(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế hệ thống cắt dây áo ngực tự động

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẮT DÂY ÁO NGỰC TỰ ĐỘNG Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: PGS.TS LƯU ĐỨC BÌNH NGUYỄN NGỌC ANH TUẤN Đà Nẵng, 2019 Thiết kế hệ thống cắt d}y |o ngực tự động TÓM TẮT ĐỒ ÁN Thiết kế hệ thống cắt dây áo ngực tự động Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Anh Tuấn Số thẻ SV:101140064 Lớp: 14C1A Tóm tắt: May mặc ngành đặc thù phải cần nhiều nhân công cho cơng đoạn Do việc nâng cao tỉ lệ tự động hóa khâu sản xuất vấn đề cấp bách nhằm tiết kiệm thời gian,tăng xuất độ xác nhƣ giảm đƣợc phụ thuộc vào nhân lực Trong luận văn này, nội dung trình bày việc thiết kế,chế tạo Hệ thống cắt dây áo ngực tự động nhằm tự động hóa đƣợc cơng đoạn cắt dây treo áo ngực công ty SCAVI Huế D U T- LR C C Abstract- Garment is a distinctive industry that needs a lot of labor for the stages.Therefore, raising the rate of automation in production stages is an urgent issue to save time and increase productivity and accuracy as well as reducing dependence on human resource In this paper, the content focuses on designing and manufacturing The automatic tape cutting system for bra to automate the operation of bra straps cutting at SCAVI Hue Company Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Anh Tuấn Giảng viên hƣớng dẫn: PGS TS Lƣu Đức Bình i Thiết kế hệ thống cắt d}y |o ngực tự động LỜI MỞ ĐẦU VÀ CẢM ƠN Hiện ngành kinh tế nói chung ngành khí nói riêng địi hỏi kĩ sƣ khí cán kĩ thuật khí đƣợc đào tạo phải có kiến thức tƣơng đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thƣờng gặp sản xuất Trong Cơng Nghệ Chế Tạo Máy ngành then chốt, đóng vai trị định nghiệp cơng nghiệp hố đại hố đất nƣớc Nhiệm vụ công nghệ chế tạo máy chế tạo sản phẩm khí cho lĩnh vực nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy mối quan tâm đặc biệt nhà nƣớc ta Học phần Đồ án tốt nghiệp có vị trí quan trọng chƣơng trình đào tạo kĩ sƣ C cán kĩ thuật thiết kế, chế tạo loại máy thiết bị khí phục vụ C ngành kinh tế nhƣ công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực vv LR Đây học phần cuối tổng hợp lại kiến thức tất trình năm năm học , địi hỏi sinh viên phải có tảng kiến thức tìm tịi sáng tạo để hồn thành T- Sau thời gian tìm hiểu với bảo nhiệt tình thầy giáo PGS.TS Lƣu Đức Bình với giúp đỡ nhiệt tình anh chị đến từ Tập đồn Corèle U International –Tại Scavi Huế đến Em hoàn thành đƣợc đồ án tốt nghiệp D Trong q trình thực đồ án em có sai sót thiếu thực tế kinh nghiệm làm việc môi trƣờng chuyên nghiệp làm dự án thực tế, nhƣng nhờ có hƣớng dẫn tận tình thầy giáo hƣớng dẫn nhƣ anh chị cơng ty em có thêm nhiều kiến thức có thêm nhiều kinh nghiệm quý giá Em xin chân thành cảm ơn ! Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Anh Tuấn Giảng viên hƣớng dẫn: PGS TS Lƣu Đức Bình ii Thiết kế hệ thống cắt d}y |o ngực tự động LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các thông tin số liệu mà em sử dụng đồ án trung thực Các liệu, luận điểm đƣợc trích dẫn đầy đủ, khơng ý tƣởng kết tổng hợp từ em Sinh viên thực D U T- LR C C {Chữ ký, họ tên sinh viên} Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Anh Tuấn Giảng viên hƣớng dẫn: PGS TS Lƣu Đức Bình iii Thiết kế hệ thống cắt d}y |o ngực tự động MỤC LỤC TÓM TẮT ĐỒ ÁN i LỜI MỞ ĐẦU VÀ CẢM ƠN ii LỜI CAM ĐOAN iii MỤC LỤC iv DANH SÁCH CÁC BẢNG,HÌNH VẼ vi CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI .3 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Giới thiệu công đoạn cắt dây treo cho áo ngực 1.2.1 Tổng quan tồn quy trình sản xuất 1.2.2 Giới thiệu công đoạn cắt dây treo áo ngực .4 1.3 Giới thiệu máy cắt dây áo ngực tự động .5 C 1.3.1 Chức máy cắt dây áo ngực tự động C 1.3.2 Tổng quan máy cắt dây áo ngực có LR 1.4 Mục tiêu,yêu cầu đề tài .8 1.5 Phạm vi đề tài T- 1.6 Kế hoạch thực dự án U CHƢƠNG II: GIẢI PHÁP THIẾT KẾ,SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ THỰC HIỆN PHẦN CỨNG 10 D 2.1 Xây dựng giải pháp phần cứng 10 2.1.1 Phần điện 10 2.1.2 Phần khí .11 2.2 Thực giải pháp phần cứng .12 2.2.1 Bộ phận điều khiển & hiển thị 12 2.2.2 Bộ Phận đƣa thun vào .15 2.2.3 Bộ phận đƣa thun .17 2.2.4 Nguồn .20 2.3 Các chi tiết khí 20 2.3.1 Cơ cấu tay quay 20 2.3.2 Cơ cấu lăn thun .21 2.3.4 Cụm cấu dao cắt 22 2.3.5 Cụm cấu pully 23 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Anh Tuấn Giảng viên hƣớng dẫn: PGS TS Lƣu Đức Bình iv Thiết kế hệ thống cắt d}y |o ngực tự động 2.3.6 Phối cảnh toàn hệ thống 23 CHƢƠNG III: GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 24 3.1 Nguyên lý làm việc hệ thống 24 3.1.1 Điều khiển động tay quay 24 3.1.2 Điều khiển động đƣa thun vào 24 3.1.3 Điều khiển xi lanh dao cắt 24 3.1.4 Điều khiển động bƣớc .24 3.2 Lựa chọn dao cắt 25 3.3 Xác định lực cắt dao 27 3.4.Tính tốn thơng số xilanh 29 3.5 Khoảng cách trục A dây đai, pully 30 CHƢƠNG IV: THỰC NGHIỆM,ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 34 C KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 34 C 4.1 Thực nghiệm 34 LR 4.1.1 Về tốc độ cắt 34 4.1.2 Về độ xác 34 T- 4.1.3 Về tính ổn định .34 U 4.2 Đánh giá kết 34 D 4.3 Kết luận 35 4.4 Hƣớng phát triển 35 KẾT LUẬN 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO .37 PHỤ LỤC 38 GIỚI THIỆU VỀ MICROCHIP ATMEGA32 PHỤ LỤC 41 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM CODEVISON PHỤ LỤC 43 CÁC BẢN VẼ CƠ KHÍ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Anh Tuấn Giảng viên hƣớng dẫn: PGS TS Lƣu Đức Bình v Thiết kế hệ thống cắt d}y |o ngực tự động DANH SÁCH CÁC BẢNG,HÌNH VẼ Bảng 1 Thông số máy cắt thun SCHIPS HS951B Bảng 2.1 Cấu hình chân GLCD 13 Bảng 4.1 so sánh hiệu cắt sợi dây treo dài 30cm 34 D U T- LR C C Hình 2.1 Sơ đồ khối hệ thống 10 Hình 2.2 Sơ đồ thiết kế hệ thống ban đầu 11 Hình 2.3 Sơ đồ chân vi điều khiển 13 Hình 2.4 Sơ đồ đấu dây LCD vào vi điều khiển 14 Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lý đầu vào Atmega32 14 Hình 2.6 Sơ đồ nguyên lý nút nhấn 15 Hình 2.7 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển