Thiết kế máy bôi keo đế và mũ giày

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
--------------------

TRẦN QUANG CHIẾU

THIẾT KẾ MÁY BÔI KEO ĐẾ VÀ MŨ GIÀY
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY.
Mã số: 605204.

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2013


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS.NGUYỄN VĂN TƯỜNG .....................
Cán bộ chấm nhận xét 1: ............................................................................
Cán bộ chấm nhận xét 2: ............................................................................
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM
ngày . . . . . tháng . . . . năm . . . . .
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
1. ..............................................................
2. ..............................................................
3. ..............................................................
4. ..............................................................
5. ..............................................................
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA…………


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Trần Quang Chiếu

MSHV:201073.

Ngày, tháng, năm sinh: 08/03/1987

Nơi sinh: Bình Định.

Chuyên ngành: Cơ khí chế tạo máy

Mã số : 605204

I. TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY BÔI KEO ĐẾ VÀ MŨ GIÀY.
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
- Nghiên cứu tổng quan về máy bôi keo đế và mũ giày.
-Thiết kế cấu hình và qui trình vận hành cho máy bơi keo đế và mũ giày.
-Phân tích, lựa chọn nguyên lý làm việc và sơ đồ động cho máy bôi keo đế và mũ giày.
-Thiết kế hệ thống cơ khí cho máy bôi keo đế và mũ giày.
-Xác định các yếu tố cơng nghệ của q trình bơi keo.

-Thiết kế hệ thống điều khiển cho máy bôi keo đế và mũ giày.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 02/7/2012
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 30/11/2012
V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN :TS.NGUYỄN VĂN TƯỜNG

Tp. HCM, ngày 02 tháng 7 năm 2012.
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Họ tên và chữ ký)

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO
(Họ tên và chữ ký)

TS. Nguyễn Văn Tường
TRƯỞNG KHOA….………
(Họ tên và chữ ký)


LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn thầy TS. Nguyễn Văn Tường đã quan tâm, giúp đỡ, hướng
dẫn em tận tình trong suốt thời gian thực hiện luận văn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS. Phạm Ngọc Tuấn đã quan tâm, giúp đỡ,
hướng dẫn em tận tình trong suốt thời gian thực hiện luận văn.
Xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cơ Phịng đào tạo sau đại học, các Thầy, Cô trong bộ
môn chế tạo máy cùng Thầy, Cơ Khoa Cơ Khí, đã tạo điều kiện cho em thực hiện luận
văn này.
Xin chân thành cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp, anh chị em trung tâm CENINTEC đã tạo
mọi điều kiện thuận lợi, hỗ trợ, động viên, giúp đỡ em trong quá trình thực hiện luận
văn.
Cuối cùng em xin kính chúc Q thầy cơ Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM được
dồi dào sức khoẻ để tiếp tục dẫn dắt thế hệ tương lai và đạt được nhiều thành công trên

con đường giảng dạy và nghiên cứu khoa học.
Trong quá trình thực hiện luận văn khơng thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong
sự thơng cảm của Q thầy cô.
Em xin chân thành cảm ơn.
Tp.HCM, ngày…..tháng….năm …..
HỌC VIÊN

Trần Quang Chiếu


TĨM TẮT LUẬN VĂN
Ngày nay, trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng, ngành giày dép đang
đối mặt với nhiều thử thách. Thứ nhất, nhu cầu của khách hàng về sản phẩm mới với
thiết kế thoải mái và tốt hơn; thứ hai, là cạnh tranh ngày càng trở nên quyết liệt hơn
trên thị trường toàn cầu về tính đáp ứng nhanh sản phẩm cho thị trường tiêu thụ. Do
đó, vấn đề mẫu mã và thời gian để tạo chi tiết giày là hai yếu tố quan trọng góp phần
tạo lợi thế cạnh tranh trong cơng nghiệp giày dép. Ở đây, vấn đề luận văn đề cập đến là
tính đáp ứng nhanh sản phẩm cho thị trường tiêu thụ nhờ vào việc áp dụng tự động hố
q trình bôi keo cho chi tiết giày bằng máy bôi keo cho thị trường ngành giày dép ở
Việt Nam. Hiện nay, ngành giày dép ở Việt Nam là ngành mang lại doanh thu đứng
hàng thứ ba. Tuy nhiên, công đoạn bôi keo cho chi tiết giày vẫn cịn được cơng nhân
dùng bàn chải đánh răng để thực hiện và điều này ảnh hưởng tới sức khoẻ, cũng như
năng suất làm việc khơng cao . Vì vậy, việc thiết kế máy bơi keo cho chi tiết giày là
vấn đề cấp thiết. Luận văn này trình bày máy bơi keo tự động 5 bậc tự do đầu tiên tại
Việt Nam với năng suất 1000 chiếc/ giờ với hai trạm công tác, một trạm bôi keo chi tiết
đế giày, một trạm bôi keo cho chi tiết mũ giày. Người công nhân vận hành không phải
trực tiếp bôi keo cho chi tiết bằng tay nên tránh được tác hại của khí độc trong q
trình làm việc.

