Luận văn Nghiên cứu thiết kế hệ thống điều khiển số cho máy dệt Jacquard (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Nghiên cứu thiết kế hệ thống điều khiển số cho máy dệt Jacquard (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN MINH MẪN NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN SỐ CHO MÁY DỆT JACQUARD NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - 605204 S KC 0 0 0 3 0 6 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2005
2. Luaän vaên Thaïc Só Kyõ Thuaät Hoïc vieân : Nguyeãn Minh Maãn BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH LUAÄN VAÊN THAÏC SÓ KS . NGUYEÃN MINH MAÃN ÑEÀ TAØI : NGHIEÂN CÖÙU THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN SOÁ CHO MAÙY DEÄT JACQUARD Chuyeân ngaønh : Cô khí cheá taïo maùy Maõ soá ngaønh : 60 52 40 Tp.Hoà Chí Minh, thaùng 09 naêm 2005 Tröôøng ÑH SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT TP. Hoà Chí Minh – Khoa Cô Khí 1
3. Luaän vaên Thaïc Só Kyõ Thuaät Hoïc vieân : Nguyeãn Minh Maãn BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH ÑEÀ CÖÔNG LUAÄN VAÊN THAÏC SÓ KS . NGUYEÃN MINH MAÃN ÑEÀ TAØI : NGHIEÂN CÖÙU THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN SOÁ CHO MAÙY DEÄT JACQUARD Chuyeân ngaønh : Cô khí cheá taïo maùy Maõ soá ngaønh : 60 52 40 Hoï vaø teân hoïc vieân: KS. NGUYEÃN MINH MAÃN Ngöôøi höôùng daãn: TS. PHAÏM NGOÏC TUAÁN Tp.Hoà Chí Minh, thaùng 09 naêm 2005 Tröôøng ÑH SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT TP. Hoà Chí Minh – Khoa Cô Khí 2
4. Luaän vaên Thaïc Só Kyõ Thuaät Hoïc vieân : Nguyeãn Minh Maãn BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO COÄNG HOØA XAÕ HOÄI CHUÕ NGHÓA VIEÄT NAM TRÖÔØNG ÑH SPKT. TPHCM Ñoäc Laäp - Töï Do - Haïnh Phuùc PHOØNG QLKH-QHQT-SÑH Tp. Hoà Chí minh , ngaøy thaùng naêm 2005 NHIEÄM VUÏ LUAÄN VAÊN THAÏC SIÕ Hoï vaø teân hoïc vieân : Nguyeãn Minh Maãn Phaùi: Nam Ngaøy thaùng naêm sinh :01/ 01/ 1978 Nôi sinh : Ñoàng Nai Chuyeân ngaønh : Cô Khí Cheá Taïo MSHV : I – Teân ñeà taøi: “Nghieân cöùu thieát keá heä thoáng ñieàu khieån soá cho maùy deät Jacquard” II – Nhieäm vuï luaän vaên : 1. Nghieân cöùu ñaàu maùy deät Jacquard nhaèm caûi tieán theá heä maùy deät Jacquard cô khí hieän coù taïi Vieät Nam . 2. Thieát keá caáu hình heä thoáng ñieàu khieån soá 3. Thieát keá boä ñieàu khieån soá cho maùy deät Jacquard cô khí 4. Cheá taïo moâ hình thöû nghieäm III – Ngaøy giao nhieäm vu :Ï IV – Ngaøy hoaøn thaønh nhieäm vuï : Caùn boä höôùng daãn Phoøng QLKH-QHQT-SÑH Chuû nhieäm ngaønh PHAÏM NGOÏC TUAÁN Tröôøng ÑH SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT TP. Hoà Chí Minh – Khoa Cô Khí 3
5. Luaän vaên Thaïc Só Kyõ Thuaät Hoïc vieân : Nguyeãn Minh Maãn TOÙM TAÉT LYÙ LÒCH TRÍCH NGANG Hoï vaø teân : NGUYEÃN MINH MAÃN Ngaøy sinh : 01 / 01 / 1978 Nôi sinh : Ñoàng Nai Ñòa chæ lieân laïc: 223/10 Phöôøng Phöôùc Bình , Quaän 9 Ñieän thoaïi: 08.7313422 (home) Mobile: 0909174989 QUAÙ TRÌNH ÑAØO TAÏO: Töø 1999 ñeán 2003: Hoïc ñaïi hoïc chuyeân ngaønh Cô Khí Cheá Taïo taïi tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät TPHCM. Töø 2003 ñeán 2005: Hoïc Cao hoïc chuyeân ngaønh Cô khí Cheá taïo maùy - Khoa Cô khí - Tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät TPHCM. Tröôøng ÑH SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT TP. Hoà Chí Minh – Khoa Cô Khí 4
