GÓI NÂNG cấp mổ túi tự ĐỘNG CHO máy MAY cơ CÔNG NGHIỆP

HỘI NGHỊ KHCN TỒN QUỐC VỀ CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC NĂM 2017 Ngày 14 tháng 10 năm 2017 Trường ĐH Bách Khoa – ĐHQG TP HCM GÓI NÂNG CẤP MỔ TÚI TỰ ĐỘNG CHO MÁY MAY CƠ CÔNG NGHIỆP Phan Ngọc Hưng, Trần Đại Nguyên, Hồ Thị Minh Hương Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh TĨM TẮT: Trong năm gần đây, ngành may Việt Nam gặp phải nhiều khó khăn khủng hoảng đơn hàng chi phí lao động tăng cao Để vượt qua khó khăn, doanh nghiệp may quy mô lớn chi hàng triệu USD cho tự động hóa nhằm tăng suất cắt giảm chi phí lao động Trong đó, doanh nghiệp may vừa nhỏ khơng đủ khả tự động hóa quy trình sản xuất Nhằm đáp ứng nhu cầu tự động hóa ngành may, giải nhu cầu đầu tư thiết bị may tự động với chi phí thấp, nhóm nghiên cứu thực “Gói nâng cấp mổ túi tự động cho máy may công nghiệp” Nội dung nghiên cứu tập trung vào công đoạn mổ túi Đây cơng đoạn phức tạp, cần nhiều lao động có chuyên môn Đối tượng nghiên cứu cấu hoạt động máy công nghiệp Đây loại máy phổ biến doanh nghiệp may Kết nghiên cứu nâng cấp hoạt động máy công nghiệp công đoạn mổ túi thể tính tự động hóa cao Thiết bị sau nâng cấp thực nhiều loại túi mổ (ngang, xéo), điều chỉnh cự ly hai đường may, góc mổ, chiều dài túi,… Năng suất công đoạn nâng cao nhờ giới hạn thời gian hồn thành cơng đoạn mổ túi từ 30-40 giây Dụng cụ phụ trợ tháo rời không sử dụng Giá thành khoảng 1/10 loại máy mổ túi tự động thị trường Nhóm nghiên cứu mong muốn đề tài góp phần nâng cao hiệu sản xuất doanh nghiệp ngành may Từ khóa: tự động hóa ngành may, mổ túi tự động, nâng cấp máy may GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề Công đoạn mổ túi công đoạn phức tạp, cần nhiều lao động lẫn chun mơn Để hồn thành túi mổ kỹ thuật phải qua thao tác sau: tạo hình túi vải, may cơi viền, xẻ miệng túi, may miếng lót túi vào miệng túi, may dính hai mặt lót túi may dây kéo (nếu có) Nhằm đáp ứng nhu cầu tự động hoá, nâng cao suất, giải vấn đề chi phí chuyên môn, nghiên cứu cho đời “Gói nâng cấp mổ túi tự động cho máy may công nghiệp” Công đoạn mổ túi chia thành giai đoạn Giai đoạn định hình túi: tạo hình túi vải, may cơi viền, xẻ miệng túi, may miếng lót túi vào miệng túi Giai đoạn hồn tất: may lót túi, may dính mặt lót túi may dây kéo (nếu có), dằn túi [1] Đề tài nghiên cứu “Gói nâng cấp mổ túi tự động cho máy may công nghiệp” tập trung vào cải tiến giai đoạn (định hình túi mổ) Lý giai đoạn bị chi phối nhiều yếu tố thuộc kỹ thuật may (tính chất vật liệu, số lượng chi tiết, kiểu dáng, thông số túi, ) Đây yếu tố thay đổi theo đơn hàng, xây dựng thông số kiểu mẫu Mặt khác, giai đoạn định hình túi mổ đòi hỏi xác cao mặt vị trí túi, khoảng cách túi đến lai, túi đến thân,… lại có quy luật chung kích cỡ loại mặt hàng 1.2 Điểm “Gói nâng cấp mổ túi tự động cho máy may cơng nghiệp” Trên thị trường có nhiều dòng thiết bị chun dùng sử dụng cho cơng đoạn mổ túi (Juki [2], Jack,…) cho suất cao Tuy nhiên doanh nghiệp may Việt Nam đặc biệt doanh nghiệp vừa nhỏ chưa thể tiếp cận Lý lớn chi phí đầu