ABSTRACT
Nowaday, the world in general and Vietnam in particular, the footwear industry is
facing many challenges. First, the needs of our customers about new products with
better comfort and design; second, the competition is becoming more aggressive in the
global market for the quick response to market products receptors. Therefore, the
design problem and the time to make more shoes are two important factors that
contribute to competitive advantage in the footwear industry. Here, the problem
mentioned is the thesis meet the product to the market thanks to the application to
automate the process of applying glue for shoe detail by applying glue to the footwear
market in Vietnam. Currently, the Vietnamese footwear industry revenues stood third.
However, the applied adhesive for shoe details are still workers used a toothbrush to
make and this affects their health, as well as productivity is not high. Therefore, the
design of the machine applying glue for shoe detail is imperative. This paper presents
the first automatic glue applying the five degrees of freedom in Vietnam with a
capacity of 1000 pcs / hour with two work stations, one station by more glue for shoes,
apply glue station for detailed uppers . The operator does not have to directly apply the
glue to the details by hand to avoid the harmful effects of toxic gases in the course of
work.


HVTH: Trần Quang Chiếu

GVHD: TS. Nguyễn Văn Tường

MỤC LỤC

Chương 1: Tổng quan .................................................................................................... 1
1.1 Tình hình cơng nghiệp sản xuất giày dép tại Việt Nam. ....................................... 1
1.2 Qui trình sản xuất giày. .......................................................................................... 3
1.3 Tình hình nghiên cứu và sử dụng máy bơi keo trên thế giới. ................................ 4

1.4 Tình hình nghiên cứu và sử dụng máy bơi keo tại Việt Nam. ............................. 17
1.5 Tính cấp thiết của luận văn. ................................................................................. 18
1.6 Mục tiêu của luận văn. ......................................................................................... 18
1.7 Nội dung nghiên cứu............................................................................................ 18
1.8 Giới hạn phạm vi nghiên cứu của luận văn. ........................................................ 18
1.9 Phương pháp nghiên cứu. .................................................................................... 18
1.10 Ý nghĩa khoa học. .............................................................................................. 19
1.11 Ý nghĩa thực tiễn................................................................................................ 19
Chương 2: Thiết kế cấu hình và qui trình vận hành cho máy bôi keo đế và mũ
giày. ................................................................................................................................ 20
2.1 Cấu hình dự kiến của hệ thống tự động mài và bôi keo chi tiết giày. ................. 20
2.2 Khảo sát các thiết bị bôi keo đế và mũ giày đã được thương mại hố trong cơng
nghiệp trên thế giới. ................................................................................................... 21
2.3 Xác định các tính năng và đặc tính kỹ thuật của máy bôi keo đế và mũ giày. .... 29
2.4 Thiết kế cấu hình cho máy bơi keo đế và mũ giày. ............................................. 29
2.5 Qui trình vận hành cho máy bôi keo đế và mũ giày. ........................................... 36
Chương 3: Phân tích, lựa chọn nguyên lý làm việc và sơ đồ động cho máy bôi keo
đế và mũ giày ................................................................................................................ 39
3.1 Khảo sát q trình bơi keo cho chi tiết giày. ....................................................... 39
3.2 Phân tích các chuyển động bơi keo...................................................................... 47
3.3 Phân tích, so sánh, đánh giá các nguyên lý làm việc của các thiết bị bôi keo đế
và mũ giày và lựa chọn phương án phù hợp. ............................................................. 49
3.4 Thiết kế sơ đồ động cho thiết bị bôi keo.............................................................. 65

Luận văn thạc sĩ

Đề tài: Thiết kế máy bôi keo đế và mũ giày.


HVTH: Trần Quang Chiếu

GVHD: TS. Nguyễn Văn Tường

Chương 4: Thiết kế hệ thống cơ khí cho máy bơi keo đế và mũ giày ..................... 67
4.1 Mở đầu. ................................................................................................................ 67
4.2 Thiết kế đồ gá đế và mũ giày. .............................................................................. 67
4.3 Thiết kế cụm đầu bôi keo. .................................................................................... 69
4.4 Thiết kế cụm dẫn hướng đầu bôi keo theo phương thẳng đứng. ......................... 76
4.5 Thiết kế các cụm dẫn hướng đầu bôi keo theo phương ngang. ........................... 81
4.6 Thiết kế các cụm dẫn hướng đồ gá đế và mũ giày theo phương dọc. ................. 81
4.7 Lựa chọn hệ thống cung cấp keo cho máy bôi keo đế và mũ giày. ..................... 82
4.8 Thiết kế hệ thống hút hơi keo cho máy bôi keo đế và mũ giày. .......................... 82
4.9 Thiết kế hệ thống khí nén. ................................................................................... 84
4.10 Thiết kế cụm thân máy bơi keo đế và mũ giày. ................................................. 88
Chương 5: Xác định các yếu tố cơng nghệ của q trình bơi keo ........................... 89
5.1 Mở đầu. ................................................................................................................ 89
5.2 Diện tích bề mặt phun keo. .................................................................................. 89
5.3 Kiểu miệng phun keo. .......................................................................................... 90
5.4 Khoảng cách từ miệng phun đến bề mặt cần phun và góc phun của đầu phun. .. 94
5.5 Đường phun keo. ................................................................................................. 94
5.6 Chiều dày lớp phun. ............................................................................................. 95
5.7 Áp suất phun keo. ................................................................................................ 96
5.8 Vận tốc di chuyển của đầu phun keo. .................................................................. 96
Chương 6: Thiết kế hệ thống điều khiển của thiết bị bôi keo đế và mũ giày ......... 99
6.1 Phân tích và xác định các đối tượng điều khiển trong thiết bị bôi keo chi tiết
giày............................................................................................................................. 99
6.2 Phân tích các phương án điều khiển và lựa chọn phương án phù hợp. ............. 104
6.3 Thiết kế các mạch điện điều khiển trong hệ thống điều khiển của thiết bị bôi keo
chi tiết giày............................................................................................................... 106
6.4 Thiết kế các mạch công suất trong hệ thống điều khiển của thiết bị bôi keo chi

tiết giày. ................................................................................................................... 108
6.5 Thiết kế các hệ thống điện động lực trong hệ thống điều khiển của thiết bị bôi
keo chi tiết giày. ....................................................................................................... 110

Luận văn thạc sĩ

Đề tài: Thiết kế máy bôi keo đế và mũ giày.


