I. Thiết kế hệ thống
Thiết kế hệ thống là bước đầu tiên trong quá trình phát triển hệ thống cấp tự động cho máy quấn sợi. Nghiên cứu tập trung vào việc xây dựng khung cơ khí, thiết kế cơ cấu phân tách lõi chỉ, và lắp ráp hệ thống điện điều khiển. Hệ thống được thiết kế để đảm bảo độ bền, ổn định và tối ưu hóa không gian làm việc. Vật liệu chính được sử dụng là nhôm định hình 30x30, với khả năng chịu lực tốt và nhẹ. Quá trình thiết kế được thực hiện trên phần mềm SolidWorks, giúp mô phỏng và kiểm tra độ bền của khung máy.
1.1 Thiết kế khung máy
Khung máy được thiết kế với kích thước cơ bản 750x450x570mm, sử dụng nhôm định hình 30x30. Vật liệu này có độ bền kéo 185 MPA và độ bền chảy 145 MPA, đảm bảo khả năng chịu lực và ổn định khi máy hoạt động. Quá trình thiết kế bao gồm việc xác định các lực tác động lên khung và mô phỏng độ bền trên SolidWorks.
1.2 Thiết kế cơ cấu phân tách lõi chỉ
Cơ cấu phân tách lõi chỉ được thiết kế để tự động hóa quá trình tách lõi nhựa từ cuộn chỉ. Cơ cấu này sử dụng động cơ bước và solenoid để điều khiển các bộ phận chấp hành thông qua hệ thống truyền động đai và vít me. Các cảm biến được lắp đặt để giám sát quá trình hoạt động và gửi thông tin về bộ điều khiển trung tâm PLC LE3U.
II. Sản xuất hệ thống
Sản xuất hệ thống bao gồm quá trình gia công và lắp ráp các bộ phận cơ khí, điện tử dựa trên thiết kế đã được hoàn thiện. Các bộ phận chấp hành chủ yếu được gia công bằng nhựa in 3D, cố định trên khung sắt hoặc nhôm định hình. Hệ thống được tích hợp với các cảm biến, động cơ bước, và bộ điều khiển PLC để đảm bảo hoạt động tự động và ổn định.
2.1 Gia công và lắp ráp
Các bộ phận cơ khí được gia công bằng máy CNC và in 3D, đảm bảo độ chính xác và độ bền. Quá trình lắp ráp bao gồm việc cố định các bộ phận trên khung máy và kết nối với hệ thống điện điều khiển. Các cảm biến và động cơ được lắp đặt để giám sát và điều khiển quá trình hoạt động của máy.
2.2 Tích hợp hệ thống điều khiển
Hệ thống điều khiển trung tâm PLC LE3U được lập trình để nhận lệnh từ người dùng, giám sát hoạt động của máy thông qua các cảm biến, và điều khiển các cơ cấu chấp hành. Màn hình điều khiển OP320 được sử dụng để hiển thị thông tin và tương tác với người dùng.
III. Ứng dụng và đánh giá
Hệ thống cấp tự động cho máy quấn sợi mang lại nhiều lợi ích thiết thực, bao gồm tiết kiệm chi phí, tăng hiệu suất làm việc, và giảm tác động môi trường. Hệ thống này có thể được áp dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp dệt may, giúp các doanh nghiệp nâng cao năng suất và cạnh tranh trên thị trường.
3.1 Tiết kiệm chi phí
Việc nâng cấp từ máy quấn sợi bán tự động lên hệ thống tự động giúp tiết kiệm chi phí so với việc mua máy mới. Hệ thống tận dụng thân máy cũ và chỉ bổ sung các chi tiết cơ khí và mạch điều khiển, giảm thiểu đầu tư ban đầu.
3.2 Tăng hiệu suất làm việc
Hệ thống cấp tự động giúp giảm số bước thao tác từ 5 xuống còn 1, giúp công nhân tiết kiệm thời gian và công sức. Hệ thống hoạt động ổn định, đảm bảo chất lượng sản phẩm và tăng năng suất làm việc.
3.3 Giảm tác động môi trường
Việc tái sử dụng thân máy cũ và tối ưu hóa quy trình sản xuất giúp giảm thiểu chất thải và tác động tiêu cực đến môi trường. Hệ thống này góp phần thúc đẩy sản xuất bền vững trong ngành công nghiệp dệt may.
