KHÔI PHỤC VÀ SỬA CHỮA 6 MÁY SẤY IN HOA TỰ ĐỘNG NHÀ MÁY DỆT KIM ĐÔNG XUÂN

TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỀ TÀI: Trong thời gian làm việc tại nhà máy, dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo PGS Đinh Văn Nhã, nhóm đã thực hiện tìm hiểu và khôi phục thành công sáu máy sấy in hoa tự động cho nhà máy dệt kim Đông Xuân. Nội dung chính của báo cáo, nhóm tập trung trình bày về cấu tạo, hoạt động của máy sấy tự động, các công việc mà nhóm đã hoàn thành và hướng để có thể cải thiện, nâng cấp. TÀI LIỆU THAM KHẢO: 1. Giáo trình vi xử lý – Tống Văn Ôn 2. Báo cáo khoa học tại hội nghị VCCA 2011 – PGS.TS. Đinh Văn Nhã   I. ĐẶT VẤN ĐỀ Khâu sấy in hoa là một công đoạn quan trọng trong nhà máy dệt kim Đông Xuân, tuy nhiên đây lại là một khâu tương đối độc hại. Nhà máy đã mua về máy sấy in hoa tự động nhằm nâng cao hàm lượng tự động hoá trong nhà máy, giảm sự tiếp xúc của công nhân với chất độc hại, nâng cao năng suất. Tuy nhiên, các máy được sử dụng liên tục trong vòng 5 năm và đã bị hỏng hết, nhà máy đã thuê 1 đơn vị về sửa nhưng không chạy được, đến khi nhóm nhận nhiệm vụ thì các máy không còn nguyên hiện trang ban đầu khi thiết kế, máy móc để lâu ngày nên đã xuống cấp nghiêm trọng khiến cho việc tìm hiểu và phát hiện lỗi của máy gặp rất nhiều khó khăn. Các công nhân phải tiếp xúc trực tiếp với các hóa chất, phẩm màu liên tục, và khi máy sấy tự động bị hỏng thì phải trực tiếp dùng máy sấy tay. Khi đó không những năng suất bị ảnh hưởng mà còn gia tăng những tác động đến sức khỏe của công nhân. Vì vậy vấn đề khôi phục hoạt động của các máy sấy in hoa tự động được nhà máy đặt ra và cần được giải quyết nhanh chóng.   II. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐƯỢC 1. Cấu tạo và hoạt động của máy sấy in hoa tự động. 1.1 Hoạt động. Công nhân đặt sản phẩm cần sấy lên một mặt bàn bằng kính dài 10m, tại mỗi điểm cần sấy có một cột mốc được sơn trắng để cảm biến nhận ra và dừng motor rồi bật đèn sấy. Máy sử dụng nguồn nhiệt từ các đèn Halogen do quạt thổi xuống làm khô bề mặt cần sấy. Khi máy đi hết bàn thì công tắc hành trình sẽ chạm vào cạnh bàn và cho đảo chiều động cơ, quay lại sấy tiếp cho đến khi gặp cạnh bàn ban đầu thì dừng. Khi máy chạy 5s mà không gặp mốc đánh dấu nào thì sẽ tự động dừng lại để đề phòng sự cố kẹt bánh xe, dẫn đến hỏng động cơ.

MÃ ĐỀ TÀI:

TÊN ĐỀ TÀI: KHÔI PHỤC VÀ SỬA CHỮA 6 MÁY SẤY IN HOA TỰ

ĐỘNG NHÀ MÁY DỆT KIM ĐÔNG XUÂN

Sinh viên

Giáo viên hướng dẫn

Khoa/Viện

Nguyễn Việt KhánhĐoàn Ngọc HuyNguyễn Văn KhánhTrần Mạnh Tùng

Vũ Tuấn Anh

PGS.TS Đinh Văn NhãViện Điện

ĐKTĐ 1- K52ĐKTĐ 1- K52KSTN ĐKTĐ – K52KSTN ĐKTĐ – K52KSTN ĐKTĐ – K52

TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỀ TÀI:

Trong thời gian làm việc tại nhà máy, dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo PGS Đinh Văn Nhã, nhóm đã thực hiện tìm hiểu và khôi phục thành công sáu máy sấy in hoa tự động cho nhà máy dệt kim Đông Xuân Nội dung chính của báo cáo, nhóm tập trung trình bày về cấu tạo, hoạt động của máy sấy tự động, các công việc mà nhóm đã hoàn thành và hướng để có thể cải thiện, nâng cấp.

