Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy dập cắt vật liệu điều khiển CNC trong ngành giày dép

BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM CHƯƠNG TRÌNH KHCN CẤP NHÀ NƯỚC KC.05.16/06-10 BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy dập

Trang 1

BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM

CHƯƠNG TRÌNH KHCN CẤP NHÀ NƯỚC KC.05.16/06-10

BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI

“Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy dập cắt vật liệu điều khiển CNC

trong ngành giày dép”

MÃ SỐ ĐỀ TÀI: KC.05.16/06-10

Cơ quan chủ trì đề tài: Trường Đại học Bách Khoa,

Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS Phạm Ngọc Tuấn

Trang 2

BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM

CHƯƠNG TRÌNH KHCN CẤP NHÀ NƯỚC KC.05.16/06-10

BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI

“Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy dập cắt vật liệu điều khiển CNC trong

Trang 3

Trường Đại học Bách Khoa

Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Tp Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 02 năm 2010

BÁO CÁO THỐNG KÊ KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

I THÔNG TIN CHUNG

1 Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy dập cắt vật liệu điều khiển CNC trong ngành giày dép

Ngày, tháng, năm sinh: 01/07/1957 Nam/ Nữ: Nam

Học hàm, học vị: Phó Giáo sư, Tiến sĩ

Chức danh khoa học: Chức vụ: Chủ nhiệm bộ môn Điện thoại: CQ: (08)38653896 NR: (08)38429329

Mobile: 0903687459

Fax: (08) 38656295, E-mail: pntuan@hcm.fpt.vn

Tên tổ chức đang công tác: Trường Đại học Bách khoa, Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh

Địa chỉ tổ chức: 268 Lý Thường Kiệt, Quận 10, TP Hồ Chí Minh

Địa chỉ nhà riêng: 27/49B Hậu Giang, Phường 4, Quận Tân Bình, TP

Trang 4

Website: www.hcmut.edu.vn

Địa chỉ: 268 Lý Thường Kiệt, Quận 10, Tp Hồ Chí Minh

Họ và tên thủ trưởng tổ chức: PGS.TS Vũ Đình Thành

Số tài khoản: 931.0110.00001

Ngân hàng: Kho bạc nhà nước Quận 10, TP Hồ Chí Minh

Tên cơ quan chủ quản đề tài: Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh

II TÌNH HÌNH THỰC HIỆN

1 Thời gian thực hiện đề tài:

- Theo Hợp đồng đã ký kết: từ tháng 03/ năm 2008 đến tháng 02/ năm 2010

- Thực tế thực hiện: từ tháng 03/năm 2008 đến tháng 02/năm 2010

- Được gia hạn (nếu có): không

2 Kinh phí và sử dụng kinh phí:

a) Tổng số kinh phí thực hiện: 2.930 triệu đồng, trong đó:

+ Kính phí hỗ trợ từ SNKH: 2.930 triệu đồng

+ Kinh phí từ các nguồn khác: 0 triệu đồng

+ Tỷ lệ và kinh phí thu hồi đối với dự án (nếu có): 0 triệu đồng

Thời gian

(Tháng, năm)

Kinh phí (Tr.đ)

Thời gian (Tháng, năm)

Kinh phí (Tr.đ)

1 2008 1.100 2008 1.100

2 2009 1.830 2009 1.830

Trang 5

c) Kết quả sử dụng kinh phí theo các khoản chi:

3 Các văn bản hành chính trong quá trình thực hiện đề tài/dự án:

(Liệt kê các quyết định, văn bản của cơ quan quản lý từ công đoạn xác định nhiệm vụ, xét chọn,

phê duyệt kinh phí, hợp đồng, điều chỉnh (thời gian, nội dung, kinh phí thực hiện nếu có); văn

bản của tổ chức chủ trì đề tài, dự án (đơn, kiến nghị điều chỉnh nếu có)

Số

TT

Số, thời gian ban

để tuyển chọn thực hiện trong kế hoạch năm 2008, Phụ lục 5, Chương trình “Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ cơ khí chế tạo”, mã

và cá nhân chủ trì thực hiện đề tài trong kế hoạch năm 2008 thuộc Chương trình “Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ cơ khí

Trang 6

2008 (đợt II) thuộc Chương trình

“Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ cơ khí chế tạo”, mã số KC.05/06-10

Nội dung Sản phẩm

chủ yếu đạt được

Số

Ghi chú*

Chủ trì đề tài, thiết kế máy, thiết kế và xây dựng phần mềm CAD/CAM, tích hợp hệ thống

Thiết kế máy, thiết kế

và xây dựng phần mềm CAD/CAM, tích hợp hệ thống hoàn chỉnh

Chế tạo phần

cơ khí

Phần cơ khí hoàn chỉnh

Chế tạo phần điều khiển CNC

Bộ điều khiển CNC hoàn chỉnh

Trang 7

4 Công ty CP Giầy Việt Công ty CP Giầy Việt

Ứng dụng kết quả của đề tài, hỗ trợ vật

tư, nhân lực

và điều kiện thử nghiệm máy, sản xuất thử trong thời gian 3 tháng

Máy được vận hành thử nghiệm trong thời gian 3 tháng đạt kết quả tốt

5 Cá nhân tham gia thực hiện đề tài, dự án:

(Người tham gia thực hiện đề tài thuộc tổ chức chủ trì và cơ quan phối hợp, không quá 10 người kể cả chủ nhiệm)

Nội dung tham gia chính

Sản phẩm chủ yếu đạt được

Ghi chú*

Chủ nhiệm đề tài, phân tích tổng quan, thiết kế và tích hợp hệ thống

Hệ thống CAD/CAM/

CNC cắt vật liệu giày dép hoàn chỉnh

2

Th.S Trần Đại

Nguyên

Th.S Trần Đại Nguyên

Thư ký đề tài, phục trách hành chính và xây dựng các phần mềm

Phần mềm nhân ni và sắp xếp hoàn chỉnh

3 KS Đặng

Phong

KS Đặng Phong

Chế tạo phần

cơ khí

Phần cơ khí hoàn chỉnh

4 KS Lê Anh

Kiệt

KS Lê Anh Kiệt

Chế tạo phần điều khiển CNC

Bộ điều khiển CNC hoàn chỉnh

6 Tình hình hợp tác quốc tế: không có

7 Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị: không có

Trang 8

8 Tóm tắt các nội dung, công việc chủ yếu:

(Nêu tại mục 21 của thuyết minh, không bao gồm: Hội thảo khoa học, điều tra khảo sát trong nước và nước ngoài)

năm) quan thực Người, cơ

hiện

Theo kế hoạch

Thực tế đạt được

1 Xây dựng thuyết minh chi tiết của đề tài

02/2008 đến 03/2008

Phạm Ngọc Tuấn, ĐHBK, ĐHQG

TPHCM

2

Nội dung 1: Nghiên cứu hệ thống

CAD/CAM cắt vật liệu trong

ngành giày dép Các nội dung

thực hiện được liệt kê từ 1.1 đến

1.4 trong mục nội dung nghiên

cứu (mục 17)

05/2008 đến 06/2008

Phạm Ngọc Tuấn, ĐHBK TPHCM

3

Nội dung 2: Nghiên cứu xây

dựng mô hình hệ thống

CAD/CAM cho ngành giày dép

Các nội dung thực hiện được liệt

kê từ 2.1 đến 2.4 trong mục nội

dung nghiên cứu (mục 17)

