BÁO cáo đề tài nghiên cứu thiết kế , chế tạo máy hút bụi và cơ cấu cắt chỉ tự động cho máy vắt sổ JUKI trong công nghiệp may

BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Mục lục CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT .8 A TỔNG QUAN VỀ ĐỐI TƯỢNG ĐỀ TÀI 1.1.Giới thiệu dòng máy vắt xổ JUKI .8 1.2 Giới thiệu máy vắt sổ JUKI MO 6700 1.3 Giới thiệu sản phẩm đề tài 10 B CƠ CẤU CHẤP HÀNH VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN TRONG ĐỀ TÀI 12 1.1 Tổng quan arduino 12 1.1.1 Giới thiệu arduino 12 1.1.2 Chức 13 1.1.3 Phân loại .14 1.1.4 Board arduino uno R3 14 1.2 Tổng quan động bước 22 1.2.1 Khái niệm 22 1.2.2 Phân loại 22 1.2.3 Cấu tạo động bước 23 1.2.4 Ưu điểm động bước – Step Motor 24 1.2.5 Ứng dụng của Step Motor .24 1.2.6 Giới thiệu động bước 1.8 độ STP-43D3014 25 1.3 Module điều khiển động L298 26 1.5.1 Thông số kỹ thuật: 27 1.5.2 Sơ đồ chân L298 27 1.4 Động 775 28 1.6.1 Giới thiệu .28 1.6.2 Thông số 28 1.6.3 Nguyên Lý Hoạt Động Của Động Cơ 775 29 1.5 Relay trung gian 29 1.7.1 Giới Thiệu .30 1.7.2 Cấu tạo rơ le trung gian 30 1.7.3 Nguyên lý hoạt động 30 1.6 Cảm biến sợi quang phản xạ .31 1.8.1 Giới Thiệu 31 1.8.2 Thông Số Kỹ Thuật 31 1.7 Cảm biến quang 31 GVHD: T.S ĐỖ TUẤN KHANH 1|Page BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 1.7.1 Cấu trúc thiết kế 31 1.7.2 Thông số kỹ thuật: 33 1.8 Module hồng ngoại TCRT5000 34 1.8.1 Giới Thiệu TCRT5000 34 1.8.2 Thông số kĩ thuật: 34 CHƯƠNG : THIẾT KẾ CHẾ TẠO CƠ CẤU HÚT BỤI VÀ CẮT CHỈ CHO MÁY VẮT SỔ JUKI 6700 35 2.1: Thiết kế cấu hút bụi .35 2.1.1 Giới thiệu phụ kiện chế tạo .35 2.1.2 Cơ cấu sau lắp dáp 41 2.1.3 Cơ cấu sau ghá đặt 42 2.2 Thiết kế cấu cắt 42 2.2.1 Sơ đồ cấu trúc chung hệ thống 42 2.3: Điều khiển cho hệ thống 46 2.3.1: Mô tả công nghệ 46 2.3.2: Điều khiển hệ thống hút bụi 47 2.3.3: Điều khiển hệ thống cắt 48 CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN .52 Ưu điểm .52 Nhược điểm 52 Tính thực tế sản phẩm thiết kế hướng cải tiến, phát triển 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO .53 GVHD: T.S ĐỖ TUẤN KHANH 2|Page BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thông tin chung: - Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế , chế tạo máy hút bụi cấu cắt tự động cho máy vắt sổ JUKI công nghiệp may - Sinh viên thực hiện: Trương Tuấn Anh, Nguyễn Quang Anh Quách Văn Hoài - Lớp:112161A Khoa: Đ-ĐT Năm thứ: Số năm đào tạo: - Người hướng dẫn: T.S Đỗ Tuấn Khanh Mục tiêu đề tài: - Nghiên cứu chế tạo cấu hút bụi vải tự động cho máy vắt sổ - Nghiên cứu cấu cắt tự động, thử nghiệm số phương án cắt máy vắt sổ thực tế Tính sáng tạo: Cải thiện khả thời gian cắt cho máy vắt sổ juki mo 6700 Thay đường xuống bụi vải, vải thừa truyền thống máy hút bụi chết tạo chắn tự động hút bụi máy hoạt động Kết nghiên cứu: Tìm hiểu cấu tạo chung nguyên lý làm việc may vắt xổ juki Chế tạo cấu hút bụi cho máy vắt xổ juki Chế tạo cấu cắt tự động Đóng góp mặt kinh tế - xã hội, giáo dục đào tạo, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài: Góp phần vào phát triển ngành may Có khả ứng dụng để cắt hút bụi vải Công bố khoa học sinh viên từ kết nghiên cứu đề tài (ghi rõ tên tạp chí có) nhận xét, đánh giá sở áp dụng kết nghiên cứu (nếu có): GVHD: T.S ĐỖ TUẤN KHANH 3|Page BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Ngày 12 tháng 05 năm 2020 Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài (ký, họ tên) Nhận xét người hướng dẫn đóng góp khoa học sinh viên thực đề tài (phần người hướng dẫn ghi): Ngày 12 tháng 05 năm 2020 Xác nhận trường đại học Người hướng dẫn (ký tên đóng dấu) (ký, họ tên) GVHD: T.S ĐỖ TUẤN KHANH 4|Page BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I SƠ LƯỢC VỀ SINH VIÊN: Họ tên: Trương Tuấn Anh Sinh ngày: 24 tháng 05 năm 1996 Nơi sinh: Châu Giang Hưng Yên Lớp: 112161A Khóa: 2016-2020 Khoa: Điện Điện Tử Địa liên hệ: Đồng Than-Yên Mỹ- Hưng Yên Điện thoại: 0389857743 Email: Truongtuananh.utehy@gmail.com II QUÁ TRÌNH HỌC TẬP (kê khai thành tích sinh viên từ năm thứ đến năm học): * Năm thứ 1: Ngành học: Tự động hóa cơng nghiệp Khoa: Điện Điện Tử Kết xếp loại học tập: 8.32 Sơ lược thành tích: * Năm thứ 2: Ngành học: Tự động hóa công nghiệp Khoa: Điện Điện Tử Kết xếp loại học tập:8.44 Sơ lược thành tích: * Năm thứ 3: Ngành học: Tự động hóa cơng nghiệp Khoa: Điện Điện Tử Kết xếp loại học tập:8.66 Sơ lược thành tích: * Năm thứ 4: Ngành học: Tự động hóa công nghiệp Khoa: Điện Điện Tử Kết xếp loại học tập: Sơ lược thành tích: Ngày 12 tháng 05 năm 2020 GVHD: T.S ĐỖ TUẤN KHANH 5|Page BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Xác nhận trường đại học Sinh viên chịu trách nhiệm (ký tên đóng dấu) thực đề tài (ký, họ tên) GVHD: T.S ĐỖ TUẤN KHANH 6|Page BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, với phát triển kinh tế xã hội, ngành công nghiệp đóng vai trị quan trọng Trong bối cảnh công nghiệp 4.0 bùng nổ, ứng dụng khoa học cơng nghệ tiên tiến để đạt quy trình sản xuất linh hoạt, thông minh nhằm tăng suất, tối ưu hóa quy trình sản xuất Nhưng thực tế, đất nước giai đoạn cơng nghiệp 2.0 3.0 - giai đoạn khí hóa, tự động hóa sở vật chất đầu tư mạnh mẽ Trong sản xuất cịn tồn máy móc thiết bị, dây chuyền công nghệ cũ, việc thay chuyển đổi để bắt kịp xu đại hóa cần thời gian chi phí đầu tư vơ lớn, có ngành cơng nghiệp dệt may Qua q trình tham quan khảo sát trực tiếp xưởng may khoa công nghệ may thiết kế thời trang trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng Yên, công ty may mặc công ty Hưng Long, Tổng công ty May 10, công ty Hưng Việt, số công đoạn sử dụng thiết bị chưa đáp ứng suất cần cải tiến, có cơng đoạn vắt sổ sử dụng máy vắt sổ JUKY MO 6700 Chúng em nhận thấy q trình làm việc cịn tồn vấn đề cấp thiết là : Sau may xong sản phẩm không tự động cắt mà người cơng nhân phải móc lên phía trước để giật đứt làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm phải quay vòng để vào phần dao cắt máy cắt Thao tác cắt thủ công tốn khoảng thời gian không nhỏ để thực cắt cần thêm cơng đoạn cắt lại thừa người công nhân bị cắt chưa đạt tiêu chuẩn Làm thêm chi phí sản xuất, ảnh hưởng lớn đến suất công nhân thời gian làm việc suất toàn công ty Bên cạnh việc nâng cao suất chất lượng sản phẩm, vấn đề vơ quan trọng coi nhẹ tất cơng ty, xí nghiệp sản xuất tạo mơi trường lao động an tồn, động bảo đảm sức khỏe tốt cho người công nhân Nhưng máy vắt sổ hoạt động bụi vải bay xung quanh nhiều người công nhân có mang đồ bảo hộ lao động q trình làm việc việc bụi vải sinh liên tục từ sản phẩm may mặc khiến người công nhân mắc số bệnh nghề nghiệp mắt phổi, làm ảnh hưởng lớn đến sức khỏe người công nhân Từ vấn đề thực tế đó, định hướng thầy Đỗ Tuấn Khanh chúng em lên ý tưởng cho đề tài “Nghiên cứu thiết kế , chế tạo máy