Thiết kế chế tạo hệ thống may miệng bao 25 50kg

Bộ CÔNG THƯƠNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC KẾT QUẢ THựC HIỆN ĐÈ TÀI NGHIÊN CỨU KHOẤ HỌC CÁP TRƯỜNG Tên đề tài: Thiết kế chế tạo hệ thống may miệng bao 25-50kg hoàn toàn tự động Mã số đề tài: 22/2DSV02 Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Vũ Trung Kiên Đơn vị thực hiện: Khoa Công nghệ Điện Tp Hồ Chí Minh, ngày 18 tháng năm 2023 LỜI CÁM ƠN Nhóm em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Ts NGÔ THANH QUYÊN, người hướng dẫn tận tình, cung cấp tài liệu, giải pháp suốt trình chúng em thực đềtài Chúng em xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể Quý Thầy Cô trường Đại học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh, đặc biệt Q Thầy Cơ khoa Công Nghệ Điện, người trau dồi vốn kiến thức quý báu cho chúng em thực đề tài, nhờ chúng em có kiến thức sở chuyên môn, tạo điều kiện giúp đỡ chúng em q trình hồn thành đề tài Tuy đề tài hoàn thành khơng tránh khỏi thiếu sót, chúngem mong nhận góp ý, phê bình, dẫn Quý Thầy Cô bạn Sinh viên thực PHẦN I THƠNG TIN CHƯNG I Thơng tín tống quát 1.1 Tên đề tài: Thiết kế chế tạo hệ thống may miệng bao 25-50kg hồn tồn tự động hố 1.2 Mã số: 22/2DSV02 1.3 Danh sách chủ trì, thành viên tham gia thực đề tài Họ tên (học hàm, học vị) Đơn vị công tác Sinh viên Nguyễn Vũ Trung Kiên Đại học Công Nghiệp tpHCM Sinh viên Hồng Văn Đức Đại học Cơng Nghiệp tpHCM Thành viên tham gia Sinh Viên Nguyễn Minh Khôi Đại học Công Nghiệp tpHCM Thành viên tham gia TT Vai trò thực đề tài Chủ nhiệm đề tài Sinh viên Trần Minh Nhật Đại học Công Nghiệp tpHCM Thành viên tham gia Sinh viên Đặng Ngọc Hưng Đại học Công Nghiệp tpHCM Thành viên tham gia Sinh viên Nguyễn Đình Phương Đại học Cơng Nghiệp tpHCM Thành viên tham gia Sinh viên Nguyễn Xuân Hiệp Đại học Công Nghiệp HCM Thành viên tham gia 1.4 Đơn vị chủ trì: 1.5 Thời gian thực hiện: 1.5.1 Theo hợp đồng: từ tháng 03 năm 2023 đến tháng 09 năm 2023 1.5.2 Gia hạn (nếu có): đến tháng năm 1.5.3 Thực thực tế: từ tháng 03 năm 2023 đến tháng 06 năm 2023 1.6 Những thay đổi so với thuyết minh ban đầu (nếu có): (về mục tiêu, nội dung, phương pháp, kết nghiên cứu tổ chức thực hiện; Nguyên nhân; Ý kiến Cơ quan quản ỉỷ) 1.7 Tổng kinh phí phê duyệt đề tài: 10 triệu đồng II Két nghiên cứu Đặt vấn đề Đóng bao khâu cuối quan trọng trình sản xuất, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm định hình dạng, độ bền, độ an toàn thẩm mỹ Để đảm bảo đồng nhất, chắn an toàn cho khâu đóng bao, việc sử dụng máy đóng bao tự động giải pháp tối ưu Việc tự động hóa q trình giúp tối ưu hố quy trình, nâng cao suất giảm sai sót người gây ra, đảm bảo tính đồng an tồn cho khâu cuối Một hệ thống đóng bao tự động đầy đủ thường có phận thực chức cấpbao, định vị, tách bao mở miệng bao, cấp phôi, di chuyển bao đến vị trí may bao, gập miệng, may bao Và khâu may miệng bao gồm tay kẹp đưa bao đến vị trí gập miệng bao may bao Máy đóng bao tự động ứng dụng nhiều lĩnh vực sản xuất Việt Nam, bao gồm sản xuất cám, gạo phân bón Chỉ tính riêng hai ngành sản xuất lúa gạo phân bón, theo số liệu thống kê Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn, tổng sản lượng lúa năm 2022 