tư cao Chi phí mua máy tầm 200-300 triệu doanh nghiệp quy mơ lớn bình thường với doanh nghiệp vừa nhỏ lại vấn đề cần suy nghĩ Đối với loại doanh nghiệp này, vốn điều động không nhiều, nguồn hàng bấp bênh việc đầu tư rủi ro cho việc hoàn vốn thu lợi nhuận Thiết bị nâng cấp mổ túi tự động từ máy may công nghiệp có khả thực tốt chức Trang 223 HỘI NGHỊ KHCN TỒN QUỐC VỀ CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC NĂM 2017 Ngày 14 tháng 10 năm 2017 Trường ĐH Bách Khoa – ĐHQG TP HCM mổ túi, suất cao, đặc biệt giá thành tầm 1/10 giá dòng máy thị trường Thiết bị nâng cấp có giá thành thấp nhờ cải tiến việc sử dụng kỹ thuật dòng thiết bị đa giá rẻ Việc tích hợp thêm cấu định vị vào máy đa mở hướng sử dụng linh hoạt nhiều máy có sẵn doanh nghiệp cho cơng đoạn mổ túi Thiết bị tháo rời khỏi máy may không sử dụng giúp doanh nghiệp vừa tiết kiệm chi phí vừa thoả mãn nhu cầu tự động hóa Hình Mơ gói nâng cấp mổ túi tự động cho máy may công nghiệp Thay đổi đột phá cấu tạo hoạt động máy may công nghiệp phục vụ mục tiêu tự động hóa Cơng nhân Hình Tương tác phận Bàn đạp Motor Dây Curoa Máy may Sơ đồ cấu tạo hoạt động máy may công nghiệp.[3] NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG – CÁC BỘ PHẬN CỦA “GÓI NÂNG CẤP MỔ TÚI TỰ ĐỘNG CHO MÁY MAY CƠ CÔNG NGHIỆP” 2.1 Nguyên lý hoạt động Thiết bị tổ hợp phận hoạt động phối hợp hoạt động khép kín điều khiển hệ thống điều khiển xử lý tự động: Bộ phận định vị: Là hệ thống module laser đường, điểm Hoạt động độc lập với thiết bị lại Mục đích để xác định vị trí túi thân qua size Bộ phận may: Máy may công nghiệp sử dụng máy kim (ổ ngửa) Tuy nhiên, motor máy có chế hoạt động học [3], khó để thực trình lập trình đường may hay may cách tự động Do cần thay motor để thích hợp cho tự động hóa Bộ phận cắt: Sử dụng phương pháp dập áp lực với dao truyền thống Hệ thống truyền động: Hoạt động xuyên suốt tuần hoàn từ phận định vị, đến phận may, phận cắt Gồm: Form mổ túi hệ thống truyền động cho Form Nguyên lý hoạt động: Hình Tổng quát gói nâng cấp Bước 1: Hệ thống truyền động nhấc Form lên phận định vị, khoảng khơng phía để lắp thân vào Dựa vào đường sáng laser phận định vị mà ta lắp thân vào Sau hệ thống truyền động hạ Form xuống, Form mổ túi đè giữ thân, ta lắp cơi viền vào Hệ thống truyền động mang Form giữ thân cơi viền đến phận may Bước 2: Đến phận may, hệ thống truyền động thực chuyển động may Bước 3: Hệ thống truyền động mang Form giữ thân cơi viền sau may đến phận cắt Tại đây, phận cắt thực việc mổ miệng túi Trang 224 HỘI NGHỊ KHCN TỒN QUỐC VỀ CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC NĂM 2017 Ngày 14 tháng 10 năm 2017 Trường ĐH Bách Khoa – ĐHQG TP HCM Để hồn thành cơng đoạn mổ túi hệ thống truyền động nâng Form lên, đẩy thành phẩm quay lại thực Bước Hoạt động thiết bị điều khiển xử lý vi điều khiển Arduino Mega R3 [4], hệ thống cảm biến, module relay, giao tiếp tín hiệu DO, tương tác với hệ thống xi-lanh solenoid khí 2.2 Các phận giải pháp thiết kế 2.2.1 Bộ phận định vị Mục đích: Xác định xác vị trí túi thân áo size Nhằm để phận sau