TÀI LIỆU THAM KHẢO:

1 Giáo trình vi xử lý – Tống Văn Ôn

2 Báo cáo khoa học tại hội nghị VCCA 2011 – PGS.TS Đinh Văn Nhã

II KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐƯỢC

1 Cấu tạo và hoạt động của máy sấy in hoa tự động.

Công nhân đặt sản phẩm cần sấy lên một mặt bàn bằng kính dài 10m, tại mỗiđiểm cần sấy có một cột mốc được sơn trắng để cảm biến nhận ra và dừng motor rồibật đèn sấy Máy sử dụng nguồn nhiệt từ các đèn Halogen do quạt thổi xuống làmkhô bề mặt cần sấy Khi máy đi hết bàn thì công tắc hành trình sẽ chạm vào cạnhbàn và cho đảo chiều động cơ, quay lại sấy tiếp cho đến khi gặp cạnh bàn ban đầuthì dừng Khi máy chạy 5s mà không gặp mốc đánh dấu nào thì sẽ tự động dừng lại

để đề phòng sự cố kẹt bánh xe, dẫn đến hỏng động cơ

Hình 1 Máy sấy đang hoạt động

1.2 Kết cấu cơ khí.

Để đảm bảo tập trung nhiệt và phản xạ ánh sáng của đèn sấy tới sản phẩm, máysấy được thiết kế gồm một bộ khung bằng sắt trên có gắn chụp đèn Inox Vỏ máy đượcchế tạo bằng tôn 0.8 và sơn tĩnh điện Số lượng đèn trên mỗi máy là 3 cái tương đươngvới công suất khoảng 3000W Trên các máy còn gắn các quạt với mục đích để thổi hơinóng xuống sản phẩm Diện tích sấy của máy là 35x320mm2phù hợp với kích thướccủa hầu hết các loại hình mẫu in trên quần áo đang đượcsử dụng tại Nhà máy Dệt kimĐông Xuân Máy sấy chuyển động bằng động cơ điện một chiều công suất khoảng24W, với vận tốc xấp xỉ 0.5m/s Đây là tốc độ thích hợp để người công nhân vừa cóthểquét mực in lên áo song song với máy sấy đang chạy Hình 2 mô tả kết cấu cơ khícủa máy và các bộ phận được gắn lên khung tại các vị trí được đánh số

Hình 3 Hình ảnh thực tế của khung máy

1.3 Mạch điện điều khiển

Bộ điều khiển nhận tín hiệu điều khiển từ các cảm biến quang, 3 nút bấm trênmặt máy, 2 công tắc hành trình và xuất tín hiệu điều khiển ra LED 7 thanh, đèn quạtsấy, động cơ để di chuyển

Hình 4 Cấu tạo của máy

1.3.1 Sensor:

Gồm 1 cặp Diot thu phát hoạt động dựa trên nguyên lý: khi đặt gần bề mặtphản chiếu tốt, Diot thu sẽ nhận được ánh sáng từ Diot phát và đưa tín hiệu về bộđiều khiển qua 1 bộ khuếch thuật toán operation amplifier Mạch khuếch thuật toán

sử dụng trong mạch thật là IC LM393P

Lỗi thường gặp ở đây là, vị trí của Sensor bị lệch đi sau một thời gian hoạtđộng, hoặc độ sáng của Sensor, độ phản chiếu của bề mặt đánh dấu không giữ đượcchất lượng như lúc ban đầu, gây ra hiện tượng máy không phát hiện được vị trí cóquần áo cần sấy để dừng Để khắc phục tình trạng này, nhóm đã thay thế các cặpDiot thu phát, đánh dấu lại các vị trí dừng để Sensor được nhạy hơn

Hình 5 Mạch nguyên lý sensor

1.3.2 3 Buttons & 2 Limit Switches.