đạt 42.66 triệu Ngoài ra, lượng tiêu thụ phân bón khoảng 11 triệu hàng năm hon 735 co sở sản xuất phân bón toàn quốc cho thấy cầu sử dụng phân bón vơ lớn Tuy nhiên, nhiều nhà máy xí nghiệp sở sản xuất nhỏ lẻ chưa trang bị hệ thống đóng bao tự động, khâu đóng bao chủ yếu thực thủ công dẫn đến giảm sản lượng thành phẩm, suất lao động ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động trực tiếp vận hành khâu đóng bao Đối với nhà máy Đạm Cà Mau vận hành dây chuyền sản xuất, số lượng công nhân thực cơng đoạn đóng bao khoảng cơng nhân/1 dây chuyền công nhân cấp bao cho ca sản xuất Như vậy, tổng số lượng công nhân cần thiết để vận hành công đoạn cho ca sản xuất lên đến 18 người Còn với khâu đóng bao xưởng sản xuất phân bón cơng ty Nhất A Bình Dương sử dụng nhân công cho khâu mở miệng cấp phôi cho bao may miệng bao Neu trang bị hệ thống đóng may bao tự động, rõ ràng tiết kiệm nhân lực thực khâu giúp tăng suất lao động, giảm giá thành sản phẩm Ngồi ra, sử dụng hệ thống đóng may bao tự động nhà máy cịn góp phần bảo vệ sức khỏe cho công nhân tránh tiếp xúc trực tiếp với phân bón thường xuyên Mục tiêu Nghiên cứu, thiết kế, lắp đặt, phân tích lập trình mơ hình đóng bao tự động, từ áp dụng mơ hình vào thực tiễn hệ thống sản xuất Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu mơ hình máy đóng bao tự động - Thiết kế vẽ khí, điện, khí nén mơ hình máy đóng bao tự động - Lắp đặt khí, điện, khí nén mơ hình thực tế máy đóng bao tự động - Lập trình vận hành mơ hình máy đóng bao tự động - Đề xuất hướng phát triển cho mơ hình máy đóng bao tự động Tổng kết kết nghiên cứu 4.1 Kết làm việc 4.1.1 Bản vẽ kỹ thuật Hình ỉ Bản vẽ khỉ khung nhơm định hình trạm Hình Bàn vẽ hoàn chinh trạm ISOMETRIC VIEW COPVWflHT: THIS DESIGN ANO PRINT IS THE PROPERTY OF GWEN TFAM AND MUST NOT BE USED REPRODUCED OR COPIED WHOLLY OR IN PART WITHOUT WRITTEN PERMISSION FROM OWEN TEAM I ■ I - INDUSTRIAL UNIVERSITY OF HO CHI MINH Cl TV 12 Nguyin Vân Bồo p.4 Q.GỎ v *p TP.HCM PH: 028 3894 0390 Fax 02838946268 Websito www.iuhjedu.vn PROJECT TntE MAY DONG BAO TU DONG BANGVÊRẠM3 DRAWING NUMBER °™ DATE I I I ( REVISION ( A H J[ DESIGN P.NHÀ I I ) ( SCALE JI ~7?0 CHECKED BY NTQUYEN I I Ii J ( JOB I APPROVED BY NT.QUYEN J Hình Bản vẽ khí phần tay kẹp băng tải lăn trạm Hình Bản vẽ khí phần tay kẹp thuộc trạm 4.1.2 sơ đồ dấu nối thiết kế tủ điện trạm I ? I I > , I I I I r : I — -1 I •: I H lu I I LIST OF DRAWING I I Ị I t I 'ĩ I 4? 1— PROJECT MAV CAP BAO TU DONG DESCRIPTION: ELECTRICAL ASSEMBLY JOB NUMBER : LAST INSS JE DWG No SHEET DW3I-0 ::a LWS1 DATE £tt uwai u CWS1 3C LAST INSSUE DESCRIPTION DRAWN SHEET »1 BAN v= TH ET Bl BEK “RCNC TV 2ttM.'2O23 DESCRIPTION 2ữ;4'2023 DWG 1-0 DRAWN DATE ffFCI-IOATION *2IX!3 2U.3 EE-SX670 F-S-3 CE FLS Của Servo EE-SX670 'G CB.PT1-.T4 CBTrênáaXi Lan-11 CS1-F 11 CB.PT-+.T4 CB Dirỡi cũ Xi L&nh CS1-F C3PT2-.T4 CB Trên X Larh CS1-F DCÍACÍV-240V AIRTAC CB.PT2+.T4 CB Dirt- Của Xi Lanh CS1-F DC/AC 5V-240V AIRTAC CB.PT3-.Ti CBTrénCúaX Larh3 CS1-F DGACSV-Í40V AIRTAC CB.PT3+.T4 CB Dưới Của Xì Lanh CS1-F DC/AC 5V-240V AIRTAC CB.PT4-.T4 CBTrểnCúaX Larh4 CS1-F RLS-3 COPYRIGHT THIS DESIGN AND PRINT ISTHF PROPERTY OF GWEN TEAM AND MUST NOT BE USED REPRODUCED DR COPIED WFOL-V CR N =AR“WTHOI.ITWRI“TEN PERMISSION HROPJ GWEN IEAM 1 ■ z/^% .rs-A-i Ú LM I s I a I I A.RTA0 DOAC5V-243V A.RTAC f J-KAWING tWMBLR _ KVG2 I -0 11 -2 I 1 13 T u l( SCALI w 15 I It JOB ’ ] [ JI 17 i J L J APPROVED BY H.IQWB CHECKED BY NT.