thực xác Yêu cầu kỹ thuật: Hệ thống Laser định vị: đáp ứng nhu cầu độ xác cao vị trí đường may đường sáng laser, hạn chế tối đa lỗi thường gặp may thủ cơng như: sụp mí, sai kích thước,… thể rõ khoảng cách cố định như: khoảng cách từ lai đến đầu túi đầu túi, kích thước túi; khoảng cách thay đổi nhảy size: khoảng cách từ đầu túi đầu túi đến thân áo [1] thêm công tắc (thể size S, M, L) Số size nhiều số module laser tăng lên Các module laser đường thể khoảng cách nhảy size Ưu điểm hệ thống định vị laser độc lập hồn tồn với phận lại mơ hình Do linh hoạt thay đổi mà không ảnh hưởng đến hoạt động hệ thống Kỹ thuật thực đơn giản Thông số kỹ thuật: Tùy theo yêu cầu sản phẩm mà có khoảng cách cố định nhảy size khác nhau, khoảng cách từ đường thân áo đến đầu đầu túi tăng size tăng inches 2.2.2 Bộ phận may Mục đích: Kết nối lớp vật liệu (May dính thân, cơi, viền, ) Yêu cầu kỹ thuật: Để đạt độ chắn đảm bảo hình dạng đường may (màu đỏ), ta phải thực bước may lại mũi Quy trình may theo thứ tự 1, 2, (màu nâu) Cơ sở lý luận: Module laser định vị vị trí phương pháp chiếu nghiêng nhằm tiết kiệm diện tích, sở tính tốn hình học để xác định xác vị trí cần định vị Giải pháp thiết kế: Thay đổi thông số thủ công, Với thông số size từ khách hàng yêu cầu, thiết kế bố trí phận module laser phù hợp với thông số Đầu tư cơng nghệ, đảm bảo có tương tác khách hàng phận kỹ thuật, tiết kiệm chi phí Thích hợp doanh nghiệp vừa nhỏ Hình Cơ sở thiết kế phận định vị Mô tả hoạt động: Bộ phận định vị hoạt động ta mở công tắt Kích hoạt module laser gồm đường điểm hoạt động để thể đường cố định như: đường lai, điểm túi Các module laser lại lắp Hình Cách thực đường may Cơ sở lý luận: Sử dụng mũi may thắt nút (Lockstitch), đường may chắn, hình dạng đường may giống hai mặt nguyên liệu tạo thuận lợi cho việc lại mũi Giải pháp thiết kế: Sử dụng máy may hai kim ổ ngửa mũi may Lockstitch Khoảng cách hai kim thay đổi Việc tự động hố máy motor Motor máy may hoạt động có kết nối với bàn đạp (qua tác động cơng nhân) Khi tự động hố máy may cơ, ta phải thực thay motor máy may motor lập trình (motor servo) kết nối đồng trục Mơ tả hoạt động: Bộ phận may hoạt động sở dựa theo mối liên hệ số mũi may chuyển động phận truyền động (nhằm tạo đường may yêu cầu) Khi phận truyền động mang Form đến vị trí cần may động servo theo lập trình thực mũi may Kết thúc trình may, kim may phải nằm Form Trang 225 HỘI NGHỊ KHCN TOÀN QUỐC VỀ CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC NĂM 2017 Ngày 14 tháng 10 năm 2017 Trường ĐH Bách Khoa – ĐHQG TP HCM để Form di chuyển khỏi phận may cách dễ dàng không làm gãy kim Thông số kỹ thuật: Tùy theo yêu cầu sản phẩm, chiều dài đường may nằm khoảng đến 6.5 inches, khong cỏch hai ng may khong t ẳ n ắ inches 2.2.3 Bộ phận cắt Mục đích: Tạo đường cắt vật liệu vị trí miệng túi Yêu cầu kỹ thuật: Đường cắt phải đảm bảo tạo hình dạng theo u cầu đồng thời vị trí kích thước: Hình u cầu đường cắt Cơ sở lý luận: Cắt theo phương pháp dập tiết kiệm thời gian Giải pháp sử dụng xi-lanh khí nén tạo lực dập thích hợp cho loại