Tác giả: Nguyễn Thái Cường
Khoa Cơ Điện
ĐẶT VẤN ĐỀ
Máy ép nhiệt là thiết bị không thể thiếu trong ngành may, dùng để ép vải và in chuyển nhiệt. Nó hoạt động dựa trên nguyên lý sử dụng nhiệt độ và áp suất cao, giúp ép phẳng vải và chuyển hình ảnh đồ họa lên bề mặt chất liệu cần in theo yêu cầu. Sử dụng máy ép chuyển nhiệt đem lại rất nhiều lợi ích thiết thực như cho phép ép các lớp nguyên liệu, in, ép các loại hình ảnh, logo thiết kế lên nhiều loại chất liệu khác nhau một cách dễ dàng, nhanh chóng, đảm bảo năng suất làm việc cao và chất lượng in sắc nét, đẹp mắt. Ngoài ra sử dụng máy ép nhiệt còn đảm bảo độ an toàn, chính xác và tin cậy cao. Việc nghiên cứu thiết kế chế tạo máy ép nhiệt tự động dạng tấm ở nước ta hiện rất ít, mặc dù đây là thiết bị phổ biến trong ngành may. Việc nghiên cứu về lĩnh vực này mới có ở trong đồ án tốt nghiệp của sinh viên ngành cơ khí: “Đồ án cải tiến thiết kế máy ép nhiệt”, dừng lại ở việc thiết kế trên bản vẽ. Việc nghiên cứu thiết kế và chế tạo máy ép nhiệt vải phẳng tự động phục vụ cho học tập, giảng dạy cho chuyên ngành cơ khí. Tại trường Đại học công nghiệp Dệt May Hà Nội khi giảng viên giảng dạy và sinh viên nghiên cứu về thiết bị trong ngành may gặp rất nhiều khó khăn, các loại bản vẽ, mô hình 3D, mô hình máy không có. Ngoài ra các hãng sản xuất máy không cung cấp các bản vẽ, mô hình 3D, mô hình thu nhỏ nên việc tiếp cận học tập, nghiên cứu, xây dựng bản vẽ, thiết kế hệ thống điều khiển gặp rất nhiều khó khăn. Việc nghiên cứu, thiết kế chế tạo mô hình máy ép vải tự động dạng tấm phẳng phục vụ cho giảng dạy tại trường là cần thiết để đáp ứng việc học tập, nghiên cứu thiết kế máy công nghiệp nói chung và thiết bị may nói riêng. [1]
1. Cơ sở lựa chọn thiết kế
Trong dây chuyền may công nghiệp ngoài các loại máy may, máy chuyên dùng còn có các loại thiết bị phụ trợ phục vụ cho quá trình gia công và hoàn thiện sản phẩm, đây là các loại thiết bị không thể thiếu, chúng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo hình dáng, chất lượng sản phẩm.
Máy ép nhiệt giúp in ép các hình ảnh họa tiết, logo… lên các chất liệu vải khác nhau giúp cho sản phẩm đẹp, hấp dẫn, đa dạng phong phú phục vụ nhu cầu thời trang của con người. Trong ngành công nghiệp dệt may ở Việt Nam sử dụng nhiều loại máy ép nhiệt nhưng đa số được nhập khẩu từ Trung Quốc và Đài Loan, tính tự động hóa vẫn chưa cao phụ thuộc nhiều vào con người. Từ đó nhằm làm chủ được công nghệ thiết kế máy ép nhiệt và nâng cao năng suất thì nhóm tác giả đã tìm hiểu và thiết kế máy ép nhiệt tự động sử dụng xylanh khí nén. [1]
2. Thiết kế máy ép vải tự động
2.1 Yêu cầu của thiết kế
Với mục tiêu là máy ép vải tự động phục vụ hoạt động giảng dạy tại trường nên máy không thể đáp ứng đầy đủ các yêu cầu trong thực tế. Tuy nhiên máy ép vải tự động cũng đảm bảo một số yêu cầu sau:
Máy phù hợp với nguyên lý của máy ép nhiệt trong thực tế
Lắp ráp, đấu nối, vận hành và điều khiển dễ dàng
Sử dụng vật tư, linh kiện, thiết bị thông dụng dễ dàng thay thế và sửa chữa
Đảm bảo tính thẩm mỹ, tính sư phạm, kết cấu chắc chắn và tuổi thọ cao.
2.2 Thiết kế về cơ khí
Hình 3 - 1. Bản vẽ lắp sản phẩm
2.3 Thiết kế về điều khiển
a. Nguyên lý hoạt động của máy ép tự động
Máy ép tự động được cài đặt để ép tự động với các thông số nhiệt độ, thời gian ép và lực ép. Với lực ép được điều chỉnh trước tùy thuộc vào độ dày, tính chất của vật liệu để điều chỉnh co phù hợp. Chế độ hoạt động như sau: nhấn nút Start, xylanh trên sẽ đẩy mâm nhiệt từ từ đi xuống ép nhiệt sản phẩm. khoảng thời gian ép được định trước. Sau thời gian ép xylanh trên đi lên và xylanh dưới (hình 3 – 5) lại đưa mâm ép tiếp theo vào vị trí ép. Sản phẩm được đưa ra và kết thúc một lần ép. Quá trình ép được lặp lại bằng cách nhấn nút start sau mỗi 1 chu kì. Thao tác được lặp lại cho đến khi dừng máy. [1]
b. Thiết kế mạch điều khiển
Hình 3- 2. Sơ đồ mạch điều khiển
c. Sơ đồ mạch PLC và lưu đồ thuật toán
Hình 3- 3. Sơ đồ hệ thống PLC Hình 3- 4. Lưu đồ thuật toán
d. Lập trình và chương trình điều khiển
2.4 Hình ảnh máy ép vải tự động
Hình 3- 5. Máy ép vải tự động
Bài báo đã nêu bật được các vấn đề sau:
+ Xây dựng được phương pháp nghiên cứu thiết kế, chế tạo một thiết bị cơ khí tự động của ngành may
+ Xây dựng được hệ thống điều khiển PLC cho máy ép tự động để điều khiển các thông số nhiệt độ, thời gian để phù hợp khi ép các loại vải trong ngành may.
+ Kết quả của nghiên cứu này là tiền đề để mô phỏng hoạt động của các chi tiết, cụm chi tiết trong các thiết bị ngành may; đồng thời mô hình có thể được dùng trong hoạt động dạy và học tại trường Đại học Công nghiệp Dệt may Hà Nội hiệu quả hơn.[1]
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. TS Nguyễn Quang Thắng, Nguyễn Thái Cường (2023), Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy ép vải tự động dạng tấm phẳng phục vụ cho giảng dạy tại trường ĐHCNDMHN, Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường, trường Đại học Công nghiệp Dệt may Hà Nội.