động tay quay 16 Hình 2.8 Sơ đồ đấu dây cảm biến tiệm cận 17 Hình 2.9 Sơ đồ đấu dây driver động đƣa thun 18 Hình 2.10 Sơ đồ nguyên lý mạch kích cho van điện từ xilanh 18 Hình 2.11 Nguồn 20 Hình 2.12 Cơ cấu tay quay 21 Hình 2.13 Cơ cấu lăn thun 22 Hình 2.14 Cụm cấu dao cắt 22 Hình 2.15 Cụm cấu pully 23 Hình 2.16 Phối cảnh tồn hệ thống 23 Hình 3.1 Dao cắt……………………………………………………………………24 Hình 4.1 Sản phẩm hồn thành 35 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Anh Tuấn Giảng viên hƣớng dẫn: PGS TS Lƣu Đức Bình vi Thiết kế hệ thống cắt d}y |o ngực tự động CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề Do nhu cầu ăn mặc ngƣời ngày cao dệt may trở thành ngành phát triển.Đây ngành đặc biệt cần nhiều lao động,cho nên suất phải phụ thuộc nhiều vào tay nghề nhân cơng nên khó đảm bảo đủ suất phục vụ cho nhu cầu thị trƣờng Trong thời đại cơng nghệ phát triển nhƣ ứng dụng tự động hóa hoạt động sản xuất phƣơng pháp hiệu quả,giúp nâng cao hiệu suất làm việc máy móc,tối ƣu thời gian làm việc cơng nhân,giảm thiểu thời gian ngƣng hoạt động cố Tuy nhiên đặc thù ngành chạy theo thời trang thị trƣờng nên việc thay đổi mẫu mã,chất liệu diễn liên tục,do việc tự động hóa hồn tồn khó xảy ra.Những sản phẩm mang tính tùy biến,cá thể hóa cần bàn tay ngƣời thợ Chính vậy,bài toán đặt phải nâng cao tỉ lệ tự động hóa mức cao có thể,đảm bảo suất chất lƣợng sản phẩm mà không phụ thuộc vào tình trạng khan nhân lực nhƣ LR C C Qua trình thực tập đƣợc tiếp xúc với hoạt động sản xuất công ty SCAVIHuế, em xin chọn đề tài “Thiết kế hệ thống cắt dây áo ngực tự động” để tự động hóa đƣợc công đoạn cắt dây áo ngực đƣợc làm thủ công 1.2 Giới thiệu công đoạn cắt dây treo cho áo ngực 1.2.1 Tổng quan tồn quy trình sản xuất U T- Tại cơng đoạn may,tùy theo thiết kế sản phẩm đề quy trình may khác D Em xin lấy ví dụ quy trình may sản phẩm áo ngực hãng HBI-US với mã hàng DM9600 Quy trình may gồm 28 cơng đoạn nhỏ khác nhau[1] Hình 1 Quy trình may áo ngực Dƣới sơ đồ trình bày tổng quan khâu qui trình sản xuất từ nguyên liệu đầu vào tạo thành sản phẩm hoàn chỉnh cho ta thấy thêm nhìn tổng quan qui trình sản xuất công ty Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Anh Tuấn Giảng viên hƣớng dẫn: PGS TS Lƣu Đức Bình LR C C Thiết kế hệ thống cắt d}y |o ngực tự động T- Hình Sơ đồ khối tổng quan tồn quy trình sản xuất 1.2.2 Giới thiệu công đoạn cắt dây treo áo ngực U “Cắt dây treo áo ngực” công đoạn quy trình may áo ngực D Dây treo đƣợc lấy từ kho theo bó dài,ngƣời ta gỡ rối sau tiến hành cắt để thành sợ nhỏ theo thiết kế đƣa qua cơng đoạn khác để tiếp tục may Hình 1.3 đầu vào,đầu công đoạn Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Anh Tuấn Giảng viên hƣớng dẫn: PGS TS Lƣu Đức Bình Thiết kế hệ thống cắt d}y |o ngực tự động Hình 1.4 Dây treo sau may vào sản phẩm C Hiện công đoạn đƣợc làm tay tồn số nhƣợc điểm C - Độ xác sản phẩm không đƣợc cao - Công đoạn nhiều thời gian nhân công LR - Tỷ lệ sản phẩm hƣ hỏng cịn đáng kể,gây hao phí ngun liệu 1.3 Giới thiệu máy cắt dây áo ngực tự động