HVTH: Trần Quang Chiếu

GVHD: TS. Nguyễn Văn Tường

6.6 Xây dựng các giải thuật điều khiển trong hệ thống điều khiển của thiết bị bôi keo
chi tiết giày............................................................................................................... 113
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 119
PHỤ LỤC…………………………………………………………………………. 126

Luận văn thạc sĩ

Đề tài: Thiết kế máy bôi keo đế và mũ giày.


HVTH: Trần Quang Chiếu

GVHD: TS. Nguyễn Văn Tường

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Qui trình cơng nghệ gia cơng giày ở Cơng ty CP Giày Việt.
Hình 1.2 Sử dụng rơ bốt để bơi keo đế giày trong dự án EUROShoe.

Hình 1.3 Máy phun keo mũ giày.
Hình 1.4: Máy bơi keo mũ giày CNC của hãng Leibrock (Đức).
Hình 1.5: Robot phun keo của hãng Omav (Italia).
Hình 1.6: Robot phun keo tự động 6 bậc tự do của hang Omav (Italia).
Hình 1.7: Robot Scara của hang Omav_Phun keo và sấy khô cho đế, mũ giày (Italia).
Hình 1.8: Thiết bị BS 160/BS 160 PLUS.
Hình 1.9: Thiết bị phun keo tự động kiểu chùm tiaTCS 97 F.
Hình 1.10: Thiết bị phun bơi keo kiểu con lăn ECOL RANGE 200/350/500.
Hình 1.11: Máy bơi keo nóng (JZ-8005).
Hình 1.12: Máy phun keo nóng JZ-102A.
Hình 1.13:Máy phun keo (JZ-103A).
Hình 1.14: Máy uốn cạnh và phun keo tự động (JZ-3210).
Hình 1.15: Máy phun keo (XJ0035).
Hình 1.16: Q trình bơi keo đế,mũ giày tại cơng ty CP Vina Giày.
Hình 2.1: Hệ thống tự động mài và bôi keo chi tiết giày.
Hình 2.2: Kết cấu máy bơi keo đế và mũ giày theo phương án 1.
Hình 2.3: Sơ đồ bố trí máy bôi keo đế và mũ giày theo phương án 1.
Hình 2.4: Kết cấu máy bơi keo đế và mũ giày theo phương án 2.
Hình 2.5: Sơ đồ bố trí máy bôi keo đế và mũ giày theo phướng án 2.
Hình 2.6: Kết cấu máy bơi keo đế và mũ giày theo phương án 3.
Hình 2.7: Sơ đồ bố trí máy bôi keo đế và mũ giày theo phướng án 3.
Hình 2.8: Kết cấu máy bơi keo đế và mũ giày theo phương án 4.

Luận văn thạc sĩ

Đề tài: Thiết kế máy bôi keo đế và mũ giày.


HVTH: Trần Quang Chiếu

GVHD: TS. Nguyễn Văn Tường

Hình 2.9: Sơ đồ bố trí máy bơi keo đế và mũ giày theo phướng án 4.
Hình 2.10: Mơ hình vẽ phác thảo cấu hình máy bơi keo đế và mũ giày.
Hình 2.11: Lưu đồ hoạt động của chu trình bơi keo tự động đế và mũ giày.
Hình 3.1: Chi tiết đế giày.
Hình 3.2: Chi tiết mũ giày.
Hình 3.3: Bề mặt bơi keo của chi tiết đế giày.
Hình 3.4: Bề mặt bơi keo của chi tiết mũ giày.
Hình 3.5: Đầu phun keo.
Hình 3.6: Quá trình phun keo.
Hình 3.7: Bề dày lý thuyết đường phun keo.
Hình 3.8: Mặt cắt đầu phun keo.
Hình 3.9: Hệ trục tọa độ giả định trên thiết bị phun keo dự định thiết kế.
Hình 3.10: Các chuyển động phun keo đế và mũ giày.
Hình 3.11: Máy bơi keo ZA1của hãng Leibrock (Đức).
Hình 3.12: Sơ đồ ngun lý của máy bơi keo ZA1 của hãng Leibrock (Đức).
Hình 3.13: Máy CNC 5 trục của hãng Doughty Drive (Afghanistan).
Hình 3.14: Sơ đồ nguyên lý của máy CNC 5 trục của hãng Doughty Drive.
Hình 3.15: Máy CNC của trường đại học Triết Giang (Trung Quốc).
Hình 3.16: Sơ đồ ngun lý của máy bơi keo CNC của Trường đại học Triết Giang.
Hình 3.17: Cánh tay robot phun keo chi tiết giày của hãng OMAV (Italia).
Hình 3.18: Sơ đồ nguyên lý cánh tay robot phun keo chi tiết giày của hãng OMAV.
Hình 3.19: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của thiết bị bôi keo phương án 1.
Hình 3.20: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của thiết bị bơi keo phương án 2.
Hình 3.21: Sơ đồ ngun lý hoạt động của thiết bị bôi keo phương án 3.
Hình 3.22: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của thiết bị bôi keo phương án 4.