ÙIYLN DESIGN T.M.NIIA.T _ I H 1 fjtLVSIUN f _DAT= G AIRTAC DCÌACĨV-24ŨV LIST MATERIAL “ITLE OMRDk DC/AC5V-243V 24VDC MAY DOsG BAC ru OONC PROJECT: INDUSTRIAL UNIVERSITY 0= H3 CHI FINH CITY' 12 Ngư^n Ván Rào p Q Gn váp TP HCM Ph : 023 3994 0390 Fax V2R38C4528? I Wetare ■ WWW ilf edi F B D !• "" nNỬMC-l ™ Đê' Cì ểu Sân J re *9 TJ FL =_srnp b "L1 =_2 G N ,'jr c ir ng kF ắ- (À o hft t-T ng Pilot Light lhV1C-ĨV4rũ2GD-R'24V >W2CvMMG-GnCCN XALtVM-ILC Ht J -Li Pilot Light XA/EYMiLt-YELLOW SW1-4 Ceng tac Ajto-Msru B A let Light $ VALVE XIL ỉ ANH NAME W aunoM&LicH" TAO NO ?.i NUMBER SPECIFICATION 223VAC.3W NOTES MAKER Phi in; rWIV.-AA 5ch"t=idft- 22ŨYAC 22LVAZ Ccb-eide- 220VAC Z2UVAL $chreid©f i>Ghnc đor I Ẽ Arac XL3 Xi lan gắp trao XL4 XI lun') bárglói kcp báơ § a 8 ỗ ã s 8 S Xi laihđótopbao trơn Vôi Vô XI Larh 4V2iKâ X anh đẽ kẹp hao cuới A rac /ư-.r>nv srv/ Ar^ic c POWER SUPPLY & CB * CONTACTBR TFAXSF9RMFR Awi'Ching 3nv?rr Supptins FUSE Uau Chi MC Contador 74VDC QMRON iV.D4P2b.AiW MlloUBISHI ô5S-3Ê2F 524 AIR Crcull r,1CCB CT -B101LA 1ƯA G-TUÀC22ŨV ÝA CHINA MrSUBISHI — 7HI3 :>E$I0N AND PRI'JT 18 “H = FROPrtTYO-lVATH “TPM ANTM 1ST k :iT =F 11;.f=r RFPRrr ir.F -) /1Í r.:’ ■» FFJ ■A'-ULLY OKIfs I AH MVIIFOUI w-i IbM FERM S5ICN n^OM G\\CM TEAM HIJ2TRIA JM M-Rwer lt> ’u II Hu CTr nHjuztovatc&x FA zee -p.HCK PF PRCUW HLb t.VA PONS I'.STJ DONO LIS UILILKIU í SRAVNGkUMBĨR (VC 2-C i Kll _ z J [ re7’" CCSICH TM'-FAT V K -JL aocDDZ s-.QU'i:'! A’PROYLC r HTOl^EH J > TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Báo cáo thị trường gạo năm 2022, Công ty VietnewsCorp, https://cdn.vietnambiz.vn/ [2] Báo cáo cập nhật ngành phân bón, data.wichart.vn [3] https://newpackage.en.alibaba.com/vi VN/ [4] https://thuannhat.com.vn/ [5] https://www.mitsubishielectric.conVapp/fa/dowtĩload/search.do?mode=manual&kisvu=/ssc [6] https://www.mitsubishielectric.com/fa/vn vi/products/cnt/plcr/items/index.html [7] https://phukienmang.net/rj45-la-gi-cung-tim-hieu-ve-chuan-mang-rj45-v-322-3325239.html 85 Hội nghị khoa học trẻ ỉần n năm 2023(YSC2023)-ỈUH Ngấy 26/07/2023 ISBN: 123-456-789-012-3 YSC.XX 000 DESIGNING AND MANUFACTURING SYSTEM ALIGNING BAG 25KG BEFORE SEWING Nguyễn Minh Khơi1, Hồng Văn Đức1, Nguyễn Xuân Hiệp1, Đặng Ngọc Hưng1, Trần Minh Nhật1, Nguyễn Đình Phương1, Nguyễn Vũ Trung Kiên1* Industrial University ofHoChiMinh City *1950490ỉ kien@student iuh.edu Abtract Currently, agricultural production facilities are eager to improve productivity, output quality and reduce labor costs Therefore, it is necessary to improve a production system to become automatic Our folly automatic bag alignment system model cannot only improve productivity, it cannot only improve the productivity, quality, and aesthetics of the product, but also can bring safety to the operator The bag alignment module consists of two modules, the bag opening clamp module and the bag pull module Both of