1. Mục tiêu nghiên cứu & thiết kế
Thiết kế và chế tạo hoàn chỉnh mô hình Máy đan len bán tự động có khả năng điều chỉnh tốc độ vô cấp, tự động đếm số hàng đan, dừng tự động khi đủ kích thước sản phẩm và dừng khẩn cấp khi phát hiện đứt sợi/rối sợi.
2. Kết quả thực nghiệm & sản phẩm đạt được
Hoàn thiện bản vẽ 3D SolidWorks cụm lồng kim & bánh răng truyền động; triển khai gia công cơ khí, mạch điều khiển động cơ bước khởi động mềm (Soft-Start) và bộ đếm vòng hiển thị màn hình OLED/LCD.
3. Thuyết minh kỹ thuật chi tiết
Đề tài “Nghiên cứu, Thiết kế và Triển khai Chế tạo Máy Đan Len Bán Tự động” là dự án kỹ thuật ứng dụng thực tiễn do Ban Kỹ thuật – Nghiên cứu thuộc CLB Robotics — Khoa Điện – Điện tử (HYUTE) trực tiếp triển khai. Dự án kết hợp chặt chẽ giữa thiết kế cơ khí chính xác, truyền động điện và lập trình điều khiển nhúng nhằm tự động hóa quy trình đan sợi thủ công.
1. Cấu trúc Phân hệ Kỹ thuật của Máy
- Phân hệ Cơ khí & Lồng Kim đan: Thiết kế cụm trống kim đan tròn đồng trục, rãnh cam dẫn hướng kim đan đóng/mở tự động theo chu kỳ quay, bộ dẫn sợi kèm cơ cấu căng sợi (Yarn Tensioner) giúp mật độ mũi đan đều và không bị rối sợi.
- Phân hệ Truyền động Điện: Sử dụng động cơ bước mô-men cao (NEMA 17 / NEMA 23 kèm hộp số giảm tốc) kết hợp mạch Driver vi bước hoặc động cơ DC giảm tốc có Encoder phản hồi, cho phép điều chỉnh tốc độ đan mượt mà và dừng chính xác tại vị trí đặt trước.
- Phân hệ Vi điều khiển & Cảm biến An toàn: Bo mạch điều khiển trung tâm sử dụng vi điều khiển STM32 / Arduino, tích hợp cảm biến quang học phát hiện đứt sợi hoặc hết cuộn len để lập tức ngắt truyền động (tránh tuột mũi đan), cùng màn hình hiển thị số vòng đã đan và cài đặt số hàng mục tiêu.
2. Kế hoạch & Tiến độ Triển khai Thực tế tại CLB (04 Giai đoạn)
| Giai đoạn | Nội dung công việc trọng tâm | Phân ban phụ trách | Trạng thái |
|---|---|---|---|
| Giai đoạn 01 | Khảo sát cơ cấu tạo mũi đan, tính toán tỷ số truyền bánh răng và dựng bản vẽ CAD 3D toàn bộ máy trên SolidWorks. | Nhóm Cơ khí & CAD 3D | Hoàn thành thiết kế cơ sở |
| Giai đoạn 02 | In 3D thực nghiệm cụm rãnh cam dẫn hướng, gia công khung gầm, lắp ráp trục truyền động và kiểm tra độ trơn của kim đan. | Nhóm Cơ khí & Chế tạo | Đang triển khai tại Lab |
| Giai đoạn 03 | Thiết kế mạch PCB điều khiển tốc độ, lập trình thuật toán khởi động mềm (Soft-Start) chống giật đứt sợi, tích hợp bộ đếm vòng và cảm biến báo đứt len. | Nhóm Mạch PCB & Lập trình Nhúng | Đang triển khai song song |
| Giai đoạn 04 | Lắp ghép tổng thể cơ – điện tử, chạy thử nghiệm với nhiều cỡ sợi len khác nhau, hiệu chỉnh tốc độ tối ưu và nghiệm thu sản phẩm. | Toàn bộ Ban Kỹ thuật CLB | Theo tiến độ kế hoạch |
3. Giá trị Học thuật & Thực hành đối với Sinh viên
Thông qua việc trực tiếp tham gia chế tạo Máy đan len bán tự động, các thành viên CLB được rèn luyện toàn diện quy trình làm ra một sản phẩm cơ – điện tử thực tế: từ khâu giải quyết bài toán ma sát cơ khí, chống kẹt kim, tính toán mô-men xoắn động cơ bước đến thiết kế mạch chống nhiễu và lập trình giao diện người dùng (HMI) thân thiện.