Máy cắt, làm sạch và đo tự động

Máy cắt, làm sạch và đo tự động là hệ thống chuyên dụng dùng để xử lý sản phẩm sau công đoạn gia công trước đó, thực hiện liên tiếp các bước cắt theo kích thước, gạt hoặc loại bỏ phần thừa, làm sạch bề mặt, đo kiểm kích thước và phân loại sản phẩm. Các cụm chức năng được liên kết bằng cơ cấu cấp - chuyển sản phẩm tự động, giúp toàn bộ chu trình được thực hiện trong cùng một máy.

Thiết bị phù hợp với các sản phẩm cần kiểm soát đồng thời chất lượng gia công và kích thước sau xử lý, đặc biệt với chi tiết có yêu cầu đo chiều dài, đường kính hoặc các thông số hình học tương tự. Máy cắt, làm sạch và đo tự động được CNC VINA thiết kế theo yêu cầu khách hàng nên kết cấu đồ gá, dao cắt, cơ cấu làm sạch, phương pháp đo và phương án phân loại có thể thay đổi theo từng sản phẩm.

Ứng dụng của Máy cắt, làm sạch và đo tự động trong sản xuất công nghiệp

Máy phù hợp với các công đoạn hoàn thiện sản phẩm cần kết hợp gia công tinh, loại bỏ phần dư, làm sạch và kiểm tra kích thước trước khi chuyển sang lắp ráp, đóng gói hoặc giao sang công đoạn tiếp theo. Nhờ cấu trúc theo mô-đun, hệ thống có thể được tùy biến cho nhiều nhóm sản phẩm và nhiều ngành sản xuất khác nhau. Một số lĩnh vực ứng dụng điển hình:

• Linh kiện ô tô - xe máy: xử lý chi tiết cao su, nhựa, ống, gioăng, bạc, đệm hoặc các cụm nhỏ sau đúc/gia công; cắt phần dư, làm sạch và kiểm tra kích thước trước khi lắp ráp.
• Sản phẩm cao su và elastomer: cắt mép, gạt phần thừa hoặc bavia, làm sạch bề mặt và đo đường kính/chiều dài của chi tiết sau tạo hình.
• Sản phẩm nhựa và chi tiết đúc: loại bỏ phần dư sau ép/đúc, vệ sinh mạt, kiểm tra kích thước và phân loại tự động.
• Ống, thanh và chi tiết dạng trụ: cắt đầu, làm sạch, đo chiều dài, đường kính hoặc các kích thước hình học cần kiểm soát.
• Linh kiện điện - điện tử và thiết bị dân dụng: hoàn thiện các chi tiết nhựa hoặc kim loại nhỏ trước công đoạn lắp ráp, đặc biệt khi cần kiểm tra kích thước 100%.
• Cơ khí chính xác và chi tiết gia công: kết hợp cắt hoàn thiện, thổi/hút phoi, đo kiểm và tách sản phẩm đạt - không đạt ngay sau gia công.
• Thiết bị y tế và sản phẩm kỹ thuật có yêu cầu kiểm soát chất lượng cao: có thể tùy biến cơ cấu làm sạch, đo kiểm và truy xuất dữ liệu theo tiêu chuẩn của từng dây chuyền.
• Dây chuyền sản xuất tự động: tích hợp sau máy mài, máy cắt, máy ép, máy đúc hoặc trạm gia công khác để tạo thành chuỗi xử lý - kiểm tra liên tục.

Tùy sản phẩm, máy có thể chỉ sử dụng một số chức năng hoặc tích hợp đầy đủ các công đoạn cắt, gạt phần thừa, làm sạch, đo và phân loại. Điều này giúp cùng một nền tảng máy có thể phát triển thành nhiều cấu hình chuyên dụng cho từng ngành.

Cấu tạo máy và các cụm chức năng chính

Cụm cấp sản phẩm đầu vào

Sản phẩm từ công đoạn trước được đưa vào máy qua băng tải hoặc cụm cấp đầu vào. Các xylanh nâng hạ, đẩy và cảm biến xác nhận vị trí phối hợp để đưa sản phẩm đến cụm xử lý tiếp theo. Cơ cấu đầu vào có thể điều chỉnh theo kích thước của từng mẫu.

Cụm cắt và định vị sản phẩm

Tại cụm cắt, sản phẩm được nâng lên, định vị và giữ ổn định trước khi gia công. Hệ thống sử dụng các cơ cấu định tâm, đầu cắt và cơ cấu chuyển động điều khiển theo chương trình để thực hiện vị trí cắt theo yêu cầu. Cấu hình tham khảo có nhiều đầu cắt và cơ cấu kẹp phần thừa sau cắt.

Cụm gạt và loại bỏ phần thừa

Sau khi cắt, phần vật liệu dư được kẹp, gạt hoặc tách khỏi sản phẩm. Khí thổi hỗ trợ đưa phần thừa ra khỏi vùng gia công, hạn chế bám lại trên chi tiết và chuẩn bị sản phẩm cho công đoạn làm sạch.