these modules are interconnected and then connected to a main PLC using CC-Link technology The system can achieve the highest throughput for bag alignment of nearly 250 bags/hour and it can accommodate the two most common types of bags for rice, bran, and flour storage of 25kg and 50kg To be able to meet the operating needs, we have designed and programmed several control modes such as automatic control, independent manual control, parallel manual control and modify parameters for the engine, checking drawings all must go through the HMI screen to ensure the safety of the user Keywords Automatic bagging system, PLC, HMI screen THIẾT KÉ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH HỆ THỐNG CĂN CHỈNH BAO 25KG TRƯỚC KHĨ MAY Tóm tắt Hiện nay, sở sản xuất nông nghiệp mong muốn nâng cao suất, chất lượng đầu giảm chi phí nhân cơng Do việc cải tiến hệ thong sản xuất trở nên tự động cần thiết Với mơ hình hệ thống chỉnh bao hồn tồn tự động chúng tơi khơng đáp ứng việc cải thiện suất, chất lượng, tính thẩm mỹ cho sản phẩm mà cịn mang lại an toàn cho người vận hành Khâu chỉnh gồm có hai mơ đun mơ đun kẹp mở miệng bao mô đun kéo bao Cả hai mô đun liên kết với kết nối đến PLC tong công nghệ CC-Link Hệ thong có the đạt suất cao cho trình chỉnh bao khoảng 250 bao/giờ thiết kế cho việc phù hợp với loại bao ưa chuộng cho việc chứa gạo, cám, bột 25kg 50kg Và để đáp ứng nhu cầu vận hành, thiết kế, lập trình nhiều chế độ điều khiển điều khiển tự động, điều khiển tay độc lập, song song điều khiển cấu chấp hành, tinh chỉnh thông so cho động cơ, kiểm tra vẽ phải thơng qua hình HMI nhằm đảm bảo an tồn cho người sử dụng Từ khố Hệ thống chỉnh bao, PLC, hình HML GIỚI THIỆU Khâu chỉnh bao giai đoạn thiếu hệ thống đóng gói bao tự động Khách hàng thường bị thu hút sản phẩm có tính thẩm mỹ, độ hồn thiện cao, khâu chỉnh bao trước may doanh nghiệp sản xuất trọng thiết kế, che tạo cẩn thận, cải thiện hệ thống để tạo sản phẩm chất lượng cao [ 1][2] yà “Thiết Kế Và Chế Tạo Hệ Thống Căn Chỉnh Bao 25kg Trước Khi May” đề tài với mong muốn thiết kế, chế tạo mơ hình mơ chuỗi cấu vận hành chỉnh bao gần giong với thực tế sở sản xuất Đó sở đe nhà đầu tư dựa vào để phát triển hệ © 20 Trường Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH HỆ THỐNG CĂN CHỈNH BAO 25KG TRƯỚC KHI VIA Y thống riêng cho sản xuất sản phẩm Đồng thời nhìn nhận để đưa đề xuất, biện pháp họp lý để cải thiện hệ thống sản xuất thực tế TỎNG QUAN VỀ THIẾT BỊ ĐIỆN 2.1 Giớỉ thiệu PLC PLC viết tắt bỏi từ Programmable Logical Controller (nghĩa B ộ điều khiển Logic khả trình) Vói PLC phải nạp chương trình vào nhớ PLC, để thực chức lập trình sẵn Hình : PLC MELSEC ĨQ-R Series PLC sử dụng cho hệ thống bao gồm module sau: - R64P POWER: Bộ nguồn cấp cho PLC - R04ENCPU: CPU chinh - R16MTCPU : Motion CPU điều khiển Servo - RX42C4: Module ngổ vào - RY42NT2P: Module ngõ - RJ61BT11: Module CC-link - AJSBTB1-32TD: Module I/O CC-link 2.2 Hệ thống Servo Hệ thống Servo hệ thống truyền động điều khiển hồi tiếp vịng kín, nhận tín hiệu thực cách nhanh chóng, chinh xác theo lệnh từ PLC Hệ thống Servo đề tài bao gồm: - Động Servo HG-KR23: điều khiển tốc độ tốt, trơn tru, xác có cảm biến encoder