06/2008 đến 08/2008

4

Nội dung 3: Nghiên cứu thiết kế

hệ thống phần mềm nhân ni và

sắp xếp

08/2008 đến 11/2008

Trần Đại Nguyên,ĐHBK TPHCM

5

máy CNC dập cắt vật liệu cho

ngành giày dép

10/2008 đến 01/2009

Trang 9

6

Nội dung 5: Chế tạo và lắp ráp

các bộ phận, cụm chi tiết máy

01/2009 đến 03/2009

Đặng Phong,Công ty TNHH Cơ khí Tân Hiệp Lực

7

bộ điều khiển CNC

03/2009 đến 05/2009

Lê Anh Kiệt,Công ty TNHH Chế tạo máy AKB

8

Nội dung 7: Chế tạo và lắp ráp bộ

điều khiển CNC

05/2009 đến 06/2009

Lê Anh Kiệt, Công ty TNHH Chế tạo máy AKB

9

Nội dung 8: Lắp ráp hệ thống

máy dập cắt CNC

06/2009 đến 08/2009

10

Nội dung 9: Tích hợp hệ thống

CAD/CAM

08/2009 đến 10/2009

11

Nội dung 10: Vận hành thử

nghiệm hệ thống và đưa vào sản

xuất

10/2009 đến 12/2009

12 Nội dung 11: Viết báo cáo tổng kết khoa học kỹ thuật đề tài

11/2009 đến 12/2009

Trang 10

III SẢN PHẨM KH&CN CỦA ĐỀ TÀI

1 Sản phẩm KH&CN đã tạo ra:

Thực tế đạt được

- Lý do thay đổi: kích thước đầu dập và vùng dập lớn hơn theo yêu cầu của

doanh nghiệp sản xuất giày dép để mở rộng hơn khả năng hoạt động và đáp

có xoay

- Sắp xếp sơ đồ cắt theo hai hàng không xoay và

có xoay

- Hoạt động trên môi trường Windows

- Xử lý và quản lý file dữ liệu đường biên từ thiết

có xoay

- Sắp xếp sơ đồ cắt theo hai hàng không xoay và

có xoay

Trang 11

- Sắp xếp sơ đồ cắt với hệ

số sử dụng vật liệu cao

- Xuất ra file dữ liệu sắp xếp sơ đồ để in ra giấy hoặc giao tiếp với phần mềm điều khiển máy dập

cắt CNC

- Ngôn ngữ sử dụng tiếng Việt và tiếng Anh

- Sắp xếp sơ đồ cắt với hệ

số sử dụng vật liệu cao

- Xuất ra file dữ liệu sắp xếp sơ đồ để in ra giấy hoặc giao tiếp với phần mềm điều khiển máy dập

cắt CNC

CNC

- Điều khiển máy dập cắt

CNC

- Hoạt động trên môi trường Windows

- Giao diện đơn giản, dễ sử

CNC

- Điều khiển máy dập cắt

CNC

được

Bao gồm các bản vẽ lắp và bản vẽ chi tiết theo các tiêu chuẩn TCVN về vẽ cơ khí hiện hành, đảm bảo chế tạo

Theo mẫu các tài liệu về qui trình công nghệ hiện hành và phù hợp với điều kiện chế tạo tại Việt Nam

Trang 12

Theo mẫu các tài liệu về hướng dẫn sử dụng và bảo trì máy hiện hành

phần mềm

Thể hiện các giải thuật và tính năng của

phần mềm

01 bài, Tạp chí phát triển khoa học và công nghệ, Đại học Quốc

gia TPHCM

2

Bài báo “Máy dập cắt

vật liệu điều khiển CNC

trong ngành giày dép”

Thể hiện nguyên lý hoạt động và các đặc tính

kỹ thuật của

máy

Thể hiện nguyên lý hoạt động và các đặc tính

kỹ thuật của

máy

01 bài, Tạp chí Cơ khí

Việt Nam

3

Bài báo “Mô tả đường

biên chi tiết mẫu bằng

máy quét”

Không có trong kế hoạch

Thể hiện các giải thuật và phần mềm số

01 bài, Tạp chí phát triển khoa học và

Trang 13

hoá chi tiết công nghệ,

Đại học Quốc

gia TPHCM

4

Bài báo “Xây dựng

đường mút trong sơ đồ

sắp xếp chi tiết cắt từ

vật liệu dạng tấm trong

ngành giày dép”

Không có trong kế hoạch

Thể hiện các giải thuật xây dựng đường mút

01 bài, Tạp chí phát triển khoa học và công nghệ, Đại học Quốc

Thể hiện những chức năng và đặc tính của các thành phần trong hệ thống

01 báo cáo,

Kỷ yếu Hội nghị Khoa học Công nghệ Cơ khí chế tạo toàn quốc lần thứ hai, 2009

- Lý do thay đổi: bổ sung các bài báo và báo cáo từ yêu cầu thực tế

d) Kết quả đào tạo:

Theo kế hoạch

Kết quả Ghi chú

(Thời gian kết thúc)

Theo

kế hoạch

1 Phần mềm nhân ni và sắp xếp sơ đồ cắt cho ngành giày dép đăng ký

Đã làm thủ tục

đăng ký

02/2010

2 Máy dập cắt vật liệu điều khiển CNC trong ngành giày dép đăng ký

Đã làm thủ tục

đăng ký

02/2010

Trang 14

e) Thống kê danh mục sản phẩm KHCN đã được ứng dụng vào thực tế

Công ty CP Giày Việt Đạt yêu cầu

2 Đánh giá về hiệu quả do đề tài mang lại:

a) Hiệu quả về khoa học và công nghệ:

(Nêu rõ danh mục công nghệ và mức độ nắm vững, làm chủ, so sánh với trình độ công nghệ so với khu vực và thế giới…)

Kết quả của Đề tài là một hệ thống CAD/CAM/CNC cắt vật liệu trong ngành giày dép Đây là một hệ thống lần đầu tiên được phát triển toàn bộ trong nước và là một đóng góp có ý nghĩa khẳng định trình độ công nghệ của Việt Nam trong các lĩnh vực cơ khí chế tạo máy, tự động hóa và công nghệ thông tin

b) Hiệu quả về kinh tế xã hội:

(Nêu rõ hiệu quả làm lợi tính bằng tiền dự kiến do đề tài, dự án tạo ra so với các sản phẩm cùng loại trên thị trường…)

- Về mặt kinh tế:

Kết quả của đề tài được áp dụng sẽ làm giảm chi phí nguyên vật liệu, tăng năng suất cắt, từ đó làm tăng hiệu quả kinh tế trong hoạt động sản xuất của các doanh nghiệp giày dép, góp phần nâng cao hiệu quả và sự phát triển của nền kinh tế đất nước

Trang 15

Phế liệu giảm góp phần giảm tác hại đến môi trường và giảm chi phí xử lý chất thải

3 Tình hình thực hiện chế độ báo cáo, kiểm tra của đề tài, dự án:

Số

TT Nội dung

Thời gian thực hiện (Tóm tắt kết quả, kết luận chính, người chủ trì…) Ghi chú

I Báo cáo định kỳ

Báo cáo định kỳ

- Thuyết minh chi tiết của đề tài

- 5 bộ tài liệu về nội dung 1: Nghiên cứu hệ thống CAD/CAM cắt vật liệu trong ngành giày dép;

- 4 bộ tài liệu về nội dung 2: Nghiên cứu xây dựng mô hình hệ thống CAD/CAM cho ngành giày dép;

- 14 bộ tài liệu về nội dung 3: Nghiên cứu thiết kế hệ thống phần mềm nhân ni và sắp xếp;