Cụm chuyển trung gian

Cơ cấu chuyển trung gian nhận sản phẩm từ cụm cắt và di chuyển qua các vị trí làm sạch và đo. Hệ thống sử dụng xy lanh, cơ cấu trượt và truyền động phù hợp để đồng bộ sản phẩm giữa các trạm trong máy.

Cụm làm sạch

Sản phẩm được đưa vào vùng làm sạch, nơi cơ cấu quay, khí thổi và hệ thống hút bụi phối hợp để loại bỏ mạt, bụi và phần dư còn bám trên bề mặt. Cấu hình thực tế có quạt hút riêng và cụm thổi làm sạch điều khiển tự động.

Cụm đo kích thước

Sau khi làm sạch, sản phẩm được định vị tại cụm đo. Hệ thống tham khảo thực hiện kiểm tra chiều dài và đường kính, kết hợp các cơ cấu nâng hạ, cố định và cơ cấu đo điều khiển theo chương trình. Giá trị đo được hiển thị trên màn hình và dùng làm cơ sở phân loại sản phẩm.

Cụm đầu ra OK/NG

Kết quả đo được sử dụng để điều khiển cơ cấu đầu ra. Sản phẩm đạt và không đạt được đưa về các vị trí riêng, giúp tách sản phẩm lỗi ngay trong chu trình tự động mà không cần kiểm tra thủ công ở công đoạn sau.

Hệ thống điện, khí và điều khiển

Máy sử dụng PLC công nghiệp, HMI, cảm biến, động cơ, cơ cấu định vị điện và hệ thống khí nén để điều phối toàn bộ chu trình. Cấu hình tham khảo sử dụng PLC Keyence; với các dự án khác có thể lựa chọn Keyence, Mitsubishi, Siemens hoặc tương đương theo yêu cầu của khách hàng. Tủ điều khiển, panel khí và đèn tháp được bố trí tập trung để thuận tiện cho giám sát và bảo trì.

Đặc điểm của Máy cắt, làm sạch và đo tự động

• Tích hợp nhiều công đoạn cắt, loại bỏ phần thừa, làm sạch, đo và phân loại trên cùng một máy.
• Các cụm xử lý có thể làm việc đồng thời theo chu trình để giảm thời gian chờ giữa các công đoạn.
• Đo kiểm kích thước ngay sau khi làm sạch, hạn chế ảnh hưởng của bụi hoặc phần dư đến kết quả đo.
• Hỗ trợ nhiều mẫu sản phẩm thông qua thay đổi vị trí gá, cụm đầu vào, cụm đo và chương trình điều khiển.
• Có bộ đếm tổng sản phẩm, sản phẩm đạt, sản phẩm không đạt, thời gian chu kỳ và số lần sử dụng dao cắt.
• Cho phép lựa chọn riêng từng chương trình cắt, gạt phần thừa, làm sạch và đo tùy cấu hình sản phẩm.
• Tích hợp lịch sử cảnh báo và giám sát nhiều trạng thái cảm biến, động cơ, robot điện và cơ cấu khí nén.
• Phân loại OK/NG tự động sau đo, phù hợp tích hợp trực tiếp vào dây chuyền sản xuất.

Nguyên lý hoạt động của Máy tích hợp cắt gạt phần thừa tự động

Sản phẩm được cấp vào cụm đầu vào và được cơ cấu nâng hạ, đẩy sản phẩm chuyển đến cụm cắt. Tại đây sản phẩm được định vị, sau đó các đầu cắt thực hiện gia công theo chương trình đã cài đặt.

Phần dư sau cắt được gạt hoặc kẹp tách khỏi sản phẩm. Cơ cấu chuyển trung gian tiếp tục đưa sản phẩm qua cụm làm sạch, nơi khí thổi, cơ cấu quay và hệ thống hút bụi loại bỏ mạt và phần thừa còn lại.

Sau làm sạch, sản phẩm được chuyển đến cụm đo để kiểm tra các thông số kích thước. Dựa trên kết quả đo, hệ thống xác định trạng thái đạt hoặc không đạt và đưa sản phẩm đến vị trí đầu ra tương ứng.

Điều khiển và giám sát quá trình

HMI cho phép lựa chọn chế độ bằng tay hoặc tự động, chọn mẫu sản phẩm và thiết lập các chương trình cần sử dụng. Từng cụm cắt, gạt, làm sạch và đo có thể được bật/tắt theo cấu hình bài chạy.

Ở chế độ tự động, màn hình hiển thị số lượng sản phẩm đã chạy, số sản phẩm đạt, số sản phẩm không đạt, số lần dao cắt và thời gian xử lý một sản phẩm. Máy đồng thời lưu lịch sử cảnh báo để hỗ trợ xác định lỗi cảm biến, cơ cấu khí nén, động cơ hoặc cơ cấu chuyển động.