để phản hồi tín hiệu - Driver MR - J4W3 - 222B: dùng để kết nối vói nhiều động servo, nhận phản hồi encoder, đỉều khiển servo quay theo yêu cầu người vận hành Hình 2: Driver điều khiển động Servo © 2023 Trường Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH HỆ THỐNG CĂN CHỈNH BAO 25KG TRƯỚC KHI MAY 2.3 Màn hình HMI HMI tị viết tắt Human Machine Interface, có nghĩa thiết bị giao tiếp người vận hành với hệ thống Hệ thống sử dụng hình HMI GOT 2000 GT 27 Mitsubishi với thơng số kĩ thuật: - Kích thước hình lớn 8.4” inch - Màn hình cảm ứng: TFT Color LCD - Độ phân giải SVGA: 800 X 600 px VGA: 640x480px, 65.536 màu - Điện áp cung cấp: 24V DC Hình 3: hình HMI GOT 2000 GT 27 2.3 Bộ kết nối truyền thông CC-Link CC-Link viết tắt từ Control & Communication Link (nghĩa Điều khiển & Truyền thông), hệ thống gồm mơ đun riêng, ví dụ mơ đun I/O, mô đun chức thông minh, kết nối thông qua cáp chuyên biệt, cho phép mô đun CPU kiểm sốt mơ đun khác Các ưu điểm việc truyền thông CC-Link: - Tối ưu dây kết nối - Nếu có thiết bị trạm bị lỗi hệ thống hoạt động bình thường, ln đảm bảo hệ thống vận hành liên tục - Có thể tự động cho hệ thống hoạt động trở mà thiết bị lỗi khắc phục lỗi Trong hệ thống này, thiết bị kết nối CC-Link đến mơ đun RJ61BT11 PLC AJ65SBTB1-32DT Hình 4: Thiêt bị AJ65SBTB1-32DT MÔ TẢ HỆ THỐNG 3.1 Sơ đồ khối Hình 5: Sơ đồ khối hệ thống © 2023 Trường Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH HỆ THỐNG CĂN CHỈNH BAO 25KG TRƯỚC KHI MAY Hệ thống bao gồm: - Khối tay cắp bao: khối có nhiệm vụ chuyền giao từ trạm cắp bao đến khu vực kẹp mở miệng bao - Khối kẹp giữ miệng bao: bao gồm cắu kẹp giữ bao lơ lửng để tiến hành càc buớc căng miệng cấp xả phôi - Khối căng miệng bao: với cắu giúp miệng bao mở to đễ cắp phơi - Khối tay kẹp - dưới: khói này, hai tay kẹp có nhiệm vụ đưa bao đến nơi làm việc 3.2 Lưu đồ giải thuật START cấu căng miệng bao hoạt động Piston bao động điều khiển kẹp - nơi có bao Hình ố: Lưu đồ giải thuật củahệ thong © 2023 Trường Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Mình THIÊT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH HỆ THỐNG CĂN CHỈNH BAO 25KG TRƯỚC KHI MAY 3.3 Nguyên lý hoạt động hệ thống Sau tay đưa bao từ mô đun cấp bao sang mô đun kẹp giữ bao, cảm biến nhận biết có bao, lúc cấu kẹp miệng bao giữ bao lơ lửng miệng bao mở để cấp phôi Sau bao có phơi, miệng bao căng ngang đến lúc bao rớt xuống băng chuyền lăn, tay kẹp đến kéo bao tiếp tục đến trạm THIẾT KẾ MƠ HÌNH 4.1 Thiết kế mơ hình Chúng tơi sử dụng phần mềm AutoCad Mechanical để thiết kế vẽ mơ hình hệ thống thể Hình gồm: mơ hình kẹp giữ miệng bao (hình bên trái), mơ hình kéo may bao (hình bên phải) [3][4] Hình 7: Bản vẽ 3D mơ hình 4.2 Mơ tả mơ hình Phần khung mơ hình lắp ráp chủ yếu nhôm định hình với giá thành rẻ mang lại chắn, thẳm mỹ cao, dễ dàng tháo ráp, vận chuyến, thay linh kiện Ổ cấu chuyển động vị trí, mơ hình trang bị trục vít-me Việc dùng vít-me kết hợp vói động Servo lựa chọn tối ưu cho việc di chuyến xác vị trí, đồng thời dễ dàng tính tốn, điều khiển tốc độ cấu trục vít-me phù hợp với u cầu Hình 8: Tay kẹp tay kẹp tác động trục vít-me © 2023 Trường Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh THIẾT KỀ VÀ CHỀ TẠO MƠ HÌNH HỆ THƠNG CĂN CHỈNH BAO 25KG TRƯỚC KHI MAY Băng chuyền lăn tạo quán tính để tay kẹp kéo bao cách dễ dàng Mỗi lăn có đường kính 48 mm, khống cách lăn 3.5 cm đủ nhỏ để thực thi nhiệm vụ với loại bao chứa dạng bột, tránh trường hợp chùng bao khẻ hở Đong thời, việc thiết kế tính tốn tới trường hợp kích thước bao thay đổi từ 61 cm - 68 cm chứa phôi (tùy vào loại phôi) Do đó, độ rộng tay kẹp phải tính tốn kĩ, chiều cao loại bao chứa phôi giải thay thay khí dễ dàng phần tay kẹp Hình 9: Bản vẽ 2D tay kẹp - tay kẹp LẬP TRÌNH HỆ THỐNG VÀ THIẾT KÉ GIAO DIỆN HMI 5.1 Phần mềm đuợc sử dụng - GX Works3: Lập trình PLC Mitsubishi - GT Designers: Thiết kế giao diện điều khiển HMI - MT Developer2: cấu hình Driver lập trình Động Servo - MR Configurators: Cài đặt, sửa lỗi, điều khiển chạy thử chế độ servo, đọc thông số lúc hệ thơng Servo hoạt động 5.2 Ngơn ngữ lập trình Các loại ngôn ngữ lập trinh sử dụng để lập trình cho hệ thống: - Ngơn ngữ SFC đế lập trình hệ thống Servo[5], ngơn ngữ sử dụng, nhiên với phần mềm MT Developer ngơn ngữ lập trình mà Hệ thống Sen o Mitsubishi hỗ trợ Ngôn ngữ Script để lập trình phần đăng nhập ID Password HMI - Ngơn ngữ Ladder đế lập trình PLC Mục đích sử dụng ngơn ngữ Ladder để lập trình PLC thay ngơn ngữ khác ngơn ngữ Ladder ngôn ngữ sử dụng rộng rãi tồn Châu Á cho mục đích lập trình PLC, dễ hiểu, dễ sử dụng dễ chuyển giao phương pháp lập trình cho phần bảo trì hệ thống gặp lỗi [6][7][8][9] 5.3 Cơng thức tốn học để điều khiển động Servo Với Hệ thống Servo, Việc sử dụng điều khiển động Servo xung để mang lại tính xác nhờ phản hồi vị trí Encoder Driver [ 10][ 11] Phương pháp thay đổi tốc độ động Servo để tác động lên trục vít me: Ta có cơng thức: , d V = X *n Trong đó: © 2023 Trường Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh THIÉT KÉ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH HỆ THỐNG CĂN CHỈNH BAO 25KG TRƯỚC KHI MAY n (xung/vòng) số xung động vòng quay, với giá trị 4194930 quy định nhà sản xuất V (mm/s) tốc độ di chuyển tay kẹp X độ dịch chuyển tay kẹp di chuyển vít me quay vịng với tay kẹp 20mm tay kẹp 10mm Với thơng so V, X n, ta tính thông số d (xung/s) số xung động giây Sự tính tốn lập trình GX Works giá trị d chuyển vào ghi ảo Servo phần mềm MT Developed Từ thay đổi giá trị d vận tốc tay kẹp thay đổi theo ý muốn người vận hành 5.3 Thiết kế giao diện HMI Đe dễ dàng điều khiển hệ thống, an tồn trọng việc vận hành máy việc thiết kế giao diện HMI điều cần thiết Hình 10: Giao diện HMI hình Hệ thống chỉnh bao Sau đọc kĩ thông báo an tồn, nhấn “Continue” cửa đăng nhập p iff VIỆC Sử DỰNG MẢY CỐ THẼ GẢY NGUY HIẾM BÀM • CONTINUE ■ ĐỂ TIỂP TỤC • BACK • ĐỂ THOÁT m CAN NHAC XEM HƯƠNG DAN SƯ DƯNG ĐE ĐAM BAO AN TOAN r ĩ I Hình 11: Bảng thơng báo sửa số đãng nhập © 2023 Trường Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH HỆ THỐNG CĂN CHỈNH BAO 25KG TRƯỚC KHI MAY Khi người vận hành đăng nhập ID Password, hình HMI chuyển đến giao diện chọn chế độ để điều khiển cho hệ thống, với chế độ điều khiển tự động điều khiển tay 02:43 25/05/23 MITSUBISHI ELECTRIC CHỌN CHẾ Độ ĐIÊU KHIẾN NGUYỄN MINH KHỒI BACK HOMING AUTO MANUAL TEST SERVO Hình 12: Bảng chọn