- 3 bộ tài liệu về nội dung 4: Nghiên cứu thiết kế máy CNC dập cắt vật liệu cho ngành giày dép, gồm các mục 4.1, 4.2, 4.3.1 đến 4.3.6

+ Nghiên cứu thiết kế bộ truyền động ngang;

+ Nghiên cứu thiết kế bộ gá chuyển động ngang;

+ Nghiên cứu thiết kế hệ điều chỉnh lượng chạy dao

- 3 bộ tài liệu về nghiên cứu thiết kế cụm khung máy:

+ Nghiên cứu thiết kế bộ chắn bụi;

+ Nghiên cứu thiết kế thân máy;

+ Nghiên cứu thiết kế hệ chứa thành phẩm;

Báo cáo định kỳ

- 01 bộ tài liệu thiết kế cụm băng tải cấp phôi và cuốn vật liệu;

Trang 16

- 01 bộ tài liệu thiết kế hệ thống truyền động thủy lực;

- 01 bộ tài liệu qui trình cơng nghệ chế tạo: + Cụm đầu dập;

+ Cụm băng tải;

+ Các bộ phận và chi tiết quan trọng của hệ thống truyền động thủy lực

- 01 cụm đầu dập hồn chỉnh;

- 01 cụm khung máy hồn chỉnh;

- 01 cụm băng tải cấp phơi và cuốn vật liệu

hồn chỉnh;

- 01 hệ thống truyền động thuỷ lực hồn chỉnh;

- 01 bộ tài liệu thiết kế bộ điều khiển CNC;

- 01 chương trình điều khiển;

- 01 bảng mạch in;

- 01 bộ qui trình cơng nghệ lắp ráp bộ điều khiển CNC;

- 01 bộ điều khiển CNC hồn chỉnh;

- 01 bộ tài liệu qui trình lắp ráp;

- 01 phần mềm điều khiển máy dập cắt CNC;

- Hệ thống phần cứng và phần mềm được kết nối

+ Qui trình sắp xếp sơ đồ cắt vật liệu;

+ Qui trình cắt vật liệu ngành giày dép; + Tổng quan về hệ thống CAD/CAM cắt vật liệu và một số mẫu máy dập cắt CNC

Trang 17

- Bộ tài liệu thiết kế cụm đầu dập;

- Bộ tài liệu thiết kế cụm khung máy

- Một chương trình điều khiển;

- Một bộ tài liệu qui trình lắp ráp:

Trang 18

+ Toàn bộ hệ thống máy;

+ Bộ điều khiển CNC;

+ Hệ thống cơ khí và bộ điều khiển CNC

được kết nối nhau

- Một phần mềm điều khiển máy dập cắt CNC

Trang 19

Mục lục

Mở đầu i Danh sách các bảng chú giải các chữ viết tắt, bảng, hình vi

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG

HỆ THỐNG CAD/CAM/CNC CẮT VẬT LIỆU TRONG NGÀNH GIÀY DÉP

1.1 Hệ thống CAD/CAM trong ngành giày dép trên thế giới …….1.1 1.2 Hệ thống CAD/CAM/CNC cắt vật liệu trong ngành giày dép trên thế giới…… ………1.4 1.3 Hệ thống CAD/CAM/CNC cắt vật liệu trong ngành giày dép tại Việt Nam……… 1.8 Chương 2 THIẾT KẾ CẤU HÌNH VÀ QUI TRÌNH VẬN

HÀNH HỆ THỐNG CAD/CAM/CNC CẮT VẬT LIỆU GIÀY DÉP

2.1 Xác định cấu hình, các chức năng và yêu cầu kỹ thuật của hệ

thống ……….……… …2.1

2.2 Xác định cấu hình, các chức năng và yêu cầu kỹ thuật của máy dập cắt CNC ……… ……… ………2.4 2.3 Thiết kế qui trình vận hành các phần mềm và máy dập cắt CNC……… ……… ……… ………2.8 Chương 3 QUÁ TRÌNH, GIẢI THUẬT VÀ PHẦN MỀM SỐ HOÁ ĐƯỜNG BIÊN CHI TIẾT

Trang 20

3.1 Yêu cầu số hoá chi tiết để giải các bài toán nhân ni và sắp xếp trong ngành giày dép……… 3.1 3.2 Tổng quan về các phương pháp số hoá đã được sử dụng… ….3.2 3.3 Phương pháp số hoá đề nghị…….……….………3.4 3.4 Giải thuật số hoá đường biên chi tiết……… ……….3.5 3.5 Xác định những điểm hỗ trợ quá trình nhân ni và sắp xếp… 3.15 3.6 Lập trình phần mềm……… ……… …………3.16 3.7 Các giao diện và vận hành phần mềm……… ……… 3.21 3.8 Kiểm thử phần mềm……… 3.24

Chương 4 QUÁ TRÌNH, GIẢI THUẬT VÀ PHẦN MỀM NHÂN NI

4.1 Khái niệm về ni …… ……… … 4.1 4.2 Các phương pháp nhân ni ……….………4.4 4.3 Phương pháp nhân ni đề nghị……….……… 4.8 4.4 Lập trình phần mềm ……… 4.14 4.5 Các giao diện và trình tự vận hành phần mềm……… … 4.28 4.6 Kiểm thử phần mềm ……… 4.32

Chương 5 QUÁ TRÌNH, CÁC GIẢI THUẬT VÀ PHẦN MỀM SẮP XẾP

5.1 Nhu cầu sắp xếp trong ngành giày dép……….……5.1 5.2 Một số khái niệm ……….……… ……5.3 5.3 Giải thuật sắp xếp ………… ……… 5.5 5.4 Cơ sở dữ liệu của phần mềm ………… ……… 5.13

Trang 21

5.5 Lập trình phần mềm 5.16 5.6 Các giao diện và trình tự vận hành phần mềm …… 5.16 5.7 Kiểm thử phần mềm … … 5.19 5.8 Tích hợp các phần mềm … … 5.19

CHƯƠNG 6 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CƠ KHÍ CỦA MÁY DẬP CẮT VẬT LIỆU ĐIỀU KHIỂN CNC

6.1 Phân tích và lựa chọn sơ đồ nguyên lý cho máy dập CNC……….… …6.1 6.2 Thiết kế sơ đồ động của máy………… ……… ….6.9 6.3 Thiết kế hệ thống cơ khí của máy dập cắt CNC ………… …6.15 6.4 Thiết kế cụm thân máy …….… ……… … 6.18 6.5 Thiết kế cụm truyền động đầu dập……….…… …….6.42 6.6 Thiết kế cụm cấp vật liệu cuộn ……… …… …… 6.50 6.7 Thiết kế cụm băng tải.……….…… …… 6.51 6.8 Thiết kế cụm đầu dập.……….…… …… 6.60 6.9 Thiết kế hệ thống truyền động thủy lực.……… …… …… 6.77 6.10 Thiết kế hệ thống truyền động khí nén.……….…… 6.88 6.11 Lập qui trình công nghệ chế tạo các chi tiết……….…… … 6.93 6.12 Chế tạo máy dập cắt CNC……… …………6.93

CHƯƠNG 7 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO PHẦN CỨNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CNC

7.1 Xác định các yêu cầu và đối tượng điều khiển……….7.1

Trang 22

7.2 Đề xuất và lựa chọn các phương án điều khiển… ………7.9 7.3 Thiết kế và lựa chọn các phần tử trong hệ thống điều khiển CNC……… 7.10 7.4 Chế tạo bộ điều khiển CNC….……….7.30 CHƯƠNG 8 THIẾT KẾ VÀ LẬP TRÌNH PHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN MÁY DẬP CẮT CNC