6. Luaän vaên Thaïc Só Kyõ Thuaät Hoïc vieân : Nguyeãn Minh Maãn LÔØI CAÛM ÔN Em xin chaân thaønh caûm ôn Thaày PHAÏM NGOÏC TUAÁN ñaõ taän tình höôùng daãn, giuùp ñôõ ñeå em coù theå hoaøn thaønh luaän vaên naøy. Thaày ñaõ daønh cho Em söï giuùp ñôõ heát söùc nhieät tình trong suoát thôøi gian thöïc hieän luaän vaên. Em cuõng xin caûm ôn caùc thaày coâ laø Phaûn Bieän vaø Uûy Vieân Hoäi Ñoàng ñaõ daønh thôøi gian ñeå ñoïc, nhaän xeùt vaø cho yù kieán ñoùng goùp ñeå luaän vaên ñöôïc hoaøn thieän. Cuoái cuøng, Em xin caûm ôn caùc Thaày Coâ trong Khoa Cô Khí, Tröôøng Ñaïi hoïc SPKT-TPHCM ñaõ trang bò cho chuùng Em nhöõng kieán thöùc heát söùc quí baùu vaø caàn thieát ñeå tieáp böôùc con ñöôøng nghieân cöùu khoa hoïc. Chaân thaønh caûm ôn caùc Thaày Coâ Tp. Hoà Chí minh , ngaøy thaùng naêm 2005 Hoïc vieân Nguyeãn Minh Maãn Tröôøng ÑH SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT TP. Hoà Chí Minh – Khoa Cô Khí 5
7. Luaän vaên Thaïc Só Kyõ Thuaät Hoïc vieân : Nguyeãn Minh Maãn TOÙM TAÉT LUAÄN VAÊN THAÏC SÓ Hieän nay, ngaønh deät Vieät Nam vaãn coøn söû duïng loaïi maùy deät Jacquard cô khí duøng bìa ñuïc loã daãn ñeán : + Keùo daøi thôøi gian thieát keá, thu heïp naêng löïc thieát keá, khoâng theå thieát keá caùc hoa vaên phöùc taïp. + Chi phí mua bìa ,thôøi gian thieát keá vaø ñuïc loã bìa cao. Bôûi vì, neáu maãu hoa vaên phöùc taïp thì soá löôïng bìa ñuïc loã taêng leân, khi ñoù vaán ñeà dieän tích trôû neân khoù giaûi quyeát, hôn nöõa thôøi gian vaø chi phí taïo ra saûn phaåm seõ laâu vaø cao hôn nhieàu. Vì vaäy, moät nhu caàu caáp thieát laø phaûi ñoåi môùi vaø naâng caáp thieát bò theo höôùng khoâng söû duïng bìa ñuïc loã baèng caùch öùng duïng coâng ngheä CAD/CAM vaø ñieàu khieån soá cho maùy deät Jacquard cô khí. Luaän vaên naøy nghieân cöùu giaûi phaùp soá hoùa caùc maùy deät Jacquard cô khí noùi treân. Ñeå thöïc hieän ñöôïc ñieàu naøy thì luaän vaên caàn phaûi giaûi quyeát caùc vaán ñeà sau : + Nghieân cöùu ñaàu maùy deät Jacquard nhaèm caûi tieán theá heä maùy deät Jacquard cô khí hieän coù taïi Vieät Nam . + Thieát keá caáu hình heä thoáng ñieàu khieån soá + Thieát keá boä ñieàu khieån soá cho maùy deät Jacquard cô khí + Cheá taïo moâ hình thöû nghieäm Tröôøng ÑH SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT TP. Hoà Chí Minh – Khoa Cô Khí 6
8. Luaän vaên Thaïc Só Kyõ Thuaät Hoïc vieân : Nguyeãn Minh Maãn SUMMARY Nowadays, mechanical Jacquard power-looms with punched cards are still used in the Vietnamese textile , this results : + Extend time-design, reduce design ability , complex patterns can not design . + Spending to buy cards, design time and punched cards are expensive. Because, if complex patterns are going to increase the number of punched card, then the area problems become difficulty. Furthermore , time and make product cost will be more long and hight price. Hence, a necessary demand is have to innovate and upgrade devices , according to the way reject punched cards by apply CAD/CAM technology and numerical control. This essay research solution to digitalize mechanical Jacquard power-looms . To obtain the above objectives , the following problems have to be solve in this essay : + Research mechanical Jacquard power-looms to innovate it . + Design numerical control system configuration. + Design numerical controler for mechanical Jacquard power-looms. + Create model to test. Tröôøng ÑH SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT TP. Hoà Chí Minh – Khoa Cô Khí 7
9. Luaän vaên Thaïc Só Kyõ Thuaät Hoïc vieân : Nguyeãn Minh Maãn MUÏC LUÏC Lôøi caûm ôn Toùm taét luaän vaên thaïc só Chöông 1: Toång quan 1.1.Ngaønh deät cuûa Vieät Nam vaø nhu caàu hieän ñaïi hoùa 08 1.2. Giôùi thieäu veà coâng ngheä deät Jacquard 09 1.3. Caùc giaûi phaùp veà deät Jacquard 11 1.3.1.Coâng ngheä deät Jacquard taïi caùc nöôùc phaùt trieån 13 1.3.2.Coâng ngheä deät Jacquard taïi Vieät Nam hieän nay 20 1.4. Nhu caàu phaùt trieån 22 1.5. Muïc tieâu cuûa ñeà taøi 24 Chöông 2: Thieát keá caáu hình heä thoáng ñieàu khieån soá 2.1. Giaûi phaùp thay theá bìa ñuïc loã 26 2.2. Caáu hình cuûa heä thoáng ñieàu khieån soá 26 2.3. Boä phaàn meàm CAD/CAM 27 2.4. Phaàn meàm ñieàu khieån 27 2.5. Boä ñieàu khieån trung taâm 28 2.6. Boä khuyeách ñaïi coâng suaát 29 2.7. Boä taùc ñoäng 29 Chöông 3: Thieát keá boä ñieàu khieån soá cho maùy deät Jacquard cô khí 3.1. Nhieäm vuï cuûa boä ñieàu khieån soá 38 3.2. Phaân tích vaø löïc choïn phöông aùn truyeàn döõ lieäu 39 3.3. Thieát keá boä ñieàu khieån trung taâm 43 3.4. Thieát keá boä khueách ñaïi coâng suaát 48 3.5. Coâng suaát tieâu thuï 48 3.6. Phaàn meàm ñieàu khieån 49 Tröôøng ÑH SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT TP. Hoà Chí Minh – Khoa Cô Khí 8
10. Luaän vaên Thaïc Só Kyõ Thuaät Hoïc vieân : Nguyeãn Minh Maãn 3.6.1. Giaûi thuaät chöông trình ñieàu khieån 49 3.6.2. Giao dieän chöông trình ñieàu khieån 51 3.7. Thieát keá boä taùc ñoäng 52 Chöông 4: Cheá taïo moâ hình thöû nghieäm 4.1.Muïc ñích 53 4.2. Bo maïch ñieàu khieån 53 4.3. Thöû nghieäm moâ hình 56 4.4. Keát quaû vaän haønh moâ hình. 58 Keát luaän 59 Taøi lieäu tham khaûo 60 Toùm taét lyù lòch trích ngang 61 Phuï luïc Phuï luïc 1. Code cuûa chöông trình ñieàu khieån 62 phuï luïc 2. Maùy deät Jacquard cô khí duøng bìa ñuïc loã 79 Phuï luïc 3. Solenoid 87 Phuï luïc 4. Truyeàn thoâng noái tieáp 94 Tröôøng ÑH SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT TP. Hoà Chí Minh – Khoa Cô Khí 9
11. Luaän vaên Thaïc Só Kyõ Thuaät Hoïc vieân : Nguyeãn Minh Maãn CHÖÔNG 1: TOÅNG QUAN 1.1. NGAØNH DEÄT CUÛA VIEÄT NAM VAØ NHU CAÀU HIEÄN ÑAÏI HOÙA. Deät may laø ngaønh coâng nghieäp quan troïng taïi caùc nöôùc ñang phaùt trieån, trong ñoù coù Vieät Nam. ÔÛ Vieät Nam trong thôøi gian qua, giaù trò xuaát khaåu haøng deät may taêng khoaûng 20- 25%/ naêm, chieám 13-14% toång kim ngaïch xuaát khaåu caû nöôùc vaø taïo vieäc laøm cho 1,6 trieäu lao ñoäng. Saûn phaåm deät may Vieät Nam thaâm nhaäp vaøo nhieàu thò tröôøng Quoác teá, keå caû nhöõng thò tröôøng khoù tính nhaát nhö Nhaät Baûn, EU vaø Canada. Theo