chế độ điều khiển hệ thống 5.3.1 Chế độ điều khiển tự động Đầu tiên, người vận hành phải chọn cấp tốc độ cho Servo sau nhận Run s V để PLC kích hoạt động Servo, sau nhấn Run để tồn hệ thống hoạt động Ta nhấn Pause để dừng Stop End đễ cấu chấp hành VỊ trí ban đầu MODE Gcnrnt SS/Ũ5/S3 • •• RUN TONG Số LƯỢNG STOP ERROR I PCS ỊcLEARị Hình 13: giao diện điều khiển chế độ tự động 5.3.2 Chế độ điều khiển tay Chế độ điều khiển tay có giao diện điều khiển: giao diện cho mô đun kẹp giữ bao giao diện cho mơ đun kéo bao Với hình giao diện Chế độ điều khiển tay mô đun kẹp giữ bao, người vận hành chạm vào nút cơng tắc lên hình để tác động lên cấu để điều khiển theo mong muốn © 2023 Trường Đại học Cơng nghiệp Ihành phố Hồ Chí Minh THIÉT KÉ VÀ CHÉ TẠO MƠ HÌNH HỆ THƠNG CĂN CHỈNH BAO 25KG TRƯỚC KHI MAY Hình 14: Giao diện điều khiển chế độ tay cho mô đun kẹp giữ bao Ngược lại ché độ điều khiển độc lập người vận hành muốn điều khiển cấu kẹp cách riêng biệt không tác động lẫn Cả Chế độ điều khiển tay mô đun kéo bao thay đổi tùy ý tốc độ di chuyển tay kẹp Hình 15: Giao diện điều khiển chế độ tay mô đun kéo bao KÉT QUẢ Nhờ xây dựng vẽ thiết kế mơ hình phần mềm vẽ 3d AutoCad mơ hình có xác, chắn q trình gia cơng, đạt yêu cầu thực thi vận hành thực tế Hình 16: Mơ hĩnh thực tế © 2023 Trường Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh 10 THIÉT KẾ VÀ CHÉ TẠO MƠ HÌNH HỆ THỐNG CĂN CHỈNH BAO 25KG TRƯỚC KHI MAY Hình 17: Chi tiết cấu mơ hình Vói việc điều khiển thơng qua hình HMI người vận hành đâm bảo tiêu chuẩn an tồn, thể tính chun nghiệp q trình làm việc, có lỗi hệ thống thông báo giao diện làm việc, số liệu lỗi, số lượng bao lưu trữ, ghi chép lại đầy đủ Hình 18: Điều khiển hệ thống thơng qua hình HMI Khi thay đổi tốc độ động thời gian chỉnh bao thay đổi, kết thực thể qua bảng sau Tốc độ thực mô đun Thời gian thực (giây) Mô đun Kẹp giữ bao Mô đun Kéo bao Slow Normal Fast 30 mm/s 60 mm/s 80 mm/s lố 12 16 © 2023 Trường Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh 11 THIÊT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH HỆ THỐNG CĂN CHỈNH BAO 25KG TRƯỚC KHI MAY Từ bảng kết trên, người vận hành chọn tốc độ hoạt động mức cao, Fast 80mm/s, hệ thống chỉnh bao đạt suất bao/phút 257 bao/giờ Trong trình thực cơng việc, xảy lỗi rớt bao hệ thống báo lỗi ngừng hoạt động Đến vẩn đề xử lý thi sau giây, hệ thống tiếp tục hoạt động, điều mang lại an toàn đế người khắc phục lỗi © 2023 Trường Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh 12 THIẾT KÊ VÀ CHÊ TẠO MƠ HÌNH HỆ THƠNG CĂN CHỈNH BAO 25KG TRƯỚC KHI MAY KẾT LUẬN Trong báo này, trình xây dựng mơ hình, lập trình hệ thong, suất đầu trình bày Có thể thấy, mơ hình thực tế chế độ điều khiển lập trình hệ thống đáp ứng nhu cầu vận hành người sử dụng Tuy nhiên, hạn chế khí mơ hình phù hợp với loại bao 25kg suất đầu không thật cao Khắc phục hai vấn đề đồng thời mở rộng thêm nhiều tính cho hệ thống tùy chỉnh so lượng bao thực hiện, sử dụng thuật toán xử lý ảnh nhận biết lỗi hướng phát triển mà nhóm hướng đến tương lai TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Paul Whelan, Automated packing system-a systems engineering approach, Transactions on Inductrial Electronics, vol 