Dự án lắp đặt Servo Xinje cho máy thổi can nhựa

Máy thổi can nhựa trong dự án sử dụng phôi nhựa định hình sẵn, đưa phôi qua cụm đèn gia nhiệt hồng ngoại trước khi chuyển đến khuôn và thổi khí nén tạo hình. Toàn bộ chu trình gồm cấp phôi, gia nhiệt, di chuyển phôi, đóng mở khuôn và lấy sản phẩm phải diễn ra đúng thứ tự, đúng thời điểm. Chỉ một cơ cấu chuyển động sai vị trí hoặc không đồng bộ cũng có thể khiến máy dừng, phôi không vào đúng khuôn hoặc sản phẩm tạo hình không ổn định.

Để nâng cao khả năng kiểm soát các trục chuyển động chính, Công ty Cổ phần Tự Động Hóa Toàn Cầu đã triển khai dự án lắp đặt Servo Xinje cho máy thổi can nhựa. Hệ thống Servo được tích hợp với PLC, cảm biến, HMI và các cơ cấu khí nén hiện có, giúp chuyển động được điều khiển chính xác hơn, giảm rung giật và phối hợp tốt với chu trình làm việc của máy.

I. Vấn đề đặt ra đối với máy thổi can nhựa

Hệ thống thổi can sử dụng cụm gia nhiệt bằng đèn hồng ngoại, phôi nhựa được đặt trên các gá đỡ, di chuyển tuần hoàn qua vùng gia nhiệt và sau đó được đưa đến cụm khuôn để thực hiện công đoạn thổi tạo hình.

Máy vừa sử dụng truyền động điện, vừa sử dụng nhiều cơ cấu khí nén. Vì vậy, bài toán kỹ thuật không chỉ là điều khiển động cơ quay mà còn phải bảo đảm vị trí của từng trục phù hợp với trạng thái khuôn, cảm biến và van khí. Các chuyển động cần thực hiện nhanh để đáp ứng chu kỳ sản xuất, nhưng vẫn phải dừng chính xác và không gây va đập cơ khí.

Những yêu cầu chính cần được xử lý gồm:

• Định vị chính xác tại cụm khuôn: Cơ cấu truyền động phải dừng đúng vị trí để phôi được đưa vào khuôn thuận lợi, hạn chế lệch tâm hoặc va chạm với bộ phận cơ khí.
• Kiểm soát quá trình tăng giảm tốc: Trục chuyển động thường xuyên khởi động, dừng và đảo trạng thái. Nếu gia tốc quá lớn, máy có thể rung, giật và tạo áp lực lên khớp nối, vòng bi hoặc bộ truyền.
• Đồng bộ với cơ cấu khí nén: Servo chỉ được phép chuyển động khi xi lanh, khuôn và các van khí đã đạt đúng trạng thái an toàn.
• Duy trì thời gian gia nhiệt ổn định: Cơ cấu đưa phôi qua vùng đèn hồng ngoại cần vận hành đều để thời gian tiếp xúc nhiệt giữa các phôi không bị chênh lệch quá lớn.
• Hạn chế sai lệch sau nhiều chu kỳ: Máy thổi làm việc lặp lại liên tục nên sai số tích lũy có thể ảnh hưởng đến điểm dừng và trình tự hoạt động.
• Hỗ trợ phát hiện lỗi: Khi xảy ra quá tải, mất tín hiệu, lệch vị trí hoặc lỗi Driver, hệ thống cần gửi trạng thái về PLC để dừng máy và hiển thị cảnh báo phù hợp.

II. Giải pháp lắp đặt Servo Xinje cho máy thổi can nhựa

Giải pháp được Tự Động Hóa Toàn Cầu triển khai là sử dụng hệ thống Servo Xinje để điều khiển các trục có yêu cầu cao về vị trí, tốc độ và khả năng lặp lại. Công suất Servo được lựa chọn theo tải cơ khí, quán tính của cơ cấu, tốc độ làm việc, tỉ số truyền và chu kỳ vận hành thực tế của máy.