Luận văn thạc sĩ

Đề tài: Thiết kế máy bôi keo đế và mũ giày.


HVTH: Trần Quang Chiếu

GVHD: TS. Nguyễn Văn Tường

Hình 3.23: Sơ đồ động máy bơi keo đế và mũ giày.
Hình 4.1: Kết cấu đồ gá đế giày.
Hình 4.2 : Kết cấu đồ gá mũ giày.
Hình 4.3: Cơ cấu gá đặt của máy bơi keo K292 của hãng Cerim ( Italia).
Hình 4.4: Cơ cấu gá đặt của máy bôi keo ZA 1 của hãng Leibrock (Đức).
Hình 4.5: Cơ cấu gá đặt của máy bơi keo CNC của Trường Đại học Triết Giang.
Hình 4.6: Hình 3D cụm đồ gá đầu phun keo.
Hình 4.7: Cụm dẫn hướng đầu bơi keo theo phương thẳng đứng.
Hình 4.8: Động cơ servo ECMA-C20602ES của hãng Delta của trục z.
Hình 4.9: Khớp nối SCMN12 của trục z.
Hình 4.10: Sóng trượt HGH20CA của hãng HIWIN của trục z.
Hình 4.11: Vitme bi của trục z.
Hình 4.12: Ổ lăn đỡ chặn 7201 BEP của trục z.
Hình 4.13: Gối đỡ của hãng SKF của trục z.
Hình 4.14: Cụm dẫn hướng đầu bơi keo theo phương ngang.
Hình 4.15: Cụm dẫn hướng đồ gá đế và mũ giày theo phương dọc.
Hình 4.16: Bình chứa keo.
Hình 4.17: Sơ đồ bố trí hệ thống hút hơi keo.
Hình 4.18: Mơ hình của thiết bị xử lý bụi và hơi keo.
Hình 4.19: Hệ thống khí nén trong cơ cấu kẹp.
Hình 4.20: Cơng tắc hành trình SR-3-E-SW (14797).
Hình 4.21: Van khí nén.
Hình 4.22: Xilanh khí nén.

Hình 4.23: Xylanh khí nén hành trình ngắn.
Hình 4.24: Cảm biến tiệm cận

Luận văn thạc sĩ

Đề tài: Thiết kế máy bôi keo đế và mũ giày.


HVTH: Trần Quang Chiếu

GVHD: TS. Nguyễn Văn Tường

Hình 4.25: Kết cấu cụm thân máy.
Hình 4.26: Đầu phun keo RA-100R.
Hình 4.27: Chi tiết đầu phun keo Module G100.
Hình 4.28: Đầu phun keo lạnh.
Hình 4.29: Đầu phun keo MFS Spray.
Hình 4.30: Đầu phun keo Air atomizing.
Hình 4.31: Đầu phun keo.
Hình 4.32: Đầu phun keo auto spray GF/4.
Hình 4.33: Đầu phun keo HM-500.
Hình 4.34: Súng phun keo tự động ST-5.
Hình 4.35: Động cơ servo ECMA-C20602ES của hãng Delta của trục x.
Hình 4.36: Khớp nối SCMN12 của trục x.
Hình 4.37: Sóng trượt HGH20CA của hãng HIWIN của trục x.
Hình 4.38: Vitme bi của trục x.
Hình 4.39: Ổ lăn đỡ chặn 7201 BEP của trục x
Hình 4.40: Gối đỡ ổ lăn BGRNB6201ZZ của trục x.
Hình 4.41: Động cơ servo ECMA-C20602ES của hãng Delta của trục y.
Hình 4.42: Khớp nối SCMN12 trục y.

Hình 4.43: Sóng trượt HGH20CA của hãng HIWIN trục y.
Hình 4.44: Vitme bi trục y.
Hình 4.45: Ổ lăn đỡ chặn 7201 BEP trục y.
Hình 4.46: Gối đỡ ổ lăn BGRNB6201ZZ của hãng SKF trục y.
Hình 5.1: Các kết quả nhân ni bằng FCS của cơng ty Vina Giày.
Hình 5.2: Diện tích bề mặt phun keo trên chi tiết giày.
Hình 5.3: Đường phun keo.

Luận văn thạc sĩ

Đề tài: Thiết kế máy bôi keo đế và mũ giày.


HVTH: Trần Quang Chiếu

GVHD: TS. Nguyễn Văn Tường

Hình 6.1: Cấu hình thiết bị bơi keo đế và mũ giày.
Hình 6.2: Bộ điều khiển CNC GSK-983.
Hình 6.3: Sơ đồ mạch điện điều khiển thiết bị bơi keo chi tiết giày.
Hình 6.4: Sơ đồ mạch điện công suất của bộ điều khiển máy bơi keo chi tiết giày.
Hình 6.5: Sơ đồ mạch điện động lực ngõ vào của bộ điều khiển máy bơi keo chi tiết
giày.
Hình 6.6: Sơ đồ mạch điện động lực ngõ vào các động cơ máy bôi keo chi tiết giày.
Hình 6.7: Sơ đồ mạch điện động lực ngõ vào động cơ và các thiết bị máy bôi keo chi
tiết giày.
Hình 6.8: Sơ đồ mạch điện động lực ngõ vào các thiết bị phụ trợ máy bôi keo chi tiết
giày.
Hình 6.9: Lưu đồ giải thuật điều khiển máy bơi keo chi tiết giày.
Hình 6.10: Lưu đồ giải thuật điều khiển chuyển động dọc và ngang của đầu bơi keo.