26, no 5, pp 555-566, September 1996 [2] S.Chen, S.Brahma, J.Mackay, C.Cao and N.Aliakbarian, The role of smart packaging system in food supply chain, Journal ofFood Science, vol 85, no.3, pp 511-853, March 2020 [3] T.M.Sang, D.P.Vinh, N.H.Khai, L.M.Khang and T.Q.Huy, Thiết ke chế tạo máy đóng gói sản phẩm dạng nằm ngang, Tạp chí khoa học công nghệ Đại học Đà Nang, vol 21, no 4, pp 105-110, April 2023 [4] L.T.Chanh, T.Q.Bao and N.H.Cuong, Thiết kế hệ thong gọt vỏ trái chanh tự động, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, vol 59, no 3(A), pp 25-31, 2023 [5] H V.Tung, L.y Vui, P.C.Tinh, D.Q.Trong, N V.Binh and N.D.Quang, Nghiên cứu ứng dụng AC Servo Mitsubishi điều khiển chuyển động khớp robot cơng nghiệp, Tạp chí khoa học cơng nghệ, no 10, pp 29-32, 2020 [6] Alhade A Algitta, Mustafa s., Ibrahim F., AbdalruofN and Yousef M., Automated Packaging Machine Using PLC, International Journal ofInnovative Science, Engineering & Technology, vol 2, no 5, pp 282-288, May 2015 [7] Sun Jian, Lu Peng, Fu Yaqiong, Liu Ruixiang and Chen Le, The implementation and application of programming port communication between industry PC and Mitsubishi FX series PLC, 2008 3rd International Conference on Intelligent System and Knowledge Engineering, vol l,no l,pp 1324-1327, December 2008 [8] Muhammad Rezaputra and Muhammad Cahyono, Perancangan Sistem Kontrol Otomatis Press Roll Berbasis PLC Mitsubishi Type-Q Pada Building Tire Machine, Indonesian Journal ofEngineering and Technology, vol 3, no 2, pp 92101, April 2021 [9] H.P.Logreira, R.Zamoura Musa and J.B.Perez, Programación de Controladores Lógicos (PLC) mediante Ladder y Lenguaje de Control Estructurado (SCL) en MATLAB, Revista Facultad de Ingenieria, vol 24, no 39, pp 109-119, 2015 [10] Zou Zong Liu., Fang Lin Luo and M A Rahman, Robust and precision motion control system of linear-motor direct driver for high-speed X-Y table positioning mechanism, Transactions on Inductrial Electronics, vol 52, no 5, pp 13571363, October 2005 [11] Pham Dang Phuoc, Thiết ke chế tạo mơ hình mảy phay CNC 2D, Tạp chí khoa học cơng nghệ, no (38), 2010 © 2023 Trường Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh 13 THIÊT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH HỆ THỐNG CĂN CHỈNH BAO 25KG TRƯỚC KHI MAY Corresponding author: Name: NGUYỄN vũ TRƯNG KIÊN Affiliation: Faculty of Electrical Engineering Technology, Industrial University of Ho Chi Minh City Email: 19504901 kien@student iuh edu Phone: 0869956321 Tiêu đề tiếng Anh: Designing and manufacturing system aligning bag 25kg before sewing Tên tiếng Anh đầy đủ tác giả: Nguyen Minh Khoi, Nguyen Vu Trung Kien, Nguyen Dinh Phuong, Tran Minh Nhat, Hoang Van Duc, Nguyen Xuan Hiep, Dang Ngoe Hung Tiêu đề tiếng Việt viết thuừng: Thiết kế chế tạo mơ hình hệ thong chỉnh bao 25kg trước may Tên tiếng Việt đầy đủ tác giả: Nguyễn Minh Khơi, Nguyễn Vũ Trung Kiên, Nguyễn Đình Phương, Trần Minh Nhật, Hoàng Văn Đức, Nguyên Xuân Hiệp, Đặng Ngọc Hưng © 2023 Trường Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh SẢN PHẨM NGHIÊN cửu MƠ HÌNH THỤC TỂ CỦA ĐÈ TÀI THIÉT KÉ CHÉ TẠO HỆ THỐNG MAY MIẸNG BAO 25-50KG HOÀN TOÀN Tự ĐỌNG ĩỉOÁ