Khả năng thay đổi mẫu và cấu hình

Cấu hình tham khảo được thiết kế để chạy nhiều mẫu sản phẩm. Khi thay mẫu, các vị trí đầu vào, buồng hút/làm sạch, đầu ra, cụm đo và cụm phân loại có thể được điều chỉnh theo các vị trí đã thiết kế. Chương trình điều khiển lưu thông số riêng cho từng mẫu để đồng bộ với phần cơ khí.

Đối với dự án mới, CNC VINA có thể thay đổi số lượng trạm, kiểu dao cắt, cơ cấu làm sạch, loại cảm biến đo, phạm vi đo và phương thức phân loại theo sản phẩm thực tế, đồng thời giữ nguyên nguyên tắc xử lý liên hoàn của hệ thống.

An toàn và cảnh báo

Vùng làm việc được che chắn bằng khung và tấm bảo vệ trong suốt, kết hợp cửa an toàn, nút dừng khẩn cấp và đèn tháp báo trạng thái. Các cơ cấu có khả năng va chạm được khóa liên động trong chương trình.

Khi xuất hiện lỗi, máy dừng và hiển thị cảnh báo trên màn hình. Các lỗi quan trọng liên quan đến cơ cấu chuyển động, robot điện, quá tải động cơ hoặc cửa an toàn được yêu cầu đưa hệ thống về trạng thái an toàn trước khi chạy lại.

Khả năng lựa chọn chương trình công nghệ

Tùy theo sản phẩm, người vận hành có thể lựa chọn các chương trình cắt, gạt phần thừa, làm sạch và đo trên HMI. Cấu hình tham khảo cho phép bật hoặc bỏ qua từng nhóm chức năng theo bài chạy; chương trình gạt phần thừa được liên kết với công đoạn cắt để bảo đảm đúng trình tự công nghệ.

Theo dõi sản lượng và tình trạng dao cắt

Hệ thống tự động theo dõi tổng số sản phẩm, số lượng OK, số lượng NG, thời gian xử lý và số lần dao cắt đã làm việc. Ngưỡng số lần sử dụng dao có thể được cài đặt để máy phát cảnh báo thay dao, hỗ trợ duy trì chất lượng cắt trong quá trình sản xuất.

Khả năng tích hợp với dây chuyền

Bố trí cơ khí của máy cho phép nhận sản phẩm từ thiết bị gia công phía trước và đưa sản phẩm đạt sang công đoạn tiếp theo. Đầu vào, đầu ra, tín hiệu liên động và băng tải có thể được thiết kế đồng bộ với dây chuyền hiện hữu; sản phẩm NG được tách sang vị trí riêng ngay sau công đoạn đo.

Câu hỏi thường gặp

Máy có thể tích hợp những công đoạn nào?

Tùy dự án, máy có thể tích hợp cắt, gạt hoặc loại bỏ phần thừa, làm sạch, đo kiểm kích thước và phân loại sản phẩm trong cùng một hệ thống.

Máy có thể đo những thông số nào?

Cấu hình tham khảo đo chiều dài và đường kính. Với dự án khác, hệ thống đo có thể được thiết kế theo thông số cần kiểm soát của sản phẩm.

Có thể dùng một máy cho nhiều mẫu sản phẩm không?

Có. Cấu hình tham khảo chạy nhiều mẫu bằng cách thay đổi vị trí các cụm và lựa chọn chương trình tương ứng. Phạm vi thay mẫu phụ thuộc vào độ khác biệt giữa các sản phẩm.

Sản phẩm không đạt được xử lý như thế nào?

Sau công đoạn đo, bộ điều khiển xác định trạng thái OK/NG và đưa sản phẩm đến vị trí đầu ra tương ứng.

Máy có thể kết nối sau một máy gia công khác không?

Có. Hệ thống tham khảo nhận sản phẩm trực tiếp từ công đoạn gia công/mài phía trước và có thể thiết kế giao tiếp cơ khí, tín hiệu hoặc băng tải với thiết bị trước - sau.

PLC của máy sử dụng loại nào?

Cấu hình tham khảo sử dụng PLC Keyence. Các dự án mới có thể lựa chọn Keyence, Mitsubishi, Siemens hoặc tương đương theo tiêu chuẩn của khách hàng.

Thông số kỹ thuật có cố định không?

Không. Kích thước, cycle time, cơ cấu cắt, thiết bị đo, số trạm và phương thức làm sạch được thiết kế theo sản phẩm và yêu cầu của từng dự án.

Máy cắt, làm sạch và đo tự động CNC VINA

CNC VINA thiết kế và chế tạo các hệ thống xử lý và kiểm tra tự động theo yêu cầu cho sản xuất công nghiệp. Máy có thể tích hợp nhiều công đoạn gia công tinh, làm sạch, đo kiểm và phân loại trong một hệ thống để phù hợp với sản phẩm, mặt bằng và tiêu chuẩn chất lượng của từng nhà máy.