muïc tieâu chieán löôïc taêng toác phaùt trieån ngaønh deät may Vieät Nam ñaõ ñöôïc Thuû Töôùng pheâ duyeät thì ngaønh naøy caàn ñaàu tö 35.000 tæ ñoàng ñeán naêm 2005 vaø theâm 30.000 tæ ñoàng ñeán naêm 2010. Theo chöông trình muïc tieâu phaùt trieån ngaønh deät may TP.HCM thì caàn ñaàu tö 18.000 tæ ñoàng ñeán naêm 2005 vaø 15.000 tæ ñoàng ñeán naêm 2010. Naêm 2003 kim ngaïch xuaát khaåu cuûa ngaønh deät may vaøo khoaûng 3,6 tæ USD, ñöùng haøng thöù hai sau ngaønh daàu khí vaø döï kieán seõ laø 5 tæ USD trong naêm 2005, 10 tæ USD vaøo naêm 2010. Tuy ñaõ laø moät trong nhöõng ngaønh xuaát khaåu chuû yeáu cuûa ñaát nöôùc nhöng neáu so vôùi caùc nöôùc khaùc trong khu vöïc thì ngaønh deät may nöôùc ta vaãn coøn nhoû beù veà nhieàu maët, coøn neáu so vôùi trình ñoä coâng ngheä cuûa theá giôùi thì ngaønh deät may nöôùc ta cuõng ñaõ laïc haäu hôn 20 naêm. Töø 1-1-2005 haïn ngaïch cuûa vieäc xuaát khaåu deät may seõ ñöôïc baõi boû treân toaøn theá giôùi, caïnh tranh seõ voâ cuøng khoác lieät. Con soá 53 quoác gia vaø vuøng laõnh thoå saûn xuaát haøng deät may (2002) seõ chæ coøn laïi 26 (2005). Ñoù laø nhöõng thoâng tin ñöa ra töø hoäi thaûo ”Tìm kieám nguoàn nguyeân lieäu cho ngaønh deät may Vieät Nam” do Hieäp hoäi Deät may Vieät Nam vaø Trung taâm Thöông maïi quoác teá (ITC) thuoäc WTO phoái hôïp toå chöùc 7/12/2004. Vì vaäy ngaønh deät may Vieät Nam seõ phaûi gaëp nhieàu thaùch thöùc, ñaëc bieät laø ngaønh deät. Hieän nay ngaønh deät Vieät Nam ñang gaëp khoù khaên veà nhieàu maët: - Trình ñoä coâng ngheä quaù thaáp, naêng löïc saûn xuaát, chuûng loaïi maãu maõ haøng hoùa ngheøo naøn, naêng suaát lao ñoäng thaáp daãn ñeán giaù thaønh saûn phaåm cao. - Thieát bò coâng ngheä ngaønh deät hieän nay chæ môùi ñoåi môùi ñöôïc 45%, trình ñoä töï ñoäng hoùa ôû möùc trung bình, laïc haäu hôn so vôùi caùc nöôùc trong khu vöïc khoaûng 15 naêm. Tröôøng ÑH SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT TP. Hoà Chí Minh – Khoa Cô Khí 10
12. Luaän vaên Thaïc Só Kyõ Thuaät Hoïc vieân : Nguyeãn Minh Maãn - Saûn phaåm cuûa ngaønh deät chöa ñaùp öùng ñöôïc toác ñoä taêng tröôûng cuûa ngaønh may caû veà soá löôïng laãn chaát löôïng, nhö naêm 2003 ngaønh may cuûa Vieät Nam phaûi nhaäp hôn 500 trieäu meùt vaûi. Ñieàu ñoù daãn tôùi giaù caû haøng deät may Vieät Nam cao hôn caùc saûn phaåm cuøng loaïi cuûa ASEAN khoaûng 10-15%, cao hôn haøng Trung Quoác 20%. Khi EU boû cheá ñoä quota cho Trung Quoác, saûn löôïng maët haøng Jacket cuûa Vieät Nam xuaát vaøo thò tröôøng naøy giaûm ngay 60% - 70%. Coù theå coi ñaây laø minh chöùng huøng hoàn nhaát nhaéc nhôû caùc doanh nghieäp Vieät Nam phaûi taêng söùc caïnh tranh tröôùc söùc eùp caïnh tranh tröïc tieáp. Nhö vaäy, ñeå taêng söùc caïnh tranh cuûa haøng deät may thì giaûi phaùp caàn thieát laø hieän ñaïi hoaù coâng ngheä vaø thieát bò deät. Cho ñeán nay haàu heát caùc maùy moùc cuûa ngaønh deät ñeàu nhaäp töø nöôùc ngoaøi. Trong tình hình naøy vieäc ñaàu tö, ñoåi môùi coâng ngheä vaø thieát bò trong töông lai coù leõ cuõng seõ chuû yeáu nhaäp töø nöôùc ngoaøi neáu khoâng coù nhöõng noã löïc thieát keá vaø cheá taïo thieát bò deät trong nöôùc. Luaän vaên naøy giôùi haïn trong lónh vöïc maùy deät Jacquard. 