8.1 Mở đầu… ……… 8.1 8.2 Các yêu cầu kỹ thuật của phần mềm điều khiển……… 8.1 8.3 Các chức năng của phần mềm điều khiển….……… 8.2 8.4 Nội dung của phần mềm………….……… 8.6 CHƯƠNG 9 TÍCH HỢP HỆ THỐNG

9.1 Giải pháp tích hợp hệ thống……….………9.1 9.2 Các dữ liệu/thông tin tích hợp……….……….9.2 9.3 Tiến trình tích hợp hệ thống.………9.5 CHƯƠNG 10 KIỂM THỬ PHẦN MỀM VÀ VẬN HÀNH THỬ NGHIỆM MÁY DẬP CẮT CNC

10.1 Kiểm thử phần mềm ……… 10.1 10.2 Kiểm thử Phần mềm nhân ni và sắp xếp 10.1 10.3 Kiểm thử Phần mềm nhân ni và sắp xếp tại Công ty CP Giày Việt 10.2

10.4 Kiểm thử Phần mềm nhân ni và sắp xếp tại Công ty CP Giày Thái Bình 10.58

Trang 23

10.5 Vận hành thử nghiệm Máy dập cắt CNC 10.89

10.6 Chứng nhận kiểm tra kỹ thuật các sản phẩm của đề tài 10.111

CHƯƠNG 11 CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC

11.1 Sản phẩm dạng I………11.1 11.2 Các sản phẩm dạng II……… 11.2 11.3 Các sản phẩm dạng III……….11.4 11.4 Kết quả tham gia đào tạo sau đại học……… 11.5 11.5 Các sản phẩm đã đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công

nghiệp……….11.5

11.6 Tác động đối với kinh tế, xã hội và môi trường………… 11.5 11.7 Mức độ sẵn sàng chuyển giao, thương mại hóa kết quả nghiên cứu……… 11.6 11.8 Dự toán sản phẩm……… 11.6 11.9 Tính toán hiệu quả kinh tế cho doanh nghiệp…….…… 11.7 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Trang 24

BẢNG CHÚ GIẢI CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CAD Computer Aided Design Thiết kế nhờ máy tính CAM Computer Aided Manufacturing Gia công nhờ máy tính CNC Computer Numerical Control Điều khiển số nhờ máy tính

FEA Finite Element Analysis Phân tích phần tử hữu hạn FCS Footwear CAD System Hệ thống CAD cho ngành giày dép SQL Structured Query Language Ngôn ngữ truy vấn mang tính cấu trúc GGT Gerber AccuMark GGT inc Cty Gerber AccuMark GGT

Examinations

Chương trình khảo thí quốc tế

Cambridge

SKF The SKF Group Tập đoàn SKF (Thụy Điển) PLC Programmable Logic Controller Bộ điều khiển logic lập trình

PWM Pulse Width Modulation Phương pháp điều khiển kiểu

điều biến độ rộng xung DDA Digital Differential Analyser Bộ phân tích vi phân

Administration

Hội công nghệ điện tử

Trang 25

BẢNG KÊ CÁC BẢNG TRONG BÁO CÁO TỔNG HỢP

Bảng 2.1: So sánh và lựa chọn các chức năng của máy

Bảng 2.2: Các thông số kỹ thuật của máy dập cắt điều khiển CNC

Bảng 6.3: Tổng hợp các thông số kiểm nghiệm của 5 phiên bản

Bảng 6.4: Tổng hợp hiệu suất của các bộ truyền

Bảng 6.5: Các đặc tính kỹ thuật của động cơ LG TF20

Bảng 6.6: Các đặc tính kỹ thuật của bộ truyền trục vít me SFK

Bảng 6.7: Các kích thước của bộ truyền trục vít me SFK

Bảng 6.8: Các thông số kỹ thuật của động cơ servo LG TF13

Bảng 6.9: Phân phối tỷ số truyền

Bảng 6.10: Các thông số kỹ thuật của động cơ LG TF05

Bảng 7.1: Các bước thực hiện quá trình dập cắt và các yêu cầu điều khiển

Bảng 7.2: Mô tả các đối tượng điều khiển

Bảng 7.3: Một số lỗi thường gặp ở bộ driver servo

Bảng 9.1: Các dữ liệu cần tích hợp giữa các phần mềm số hoá, phần mềm nhân

Bảng 10.1: Kế hoạch kiểm thử phần mềm nhân ni và sắp xếp

Bảng 10.2: Các chi tiết đã được lựa chọn để nhân ni

Bảng 10.3: Các chi tiết đã được lựa chọn để sắp xếp

Bảng 10.4: Kết quả sắp xếp chi tiết Lót lưỡi gà

Bảng 10.5: Kết quả sắp xếp chi tiết Lót mũi

Bảng 10.6: Kết quả sắp xếp chi tiết Tăng cường trang trí thân - ngoài

Bảng 10.7: Kết quả sắp xếp chi tiết Thân 2 - ngoài

Bảng 10.8: Kết quả sắp xếp chi tiết Lót hậu

Bảng 10.9: Kết quả sắp xếp chi tiết Trang trí hậu

Bảng 10.10: Kết quả sắp xếp chi tiết lưỡi gà

Bảng 10.11: Kết quả sắp xếp chi tiết Thân trong túi

Trang 26

Bảng 10.12: Kết quả sắp xếp các chi tiết Lót hậu phải

Bảng 10.13: Kết quả sắp xếp các chi tiết Lót hậu trái

Bảng 10.14: Kết quả sắp xếp chi tiết

Bảng 10.15: Kết quả sắp xếp chi tiết

Bảng 10.16: Kết quả so sánh các chi tiết đã nhân ni

Bảng 10.17: Các kết quả sắp xếp của mã hàng 005 trên khổ rộng 900 mm Bảng 10.18: Các kết quả sắp xếp các chi tiết của mã hàng 006

Bảng 10.19: Kết quả so sánh giá trị định mức vật liệu trên khổ rộng 900 mm Bảng 10.20: Các chi tiết điển hình được chọn để thực nghiệm sắp xếp

Bảng 10.21: Kết quả sắp xếp chi tiết từ phần mềm Crispin Dynamics

Bảng 10.22: Kết quả sắp xếp sử dụng phần mềm FCS

Bảng 10.23: Qui trình đánh giá vận hành máy dập cắt CNC

Bảng 11.1: Đặc tính kỹ thuật của máy

Bảng 11.2: Các sản phẩm dạng 2

Bảng 11.3: Kết quả tham gia đào tạo sau đại học

Bảng 11.4: Dự toán giá thành các sản phẩm so với giá ngoại nhập

Trang 27

BẢNG KÊ CÁC HÌNH TRONG BÁO CÁO TỔNG HỢP

Hình 1.1: Hệ thống CAD/CAM trong công nghiệp giày dép của Crispin

Hình 1.5: Máy dập cắt CNC kiểu CPC-CB25 của hãng Sysco

Hình 1.6: Máy dập cắt CNC kiểu S750CN của hãng Atom

Hình 1.7: Máy dập cắt CNC kiểu S530CN của hãng Atom

Hình 2.1: Cấu hình hệ thống CAD/CAM/CNC cắt vật liệu giày dép

Hình 3.1: Các đường bao của các chi tiết lồi lõm bất kỳ

Hình 3.2: Hệ thống máy tính và bộ số hoá

Hình 3.3: Chuột chuyên dùng, bút vẽ và phương pháp di chuyển bút vẽ Hình 3.4: Chi tiết đế giày