3 phím bấm với nhiệm vụ là bật/tắt máy; tăng hoặc giảm thời gian sấy dongười vận hành thao tác tùy thuộc vào từng loại quần áo cần sấy

2 công tắc hành trình được đặt ở 2 bên của máy sấy nhằm đưa tín hiệu giúp

bộ điều khiển nhận biết hết đường đi và phải đảo chiều hoặc dừng lại

Đây là những bộ phận có thể thay thế dễ dàng nếu hỏng

Hình 6 Mạch nguyên lý nút bấm và công tắc hành trình

1.3.3 LED 7 thanh.

Được gắn cùng bảng mạch với 2 nút bấm tăng/giảm thời gian, tác dụng củaLED 7 thanh là hiển thị thời gian sấy được kết nối với vi điều khiển qua 74LS148 đểtiết kiệm chân cho vi điều khiển

Hình 7 Mạch nguyên lý LED 7 thanh

Hình 8 Mạch thực tế 2 nút bấm tăng giảm thời gian và LED 7 thanh

1.3.4 Motor:

Nhiệm vụ của Motor là làm quay bánh phát động, tại đây dùng động cơ 1chiều 12 VDC, đảo chiều động cơ bằng mạch cầu H sử dụng 2 tín hiệu điều khiển sẽđưa ra các để đóng mở các Rơ-le trung gian

Hình 9 Mạch nguyên lý Motor

Hình 11 Hệ 4 Jum ra Rơ le

1.3.6 Controller.

Sử dụng vi điều khiển AT89C52 Yêu cầu của bài toán là hoạt động của máybắt đầu khi bấm nút Start, máy sẽ chạy trên 1 mặt phẳng nghiêng và khi gặp các cộtbáo hiệu thì sensor đưa tín hiệu về vi điều khiển kích hoạt ngắt để dừng Motor, bậtDryer và bộ đếm counter xác 1 khoảng thời gian thì tắt Dryer và tiếp tục chạyMotor Đến cuối lộ trình sẽ có thanh chặn lên Limit Switch để đảo chiều động cơ.Sau khi thực hiện được 1 chu trình như vậy, động cơ sẽ dừng lại chờ công nhân khởiđộng chu trình mới

Việc lập trình trên AT89C52 đơn giản chỉ là vào ra các tín hiệu số, kích hoạtcác ngắt, thêm counter để định thời và giao tiếp LED 7 thanh để hiển thị Đồng thờitrong quá trình sửa nhóm đã thay thế phần cứng để sửa được cho 1 máy đầu tiên, sau

đó thực hiện lấy chương trình ở bộ điều khiển đầu tiên này nạp lại cho những vi điềukhiển khác, nhằm tiết kiệm thời gian

Hình 12 Mạch điều khiển thực tế

1.Vi điều khiển AT89C52

2.Nguồn nuôi xoay chiều 12V

3.Mạch cầu chỉnh lưu biến đổi điện áp xoay chiều sang 1 chiều

4.IC ổn áp 7805 biến đổi nguồn 12V 1 chiều về 5V 1 chiều

5.Nối với nút Start và công tắc hành trình

6.Nối cảm biến quang

7.Chiết áp chỉnh độ nhạy của cảm biến quang

8.Nút reset

9.Cách ly quang Opto

10 Đầu ra điều khiển động cơ, quạt và đèn halogen

2 Sơ đồ thuật toán thuật toán.

Lưuđồnày đượcgiải thíchnhư sau:

Initiation: Phần khởi tạo các thông số ban đầu của hệ thống như thời gian sấy

mặc định, dem_ct,

Set delay_time: Chỉ thực hiện khi máy sấy dừng, thực hiện việc đặt thời gian

sấy (s) theo yêu cầu của người vận hành, đồng thời khởi tạo các biến dem_ct=0 và Sensor_flag=0 Ở đây, dem_ct là biến điếm số chu trình và Sensor_flag là cờ báo đã

qua cảm biến Sau cùng hiển thị giá trị đặt ra Led 7 thanh

Khi thực hiện đủ số chu trình (thực hiện sấy 2 lần) thì máy sẽ dừng lại Khimuốn tiếp tục sấy người vận hành phải bấm nút khởi động

Khi nhận được tín hiệu cảm biến (đã tới chỗ cần sấy) thì dừng động cơ, đồngthời bật đèn sấy với thời gian sấy đã đặt trước Trong quá trình sấy thực hiện đếmngược thời gian sấy và hiển thị trên Led

Khi máy chạy đã qua cảm biến mà gặp công tắc hành trình thì đảo chiều động

cơ đồng thời tăng biến dem_ct lên 1 đơn vị Khi dem_ct=2 tức là máy đã hoàn thành

chu trình của mình thì dừng lại và tắt

3 Kết quả đạt được.

Bằng những kiến thức đã học sau hơn 4 năm tại trường Đại Học Bách Khoa

Hà Nội, sau thời gian 2 tuần làm việc với tinh thần nghiêm túc, khẩn trương, hiệuquả và an toàn tại nhà máy, dưới sự chỉ đạo của PGS TS Đinh Văn Nhã, nhóm đãhoàn tất việc sửa chữa 6 máy sấy in hoa, bàn giao đúng tiến độ cho nhà máy Trongquá trình sửa chữa, nhóm đã kiểm tra lại mạch điện, thay thế các linh kiện bị hỏng

và đặc biệt để khắc phục tình trạng rơ le điều khiển các đèn halogen rất hay hỏng docông suất khá lớn, nhóm đã thay thế bằng rơ le có tiếp điểm mạ vàng Tuy nhiên rơ

le này lại có điện áp điều khiển là 24V nên đã phải lắp thêm 1 rơle trung gian và lấyđiện áp xoay chiều 24V từ biến áp và cho qua mạch cầu chỉnh lưu để điều khiển.Ngoài ra, nhóm đã sơn lại vỏ máy để tăng độ thẩm mĩ và độ bền cho máy

4 Hướng phát triển.

Trong quá trình thực tập sửa máy nhóm nhận thấy việc sử dụng các máy sấyliên tục di chuyển/dừng để bật/tắt các đèn Halogen sấy rất nhanh chóng dẫn đếnhỏng các bộ phận đó, bằng chứng là việc các bộ phận hay phải thay thế nhất là :công tắc hành trình và đèn halogen Vì thế 1 hướng để cải thiện sự ổn định có thểduy trì hoạt động liên tục cho nhà máy đó là thay vì để các máy sấy di chuyển qualại liên tục để sấy áo Ta nên để máy sấy liên tục bật ở 1 vị trí rồi áo di chuyển trênbăng tải, phương án này sẽ làm tăng được năng suất lao động và giảm được chi phíbảo trì, thay thế thiết bị

III KẾT LUẬN

Sau nhiều tuần làm việc với tinh thần nghiêm túc, khẩn trương, hiệu quả và

an toàn tại nhà máy, dưới sự chỉ đạo của PGS.TS Đinh Văn Nhã, nhóm chúng em đãgiúp chúng em có cơ hội tiếp cận với thực tế hoạt động sản xuất, vận dụng kiến thức

đã học được vào thực tế công việc

Để hoàn thành được đề tài này, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tớithầy PGS.TS Đinh Văn Nhã đã chỉ dẫn tận tình trong quá trình học tập, nghiên cứu.Nhân đây, em cũng xin được gửi lời cảm ơn tới chú Bình, anh Hải và các anh chịtrong xưởng Cơ- điện nhà máy dệt kim Đông Xuân đã giúp đỡ chúng em nhiệt tình

Chúng em xin chân thành cảm ơn!