1.2. GIÔÙI THIEÄU VEÀ COÂNG NGHEÄ DEÄT JACQUARD. Teân cuûa maùy deät Jacquard coù nguoàn goác töø ngöôøi phaùt minh ra noù laø Joseph Marie Jacquard. Jacquard sinh ngaøy 7 thaùng 7 naêm 1752 ôû Lyon, nöôùc Phaùp. Ñöông thôøi, oâng cheá taïo noù ñeå duøng deät caùc vaûi coù hoa vaên. Chính vì theá maø teân cuûa oâng ñaõ ñöôïc ñaët cho maùy deät vaûi hoa vaên - maùy deät Jacquard - nhö moät söï xaùc nhaän oâng laø ngöôøi ñaõ phaùt minh vaø trong töï ñieån tieáng Anh ngaøy nay, Jacquard coøn coù nghóa laø vaûi coù hoa vaên . Hình 1.1: Joseph Marie Jacquard Jacquard laø coâng ngheä deät caùc saûn phaåm coù hoa vaên phöùc taïp baèng caùch phoái hôïp caùc kieåu deät khaùc nhau. Ñaây laø coâng ngheä deät vôùi qui trình taïo maãu vaø ñieàu khieån deät phöùc taïp, maët vaûi taïo töø caùc rappo lôùn (moãi chieàu treân döôùi 1000 sôïi deät), moãi ñieåm noái doïc/ngang mang tính töï do phuï thuoäc vaøo hoa vaên kieåu deät. Ñaây laø maët haøng deät cao caáp ngaøy caøng coù nhu caàu lôùn treân thò tröôøng trong nöôùc vaø quoác teá. Maãu deät ñöôïc caroâ hoùa, sau ñoù chuyeån thaønh caùc bìa ñuïc loã roài maét xích bìa treân maùy deät Jacquard ñeå ñieàu khieån Tröôøng ÑH SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT TP. Hoà Chí Minh – Khoa Cô Khí 11
13. Luaän vaên Thaïc Só Kyõ Thuaät Hoïc vieân : Nguyeãn Minh Maãn töøng sôïi. Coù nhieàu loaïi saûn phaåm Jacquard: 1 lôùp, 2 lôùp nhöng nguyeân lyù ñieàu khieån noùi chung khoâng khaùc bieät lôùn. Hình 1.2a : Vaûi deät baèng coâng ngheä deät Jacquard Hình 1.2b : Logo deät baèng coâng ngheä deät Jacquard Tröôøng ÑH SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT TP. Hoà Chí Minh – Khoa Cô Khí 12
14. Luaän vaên Thaïc Só Kyõ Thuaät Hoïc vieân : Nguyeãn Minh Maãn 1.3. CAÙC GIAÛI PHAÙP VEÀ DEÄT JACQUARD. Cho ñeán nay maùy deät Jacquard ñaõ traûi qua ba theá heä ( hình 1.3): - Theá heä thöù nhaát: Hình thaønh vaø phaùt trieån maùy deät Jacquard cô khí (coøn goïi laø maùy deät Jacquard theá heä thöù nhaát). - Theá heä thöù hai: Maùy deät Jacquard cô khí ñöôïc hieän ñaïi hoùa baèng caùch ñöa vaøo öùng duïng heä thoáng CAD/CAM vaø ñieàu khieån soá lieân keát vôùi ñaàu Jacquard cô khí (coøn goïi laø maùy deät Jacquard theá heä thöù hai). - Theá heä thöù ba: Phaùt trieån caùc maùy deät Jacquard ñieän töû (coøn goïi laø maùy deät Jacquard theá heä thöù ba). Hieän nay treân theá giôùi, taïi caùc nöôùc caøng phaùt trieån thì caùc maùy deät Jacquard theá heä thöù hai, thöù ba caøng ñöôïc söû duïng nhieàu, ñoàng thôøi soá löôïng caùc maùy deät Jacquard theá heä thöù nhaát giaûm daàn. . Maùy deät Jacquard theá heä thöù nhaát: Maãu deät ñöôïc caroâ hoùa, sau ñoù chuyeån thaønh caùc bìa ñuïc loã roài lieân keát caùc bìa treân maùy deät Jacquard ñeå ñieàu khieån töøng sôïi . Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa maùy deät Jacquard cô khí: Hì Hình 1.4: Maùy deät Jacquard cô khí Tröôøng ÑH SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT TP. Hoà Chí Minh – Khoa Cô Khí 13