Hình 6.11: Lưu đồ giải thuật điều khiển chuyển động thẳng đứng của đầu bơi keo.
Hình 6.12: Lưu đồ giải thuật điều khiển chuyển động xoay tạo góc nghiêng và xoay
quanh trục của đầu bơi keo.
Hình 6.13: Giải thuật giao tiếp giữa hệ thống điều khiển của thiết bị bôi keo chi tiết
giày với hệ thống điều khiển trung tâm.
Hình 6.14: giải thuật xử lý lỗi.

Luận văn thạc sĩ

Đề tài: Thiết kế máy bôi keo đế và mũ giày.


HVTH: Trần Quang Chiếu

GVHD: TS. Nguyễn Văn Tường

DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Bảng liệt kê các tính năng của một số thiết bị bôi keo đế và mũ giày trên thế
giới.
Bảng 2.2: Bảng liệt kê các thông số kỹ thuật của một số máy bôi keo đế và mũ giày
trên thế giới.
Bảng 2.3: Bảng so sánh ưu điểm và nhược điểm của các q trình phun keo và bơi keo
của một số máy điển hình của các nước trên thế giới.
Bảng 2.4: Bảng phân tích so sánh và lựa chọn cấu hình cho máy bơi keo đế và mũ giày.
Bảng 3.1: Bảng phân tích đặc điểm các loại keo được sử dụng trong ngành giày dép.
Bảng 3.2: Các chuyển động cần thiết cho quá trình phun keo chi tiết giày.
Bảng 3.3: Các phương án thiết kế.
Bảng 3.4: Đánh giá và lựa chọn phương án theo một số tiêu chí (x: đạt; 0: không đạt).
Bảng 4.1: So sánh ưu và nhược điểm đầu phun keo của các quốc gia.
Bảng 4.2: Thông số kỹ thuật của động cơ ECMA-C20602ES trục z.

Bảng 4.3: Thông số khớp nối SCMN12 của trục z.
Bảng 4.4: Thông số ký thuật của Sóng trượt HGH20CA của hãng HIWIN của trục z.
Bảng 4.5: Thông số kỹ thuật của vitme trục z.
Bảng 4.6: Bảng thông số kỹ thuật của ổ lăn đỡ chặn 7201 BEP của trục z.
Bảng 4.7. Các thông số của gối đỡ ổ lăn BGSBB6204ZZ-45 của trục z.
Bảng 4.8: Bảng thông số kỹ thuật của đầu phun keo RA-100R.
Bảng 4.9: Bảng thông số kỹ thuật đầu phun keo nguội.
Bảng 4.10: Thông số kỹ thuật của động cơ ECMA-C20602ES của trục x.
Bảng 4.11: Thông số khớp nối SCMN12 của trục x.
Bảng 4.12: Bảng thông số kỹ thuật của sóng trượt HGH20CA của trục x.
Bảng 4.13: Thơng số kỹ thuật của vitme trục x.

Luận văn thạc sĩ

Đề tài: Thiết kế máy bôi keo đế và mũ giày.


HVTH: Trần Quang Chiếu

GVHD: TS. Nguyễn Văn Tường

Bảng 4.14: Bảng thông số kỹ thuật của ổ lăn đỡ chặn 7201 BEP của trục x.
Bảng 4.15: Các thông số của gối đỡ ổ lăn BGRNB6201ZZ của trục x.
Bảng 4.16: Thông số kỹ thuật của động cơ ECMA-C20602ES của trục y.
Bảng 4.17: Thông số khớp nối SCMN12 của trục y.
Bảng 4.18: Thông số ký thuật của Sóng trượt HGH20CA của hãng HIWIN của trục y.
Bảng 4.19: Thông số kỹ thuật vitme của trục y.
Bảng 4.20: Bảng thông số kỹ thuật của ổ lăn đỡ chặn 7201 BEP của trục y.
Bảng 4.21: Các thông số của gối đỡ ổ lăn BGRNB6201ZZ của trục y.
Bảng 5.1: Bảng thống kê các kiểu miệng phun được sử dụng hiện nay.

Bảng 6.1: Các đối tượng điều khiển của máy bôi keo chi tiết già

Luận văn thạc sĩ

Đề tài: Thiết kế máy bôi keo đế và mũ giày.


HVTH: Trần Quang Chiếu

GVHD: TS. Nguyễn Văn Tường

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 Tình hình cơng nghiệp sản xuất giày dép tại Việt Nam.
Kim ngạch xuất khẩu của ngành da giày đứng hàng thứ ba với doanh thu 6,5 tỷ
USD, tăng 27,3% so với cùng kỳ.
Một trong những nhân tố góp phần tạo nên những thành quả đáng khen ngợi của
ngành da giày năm 2011 là những nỗ lực giữ vững thị trường xuất khẩu của các doanh
nghiệp trong ngành. EU, Mỹ, Nhật Bản vẫn là những thị trường chính của ngành với
80% tỷ trọng xuất khẩu, riêng mặt hàng giày dép xuất khẩu của Việt Nam vào thị
trường Mỹ đứng hàng thứ hai chỉ sau Trung Quốc và dẫn đầu tại một số thị trường
như: Mexico, Brazil…[1].
Những chuyển biến tích cực ở thị trường nội địa cũng là một trong những điểm
nhấn của ngành da giày năm 2011, theo số liệu của Hiệp hội Da giày Việt Nam, tổng
dung lượng thị trường nội địa của sản phẩm giày dép ước khoảng 130-140 triệu
đôi/năm, ngành da giày đã đáp ứng được gần 70 triệu đôi, chiếm gần 50% tỷ trọng.
Đặc biệt, năm 2011 là năm đáng nhớ trong công tác đối ngoại của ngành da giày, với
những thắng lợi trong vụ kiện chống bán phá giá giày nhập khẩu vào Canada, EU
quyết định chấm dứt việc áp thuế chống phá giá đối với một số mặt hàng giày và mũ da
xuất khẩu của Việt Nam, Việt Nam được công nhận là nước xuất khẩu giày lớn thứ hai
sau Trung Quốc và là nước sản xuất giày lớn thứ 4 trên toàn thế giới tại Hội nghị WFC