Hình 3.5: Hệ thống máy quét, máy tính và máy in

Hình 3.6: Lưu đồ quét hình mẫu

Hình 3.7: Lưu đồ số hoá đường biên từ hình quét

Hình 3.8: Lưu đồ chuyển hình thành đơn sắc đen trắng

Hình 3.9: Lưu đồ xác định điểm trên đường biên

Hình 3.10: Các điểm kế cận điểm đang xét

Hình 3.11: Lưu đồ xác định các điểm trên đường biên chi tiết

Hình 3.12: Giao diện nhập thông tin mã hàng

Hình 3.13: Giao diện nhập danh sách chi tiết và danh sách ni mã hàng Hình 3.14: Hình đã quét được chọn để số hoá

Hình 3.15 Hình quét sau khi được chuyển sang đen – trắng

Hình 3.16: Chi tiết sau khi được số hoá

Hình 3.17: Các mức độ của kiểm thử phần mềm

Hình 4.1: Lưu đồ nhân ni thủ công

Hình 4.2: Mẫu giày tổng (rập tổng)

Hình 4.3: Lưu đồ quá trình nhân ni

Hình 4.4: Lưu đồ giải thuật nhân ni

Hình 4.5: Chi tiết với đường kỹ thuật

Hình 4.6: Lưu đồ giải thuật nhân ni với đường kỹ thuật

Hình 4.7: Chọn đường kỹ thuật khi nhập đường biên

Hình 4.8: Xác nhận lấy đường kỹ thuật

Trang 28

Hình 4.9: Kết quả sau khi xác nhận đường kỹ thuật

Hình 4.10: Cập nhật đường biên vào cơ sở dữ liệu

Hình 4.14: Bước 3 - Mở rộng đường kỹ thuật theo chiều rộng Làm liền các điểm

và tạo thành chi tiết hoàn chỉnh sau nhân ni

Hình 5.1: Sắp xếp các chi tiết giày trên tấm da

Hình 5.2: Sắp xếp các chi tiết giày trên cùng một tấm vật liệu

Hình 5.3a: Chi tiết sắp xếp cùng chiều

Hình 5.3b: Chi tiết sắp xếp ngược

Hình 5.4a: Sắp xếp theo 1 phương

Hình 5.4b: Sắp xếp theo 2 phương

Hình 5.5a: Xác định đường mút bằng cách di chuyển các điểm

Hình 5.5b: Bố trí tương đối giữa 2 chi

Hình 5.6: Lưu đồ quá trình chuẩn bị sắp xếp

Hình 5.7: Lưu đồ quá trình sắp xếp

Hình 5.8: Sắp xếp 5 vị trí đầu tiên

Hình 5.9: Chọn điểm lồi và điểm lõm trên chi tiết

Hình 5.10: Quay chi tiết theo hướng phụ hợp cho việc sắp xếp khi lưu kết quả nhân ni

Hình 5.11: Giao diện chọn điều kiện sắp xếp

Hình 5.12: Giao diện chọn phương án sắp xếp để in

Hình 5.13: Kết quả sắp xếp

Hình 6.1: Sơ đồ nguyên lý làm việc theo phương án 1

Hình 6.2: Máy dập cắt của các hãng trên thế giới sử dụng phương án 1

Hình 6.4: Máy dập cắt của các hãng trên thế giới sử dụng phương án 2

Hình 6.6a: Sơ đồ động của máy dập CNC

Hình 6.6b: Sơ đồ động của máy dập CNC

Hình 6.7: Mô hình sơ bộ của máy được xây dựng từ sơ đồ nguyên lý

Hình 6.8 Mô phỏng chuyển động của đầu dập

Hình 6.9 Mô phỏng chuyển động của đầu dập

Trang 29

Hình 6.10 Mô phỏng nguyên lý hoạt động của hệ thống kéo băng tải

Hình 6.11 Xây dựng một số kết cấu sơ bộ của máy

Hình 6.12 Sơ đồ cấu trúc máy

Hình 6.13 Hệ thống cơ khí của máy dập CNC

Hình 6.14: Sơ đồ tải trọng

Hình 6.15: Qui trình thiết kế bộ phận máy sử dụng các phần mềm Inventor và Ansys

Hình 6.16a: Mô hình 3D của bộ phận thân máy phiên bản 1

Hình 6.16b: Bản vẽ 2D của bộ phận thân máy phiên bản 1

Hình 6.17: Đặt lực lên bàn dập

Hình 6.18: Phản lực tác dụng lên phần thân trên

Hình 6.19: Chuyển vị thân máy phiên bản 1

Hình 6.20: Ứng suất thân máy phiên bản 1

Hình 6.21: Hệ số an toàn của thân máy phiên bản 1

Hình 6.22: Vùng có hệ số an toàn cao ở phần thân trên

Hình 6.23: Vùng có hệ số an toàn cao ở thân dưới

Hình 6.24: Vát nghiêng phần thân trên

Hình 6.25: Làm rỗng cột chống

Hình 6.26: Kết cấu bàn dập thân sau khi sửa đổi

Hình 6.27: Mô hình 3D bộ phận thân máy phiên bản 2

Hình 6.28: Bản vẽ 2D bộ phận thân máy phiên bản 2

Hình 6.29a: Chuyển vị bộ phận thân máy phiên bản 2

Hình 6.29b: Ứng suất lớn nhất của bộ phận thân máy phiên bản 2

Hình 6.30: Hệ số an toàn của bộ phận thân máy phiên bản 2

Hình 6.31: Các vùng dư bền ở bộ phận thân máy phiên bản 2

Hình 6.32: Bớt vật liệu phần thân trên

Hình 6.33: Giảm bề dày các tấm thép ở bàn dập

Hình 6.36: Chuyển vị lớn nhất của bộ phận thân máy phiên bản 3

Hình 6.37: Ứng suất lớn nhất của bộ phận thân máy phiên bản 3

Hình 6.38: Hệ số an toàn của bộ phận thân máy phiên bản 3

Hình 6.39: Các vùng dư bền của bộ phận thân máy phiên bản 3

Hình 6.40: Thay đổi kết cấu thân trên và kết cấu chân để thân dưới

Hình 6.42: Bản vẽ 2D của bộ phận thân máy phiên bản 4

Hình 6.43: Ứng suất nguy hiểm của bộ phận thân máy phiên bản 4

Trang 30

Hình 6.44: Chuyển vị lớn nhất của bộ phận thân máy phiên bản 4 Hình 6.45: Hệ số an toàn thân máy phiên bản 4

Hình 6.46: Tách chi tiết từ bộ phận thân máy phiên bản 4

Hình 6.49: Ứng suất lớn nhất của thân máy phiên bản 5

Hình 6.50: Chuyển vị lớn nhất của thân máy phiên bản 5

Hình 6.51: Tính hệ số an toàn của thân máy phiên bản 5

Hình 6.52: Bản vẽ 2D chi tiết chân đế

Hình 6.53: Bộ truyền vít me bi dẫn động đầu dập theo phương ngang Hình 6.54: Trục vít và đai ốc kiểu SL/BL 50x50R của hãng SKF Hình 6.55: Kích thước đai ốc trục vít

Hình 6.56: Bộ nâng đỡ cuộn vật liệu

Hình 6.57: Hệ thống dẫn hướng vật liệu

Hình 6.58: Cơ cấu kẹp băng tải

Hình 6.59: Kết cấu vị trí toàn bộ con lăn nâng đỡ và di chuyển vật liệu Hình 6.60: Bộ truyền động đai