15. Luaän vaên Thaïc Só Kyõ Thuaät Hoïc vieân : Nguyeãn Minh Maãn Veõ baèng tay Maãu hoa vaên Thieát keá treân maùy tính Thieát keá bìa (thuû coâng) Maùy Scan Maùy ñoïc bìa ñuïc loã Maùy tính HEÄ THOÁNG Maùy ñuïc bìa (ñieàu khieån baèng tay) CAD/CAM Maùy in Maïng maùy tính Ñóa meàm Bìa ñöôïc xaâu Maùy ñuïc bìa thaønh chuoãi (töï ñoäng) Maùy tính Maùy deät Jacquard cô khí Maùy deät Jacquard cô khí ñöôïc hieän ñaïi hoùa Maùy deät Jacquard ñieän töû (Theá heä thöù nhaát) (Theá heä thöù hai) (Theá heä thöù ba) Hình 1.3 Coâng ngheä deät töông öùng vôùi caùc theá heä maùy Jacquard. Tröôøng ÑH SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT TP. Hoà Chí Minh – Khoa Cô Khí 14
16. Luaän vaên Thaïc Só Kyõ Thuaät Hoïc vieân : Nguyeãn Minh Maãn 1.3.1.COÂNG NGHEÄ DEÄT JACQUARD TAÏI CAÙC NÖÔÙC PHAÙT TRIEÅN . Chuyeån ñoäng cuûa maùy deät Jacquard cô khí goàm 3 chuyeån ñoäng chính (phuï luïc 2), ñoù laø: - Chuyeån ñoäng leân xuoáng cuûa dao naâng. - Chuyeån ñoäng quay cuûa laêng truï ñeå thay ñoåi bìa ñuïc loã. - Chuyeån ñoäng qua laïi cuûa laêng truï ñeå taùc ñoäng bìa ñuïc loã leân kim. Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa maùy Jacquard cô khí döïa treân cô sôû ñieàu khieån rieâng bieät töøng sôïi doïc hoaëc moät nhoùm raát ít sôïi doïc (ñöôïc moâ taû ôû hình 1.5). Moùc (17) cuûa maùy Jacquard ñöôïc ñaët thaúng ñöùng vaø töïa treân baûng ñôõ moùc (19). ÔÛ döôùi moãi moùc taïi baûng ñôõ coù moät loã, qua loã ñoù coù moät daây xaø (20) noái vôùi chaân moùc. Phía treân caùc moùc coù moät haøng dao (14). Coù bao nhieâu haøng moùc seõ coù baáy nhieâu dao. Caùc dao ñöôïc ñaët trong giaù dao. ÔÛ giöõa moãi moùc ñeàu coù kim ngang (13) voøng qua. Beân phaûi cuûa kim ñöôïc ñaët vaøo moät loø xo (16). Loø xo ñaåy kim veà beân traùi, giöõ ñaàu moùc naèm chính xaùc treân dao. Ñaàu traùi cuûa kim ñöôïc luoàn qua loã cuûa baûng kim (12). Caïnh baûng kim coù laêng truï (3). Treân moãi maët cuûa laêng truï coù soá loã töông öùng vôùi soá kim hoaëc soá moùc cuûa maùy Jacquard. Laêng truï coù chuyeån ñoäng quay vaø chuyeån ñoäng qua laïi (theo phöông ngang) chuyeån ñoäng quay ñeå thay ñoåi bìa ñuïc loã, chuyeån ñoäng qua laïi ñeå taùc ñoäng bìa ñuïc loã leân kim. Khi laêng truï vaø bìa ñaäp eùp vaøo kim taïi choã bìa khoâng ñuïc loã thì chaân kim bò ñaåy sang phaûi, keát quaû laø caùc moùc khoâng naèm treân ñöôøng taùc duïng cuûa dao naâng, moùc ñöùng yeân. Choã bìa coù ñuïc loã, khi laêng truï ñaäp vaøo kim, kim chui qua loã cuûa bìa vaø cuûa laêng truï, do ñoù kim ñöôïc giöõ yeân vaø moùc naèm treân ñöôøng taùc duïng cuûa dao naâng. Muoán môû mieäng vaûi, caùc moùc phaûi ñöôïc naâng leân, keùo caùc daây (21) vaø caùc maét go leân treân, ñoàng thôøi sôïi doïc cuõng ñöôïc naâng. Caùc daây (20) ñöôïc luoàn vaøo caùc loã cuûa baûng luoàn daây (1). Khi dao haï xuoáng thì moùc cuõng haï theo laø nhôø taûi troïng (22) treo ôû phía döôùi cuûa daây keùo. Trong cô caáu naøy, bìa ñuïc loã chính laø söï maõ hoaù caùc kieåu deät khaùc nhau ñeå ñieàu khieån moùc naâng. Khi laêng truï mang bìa ñuïc loã ñi vaøo ñeå eùp vaøo kim deät thì moãi vò trí treân bìa ñuïc loã seõ töông öùng vôùi 1 kim deät. Moãi kim deät seõ mang moùc deät. Taïi vò trí maø bìa coù ñuïc loã thì kim deät xoû qua luoân. Ñieàu ñoù daãn tôùi keát quaû laø moùc deät vaãn naèm treân ñöôøng dao naâng vaø seõ ñöôïc dao naâng leân. Ngöôïc laïi, taïi vò trí bìa khoâng bò ñuïc loã thì kim deät khoâng xoû qua ñöôïc, noù bò chaën laïi vaø keát quaû laø moùc deät khoâng ñöôïc dao naâng leân. Ñaây laø ñoái töôïng caàn naâng caáp cuûa luaän vaên. Tröôøng ÑH SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT TP. Hoà Chí Minh – Khoa Cô Khí 15