hút bụi cấu cắt tự động cho máy vắt sổ JUKI công nghiệp may’’ Ứng dụng khoa công nghệ may thiết kế thời trang trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng Yên Chúng em cố gắng thực đề tài hạn chế kiến thức kỹ nên không tránh khỏi thiếu sót mong thầy bạn bè đóng góp ý kiến để sản phẩm chúng em hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn ! GVHD: T.S ĐỖ TUẤN KHANH Page | BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT A TỔNG QUAN VỀ ĐỐI TƯỢNG ĐỀ TÀI 1.1.Giới thiệu dòng máy vắt xổ JUKI Máy may vắt sổ công nghiệp Juki thương hiệu chuyên sản xuất cung cấp loại máy may công nghiệp với mẫu mã đa dạng chất lượng hàng đầu giới Trong dòng sản phẩm Juki, máy vắt sổ juki đánh giá cao tính thơng minh hiệu vượt trội mà mang lại Hiện nay, Juki cung cấp máy vắt sổ juki cơng nghiệp với nhiều dịng máy đa dạng phù hợp cho yêu cầu cơng ty, xí nghiệp may mặc Một số dịng máy vắt sổ thương hiệu juki,máy vắt sổ công nghiệp juki Juki đánh giá cao phổ biến thị trường Việt Nam nên người tiêu dùng dễ dàng mua máy vắt sổ thương hiệu juki,máy vắt sổ công nghiệp juki MO6714S nằm số dịng máy vắt sổ cơng ty, doanh nghiệp sử dụng nhiều với kim chỉ, với tốc độ lên tới 6.000 mũi/phút Hơn trang bị khả khóa mũi giúp loại trừ công đoạn đánh bọ Mũi thừa đầu đường may GVHD: T.S ĐỖ TUẤN KHANH Page | BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC dấu vào đường vắt sổ lúc bắt đầu may để khóa mũi may lại ngăn chặn mũi tự tháo Dòng máy vắt sổ thương hiệu juki,máy vắt sổ công nghiệp juki đế trụ Mo-6914C lại cấu tạo đế trụ đường kính nhỏ, dùng để dễ dàng may diễu hay vắt lai dấu mũi sản phẩm hình ống tay áo Dòng MO-6714DA thiết kế công nghệ đầu khô, cắt cạnh Juki, vận hành đầu khô giúp loại bỏ vết dầu sản phẩm Trong hệ MO6743DA với kim lại trang bị cụm cò đánh kim móc, nên nâng cao độ đáp ứng máy từ vải mỏng đến dầy với sức căng thấp MO-6714DA lựa chọn không tồi cấu tạo công nghệ đầu khô, cắt cạnh Juki, chế đầu khô loại bỏ vết bẩn dầu sản phẩm Dòng vắt sổ MO-6714S với kim cấu tạo cụm cò đánh kim móc, nên nâng cao độ đáp ứng máy từ vải mỏng đến vải dầy với sức căng thấp Model MO-6800S u thích dễ dàng sử dụng, giảm độ ồn tiết kiệm chi phí MO-6914R với nhiều cải tiến thiết kế cụm cị đánh kim móc, nên nâng cao độ đáp ứng máy từ vải mỏng đến vải dầy với sức căng thấp, tạo đường may chặt mềm mại dễ dàng thích ứng với độ co giãn vải tốc độ may tối đa Mỗi dòng máy vắt sổ thương hiệu juki,máy vắt sổ cơng nghiệp juki có ưu điểm riêng Tùy vào mục đích sử dụng mà bạn lựa chọn dịng máy vắt sổ thương hiệu juki,máy vắt sổ công nghiệp juki Juki phù hợp với nhu cầu 1.2 Giới thiệu máy vắt sổ JUKI MO 6700 Máy vắt sổ Juki 6700 phù hợp với nhà thiết kế thời trang yêu cầu chất lượng máy móc, đẹp tổ hợp, công ty mong muốn đạt xuất cao, lỗi trình vận hành Chính dòng máy ưa chuộng sử dụng nhiều công nghiệp may GVHD: T.S ĐỖ TUẤN KHANH Page | BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Các thông số bản:      Hãng sản xuất : janome Loại máy : vắt sổ kim Bờ rộng vắt sổ : 3.1 ÷ 5.1 (mm) Tốc độ may tối đa : 1200 (rpm) Xuất sứ : Thái Lan 1.3 Giới thiệu sản phẩm đề tài Bộ cấu sản phẩm nghiên cứu sinh viên, sản phẩm gồm có hai cấu là: • Cơ cấu hút bụi vải • Cơ cấu cắt tự động a Cơ cấu hút bụi vải GVHD: T.S ĐỖ TUẤN KHANH Page | 10 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Cánh quạt hút bụi tự chế bán