diễn ra tại Brazil… ngành da giày Việt Nam đã không chỉ bảo vệ được quyền lợi của
các doanh nghiệp trong ngành mà cịn tơ đậm hơn tên mình trong bản đồ ngành da giày
thế giới.
Tiếp nối những thành công của ngành năm 2011, Hiệp hội Da giày Việt nam cho
biết, sang năm 2012 ngành sẽ hướng đến những mục tiêu cao hơn và phấn đấu tăng
trưởng cả về chất và lượng. Cụ thể, đối với sản phẩm giày dép ngành phấn đấu đưa tốc
độ tăng trưởng xuất khẩu lên khoảng 12%, đạt 7,3 tỷ USD so với cùng kỳ. Với thị
trường nội địa, ngành dự kiến sẽ cung cấp khoảng 70-75 triệu đôi giày dép, đạt trên
55% dung lượng thị trường, sản phẩm túi xách dự kiến cung ứng khoảng 16-18 triệu

1
Luận văn thạc sĩ

Đề tài: Thiết kế máy bôi keo đế và mũ giày


HVTH: Trần Quang Chiếu

GVHD: TS. Nguyễn Văn Tường

chiếc, đạt 62-64% dung lượng thị trường. Về nguồn nguyên phụ liệu, ngành sẽ tiếp tục
nâng cao tỷ lệ nội địa hoá cho các dòng sản phẩm cấp trung, giày thể thao, giày trẻ em,
dép các loại. Phấn đấu đưa tỷ lệ nội địa hóa tồn ngành đạt trên 50% vào cuối năm, tạo
nền tảng để nâng tiếp trong các năm tiếp theo nhằm đạt tỷ lệ nội địa hoá từ 60-65% vào
năm 2015 theo đúng quy hoạch tổng thể phát triển ngành da giày và túi xách Việt Nam
đến năm 2020 đã được Bộ Công thương phê duyệt.
Hiệp hội Da giày cũng cho biết, đây là những mục tiêu khá khó khăn đối với ngành
da giày bởi dự báo tình hình kinh tế vĩ mơ năm 2012 vẫn cịn tiềm ẩn nhiều thách thức.
Để hoàn thành được mục tiêu, năm 2012 ngành sẽ phát huy hơn nữa các lợi thế cạnh
tranh đặc biệt riêng của Việt Nam để duy trì các thị trường truyền thống, đặc biệt là sự

ổn định về chính trị, sự khéo léo và tay nghề cao của người lao động, luật pháp bảo vệ
môi trường, trách nhiệm xã hội của doanh nghiệp… Chủ động phối hợp với các cơ
quan ban ngành và các tổ chức quốc tế, các khách hàng lớn trong việc giải quyết các
vấn đề phát sinh trong hoạt động thương mại, nhất là các vấn đề bảo hộ mậu dịch,
chống bán phá giá. Bên cạnh đó, ngành tiếp tục đầu tư tăng cường năng lực nghiên cứu
phát triển, đổi mới công nghệ quản lý và công nghệ sản xuất, tăng năng suất, giữ vững
chất lượng, có chính sách giá cả phù hợp.
Ngành sẽ đầu tư tham gia sở hữu một phần thương hiệu ở nước ngoài, tham gia
từng bước đột phá vào khâu thiết kế, tiếp thị ở các thị trường xuất khẩu, từng bước tạo
ra giá trị cao hơn trong chuỗi phân phối của ngành giày-túi xách thế giới. Đẩy mạnh
hơn nữa các hoạt động nhằm xây dựng được thương hiệu riêng, chiếm tỷ trọng ngày
càng lớn trong chuỗi phân phối sản phẩm da giày và túi xách. Định hướng tiêu dùng
cho thị trường trong nước nhằm phát triển bền vững thị trường nội địa , giảm bớt sự
phụ thuộc vào xuất khẩu.
Gần đây nhất, Hiệp hội Da giày Việt Nam (Le aso) đã kết hợp cùng Viện Nghiên
cứu Da giày Việt Nam xây dựng một chiến lược phát triển bền vững cho ngành da giày

2
Luận văn thạc sĩ

Đề tài: Thiết kế máy bôi keo đế và mũ giày


HVTH: Trần Quang Chiếu

GVHD: TS. Nguyễn Văn Tường

Việt Nam giai đoạn 2010-2020, tầm nhìn đến 2025 với mục tiêu chiến lược của ngành
là đến năm 2020 xuất khẩu 13-14 tỉ đô la Mỹ sản phẩm giày dép các loại.
Một trong những nội dung quan trọng của chiến lược này, theo Ông Diệp Thành

Kiệt, Phó chủ tịch Le aso, là: Bám sát công nghệ của thế giới, đặc biệt quan tâm đến
công nghệ tự động h a trong các công đoạn mài, bơi keo, tạo phom, gị dán, ...” [2].
Vì vậy cần phải quan tâm đến việc đổi mới công nghệ và thiết bị theo hướng tự
động hóa trong sản xuất giày dép.
1.2 Qui trình sản xuất giày.
`