17. Luaän vaên Thaïc Só Kyõ Thuaät Hoïc vieân : Nguyeãn Minh Maãn Hình 1.5a : Sô ñoà nguyeân lyù maùy deät Jacquard cô khí Tröôøng ÑH SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT TP. Hoà Chí Minh – Khoa Cô Khí 16
18. Luaän vaên Thaïc Só Kyõ Thuaät Hoïc vieân : Nguyeãn Minh Maãn Hình 1.5b : Caùc moùc deät ñang ñöôïc baøn dao naâng leân . Maùy deät Jacquard theá heä thöù hai: Ñaây laø maùy deät Jacquard cô khí theá heä thöù nhaát ñöôïc hieän ñaïi hoùa baèng caùch laép theâm heä thoáng ñieàu khieån soá. Heä thoáng naøy goàm : phaàn meàm ñieàu khieån, maùy tính ñieàu khieån, boä ñieàu khieån trung taâm, boä khueách ñaïi coâng suaát, boä taùc ñoäng lieân keát vôùi ñaàu Jacquard cô khí ñeå ñieàu khieån tröïc tieáp caùc moùc thöïc hieän quaù trình deät maø khoâng caàn ñaàu ñoïc bìa vaø caùc bìa ñuïc loã. Nhöõng öu ñieåm cuûa vieäc hieän ñaïi hoùa naøy so vôùi maùy deät Jacquard theá heä thöù nhaát nhö sau: + Nhôø lieân keát vôùi heä thoáng CAD/CAM neân ruùt ngaén thôøi gian thieát keá, môû roäng naêng löïc thieát keá, nhôø vaäy coù theå thieát keá caùc hoa vaên heát söùc phöùc taïp. + Khoâng coøn bò loãi thieát keá nhôø chöùc naêng kieåm loãi töï ñoäng cuûa phaàn meàm CAD/CAM. + Thay ñoåi maãu maõ thieát keá nhanh choùng. + Baát kyø thieát keá maãu hoa vaên naøo cuõng coù theå deät ñöôïc. + Loaïi boû haún thôøi gian vaø chi phí thieát keá bìa, ñuïc loã bìa, chi phí mua bìa. Tröôøng ÑH SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT TP. Hoà Chí Minh – Khoa Cô Khí 17
19. Luaän vaên Thaïc Só Kyõ Thuaät Hoïc vieân : Nguyeãn Minh Maãn + Giaûm ñaùng keå thôøi gian töø luùc coù yù töôûng thieát keá hoaëc nhaän ñôn haøng ñeán luùc giao haøng. + Taêng tính linh hoaït cuûa caùc thieát bò vaø taêng hieäu suaát söû duïng thieát bò nhôø ñieàu ñoä saûn xuaát toát hôn. + Raát thuaän lôïi khi saûn xuaát saûn phaåm vôùi soá löôïng nhoû. + Taêng naêng suaát, giaûm chi phí saûn xuaát, ñaùp öùng toát hôn nhu caàu cuûa khaùch haøng, naâng cao naêng löïc caïnh tranh vaø hieäu quaû kinh teá laâu daøi cuûa doanh nghieäp deät. Moät soá nhaø cung caáp heä thoáng ñieàu khieån soá ñeå hieän ñaïi hoùa maùy deät Jacquard cô khí hieän nay laø: SUNG DO (Haøn Quoác), TAKEMURA (Nhaät). Hình 1.6 :Ñaàu maùy deät Jacquard CNC caûi tieán cuûa haõng Sung Do (Haøn Quoác). . Coâng ngheä deät vôùi maùy Jacquard theá heä thöù 3: Vôùi söï phaùt trieån nhanh choùng cuûa kyõ thuaät vi xöû lyù, caùc loaïi ñaàu maùy deät Jacquard ñieän töû laàn löôït ra ñôøi cho pheùp giaûm nheï coâng ñoaïn thieát keá maët haøng cuõng nhö chuaån bò bìa ñuïc loã raát toán keùm theo coâng ngheä truyeàn thoáng. Ñaàu maùy deät Jacquard ñieän töû cho pheùp ñieàu khieån tröïc tieáp hoaït ñoäng cuûa caùc moùc deät töông öùng vôùi hoa vaên caàn deät maø khoâng duøng bìa ñuïc loã. Ñaàu maùy deät Jacquard ñieän töû naøy ñaõ toû ra coù nhieàu öu theá trong saûn xuaát caùc loaïi maët haøng cao caáp, thay ñoåi kieåu deät nhanh choùng nhö deät nhaõn hieäu, chaân dung Deät vaûi baèng ñaàu Jacquard ñieän töû ñöôïc thöïc hieän theo caùc böôùc sau: Tröôøng ÑH SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT TP. Hoà Chí Minh – Khoa Cô Khí 18
