Tự động hóa máy cắt da giày hệ thống cắt da tự động

BỘ CÔNG THƯƠNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG Đề tài: NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TỰ ĐỘNG HÓA MÁY CẮT DA GIÀY – HỆ THỐNG CẮT DA TỰ ĐỘNG Mã số đề tài: 20/1.6CNĐ03 Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Thành Phúc Đơn vị thực hiện: Khoa Công nghệ điện TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 11 NĂM 2020 BỘ CÔNG THƯƠNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG Tên đề tài: Tự động hóa máy cắt da giày – Hệ thống cắt da tự động Mã số đề tài: 20/1.6CNĐ03 Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Thành Phúc Đơn vị thực hiện: Khoa Công nghệ điện TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 11 NĂM 2020 LỜI CÁM ƠN Nhóm nghiên cứu chân thành cám ơn Ban giám hiệu, Khoa công nghệ điện, Tiểu ban khoa học CNTT-Điện-Điện tử, Hội đồng khoa học, Phòng quản lý khoa học hợp tác quốc tế Trường Đại học công nghiệp Tp.HCM, hội dồng nghiệm thu, GS Cheng Hu Chen Trường Đại học quốc gia Ilan-Đài loan, đồng nghiệp đồng hành, tạo nhiều điều kiện thuận lợi để chúng tơi hồn thành phần đề tài Chân thành cám ơn! Chủ nhiệm đề tài Nguyễn Thành Phúc MỤC LỤC PHẦN I THÔNG TIN CHUNG I Thông tin tổng quát II Kết nghiên cứu Đặt vấn đề Mục tiêu Phương pháp nghiên cứu Tổng kết kết nghiên cứu Đánh giá kết đạt kết luận 6 Tóm tắt kết (tiếng Việt tiếng Anh) III Sản phẩm đề tài, công bố kết đào tạo 3.1 Kết nghiên cứu 3.2 Kết đào tạo IV Tình hình sử dụng kinh phí V Kiến nghị (về phát triển kết nghiên cứu đề tài) VI Phụ lục sản phẩm (liệt kê minh chứng sản phẩm nêu Phần III) Khảo sát đánh giá thực trạng: Nghiên cứu chuyên môn: 10 Phát triển giáo dục: 23 Nghiệm thu: 26 Báo cáo nghiên cứu chuyên môn: 27 PHẦN II BÁO CÁO CHI TIẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 28 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 30 1.1 Đặt vấn đề 30 1.2 Mục đích chọn đề tài 31 1.3 Các loại máy dập ngành giày da 32 1.4 Các phương pháp cấp phôi 33 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH 35 2.1 Phần mềm thiết kế 3D SOLIDWORKS 35 2.2 Các thao tác SOLIDWORKS 36 2.3 Thiết kế mơ hình 44 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG TỦ ĐIỆN 50 3.1 Phần mềm AUTOCAD 50 3.2 Bản vẽ thiết kế tủ điện 67 3.3 Sơ đồ nguyên lí 88 CHƯƠNG 4: CÁC PHẦN MỀM HỖ TRỢ 91 4.1 Phần mềm WPLSoft 2.49 91 4.2 Kết nối phần mềm WPLSoft 2.49 với PLC 92 4.3 Phần mềm DOPSoft 2.00.07 101 4.4 Tạo project giao diện cho hình HMI 103 CHƯƠNG 5: VẬN HÀNH VÀ KIỂM TRA MÁY 109 5.1 Lưu đồ hoạt động máy 109 5.2 Giao diện HMI 110 CHƯƠNG 6: TỔNG KẾT 113 6.1 Mơ hình tủ điều khiển 113 6.2 Những việc đạt trình thực đề tài 117 6.3 Những khó khăn 117 6.4 Cách khắc phục hướng phát triển 117 6.5 Tính ứng dụng mơ hình 117 CHƯƠNG 7: TÀI LIỆU THAM KHẢO 119 PHẦN III: PHỤ LỤC ĐÍNH KÈM 120 Hợp đồng thực đề tài nghiên cứu khoa học 120 Thuyết minh đề tài phê duyệt 120 Quyết định nghiệm thu 120 Hồ sơ nghiệm thu (biên họp, phiếu đánh giá, bảng tổng hợp điểm, giải trình, phiếu phản biện) 120 Sản phẩm nghiên cứu (bài báo, vẽ, mơ hình,….) 