Qui trình cơ bản tại Công ty CP Giày Việt (Vina giày) được thể hiện ở hình 1.1
2
Gia
cơng
các
chi
tiết
của
cụm
mũ
giày

2.1

Cắt chi tiết mũ giày

2.2

May mũ giày
1

2.3

Bơi keo và dán phom vào mũ
giày

Cắt đế

trong
2.4

2.6
2.7

Gia công đế giày

3.2

Lắp ráp đế giày, diễu
và gót

3.3

Mài mặt ngồi đế
giày

3.4

Mài mặt nghiêng bên
trong đế giày

3.5

Bôi keo đế giày

Lắp ráp mũ giày, đế trong vào
phom

2.5

3.1

Gò mũi
Phom
giày

Gò hậu
Làm phẳng mặt bên mũ giày

2.8

Mài mũ giày

2.9

Bôi keo mũ giày

4
Công
đoạn
lắp
ráp
các

chi
tiết
của
giày

4.1

Sấy mũ giày và đế giày

4.2

Lắp ráp mũ giày với đế giày

4.3

Ép định hình

4.4

Làm sạch giày

4.5

Đóng hộp

3
Gia
cơng
các
chi

tiết
của
cụm
đế
giày

Hình 1.1: Qui trình cơng nghệ gia cơng giày ở Cơng ty CP Giày Việt.
3
Luận văn thạc sĩ

Đề tài: Thiết kế máy bôi keo đế và mũ giày


HVTH: Trần Quang Chiếu

GVHD: TS. Nguyễn Văn Tường

Nói chung, tuỳ theo điều kiện mà qui trình chế tạo giày tại các cơng ty có sự khác
biệt. Quy trình chế tạo giày cơ bản tại Công ty CP Giày Việt (Vina giày) được thể hiện
ở hình 1.1. Quy trình này gồm 4 công đoạn cơ bản sau:
-

Cắt đế trong.

-

Gia công các chi tiết của cụm mũ giày.

-

Gia công các chi tiết của cụm đế giày.

-

Lắp ráp các chi tiết của giày.

Trong qui trình này, hai nhóm cơng đoạn làm mất nhiều thời gian, dễ gây ách tắc
sản xuất là các công đoạn mài và bôi keo mũ giày, đế giày (2.8, 2.9 và 3.4, 3.5) (từ đây
gọi tắt là chi tiết giày hay chi tiết). Các công đoạn này được thực hiện thủ công kết hợp
với thiết bị đơn giản, cần nhiều cơng nhân có tay nghề cao nhưng năng suất thường rất
thấp, tỷ lệ phế phẩm lớn, có nhiều chất độc hại (bụi cao su, các hóa chất từ hơi keo)
phát sinh gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe và điều kiện làm việc của các công nhân,
không đảm bảo tiêu chuẩn về trách nhiệm xã hội SA8000. Vì vậy một số khách hàng
nước ngồi khơng dám ký hợp đồng với các cơng ty này và đó cũng là một rào cản kỹ
thuật được dựng lên bởi các nước tiên tiến nhằm hạn chế nhập khẩu sản phẩm giày dép
của Việt Nam.
Tình hình nêu trên trở thành những yêu cầu cấp thiết cần đổi mới công nghệ và
thiết bị theo hướng tự động hóa các cơng đoạn mài và bơi keo để nâng cao năng suất,
chất lượng sản phẩm, thu nhập của công nhân, đồng thời cải thiện sức khỏe và điều
kiện làm việc cho hàng trăm ngàn công nhân của các doanh nghiệp sản xuất giày dép
Việt Nam.
1.3 Tình hình nghiên cứu và sử dụng máy bơi keo trên thế giới.
1.3.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới.
Tự động hố các cơng đoạn chế tạo giày đã và đang được nghiên cứu rộng rãi
trên thế giới. Công đoạn bôi keo cho giày cũng được quan tâm đặc biệt của các nhà
khoa học .

4
Luận văn thạc sĩ

Đề tài: Thiết kế máy bôi keo đế và mũ giày


HVTH: Trần Quang Chiếu

GVHD: TS. Nguyễn Văn Tường

Tại phịng thí nghiệm ITIA Design and Mass Customization Laboratory, chi
nhánh Vigevano (Pavia, Ý), các nhà khoa học đã nghiên cứu xây dựng nhà máy sản
xuất tích hợp (integrated production plant) của dự án EUROShoE [3]. Nhà máy bao
gồm một xưởng sản xuất (750 m2) và một tầng điều khiển (100 m2) . Tầng điều
khiển dùng cho các hoạt động mua bán, lập kế hoạch sản xuất và các phòng thiết kế
của nhà máy giày . Phân xưởng sản xuất được tổ chức như là một nhà máy sản xuất
giày tự động ở mức độ cao và tích hợp hồn tồn . Cơng đoạn bôi keo đế giày được
thực hiện cùng với công đoạn mài đế giày bằng rô bốt ở phân xưởng Gia cơng lần
cuối” . Đầu phun keo có dạng một chổi quay trịn, được lắp lên cánh tay rơ bốt có 6
bậc tự do như trên hình 1.2, [4]. Rơ bốt có tác dụng như một thiết bị định vị tiêu
chuẩn và thực hiện việc kẹp đầu phun và di chuyển nó theo một quỹ đạo làm việc. Đế
giày được gá trên một bàn xoay hai vị trí . Khi rô bốt đang phun keo một đế giày tại
một vị trí thì đế khác được lắp trên vị trí cịn lại. Đối với trường hợp mài thì đầu
mang đá mài thay thế đầu phun keo. Như vậy rô bốt được trang bị một hệ thống thay
đầu mài và đầu phun keo.