Hình 6.72 Sơ đồ hệ thống khí nén của máy

Hình 6.72: Mặt trước của máy

Hình 6.73: Hệ thống băng tải

Hình 7.1: Mô tả các thành phần của máy dập cắt CNC

Hình 7.2: Sơ đồ các phần tử điều khiển của hệ thống

Hình 7.3: Sơ đồ cấu hình bộ điều khiển CNC máy dập cắt

Hình 7.4: Khối giao tiếp nạp chương trình cho PIC

Hình 7.5: Mạch giao tiếp dữ liệu với máy tính

Hình 7.6: Sơ đồ mạch điều khiển máy dập cắt CNC

Trang 31

Hình 7.7: Sơ đồ mạch in board điều khiển

Hình 7.8: Sơ đồ mạch động lực

Hình 7.9: Mạch điều khiển sao – tam giác động cơ bơm dầu

Hình 7.10: Đường đặc tính hoạt động của động cơ servo

Hình 7.11: Sơ đồ điều khiển động cơ servo

Hình 7.12: Sơ đồ kết nối động cơ servo với máy tính qua mạch giao tiếp driver Hình 7.13: Yêu cầu di chuyển theo hướng từ A tới B

Hình 7.14: Thuật toán di chuyển theo từng trục

Hình 7.15: Thuật toán di chuyển theo đường thẳng

Hình 7.16: Thuật toán di chuyển theo đường chéo

Hình 7.17: Động cơ servo với hệ thống hồi tiếp vị trí và tốc độ

Hình 7.18: Giải thuật điều chỉnh lượng chạy dao

Hình 7.19: Một số loại cảm biến tiệm cận

Hình 7.20: Cảm biến tiệm cận PS_PSN series của hãng Autonic

Hình 7.21: Cảm biến vùng loại BWP series của hãng Autonic

Hình 7.22: Hình dạng và dạng sóng ngõ ra của encoder

Hình 7.23: Thước quang của hãng Mitutoyo

Hình 7.24: Sơ đồ mạch nguồn điều khiển

Hình 7.31: Bo mạch điều khiển hệ thống kẹp băng tải

Hình 7.32: Bo mạch điều khiển xoay dao

Hình 7.33: Bo mạch điều khiển xoay dao

Hình 7.34: Bộ điều khiển trung tâm

Hình 7.35: Kết nối cổng RS232 với PC

Hình 7.36: Nguồn cung cấp 24VDC

Hình 7.37: Nguồn cung cấp 380V-3 pha

Hình 7.38: Bộ điều khiển động cơ Servo

Hình 7.39: Động cơ Servo điều khiển băng tải

Hình 7.40: Động cơ xoay dao băng tải

Hình 7.41: Mạch điều khiển Động cơ bơm thuỷ lực

Hình 7.42: Động cơ bơm thuỷ lực

Hình 7.43: Các đầu kết nối

Trang 32

Hình 7.44: Các nút nhấn điều khiển

Hình 7.45: Lắp đặt tủ điện chính

Hình 7.46: Màn hình điều khiển

Hình 8.1: Cấu trúc của phần mềm điều khiển máy dập cắt CNC

Hình 8.1: Giải thuật quản lý trạng thái của các cơ cấu tác động

Hình 8.2: Giải thuật quản lý vị trí

Hình 8.3: Lưu đồ giải thuật của giao diện điều khiển

Hình 8.4: Lưu đồ giải thuật điều khiển đầu dập

Hình 8.6: Lưu đồ giải thuật điều khiển băng tải

Hình 8.7: Lưu đồ giải thuật vận hành giao diện điều khiển

Hình 9.1: Các thành phần của hệ thống CAD/CAM/CNC cho ngành giày dép Hình 9.2: Sơ đồ tiến trình tích hợp các thành phần của hệ thống

CAD/CAM/CNC cắt vật liệu giày dép

Hình 10.1: Các mức độ của kiểm thử phần mềm

Hình 10.2: Chi tiết Lót lưỡi gà sau khi quét

Hình 10.3: Chi tiết Lót lưỡi gà sau khi cập nhật vào cơ sỡ dữ liệu

Hình 10.4: Chi tiết Lót lưỡi gà sau khi nhân ni

Hình 10.5: Chi tiết Lót lưỡi gà sau khi được sắp xếp

Hình 10.6: Chi tiết Lót mũi sau khi quét

Hình 10.7: Chi tiết Lót mũi sau khi cập nhật vào cơ sở dữ liệu

Hình 10.8: Chi tiết Lót mũi sau khi nhân ni

Hình 10.9: Chi tiết Lót mũi sau khi được sắp xếp

Hình 10.10: Chi tiết Tăng cường trang trí thân - ngoài

Hình 10.11: Chi tiết Tăng cường trang trí thân – ngoài sau khi cập nhật vaò cơ sở

dữ liệu

Hình 10.12: Chi tiết Tăng cường trang trí thân – ngoài sau khi nhân ni

Hình 10.13: Chi tiết Tăng cường trang trí thân – ngoài sau khi được sắp xếp Hình 10.14: Chi tiết 2-ngoài sau khi quét

Hình 10.15: Chi tiết 2-ngoài sau khi cập nhật vaò cơ sở dữ liệu

Hình 10.16: Chi tiết 2-ngoài sau khi nhân ni

Hình 10.17: Chi tiết 2-ngoài sau khi sắp xếp

Hình 10.18: Chi tiết Lót hậu sau khi quét

Hình 10.19: Chi tiết Lót hậu sau khi cập nhật vào cơ sỡ dữ liệu

Hình 10.20: Chi tiết Lót hậu sau khi nhân ni

Hình 10.21: Chi tiết Lót hậu sau khi được sắp xếp

Hình 10.22: Chi tiết Trang trí hậu sau khi quét

Hình 10.23: Chi tiết Trang trí hậu sau khi cập nhật vào cơ sở dữ liệu

Trang 33

Hình 10.24: Chi tiết Trang trí hậu sau khi nhân ni

Hình 10.25: Chi tiết Trang trí hậu sau khi được sắp xếp

Hình 10.26: Chi tiết Lưỡi gà sau khi quét

Hình 10.27: Chi tiết Lưỡi gà sau khi cập nhật vào cơ sở dữ liệu

Hình 10.28: Chi tiết Lưỡi gà sau khi nhân ni

Hình 10.29: Chi tiết Lưỡi gà sau khi được sắp xếp

Hình 10.30: Chi tiết Thân trong túi sau khi quét

Hình 10.31: Chi tiết Thân trong túi sau khi cập nhật vào cơ sở dữ liệu Hình 10.32: Chi tiết Thân trong túi sau khi nhân ni