vật liệu Xi-lanh khí nén sạch, khơng gây bẩn xi-lanh dầu phù hợp với vật liệu dệt Giải pháp thiết kế: Do cắt theo phương pháp dập áp lực, nên để tạo đường cắt yêu cầu, đòi hỏi dao cắt có hình dáng tương tự Mơ tả hoạt động: Mục đích: Mang giữ thân, cơi viền đến phận may, cắt hoàn thành sản phẩm Yêu cầu kỹ thuật: Đối với Form: hỗ trợ tối đa nhằm đơn giản hoá thao tác Đối với hệ thống truyền động: đảm bảo mối liên hệ mũi may chuyển động Form Cơ sở lý luận: Form mô thao tác mổ túi rập cải tiến, Form hệ thống truyền động cho Form hoạt động xi-lanh khí nén tính tốn chi tiết đường kính xi-lanh, tải trọng, [5] nhằm tiết kiệm chi phí, lượng Giải pháp thiết kế: Hệ thống truyền động bao gồm Form mổ túi hệ thống truyền động cho Form Hệ thống truyền động Form: thực di chuyển Snake (S) từ vùng trú ẩn Snake (Snake hidden region SH) vùng hoạt động (work-region WR) ngược lại, Window (W) từ vùng trú ẩn Window (window hidden region -WH) vùng hoạt động ngược lại, mang Form đến phận hệ thống xi-lanh, trượt Tại WR, Snake dùng để đè kẹp giữ cơi viền sau lắp vào thân phận định vị, Window có chức gấp cơi viền cơi viền Snake đè kẹp, tạo đường gấp để may Khi thực xong chu kì mổ túi, Snake Window kéo nằm vùng trú ẩn đẩy WR bắt đầu chu kỳ Hình Mơ hệ thống cắt Hình Cấu tạo Form Khi hệ thống truyền động mang Form chứa thân may cơi viền đến, theo lập trình, khí bơm vào ép piston xuống tạo lực dập hình thành vết mổ miệng túi [5] Thông số kỹ thuật: Theo yêu cầu loại sản phẩm, thường chiều dài dập nằm khoảng đến 6.5 inches, bấm góc khoảng 30o 2.2.4 Hệ thống truyền động Hình Bố trí phận Form Trang 226 HỘI NGHỊ KHCN TỒN QUỐC VỀ CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC NĂM 2017 Ngày 14 tháng 10 năm 2017 Trường ĐH Bách Khoa – ĐHQG TP HCM Mô tả hoạt động: Tại vị trí định vị, S W đưa từ SH WH WR để cố định cơi viền Giữ nguyên trạng đó, hệ thống truyền động mang Form đến phận may cắt Sau cắt hoàn tất, S W từ WR rút lại SH WH để nhả sản phẩm mổ túi Form mang vị trí định vị tiếp tục chu kì Thơng số kỹ thuật: Chiều dài thao tác hệ thống truyền động 1.2 m Form dài 20 inches, rộng 13 inches, dày mm sử dụng cho nhiều loại mặt hàng, bo góc Form cung tròn đường kính 30 mm, thông số WH, S W thông số đặc trưng thiết kế dựa theo thông số mặt hàng may mặc khách hàng KẾT LUẬN Với thời gian hoàn thành sản phẩm từ 30-40 giây cho công đoạn định vị, may cắt Năng suất công đoạn mổ túi tăng đáng kể với kết nghiên cứu Thực tế ta giảm đến cơng nhân tham gia thực thao tác công đoạn mổ túi Giá gói nâng cấp thiết bị nằm tầm 20 triệu lại có thay 4-5 lao động với tổng lương 20 triệu/tháng Như vậy, đầu tư gói nâng cấp hồn vốn vòng tháng sinh lời tháng sau Tự động hóa vấn đề cấp bách cần phải giải mơi trường sản xuất có cạnh tranh gay gắt ngành may Hy vọng kết nghiên cứu đề tài “Gói nâng cấp mổ túi tự động cho máy may công nghiệp” góp phần cho phát triển ngành cơng nghiệp may mặc Việt Nam TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hồ Thị Minh Hương, Lê Thị Kiều Liên, Dư Văn Rê, Công nghệ may, NXB ĐHQG TP HCM, TP HCM, 2003;85 [2] JUKI - APW-895N/APW-896N Catalog [3] Tạ Thị Ngọc Dung, Thiết bị May Cơng nghiệp Bảo trì, NXB Lao động-Xã hội, Hà Nội, 2010 [4] Nguyễn Trung Tín, Hướng dẫn sử dụng Arduino, Học viện Hàng không Việt Nam, TP HCM, 2014 [5] Lê Hiếu Giang, Nguyễn Thị Hồng Minh, Công nghệ thủy lực khí nén (phần khí nén), NXB ĐHQG TP HCM, TP HCM THE SYSTEM UPGRADES INDUSTRIAL MECHANICAL SEWING MACHINE TO AUTOMATIC POCKET WELT SEWING MACHINE ABSTRACT In recent years, Vietnam's Garment industry has encountered many difficulties such as reduced orders and rising labor costs To overcome difficulties, large-scale Garment enterprises have spent millions dollars on automatic machines to increase productivity and reduce labor costs Meanwhile, small-scale and medium-scale Garment enterprises are not able to automate the production process In order to meet the demand of automation of the Garment industry, in order to solve the problem of low cost, a research team have researched to introduce: "The System upgrades Industrial Mechanical Sewing Machine to Automatic Pocket Welt Sewing Machine" The subject of the study carried out the slashed pocket operation, because this operation is complex and labor-intensive as well as professional This subject of the study is divided into three parts that work in sequence: Locating parts, sewing parts, Cutting parts and these parts are operated by a moving system Specially, the research team upgraded the customer enterprise's available sewing machines and used some another available machines to save money for customer This system is highly versatile, designed to be able to carry a variety of straight pockets and slanted pockets with piping, can be adjusted for seam lengths, cut corners, pocket's lengths, etc Trang 227 HỘI NGHỊ KHCN TOÀN QUỐC VỀ CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC NĂM 2017 Ngày 14 tháng 10 năm 2017 Trường ĐH Bách Khoa – ĐHQG TP HCM Due to the limited time to complete a slashed pocket operation about 30 to 40 seconds, detachable when not in use This system’s price may be about 1/10 of the automatic pocket welt sewing machine’s price on the market The research team hope this subject of the study contributes to improving the production efficiency of Garment enterprises Keywords: automatic sewing machine, upgrade sewing machine, Automatic Welting Machine, automatic, garment, slashed pocket, automatic pocket welt sewing machine Trang 228 ... thoả mãn nhu cầu tự động hóa Hình Mơ gói nâng cấp mổ túi tự động cho máy may công nghiệp Thay đổi đột phá cấu tạo hoạt động máy may công nghiệp phục vụ mục tiêu tự động hóa Cơng nhân Hình Tương... Dây Curoa Máy may Sơ đồ cấu tạo hoạt động máy may công nghiệp. [3] NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG – CÁC BỘ PHẬN CỦA “GÓI NÂNG CẤP MỔ TÚI TỰ ĐỘNG CHO MÁY MAY CƠ CÔNG NGHIỆP” 2.1 Nguyên lý hoạt động Thiết... đề cấp bách cần phải giải mơi trường sản xuất có cạnh tranh gay gắt ngành may Hy vọng kết nghiên cứu đề tài Gói nâng cấp mổ túi tự động cho máy may công nghiệp góp phần cho phát triển ngành cơng