20. Luaän vaên Thaïc Só Kyõ Thuaät Hoïc vieân : Nguyeãn Minh Maãn - Böôùc 1: Ñóa meàm chöùa File hoa vaên maãu vaûi caàn deät ñöôïc ñöa vaøo maùy tính. - Böôùc 2: Sau ñoù nhôø caùc phaàn meàm JACAD, JDESIGN döõ lieäu maãu hoa vaên naøy seõ ñöôïc chuyeån ñoåi thaønh tín hieäu soá ñieàu khieån. - Böôùc 3: Thoâng qua maïch ñieàu khieån soá, tín hieäu ñieàu khieån treân ñöôïc truyeàn ñeán ñaàu deät JACQUARD gaén treân maùy deät. - Böôùc 4: Söï chuyeån ñoäng cuûa caùc ty treân ñaàu maùy deät seõ taïo thaønh hình daïng cuûa hoa vaên caàn taïo. Phaàn trình baøy sau ñaây laø qui trình deät vaûi Jacquard cuûa moät soá haõng deät treân theá giôùi baèng phaàn meàm thieát keá ArahPaint (CAD) vaø phaàn meàm deät ArahWeav (CAM). Ta seõ baét ñaàu vôùi moät maãu hoa vaên ñaõ ñöôïc scan. Maãu hoa vaên naøy coù theå löu döôùi moät daïng (format) baát kyø, nhöng toát nhaát laø neân löu noù döôùi daïng JPEG (hình 1.7). Sau ñoù file aûnh naøy ñöôïc load vaøo phaàn meàm CAD (ví duï ArahPaint). Baèng phaàn meàm naøy ta coù theå: - Thieát keá laïi theo yù töôûng cuûa mình. - Chænh söûa treân maãu aûnh naøy ñeå coù ñöôïc maãu hoa vaên mong muoán. - Ñònh laïi kích thöôùc, maøu vaø taïo löôùi. Tröôøng ÑH SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT TP. Hoà Chí Minh – Khoa Cô Khí 19
21. Luaän vaên Thaïc Só Kyõ Thuaät Hoïc vieân : Nguyeãn Minh Maãn Hình 1.7 : Maãu hoa vaên caàn deät ñöôïc naïp vaøo phaàn meàm Sau khi hoaøn taát phaàn thieát keá maãu vaûi, file ñöôïc chuyeån sang phaàn meàm CAM ñeå taïo ra file deät (file soá ). Sau ñoù file deät naøy ñöôïc chuyeån vaøo maùy tính ñeå ñieàu khieån ñaàu deät Jacquard. Taát nhieân file deät naøy phaûi coù ñònh daïng phuø hôïp vôùi ñaàu Jacquard maø ta ñang söû duïng. Khi ñoù caùc kim deät seõ hoaït ñoäng phuï thuoäc vaøo caùc döõ lieäu cuûa file deät. Vaûi seõ ñöôïc deät theo ñuùng kieåu maø ta ñaõ thieát keá treân maùy tính (hình 1.7). Tuy nhieân, giaù thaønh cuûa loaïi maùy deät naøy khaù cao vaø ñoái vôùi moät soá caùc doanh nghieäp vöøa vaø nhoû cuûa Vieät Nam thì vaán ñeà ñaàu tö maùy deät loaïi naøy haàu nhö vöôït khoûi taàm vôùi. Caùc nhaø cung caáp maùy deät Jacquard ñieän töû haøng ñaàu treân theá giôùi hieän nay: DORNIER, ICTB (Phaùp); TAJIMA, TSUDAKOMA, TOYODA, YOSHIDA (Nhaät); PICANOL (Bæ); HI-TEX, VAMATEX, SOMET (YÙ); SULZUERRUTI, ELTEX (Thuïy Só); BONAS, STAUBLI, DORNIER, AVL LOOM (Anh); GROSSE(Ñöùc); KTM (Haøn Quoác). Hình 1.8 : Maãu vaûi nhaän ñöôïc sau khi deät. Moät soá ñaàu maùy deät Jacquard cuûa caùc haõng treân theá giôùi ñöôïc giôùi thieäu ôû caùc hình sau: Tröôøng ÑH SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT TP. Hoà Chí Minh – Khoa Cô Khí 20