Trong tủ điện của máy, hai bộ Driver Servo được bố trí theo chiều dọc tại khu vực bên phải. Các Driver được đấu nối với nguồn động lực, Servo Motor, tín hiệu điều khiển và hệ thống PLC. Một Servo Motor được lắp tại cụm truyền động phía trên khuôn, trực tiếp tham gia điều khiển một trong các cơ cấu chuyển động chính của cụm thổi.

Bên cạnh hệ thống Servo, tủ điện còn có PLC, cụm đầu vào đầu ra, nguồn một chiều, thiết bị đóng cắt và các phần tử điều khiển liên quan. PLC chịu trách nhiệm xử lý trình tự hoạt động, nhận tín hiệu cảm biến và phát lệnh cho Driver. HMI phía trước máy được sử dụng để vận hành, cài đặt một số thông số công nghệ và theo dõi trạng thái hệ thống.

Nguyên lý điều khiển được thiết kế theo chu trình của máy:

1. Phôi nhựa được đưa vào cụm gia nhiệt và di chuyển qua các vùng đèn hồng ngoại.
2. PLC theo dõi vị trí phôi và trạng thái của các cảm biến trên máy.
3. Khi các điều kiện liên động đã thỏa mãn, PLC phát lệnh cho Servo thực hiện chuyển động.
4. Driver điều khiển Servo Motor theo vị trí, tốc độ và gia tốc đã cài đặt.
5. Tín hiệu phản hồi Encoder được sử dụng để kiểm soát chuyển động và xác nhận điểm dừng.
6. Sau khi trục đạt vị trí yêu cầu, PLC mới cho phép khuôn, van khí hoặc cơ cấu tiếp theo hoạt động.

Các hạng mục kỹ thuật chính của giải pháp gồm:

• Tích hợp Servo với PLC: Lệnh điều khiển được đưa từ PLC đến Driver theo phương án phù hợp với cấu hình điều khiển hiện có của máy.
• Đấu nối tín hiệu trạng thái: Các tín hiệu Servo Ready, Alarm, hoàn thành vị trí và cho phép hoạt động được đưa về PLC để phục vụ liên động.
• Thiết lập điểm gốc: Trục Servo được xác định vị trí ban đầu trước khi máy chuyển sang chế độ tự động.
• Giới hạn hành trình: Các điều kiện giới hạn phần mềm và tín hiệu cảm biến được kết hợp để hạn chế cơ cấu di chuyển vượt phạm vi cho phép.
• Cài đặt tốc độ và gia tốc: Thông số tăng tốc, giảm tốc và tốc độ vận hành được hiệu chỉnh theo tải thực tế, tránh dừng quá gấp hoặc chuyển động quá chậm.
• Xử lý cảnh báo: Khi Driver phát hiện lỗi, PLC dừng các cơ cấu liên quan và hỗ trợ người vận hành nhận biết trạng thái trên hệ thống điều khiển.

*Quy trình triển khai dự án

Bước 1 – Khảo sát toàn bộ máy:

Kỹ thuật viên kiểm tra cụm gia nhiệt, khuôn thổi, cơ cấu truyền động, Servo Motor, cảm biến, khí nén, PLC và sơ đồ tủ điện. Trình tự hoạt động thực tế của máy cũng được theo dõi để xác định yêu cầu điều khiển.

Bước 2 – Phân tích tải và chuyển động:

Các yếu tố như khối lượng cơ cấu, mô-men, quán tính, hành trình, tốc độ và tần suất làm việc được đánh giá. Đây là cơ sở để lựa chọn Servo và phương án điều khiển phù hợp.

Bước 3 – Thiết kế phương án tích hợp:

Nhóm kỹ thuật xây dựng sơ đồ đấu nối giữa Driver, Servo Motor, PLC, cảm biến và thiết bị bảo vệ. Các tín hiệu liên động được tổ chức theo đúng trình tự hoạt động của máy.

Bước 4 – Lắp đặt và đấu nối:

Driver Servo được bố trí trong tủ điện, bảo đảm khoảng cách lắp đặt và khả năng tản nhiệt. Cáp động lực, cáp Encoder và cáp điều khiển được đi riêng, cố định chắc chắn và hạn chế ảnh hưởng của nhiễu điện.