120 PHẦN I THÔNG TIN CHUNG I Thông tin tổng quát 1.1 Tên đề tài: Tự động hóa máy cắt da giày – Hệ thống cắt da tự động 1.2 Mã số: 20/1.6CNĐ03 1.3 Danh sách chủ trì, thành viên tham gia thực đề tài T (học hàm, học vị) STT 1 2 Ths Nguyễn Thành Phúc PGS.TS Cheng-Hu Chen Ths Phạm Trung Kiên Ths Nguyễn Ngọc Anh Tuấn 5 Họ tên KS Lê Thanh Phúc Đơn vị công tác Khoa CN Điện - ĐH Công Nghiệp Tp.HCM Khoa Cơ Điện Tử - Trường ĐH Quốc Gia Ilan – Đài loan Khoa CN Điện - ĐH Công Nghiệp Tp.HCM Khoa CN Điện - ĐH Công Nghiệp Tp.HCM Cơng ty TNHH Kỹ Thuật Đạt Vai trị thực đề tài Chủ nhiệm Thành viên Thành viên Thành viên Thành viên 1.4 Đơn vị chủ trì: Khoa Cơng nghệ điện - ĐH Công Nghiệp Tp.HCM 1.5 Thời gian thực hiện: 1.5.1 Theo hợp đồng: từ tháng 12 năm 2019 đến tháng 12 năm 2020 1.5.2 Gia hạn (nếu có): đến tháng… năm… 1.5.3 Thực thực tế: từ tháng 12 năm 2016 đến tháng 12 năm 2020 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 lý) 1.7 Tổng kinh phí phê duyệt đề tài:184 triệu đồng II Kết nghiên cứu Đặt vấn đề Hiện số lượng nhà máy giầy da túi xách Tp.HCM, Bình Dương, Đồng Nai, Tây Ninh, Hải Dương, … nhiều Tiết kiệm điện tự động hố máy móc sản xuất nhằm nâng suất, giảm nhân công lao động nhu cầu tất yếu thời đại 4.0 Mục tiêu Nhóm nghiên cứu Tự động hóa máy cắt phẳng (Plane cutting machine) tất nhà máy giày có số lượng máy cắt lớn, máy cắt da loạn hoàn toàn cắt da tay Phương pháp nghiên cứu Thiết kế thi cơng máy cắt da có sẵn công ty Minz - Đài loan tài trợ cho Trường ĐH công nghiệp Tp.HCM Tổng kết kết nghiên cứu Nhóm nghiên cứu thiết kế xong Hệ thống cắt da tự động, phần dự án: “Tự động hóa máy cắt da giày- Hệ thống cắt da tự động”, hệ thống hoạt động ổn định, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, yêu cầu cắt tự động, khả thi ứng dụng thực tế cho nhà máy da giày Đánh giá kết đạt kết luận Hệ thống cắt da tự động hoạt động tốt, ổn định, chắn, đạt kỹ thuật mong muốn Tóm tắt kết (tiếng Việt tiếng Anh) - Nhóm nghiên cứu thiết kế thi cơng xong “Hệ thống cắt da tự động”, phần dự án: Tự động hóa máy cắt da giày The research team has designed and completed the “Automatic Leather Cutting System”, part of the project: Automating Plane Cutting Machine - “Hệ thống cắt da tự động”, hoạt động ổn định, chắn, đạt kỹ thuật mong muốn “Automatic Leather Cutting System” has had stable operation, this system has achieved the set goal III Sản phẩm đề tài, công bố kết đào tạo 3.1 Kết nghiên cứu Yêu cầu khoa học hoặc/và tiêu kinh tế - kỹ STT thuật Tên sản phẩm Tự động hóa máy cắt Đăng ký Đạt Hệ thống cắt da tự động Hệ thống cắt da tự động da giày Ghi chú: - Các ấn phẩm khoa học (bài báo, báo cáo KH, sách chuyên khảo…) chấp nhận có ghi nhận địa cảm ơn trường ĐH Cơng Nghiệp Tp HCM cấp kính phí thực nghiên cứu theo quy định - Các ấn phẩm (bản photo) đính kèm phần phụ lục minh chứng cuối báo cáo (đối với ấn phẩm sách, giáo trình cần có photo trang bìa, trang trang cuối kèm thơng tin định số hiệu xuất bản) 3.2 Kết đào tạo Thời gian Họ tên thực đề tài Tên đề tài Tên chuyên đề NCS Đã bảo vệ Tên luận văn Cao học Sinh viên Đại học Nguyễn Dương Duy Luân DHDKTD11A Nguyễn