cơ cấu tách phôi dùng cuộn hút solenoid, máng trượt phôi, cơ cấu kẹp giữ phôi, cơ cấu chống tâm động tích hợp vòng bi 6800 và lò xo nén, cơ cấu tay đẩy - cắt nhiệt và cơ cấu tay gắp thành phẩm.
  • Tính toán lựa chọn các bộ truyền đai răng đồng bộ dòng XL (đai 150XL tỉ số 1:5, đai 80XL tỉ số 1:1).
  • Trình bày sơ đồ đấu nối và nguyên lý điều khiển của PLC LE3U, driver DM542, động cơ bước 57, biến tần GD20, màn hình HMI OP320 và các cảm biến công nghiệp (Fotek PL-05N, LJ8A3).

Chương 4: Kết luận và kiến nghị (Conclusion and Recommendation)

Chương 4 tổng kết quá trình thực hiện đồ án từ tháng 2/2024 đến tháng 7/2024, đánh giá mức độ hoàn thiện của sản phẩm thực nghiệm so với các mục tiêu đề ra ban đầu, đồng thời chỉ ra các hạn chế kỹ thuật còn tồn tại và đề xuất phương hướng phát triển cho các nghiên cứu tiếp theo.

Kết quả và đóng góp kỹ thuật

Kết quả kỹ thuật đạt được

Đề tài đã hoàn thiện mô hình thực nghiệm hệ thống cấp phôi tự động lắp tích hợp thành công trên máy sang chỉ bán tự động, rút ngắn quy trình vận hành từ 5 bước thủ công xuống còn 1 bước duy nhất (người vận hành chỉ cần nạp lõi nhựa vào máng xoắn ốc).

Chu trình tự động hóa khép kín 10 bước của máy được thiết lập hoàn chỉnh:

  1. Cơ cấu phân tách nhả 1 lõi nhựa từ máng xoắn ốc xuống máng trượt ngang.
  2. Thanh đẩy dịch chuyển phôi vào tay kẹp giữ.
  3. Tay kẹp vận chuyển đưa lõi nhựa vào vị trí đồng trục với cơ cấu chống tâm.
  4. Cơ cấu chống tâm tịnh tiến ra ngoài, ép chặt lõi nhựa vào trục côn quấn chỉ và đồng thời kẹp chặt đầu sợi chỉ.
  5. Động cơ chính khởi động, máy tiến hành quấn chỉ cho đến khi cảm biến báo đạt kích thước cài đặt.
  6. Động cơ dừng, cơ cấu chống tâm lùi về vị trí ban đầu làm cuộn chỉ thành phẩm rơi nhẹ vào máng đón.
  7. Tay gắp thành phẩm xoay ra ngoài một góc khoảng $45^\circ$, kéo căng sợi chỉ theo phương ngang.
  8. Tay đẩy chỉ tịnh tiến ra ngoài, ép chặt sợi chỉ vào trục quay sẵn sàng cho chu kỳ sau và đưa chỉ sát vào đầu cắt nhiệt.
  9. Bộ phận gia nhiệt kích hoạt cắt đứt sợi chỉ.
  10. Tay gắp thành phẩm tiếp tục xoay để cuộn chỉ lăn hoàn toàn vào thùng chứa thành phẩm.

Đóng góp thực tiễn của đề tài

  • Cung cấp giải pháp kỹ thuật có tính ứng dụng cao giúp các cơ sở dệt may chuyển đổi thiết bị bán tự động cũ thành máy tự động với chi phí thấp hơn đáng kể so với mua mới.
  • Góp phần bảo vệ môi trường và tối ưu hóa tài nguyên nhờ tái sử dụng khung và động cơ của các máy móc cũ thay vì loại bỏ.
  • Xây dựng tài liệu thiết kế chi tiết kết hợp giữa công nghệ in 3D mẫu nhanh và điều khiển logic khả trình PLC giá rẻ.

Hạn chế và hướng phát triển đề tài

Theo đánh giá thực tế của tác giả trong đồ án, hệ thống vẫn còn một số điểm hạn chế kỹ thuật:

  • Vật liệu chế tạo: Nhiều chi tiết chấp hành chuyển động được in 3D bằng nhựa PLA, vốn có khả năng chịu va đập cơ học và chống mài mòn thấp hơn kim loại, dễ bị hư hỏng nếu vận hành liên tục cường độ cao trong thời gian dài.
  • Thiết bị điều khiển: Bộ điều khiển trung tâm PLC LE3U là dạng mạch điện tử bán công nghiệp, chưa được kiểm chứng đầy đủ về khả năng chống nhiễu và độ bền trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt, nhiều bụi bông và rung động lớn.
  • Tính sẵn có của linh kiện: Một số cơ cấu cơ khí được thiết kế tùy biến, sử dụng linh kiện lắp ráp không hoàn toàn đồng bộ, gây khó khăn nhất định cho công tác bảo trì, thay thế.

Hướng nghiên cứu và cải tiến tiếp theo bao gồm:

  • Gia công lại các chi tiết cơ cấu chấp hành chịu lực chính bằng vật liệu kim loại (nhôm, thép) hoặc nhựa kỹ thuật chịu mòn thay thế cho nhựa PLA in 3D.
  • Nâng cấp hệ thống điều khiển sang các dòng PLC công nghiệp tiêu chuẩn chuyên dụng để nâng cao độ bền và tính ổn định lâu dài.
  • Tối ưu hóa cơ cấu cắt nhiệt nhằm nâng cao tốc độ cắt và độ ổn định của mối cắt chỉ.