T- 1.3.1 Chức máy cắt dây áo ngực tự động U Hệ thống cắt dây áo ngực tự động dùng để cắt sợi dây thun áo ngực dài thành đoạn nhỏ với kích thƣớc khác tùy theo yêu cầu thiết kế sản phẩm D Tại ta điều chỉnh đƣợc chiều dài dây,số lƣợng cần cắt tốc độ cắt Một số máy sử dụng dao nhiệt để cắt sợ dây làm chất liệu khó cắt 1.3.2 Tổng quan máy cắt dây áo ngực có Trên giới nhiều hãng chế tạo máy cắt dây tự động với nhiều mẫu mã,cấu tạo khác tùy thuộc điều kiện sản xuất đặc thù ngành,có thể kể đến nhƣ SCHIPS,FOXSEW… Dƣới em xin lấy ví dụ máy cắt dây SCHIPS HS 951B đƣợc sử dụng ngành may mặc Những thông số máy đƣợc liệt kể dƣới đây: Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Anh Tuấn Giảng viên hƣớng dẫn: PGS TS Lƣu Đức Bình Thiết kế hệ thống cắt d}y |o ngực tự động Chiều rộng dây đai b (mm) 3; 4; 5; 8; 10; 12,5 1,5 3; 4; 5; 8; 10; 12,5; 16; 20 5; 8; 10; 12,5; 16; 20 16; 20; 25; 32; 40; 50 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100 40; 50; 63; 80; 100; 125 10 50; 63; 80; 100; 125;160 C Môđun đai m (mm) Số Z1 bánh đai nhỏ T- a) LR Xác định thông số truyền C Chiều rộng bánh đai: B = b + m =8+2=10mm U Để đảm bảo tuổi thọ cho đai số bánh đai nhỏ phải lớn giá trị D tối thiểu cho phép Z1min hai lý do: thứ nhất, số bánh đai tức số dây đai ăn khớp với bánh đai làm cho tải mà đai phải gánh lớn; thứ hai, số bánh đai bé đƣờng kính bánh đai bé, dây đai bị uốn nhiều nên chóng hỏng Số tối thiểu Z1 đƣợc chọn dựa vào môđun v{ tốc độ quay b|nh đai nhỏ Ở đ}y ta chọn số b|nh nhỏ sau chọn b|nh lớn nhiệm vụ truyền l{ để tăng tốc đưa d}y thun v{o dao cắt b) Số Z2 b|nh đai lớn Số Z2 b|nh đai lớn x|c định theo tỷ số truyền sau chọn trước Z1 Z2 = u.Z1 Chọn Z2= 60 ,u=1.5 Z1=40 Trong u = n1/n2 = Z2 /Z1 l{ tỉ số truyền n1, n2 l{ tốc độ vòng b|nh đai chủ động v{ bị động Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Anh Tuấn Giảng viên hƣớng dẫn: PGS TS Lƣu Đức Bình 32 Thiết kế hệ thống cắt d}y |o ngực tự động C c) Khoảng c|ch trục A T- LR C Khoảng cách trục A đƣợc xác định cơng thức : Trong : D U 300=2A+(27+18) + Từ ta tính đƣợc khoảng cách trục A R1, R2 lần lƣợt bán kính puly nhỏ pulylớn Z1, Z2 lần lƣợt số puly nhỏ puly lớn (Z.t = R) 1, 2 lần góc ơm puly nhỏ puly lớn p bƣớc dây đai (t = m ) L - chiều dài dây đai A - khoảng cách trục truyền Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Anh Tuấn Giảng viên hƣớng dẫn: PGS TS Lƣu Đức Bình 33 Thiết kế hệ thống cắt d}y |o ngực tự động CHƢƠNG IV: THỰC NGHIỆM,ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 4.1 Thực nghiệm Sau q trình nghiên cứu nhóm chế tạo thành công sản phẩm “Hệ thống cắt dây treo áo ngực tự động” Hệ thống đƣợc cho chạy thử đạt đƣợc số kết nhƣ sau 4.1.1 Về tốc độ cắt Tốc độ cắt hệ thống tùy thuộc vào chiều dài sợ dây treo cần cắt.Tiến hành cắt thử loại thun dài 30cm cắt lần sợi phút hệ thống cắt đƣợc 41 sợi tƣơng đƣơng với số phút 0.024(phút/sợi) 4.1.2 Về độ xác Sau tiến hành cắt thử loại thun dài 30cm chúng em tiến hành đo lại có số kết sau: - Các sợi thun đƣợc cắt xong có kích thƣớc với ( Sai lệch