Bước 5 – Cài đặt và chạy thử:

Kỹ thuật viên kiểm tra chiều quay, tín hiệu Servo ON, điểm gốc, điểm dừng và các điều kiện giới hạn. Máy được chạy thử từ chế độ thủ công, tốc độ thấp đến chu trình tự động hoàn chỉnh.

Bước 6 – Bàn giao hệ thống:

Sau khi kiểm tra các trục Servo phối hợp đúng với cụm gia nhiệt, khuôn và hệ thống khí nén, kỹ thuật viên hướng dẫn người vận hành theo dõi trạng thái, nhận biết cảnh báo và xử lý các tình huống cơ bản.

III. Lợi ích sau khi lắp đặt Servo Xinje

Việc ứng dụng Servo Xinje giúp các chuyển động quan trọng của máy được kiểm soát bằng phản hồi Encoder thay vì chỉ phụ thuộc vào thời gian chạy hoặc công tắc hành trình. Nhờ đó, hệ thống có thể phối hợp chính xác hơn giữa truyền động điện, cảm biến và cơ cấu khí nén.

• Tăng độ chính xác vị trí: Servo giúp cơ cấu dừng đúng điểm yêu cầu, hỗ trợ phôi di chuyển và vào khuôn ổn định hơn.
• Nâng cao khả năng lặp lại: Vị trí và hành trình được kiểm soát qua từng chu kỳ, hạn chế sai lệch tích lũy khi máy vận hành liên tục.
• Giảm rung giật cơ khí: Tốc độ và gia tốc được điều chỉnh phù hợp, giúp chuyển động êm hơn khi khởi động hoặc dừng.
• Đồng bộ tốt với PLC: Các trạng thái sẵn sàng, hoàn thành vị trí và cảnh báo được trao đổi với PLC, giúp trình tự hoạt động rõ ràng hơn.
• Hỗ trợ ổn định quá trình gia nhiệt: Cơ cấu vận chuyển phôi được điều khiển đều góp phần duy trì thời gian gia nhiệt phù hợp giữa các phôi.
• Thuận tiện khi thay đổi sản phẩm: Một số thông số về hành trình, vị trí và tốc độ có thể được điều chỉnh theo khuôn hoặc quy cách can nhựa.
• Dễ kiểm tra và bảo trì: Trạng thái Driver và mã cảnh báo giúp kỹ thuật viên khoanh vùng nhanh hơn khi hệ thống phát sinh sự cố.

Dưới đây là video chạy thử máy sau khi hoàn tất lắp đặt servo Xinje:

IV. Vì sao khách hàng lựa chọn Tự Động Hóa Toàn Cầu?

Máy thổi can là hệ thống có nhiều chuyển động liên động chặt chẽ giữa điện, cơ khí, khí nén và công nghệ gia nhiệt. Việc lắp Servo cần được thực hiện đồng bộ với chương trình PLC và nguyên lý vận hành của máy, không thể chỉ thay thế thiết bị theo hình thức đấu nối tương đương.

Tự Động Hóa Toàn Cầu triển khai dự án theo các tiêu chí:

• Khảo sát trực tiếp cơ cấu và chu trình hoạt động của máy.
• Phân tích tải trước khi lựa chọn Servo Motor và Driver.
• Thiết kế sơ đồ điện phù hợp với hệ thống điều khiển hiện có.
• Thực hiện đồng bộ lắp đặt, đấu nối, lập trình và cài đặt.
• Kiểm tra đầy đủ tín hiệu liên động giữa Servo, PLC và khí nén.
• Hỗ trợ kỹ thuật trong quá trình vận hành sau bàn giao.

Dự án lắp đặt Servo Xinje cho máy thổi can nhựa tập trung giải quyết bài toán định vị, kiểm soát tốc độ và đồng bộ các cơ cấu trong chu trình gia nhiệt, chuyển phôi và thổi tạo hình. Để Servo hoạt động ổn định, thiết bị cần được lựa chọn theo tải cơ khí, quán tính, hành trình, tốc độ và phương thức điều khiển thực tế.

Doanh nghiệp có nhu cầu lắp mới, cải tạo hoặc thay thế hệ truyền động cho máy thổi can có thể liên hệ Công ty Cổ phần Tự Động Hóa Toàn Cầu để được khảo sát và tư vấn giải pháp phù hợp.