Xuân Minh DHDKTD12C 2018-2019 2019-2020 Tự động hóa máy chặt cơng nghiệp Tự động hóa máy chặt cơng nghiệp Đã bảo vệ Đã bảo vệ Ghi chú: - Kèm photo trang bìa chun đề nghiên cứu sinh/ luận văn/ khóa luận bằng/giấy chứng nhận nghiên cứu sinh/thạc sỹ học viên bảo vệ thành công luận án/ luận văn;( thể phần cuối báo cáo khoa học) IV Tình hình sử dụng kinh phí STT Nội dung chi Kinh phí Kinh phí duyệt thực (triệu đồng) (triệu đồng) Th khốn chun mơn 94,850 94,850 Nguyên vật liệu, thiết bị, máy móc 87,975 87,975 In ấn, văn phòng phẩm 1,175 1,175 Tổng số 184 184 Ghi V Kiến nghị (về phát triển kết nghiên cứu đề tài) Triển khai Thiết kế, thi công hệ thống cấp nguyên liệu tự động (phần đề tài: Tự động hóa máy cắt da giày) VI Phụ lục sản phẩm (liệt kê minh chứng sản phẩm nêu Phần III) Nhóm nghiên cứu thực đầy đủ cơng việc thuyết minh đề tài phê duyệt, cụ thể sau: Khảo sát đánh giá thực trạng: Các hình ảnh mà nhóm khảo sát: Thăm làm việc công ty giày Can Sport (Tây ninh): Low Security System Menu Report List Screen Capture Khi tác động vào nút Low Security đặt mức bảo mật người dùng mức thấp Hiển thị Menu hệ thống Chạm vào nút Report List để xuất liệu sang nhớ chọn Cho phép người dùng chụp lưu trữ hình HMI vào thiết bị lưu trữ Remove Storage Chạm vào để xóa nhớ hệ thống Import/Export recipe Chạm để nhập / xuất liệu Calibration Language Change Import/Export FileSlot Cho phép người dùng hiệu chỉnh hành động chạm HMI chuyển đến hình hiệu chuẩn Chạm để thay đổi ngôn ngữ hệ thống Nhấn nút để nhập xuất FileSlot, hình trình quản lý tệp bật lên Người dùng chọn vị trí mà tệp nhập xuất Bảng Chức nút nhấn  Thiết lập hiển thị (Display) Vào mục Element công cụ chọn “Display”, chọn loại hiển thị Hình 4.10 Thiết lập hiển thị Display  The Numeric Display: Đọc nội dung giá trị địa nhớ hiển thị giá trị phần tử Hiển thị liệu hiển thị giá trị phản hồi trạng thái yếu tố khác, 106 chẳng hạn The Numeric Display hỗ trợ hai loại liệu: [Word] [Double Word]  Character Display: để hiển thị văn Do đó, tất liệu phải nhập mã ASCII đọc DOPSoft chuyển mã ASCII thành ký tự trước hiển thị Character Display  The Date Display, Time Display, and Day-of-week Display: Hiển thị thời gian, ngày HMI Người dùng định dạng The Date Display, Time Display, and Dayof-week Display với nhiều ngôn ngữ  Prestored Message: Người dùng hiển thị trạng thái tin nhắn văn chuyển đổi Prestored Message đọc văn trạng thái tương ứng với địa nhớ chọn  Moving Sign: Bên cạnh việc hiển thị tin nhắn văn chuyển đổi với Prestored Message, người dùng hiển thị tin nhắn văn Moving Sign Ngoài ra, người dùng điều chỉnh hướng, điểm di chuyển khoảng thời gian Character Display  Thiết lập ngõ vào Vào mục Element công cụ chọn “Input”, chọn loại ngõ vào : Hình 4.11 Lựa chọn ngõ vào  Numeric Entry: Người dùng nhập giá trị vào địa nhớ ghi chọn với bàn phím số lên Tiếp theo, sau đọc giá trị với nhớ đọc 107 Element, chẳng hạn Display Element, giá trị hiển thị HMI Numeric Entry hỗ trợ loại liệu, “Word” and “Double Word”  Character Entry: thiết lập ngõ vào ký tự, hỗ trợ mã ASCII Do ký tự chấp nhận cho Input Display  Barcode: thiết lập ngõ vào mã vạch, hỗ trợ mã vạch ASCII 1D Các định dạng Display Input giống Character Entry HMI hỗ trợ tất đầu đọc mã vạch không yêu cầu thêm Drivers 108 CHƯƠNG 5: VẬN HÀNH VÀ KIỂM TRA MÁY 5.1 Lưu đồ hoạt động máy THAY DAO S NHẬP MÃ Đ S Thay dao KIỂM C TRA LỖI K STOP Không thay dao START BÁO LỖI Hình 5.1 Lưu đồ hoạt động máy 109 5.2 Giao diện HMI Hình 5.2 Giao diện chung Hình 5.3 Trang vận hành 110 Hình 5.4 Trang cài đặt thơng số Hình 5.5 Trang cài đặt thơng số 111 Hình 5.6 Trang cài đặt thơng số Hình 5.7 Trang danh sách lỗi 112 CHƯƠNG 6: TỔNG KẾT 6.1 Mơ hình tủ điều khiển 6.1.1 Mơ Hình Hình 6.1 Mơ hình máy dập 113 6.1.2 Tủ điều khiển Hình 6.2 : Mặt trước tủ điều khiển 114 Hình 6.3 : Thiết bị tủ 115 Hình 6.4 : Bên phải tủ 116 6.2 Những việc đạt trình thực đề tài  Lập trình PLC Delta kiểu khiển Servo  Thiết kế kết nối hình HMI  Hỗ trợ thi cơng đấu nối tủ điện  Mơ hình tủ điều khiển hoạt động ổn định 6.3 Những khó khăn − Gia cơng khí cịn gặp nhiều khó khăn − Chưa có kinh nghiệm thực tế 6.4 Cách khắc phục hướng phát triển  Khắc phục  Trau dồi thêm kiến thức  Gia cơng khí xác  Hướng phát triển  Cấp phôi tự động cho máy chăt  Lấy sản phẩm tự động 6.5 Tính ứng dụng mơ hình Hiện địa bàn tỉnh Bình Dương,Tây Ninh ,Đồng Nai,TP Hồ Chí Minh,… có nhiều nhà máy sản xuất giày phục vụ nước xuất Tuy nhiên số lượng máy chặt tự động hạn chế, từ gây ảnh hưởng: thời gian hoàn thành sản phẩm, tốn nguyên liệu, an tồn lao động… Một số cơng ty sử dụng máy dập thủy lực phẳng : Công ty Số lượng ( máy ) Vinh Thông 50 Can Sport 130 Mỹ Phong ~ 100 Dona Standard ~ 500 TBS 1500 Bảng Máy dập thủy lực phẳng số công ty 117  Ưu điểm mơ hình :  Nâng cao suất  Giảm nhân công  Giảm chi phí vận hành  Tiết kiệm nguyên liệu  Giảm tai nạn lao động  Độ xác cao  Chi phí thấp so với máy  Tiết kiệm điện 118 CHƯƠNG 7: TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tài liệu Catalog Servo ASDA-B2 [2] Tài liệu Mannual HMI Delta DOP-B10S411 [3] Tài liệu Hướng dẫn lập trình điều kiển Servo điều khiển Servo Delta [4] Tài liệu Lập trình PLC Delta [5] Tài liệu hướng dẫn PLC SV2 Delta [6] Cheng Hu Chen, “Energy saving power unit for footwear and leather cutting presses”, ICATSD2016 119 PHẦN III: PHỤ LỤC ĐÍNH KÈM Hợp đồng thực đề tài nghiên cứu khoa học Thuyết minh đề tài phê duyệt Quyết định nghiệm thu Hồ sơ nghiệm thu ( biên họp, phiếu đánh giá, bảng tổng hợp điểm, giải trình, phiếu phản biện) Sản phẩm nghiên cứu ( báo, vẽ, mơ hình,….) 120 ... thiết kế xong Hệ thống cắt da tự động, phần dự án: ? ?Tự động hóa máy cắt da giày- Hệ thống cắt da tự động? ??, hệ thống hoạt động ổn định, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, yêu cầu cắt tự động, khả thi ứng... khoa học hoặc/và tiêu kinh tế - kỹ STT thuật Tên sản phẩm Tự động hóa máy cắt Đăng ký Đạt Hệ thống cắt da tự động Hệ thống cắt da tự động da giày Ghi chú: - Các ấn phẩm khoa học (bài báo, báo cáo... nghiên cứu Tự động hóa máy cắt phẳng (Plane cutting machine) tất nhà máy giày có số lượng máy cắt lớn, máy cắt da loạn hoàn toàn cắt da tay Phương pháp nghiên cứu Thiết kế thi cơng máy cắt da có sẵn