Giá trị tham khảo và ứng dụng thực tiễn

Đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên, giảng viên và kỹ sư thuộc các chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Cơ Điện tử, Kỹ thuật Cơ khí và Tự động hóa công nghiệp.

Các nội dung có giá trị ứng dụng cao bao gồm:

  • Phương pháp tính toán tải trọng khung máy và quy trình mô phỏng kiểm nghiệm ứng suất tĩnh học trên SolidWorks Simulation.
  • Thiết kế module máng chứa phôi dạng xoắn ốc in 3D ứng dụng trọng lực để cấp phôi tự động.
  • Sơ đồ mạch điện, giải thuật phối hợp điều khiển động cơ bước qua driver DM542, biến tần qua RS485 và lập trình PLC LE3U trên nền phần mềm GX Works2.
  • Giải pháp thiết kế hệ thống cơ điện tự động hóa với chi phí thấp phù hợp cho các dự án chuyển đổi công nghệ tại doanh nghiệp vừa và nhỏ.

Câu hỏi thường gặp

1. Bộ điều khiển trung tâm được sử dụng trong hệ thống là loại nào và cần lưu ý gì khi nạp chương trình?
Hệ thống sử dụng bộ điều khiển PLC LE3U (MCU 32-bit). Khi viết và nạp chương trình bằng phần mềm GX Works2 / GX Developer, cần lưu ý: chọn model PLC là dòng FX3U, thiết lập tốc độ truyền dữ liệu (Baud rate) tương thích là 38.4 kbps, và sử dụng cáp chuyển đổi USB sang Serial RS232 để kết nối.

2. Kết quả kiểm tra độ bền kết cấu khung nhôm 3030 bằng mô phỏng SolidWorks cho kết quả như thế nào?
Kết quả mô phỏng tĩnh học cho thấy ứng suất Von Mises cực đại khi chịu lực tiếp tuyến là $3{,}11\text{ MPa}$ (hệ số an toàn 47) và khi chịu lực dọc trục là $6{,}17\text{ MPa}$ (hệ số an toàn 23{,}5). Các giá trị ứng suất này đều nhỏ hơn rất nhiều so với giới hạn chảy của nhôm 6063-T5 ($145\text{ MPa}$), bảo đảm kết cấu khung máy hoạt động hoàn toàn an toàn và bền vững.

3. Máng chứa phôi và cơ cấu tách lõi nhựa hoạt động theo nguyên lý nào?
Máng chứa phôi có thiết kế dạng xoắn ốc với bước xoắn 240 mm/vòng tận dụng trọng lực cho phôi trượt tự do. Cơ cấu phân tách gồm hai thanh khóa đối kháng liên kết qua bánh răng trung gian, điều khiển bằng cuộn hút solenoid. Khi solenoid kích hoạt, thanh khóa thứ nhất mở để nhả đúng 1 lõi nhựa vào máng trượt, đồng thời thanh khóa thứ hai đóng lại giữ các lõi tiếp theo. Khi solenoid ngắt, hai thanh hồi vị để chặn dòng phôi.

4. Động cơ bước điều khiển cơ cấu tay gắp cuộn chỉ thành phẩm sử dụng bộ truyền đai nào và tính toán ra sao?
Cơ cấu tay gắp cuộn chỉ thành phẩm (tải trọng tối đa 500 g tại cánh tay đòn 125 mm, tạo mô-men $0{,}625\text{ Nm}$) sử dụng bộ truyền đai răng đồng bộ 150XL với tỉ số truyền giảm tốc $1:5$ (bánh đai dẫn 10 XL đường kính 15 mm, bánh đai bị dẫn 50 XL đường kính 80 mm, khoảng cách trục $110\text{ mm}$, chiều dài đai tính toán $378{,}8\text{ mm}$). Bộ truyền này kết hợp động cơ bước 57 có mô-men $1{,}625\text{ Nm}$ đảm bảo vận hành êm ái và chính xác.

5. Cơ cấu chống tâm động (live center) bao gồm những thành phần cơ bản nào?
Cơ cấu chống tâm động gồm 6 thành phần chính: đầu trục côn xoay tiếp xúc trực tiếp với lõi nhựa; 2 vòng bi 6800 đỡ trục giảm ma sát; ống lót định vị ổ bi có khả năng trượt dọc trục; lò xo nén tạo lực ép đàn hồi định vị lõi; thân gá chính dẫn hướng ống lót; và cụm trục trượt tuyến tính gắn trên ray trượt, được dẫn động tịnh tiến bởi trục vít me kết nối với động cơ bước qua bộ truyền đai răng 80XL tỉ số truyền 1:1.

Kết luận

Đồ án "Thiết kế và chế tạo hệ thống cấp phôi tự động cho máy sang chỉ" đã giải quyết thành công bài toán tự động hóa hoàn toàn quy trình cấp phôi, kẹp giữ, cắt chỉ và thu hồi thành phẩm trên nền tảng máy bán tự động cũ. Việc kết hợp linh hoạt giữa công nghệ gia công in 3D, truyền động cơ khí chính xác và bộ điều khiển khả trình PLC LE3U đã chứng minh tính khả thi về mặt kỹ thuật lẫn hiệu quả kinh tế. Hệ thống giúp giảm thao tác của công nhân từ 5 bước xuống còn 1 bước nạp liệu duy nhất, mở ra hướng đi thực tế cho các cơ sở may mặc trong việc nâng cấp dây chuyền sản xuất với chi phí đầu tư tối ưu.