Hình 10.33: Chi tiết Thân trong túi sau khi được sắp xếp

Hình 10.34: Chi tiết Lót hậu phải sau khi quét

Hình 10.35: Chi tiết Lót hậu phải sau khi cập nhật dữ liệu

Hình 10.36: Chi tiết Lót hậu phải sau khi nhân ni

Hình 10.37: Chi tiết Lót hậu phải sau khi được sắp xếp

Hình 10.38: Chi tiết Lót hậu trái sau khi quét

Hình 10.39: Chi tiết Lót hậu trái sau khi cập nhật dữ liệu

Hình 10.40: chi tiết Lót hậu trái sau khi nhân ni

Hình 10.41: Kết quả chi tiết Lót hậu phải sau khi được sắp xếp

Hình 10.42: Chi tiết Hậu sau khi quét

Hình 10.43: Chi tiết sau Hậu khi cập nhật dữ liệu

Hình 10.44: Chi tiết Hậu sau khi nhân ni

Hình 10.45: Chi tiết Hậu sau khi được sắp xếp

Hình 10.46: Chi tiết Mũi sau khi quét

Hình 10.47: Chi tiết Mũi sau khí cập nhật dữ liệu

Hình 10.48: Chi tiết Mũi sau khi nhân ni

Hình 10.49: Chi tiết Mũi sau khi được sắp xếp

Hình 10.50: Kết quả nhân ni của Công ty CP Giày Việt

Hình 10.51: Kết quả nhân ni của phần mềm FCS

Hình 10 52: Kết quả đo kích thước

Hình 10.53: Chi tiết Hậu trên khổ 900 mm

Hình 10.54: Chi tiết Lót hậu phải trên khổ 900 mm

Hình 10.55: Chi tiết Lót hậu trái trên khổ 900 mm

Hình 10.56: Chi tiết Lót má trên khổ 900 mm

Hình 10.57: Chi tiết Hậu sắp trên khổ vật liệu rộng 900 mm

Hình 10.58: Chi tiết Lót hậu phải trên khổ rộng 900 mm

Hình 10.59: Chi tiết Lót hậu trái trên khổ rộng 900 mm

Trang 34

Hình 10.60: Chi tiết Lót má trên khổ rộng 900 mm

Hình 10.61: Công nhân đang sản xuất tại Công ty Giày Thái Bình Hình 10.62: Chi tiết chóp mũi

Hình 10.63: Chi tiết lưỡi gà

Hình 10.64: Chi tiết mũi giày

Hình 10.65: Chi tiết Ôdê

Hình 10.66: Chi tiết thân

Hình 10.67: Chi tiết Vòng cổ

Hình 10.68: Chi tiết Đỉnh gót

Hình 10.69: Chi tiết Lưỡi gà trên

Hình 10.70: Chi tiết Thân ngoài

Hình 10.71: Chi tiết Trang trí thân

Hình 10.72: Kết quả nhân ni chi tiết Chóp mũi

Hình 10.73: Kết quả sắp xếp Chi tiết Chóp mũi

Hình 10.74: Kết quả nhân ni chi tiết Lưỡi gà

Hình 10.75: Kết quả sắp xếp Chi tiết Lưỡi gà

Hình 10.76: Kết quả nhân ni Chi tiết Mũi

Hình 10.77: Kết quả sắp xếp Chi tiết Mũi

Hình 10.78: Kết quả nhân ni Chi tiết Ôdê

Hình 10.79: Kết quả sắp xếp Chi tiết Ôdê

Hình 10.80: Kết quả nhân ni chi tiết Thân

Hình 10.81: Kết quả sắp xếp Chi tiết Thân

Hình 10.82: Kết quả nhân ni Chi tiết Vòng cổ

Hình 10.83: Kết quả sắp xếp Chi tiết Vòng cổ

Hình 10.84: Kết quả nhân ni Chi tiết Đỉnh gót

Trang 35

Hình 10.85: Kết quả sắp xếp Chi tiết Đỉnh gót

Hình 10.86: Kết quả nhân ni Chi tiết Lưỡi gà trên

Hình 10.87: Kết quả sắp xếp Chi tiết Lưỡi gà trên

Hình 10.88: Kết quả nhân ni Chi tiết Thân ngoài

Hình 10.89: Kết quả sắp xếp Chi tiết Thân ngoài

Hình 10.90: Kết quả nhân ni Chi tiết Trang trí thân

Hình 10.91: Kết quả sắp xếp Chi tiết Trang trí thân

Hình 10.92: Kết quả nhân ni chi tiết Chóp mũi dùng phần mềm FCS Hình 10.93: Kết quả sắp xếp Chi tiết Chóp mũi dùng phần mềm FCS Hình 10.94: Kết quả nhân ni chi tiết Lưỡi gà dùng phần mềm FCS

Hình 10.95: Kết quả sắp xếp Chi tiết Lưỡi gà dùng phần mềm FCS

Hình 10.96: Kết quả nhân ni Chi tiết Mũi dùng phần mềm FCS

Hình 10.97: Kết quả sắp xếp Chi tiết Mũi dùng phần mềm FCS

Hình 10.98: Kết quả nhân ni Chi tiết Ôdê dùng phần mềm FCS

Hình 10.99: Kết quả sắp xếp Chi tiết Ôdê dùng phần mềm FCS

Hình 10.100: Kết quả nhân ni chi tiết Thân dùng phần mềm FCS

Hình 10.101: Kết quả sắp xếp Chi tiết Thân dùng phần mềm FCS

Hình 10.102: Kết quả nhân ni Chi tiết Vòng cổ dùng phần mềm FCS Hình 10.103: Kết quả sắp xếp Chi tiết Vòng cổ dùng phần mềm FCS Hình 10.104: Kết quả nhân ni Chi tiết Đỉnh gót dùng phần mềm FCS Hình 10.105: Kết quả sắp xếp Chi tiết Đỉnh gót dùng phần mềm FCS Hình 10.106: Kết quả nhân ni Chi tiết Lưỡi gà trên dùng phần mềm FCS Hình 10.107: Kết quả sắp xếp Chi tiết Lưỡi gà trên dùng phần mềm FCS Hình 10.108: Kết quả nhân ni Chi tiết Thân ngòai dùng phần mềm FCS Hình 10.109: Kết quả sắp xếp Chi tiết Thân ngoài dùng phần mềm FCS

Trang 36

Hình 10.110: Kết quả nhân ni Chi tiết Trang trí thân dùng phần mềm FCS Hình 10.111: Kết quả sắp xếp Chi tiết Trang trí thân dùng phần mềm Hình 10.112: Qui trình kiểm tra từng chức năng của máy dập cắt CNC Hình 10.113: Qui trình khắc phục lỗi cho trường hợp không đạt

Hình 10.114: Hệ thống máy quét, máy tính và máy in

Hình 10.115: Ảnh chi tiết sau khi quét

Hình 10.116: Chi tiết được lưu dưới dạng file bmp

Hình 10.117: Chọn chức năng nhân ni chi tiết đế giày

Hình 10.118: Chọn thông số nhân ni

Hình 10.119: Chọn ni để nhân

Hình 10.120: Các ni đã được nhân

Hình 10.121: Chọn thông số nhân ni cho quá trình sắp xếp

Hình 10.122: Chi tiết được sắp xếp ngược chiều

Hình 10.123: Chi tiết được sắp xếp cùng chiều

Hình 10.124: File dữ liệu số được xuất sang máy dập cắt CNC

Hình 10.125: File dữ liệu số được xuất ra để làm rập và dao

Hình 10.126: Mở file CncPunch.vbp

Hình 10.127: Nhấp chuột vào nút start để bắt đầu chương trình

Hình 10.128: Giao diện màn hình điều khiển

Hình 10.129: Chọn sơ đồ cắt

Hình 10.130: Bắt đầu quá trình dập cắt bằng cách nhấn vào nút “chạy”

Trang 37

MỞ ĐẦU

1 Sự hình thành đề tài

Ngành giày dép Việt Nam hiện là ngành xuất khẩu đứng hàng thứ ba

sau dầu khí và dệt may, đạt mức 4,8 tỉ USD năm 2008, có mức tăng trưởng

trung bình hàng năm 16% Mục tiêu tới năm 2010 của ngành giày dép Việt

Nam là sản xuất 720 triệu đôi giày dép các loại; 80,7 triệu chiếc cặp túi xách

và 80 triệu m2 da thuộc thành phẩm, nâng tổng kim ngạch xuất khẩu của

ngành lên tới 6,2 tỷ USD [0.1]