kính 45mm Cảm biến quang điều khiển động GVHD: T.S ĐỖ TUẤN KHANH Page | 39 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Relay 28v/10A điều khiển động GVHD: T.S ĐỖ TUẤN KHANH Page | 40 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 2.1.2 Cơ cấu sau lắp dáp GVHD: T.S ĐỖ TUẤN KHANH Page | 41 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 2.1.3 Cơ cấu sau ghá đặt 2.2 Thiết kế cấu cắt 2.2.1 Sơ đồ cấu trúc chung hệ thống 2.2.1.1 Sơ đồ khối GVHD: T.S ĐỖ TUẤN KHANH Page | 42 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Khối nguồn Khối vào/ra(I/ O) Khối xử lý trung tâm(CPU ) Khối cấu chấp hành a , Khối nguồn Nguồn có vai trị cung cấp toàn nguồn điện cho khối hệ thống + Điện áp sử dụng 24V DC + Dòng điện sử dụng bằng tổng các dòng: - Dòng tiêu thụ động 775 - Dòng tiêu thu Arduino Trong đồ án này, chúng em sử dụng Nguồn Xung OMRON 24VDC 10A S8VS-24024 GVHD: T.S ĐỖ TUẤN KHANH Page | 43 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC b, Khối vào Khối vào có nhiệm vụ chuyển tín hiệu từ bên ngồi vào khối xử lý trung tâm Arduino, đồng thời nhận lệnh gửi từ Arduino để thực chức khác Khối vào gồm cảm biến sợi quang phản xạ Các đầu khối động bước c, Khối xử lý GVHD: T.S ĐỖ TUẤN KHANH Page | 44 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Là Board arduino uno R3 có chức nhận tín hiệu từ Cảm biến quang thực lệnh chương trình điều khiển để điều khiển động servo quay theo góc mong muốn d , Khối cấu chấp hành Khối có nhiệm vụ nhận tín hiệu điều khiển từ khối xử lý trung tâm Arduino có nghĩa vụ thực thi lệnh điều khiển nhằm thõa mãn yêu cầu điều khiển mà toán đặt ra.Ở cấu chấp hành động bước mang theo đầu dao cắt GVHD: T.S ĐỖ TUẤN KHANH Page | 45 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 2.3: Điều khiển cho hệ thống 2.3.1: Mô tả công nghệ Khi khởi động máy vắt sổ nguồn điện cấp toàn hệ thống, cảm biến sợi quang chắn bề mặt kim loại có tín hiệu 1, dao cắt kiểm tra xem gốc ban đầu cảm biếngoc chưa tự động quay CBgoc=1 Khi ta nhấn chân bàn đạp bắt đầu may cảm biến quang npn có tín hiệu qua nguồn 0v cấp vào chân số cuộn hút role làm đóng cuộn hút , tiếp điểm thường mở 3-5 đóng lại nguồn điện 24v cấp vào cực dương động làm động 775 hoạt động Động hoạt động kéo theo cánh quạt tạo lực hút lớn ống nhựa pvc hút bụi vải thông qua ống hút dài Đồng thời bắt đầu may vải chắn phản xạ bề mặt kim loại làm cảm biến sợ quang có tín hiệu mặc khác tay qua cảm biến sợi quang tín hiệu and liên tục tín hiệu nhanh ko đủ thời gian cài đặt nên tín hiệu gửi arduino khơng thực chương trình, dừng bàn đạp cảm biến quang npn khơng cịn tín hiệu làm cuộn hút relay điện mở tiếp điểm 3-5 relay động ngắt nguồn dừng hoạt động.và cảm biến sợi quang trở lại trạng thái ban đầu cảm biến lúc bắt tín hiệu mức gửi tín hiệu thơng qua mạch cách li quang PC817 arduino để xử lý điều khiển động bước quay góc mong muốn mang theo dao cắt dừng lại 2000ms để thực cơng đoạn cắt chỉ, sau lên trạng thái ban đầu Vòng lặp GVHD: T.S ĐỖ TUẤN KHANH Page | 46 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 2.3.2: Điều khiển hệ thống hút bụi Khi cảm biến chưa tác động Khi cảm biến tác động GVHD: T.S ĐỖ TUẤN KHANH Page | 47 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 2.3.3: Điều khiển hệ thống cắt *Lưu đồ thuật toán BẮT ĐẦU Khởi tạo định nghĩa chân, biến CBgoc=1 Động quay vị trí gốc CBvai=1 Bien_dem