Tuy nhiên, ngành giày dép đang đứng trước một số trở ngại đang được chính phủ và các nhà sản xuất quan tâm, trong đó có vấn đề nguyên vật liệu Nguyên vật liệu sản xuất của ngành này hầu hết được nhập từ nước ngoài và chiếm tỉ lệ khoảng 70% giá thành sản xuất nên giải quyết vấn đề sử dụng hiệu quả nguyên vật liệu là hết sức cấp thiết

Phát xuất từ vấn đề bức xúc này, đề tài đã được hình thành

2 Tổng quan về tình hình nghiên cứu và ứng dụng

2.1 Hiện trạng cắt vật liệu

Trong quá trình sản xuất giày dép, thông thường công đoạn cắt các chi tiết từ vật liệu dạng tấm để lắp ráp thành đôi giày dép được thực hiện bởi công nhân thao tác trên máy dập cắt mỗi lần một loại chi tiết với dao cắt có hình dạng giống hệt như rập mẫu của chi tiết

Tùy theo qui mô sản xuất, mỗi nhà máy có thể có vài máy hoặc 50 – 70 máy dập cắt hoặc hơn nữa

Trang 38

Vật liệu có thể là loại tấm hình chữ nhật với hai kích thước cố định hoặc loại cuộn có một kích thước cố định (khổ tối đa là 1600 mm) và kích thước còn lại có thể dài vài chục mét

Hiệu suất sử dụng vật liệu phụ thuộc vào mỗi công nhân, thường là khác nhau vì kinh nghiệm và tay nghề khác nhau nên khó đạt đến mức cao nhất có thể được Mà giá trị vật liệu có thể chiếm đến trên dưới 70% chi phí sản xuất Ngoài ra năng suất cắt thủ công thường là thấp vì công nhân có nhiều thao tác dù là cần thiết nhưng không tạo ra giá trị gia tăng Mặt khác tai nạn

có thể xảy ra khi thao tác trên máy dập cắt, đặc biệt là ở những nước đang phát triển nơi mà công nhân chạy theo năng suất nên dễ bỏ qua các qui định

về an toàn

2.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng trên thế giới

Tại các nước phát triển, công nghệ CAD/CAM và CNC đã và đang được ứng dụng rộng rãi để cắt vật liệu trong ngành giày dép Đây là yếu tố quan trọng giúp tăng nhanh năng lực chuẩn bị sản xuất, gia công, rút ngắn chu kỳ sản phẩm, tiết kiệm vật liệu và giảm chi phí sản xuất cho doanh nghiệp

Hiện nay, một số mô hình kết hợp phần mềm CAD/CAM (để sắp xếp sơ

đồ cắt tối ưu) với máy dập cắt CNC đã được triển khai ở nước ngoài Kinh nghiệm ở các nước cho thấy việc sử dụng máy dập cắt CNC kết hợp với phần mềm sắp xếp có thể giúp doanh nghiệp tiết kiệm từ 5 đến 20% vật liệu, năng suất cắt có thể tăng gấp 10 lần Khi dùng các máy dập cắt CNC chỉ cần một số chức năng của phần mềm CAD/CAM như hỗ trợ thiết bị số hóa khi lấy mẫu rập, nhân ni, sắp xếp sơ đồ cắt và hỗ trợ cắt chi tiết trên máy dập cắt CNC

Trang 39

Mặt khác, những sản phẩm phần mềm và máy nêu trên thường do các hãng cung cấp Những nghiên cứu trong lĩnh vực này từ các trường đại học và viện nghiên cứu của các nước còn ít được biết đến

2.3 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng tại Việt Nam

Một số ít công ty trong nước (Công ty giày An Lạc, Công ty Giày Thái Bình, chẳng hạn) đã trang bị phần mềm CAD để thiết kế sản phẩm giày dép Tuy nhiên việc trang bị cả một hệ thống CAD/CAM và máy CNC dập cắt vật liệu sao cho hiệu suất sử dụng vật liệu cao hơn thì chưa công ty nào nghĩ đến

vì chi phí đầu tư quá lớn

Cho đến nay những đơn vị Việt Nam nghiên cứu vấn đề này chưa nhiều Những bước đi ban đầu được thực hiện qua các đề tài NCKH cấp trường

“Hợp lý hóa việc cắt vật liệu trong ngành giày dép” (1993 - 1995), đề tài khoa học cơ bản cấp Nhà Nước “Tối ưu hóa các bài toán sắp xếp” (1996 – 1997),

do TS Phạm Ngọc Tuấn, Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách khoa Tp.HCM, chủ trì, trong đó những vấn đề thực tế của việc cắt vật liệu trong ngành giày dép Việt nam đã được xác định và bước đầu định hình những nội dung đổi mới công nghệ cần giải quyết

Song song đó là đề tài NCKH cấp Thành phố Hồ Chí Minh:”Nghiên cứu phát triển các dây chuyền công nghệ và thiết bị gia công giày dép” do TS Phạm Ngọc Tuấn chủ trì, từ 1996 đến 1999 Trong thời gian này đã có hơn 30 chủng loại thiết bị, trong đó có máy dập cắt thủy lực, với hơn 100 thiết bị được chuyển giao cho hơn 35 doanh nghiệp sản xuất giày dép Từ đó đến nay nhóm đề tài đã phối hợp với thành viên trong nhóm đề tài, Công ty TNHH Cơ khí Tân Hiệp Lực phát triển hơn 50 loại thiết bị gia công giày dép, chuyển giao hơn 1.000 thiết bị cho nhiều công ty, cơ sở sản xuất giày dép trong cả nước

Trang 40

2.4 Những vấn đề còn tồn tại

Có thể thấy một số vấn đề còn tồn tại đối với các nghiên cứu trong nước như sau:

Đã có những kết quả ban đầu trong việc nghiên cứu sắp xếp sơ đồ cắt hợp

lý nhưng phải còn nhiều bước nữa mới xây dựng được phần mềm nhân ni và sắp xếp sơ đồ cắt tự động, có thể được thương mại hóa để chuyển giao rộng rãi cho các doanh nghiệp sản xuất giày dép

Đã chế tạo được máy dập cắt, nhưng đó chưa phải là máy dập cắt CNC nên không thể kết nối, tích hợp với phần mềm CAD/CAM, nếu có

Giải quyết những vấn đề tồn tại này chính là mục tiêu của đề tài

3 Mục tiêu

Mục tiêu của đề tài là xây dựng bộ phần mềm nhân ni và sắp xếp, thiết kế

và chế tạo máy dập cắt vật liệu điều khiển CNC trong ngành giày dép nhằm nâng cao năng suất cắt và tiết kiệm vật liệu

4 Những vấn đề mà đề tài cần giải quyết

Những vấn đề chính mà đề tài cần giải quyết bao gồm:

- Xây dựng phần mềm nhân ni và sắp xếp sơ đồ cắt vật liệu giày dép

- Thiết kế, chế tạo máy dập cắt điều khiển CNC vật liệu giày dép

- Tích hợp phần mềm nhân ni và sắp xếp với máy dập cắt điều khiển CNC thành hệ thống CAD/ CAM/CNC cắt vật liệu trong ngành giày dép

5 Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu của đề tài bao gồm quá trình nhân ni, sắp xếp sơ đồ cắt tối ưu và cắt trên máy dập CNC vật liệu giày dép như cao su, EVA, simili, vải, … dạng tấm hoặc cuộn Đây là những loại vật liệu được sử dụng rộng rãi trong sản xuất giày dép ở qui mô công nghiệp và hàng loạt

Định dạng
Số trang	419
Dung lượng	30,16 MB