Hình 1.2 Sử dụng rơ bốt để bơi keo đế giày trong dự án EUROShoE.
5
Luận văn thạc sĩ

Đề tài: Thiết kế máy bôi keo đế và mũ giày

HVTH: Trần Quang Chiếu

GVHD: TS. Nguyễn Văn Tường

Một số tác giả khác như Kim [5], Arikan và Balkan [6], Suk-Hwan Suh, In-Kee
Woo, Sung-Kee Noh [7] cũng dùng rô bốt để tự động hố việc bơi keo đế giày.
Chuanyu Wu và cộng sự ở trường đại học Zhejiang Sci-Tech (Trung Quốc) đã
thiết kế máy mài và bôi keo mũ giày 5 trục [8]. Máy bao gồm hai phần chính: phần
chuyển động tịnh tiến và phần chuyển động xoay. Chuyển động tịnh tiến dùng để
định vị trí cho mũ giày, được truyền động bằng vít me bi thực hiện các chuyển động
dọc theo trục X, trục Y và trục Z. Hai chuyển động xoay quanh trục Z và Y được áp
dụng cho dụng cụ làm việc (dụng cụ mài hoặc súng phun keo). Như vậy chỉ cần thay
đổi cơ cấu cố định trinh khớp xoay thì máy sẽ thực hiện các chức năng mài hoặc bơi
keo khác nhau. Trên hình 1.3 là mơ hình máy với chức năng phun keo của nhóm tác
giả này.

Hình 1.3 Máy phun keo mũ giày.
Một số hãng cung cấp các thiết bị bôi keo cho ngành giày dép như Overmac S.p.a,
Cosmopol, Omav.S.r.l (Ý), Desma (Đức), Dongguan Silver Feather Machinery,
6
Luận văn thạc sĩ

Đề tài: Thiết kế máy bôi keo đế và mũ giày


HVTH: Trần Quang Chiếu

GVHD: TS. Nguyễn Văn Tường

Youli Shoes Machine, Tailin Machinery (Trung Quốc), … Nhìn chung q trình bơi

keo cần có sự tham gia của cơng nhân.
Việc nghiên cứu tự động hóa q trình bơi keo chi tiết giày còn được đề cập trong
một số bài báo và patent sau đây:
 Bài báo [9] đề cập hệ thống phun keo mũ giày, đế giày tự động dùng công nghệ
CAD.
 Bài báo [10] đề cập về việc tìm phương án lựa chọn chất keo cho quá trình phun
keo đế giày đạt năng suất và hiệu quả hơn.
 Bài báo [11] đề cập cơ cấu 5 bậc tự do thực hiện phun keo mũ giày và đế giày với
cơ sở dữ liệu 3D.
 Patent [12] đề xuất một hệ thống lắp ráp sản phẩm giày với hệ thống băng tải đi
qua một trạm làm việc bán tự động và tự động.
 Patent [13] đề xuất một hệ thống vận chuyển đế giày chuyên dùng để bôi keo thủ
công.
 Patent [14] đề xuất q trình bơi keo tự động cho chi tiết đế giày.
1.3.2 Tình hình sử dụng máy bơi keo trên thế giới.
Hiện nay trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu nhằm tự động hóa q trình bơi keo
đế và mũ giày sử dụng robot bôi keo hay các thiết bị máy điều khiển số CNC với
mục đích giảm chi phí nhân cơng lao động và đảm bảo sức khỏe cho người lao động.
Sau đây là một số máy bôi keo được sử dụng trên thế giới.

7
Luận văn thạc sĩ

Đề tài: Thiết kế máy bôi keo đế và mũ giày


HVTH: Trần Quang Chiếu

GVHD: TS. Nguyễn Văn Tường

1.3.2.1 Máy bôi keo mũ giày CNC của hãng LEIBROCK (Đức).

Hình 1.4: Máy bôi keo mũ giày CNC của hãng LEIBROCK (Đức).
Một số đặc điểm của máy như sau:
 Kết cấu dạng máy CNC 5 trục.
 Có thể phun keo khắp bề mặt chi tiết nhờ vào đầu phun có khả năng di chuyển
theo 3 trục tịnh tiến X, Y, Z và chuyển động xoay quanh 2 trục X, Z.
 Công nhân lắp mũ giày lên đồ gá và băng tải tự động đưa đồ gá vào vị trí gia
cơng. Đảm bảo an tồn.
 Có khả năng ứng dụng kết cấu này vào trong dây chuyền tự động mài và bôi keo
mũ, đế giày.

8
Luận văn thạc sĩ

Đề tài: Thiết kế máy bôi keo đế và mũ giày


HVTH: Trần Quang Chiếu

GVHD: TS. Nguyễn Văn Tường

1.3.2.2 Robot phun keo của hãng Omav (Italia).

Hình 1.5: Robot phun keo của hãng Omav (Italia).
Một số đặc điểm của máy như sau:
 Dùng cánh tay robot để thực hiện q trình bơi keo chi tiết giày là một ứng dụng
phổ biến ở các dây chuyền sản xuất giày của các hãng lớn trên thế giới như
Autec, Omav, Desma….
 Tính linh động cao, không gian làm việc nhỏ.

 Năng suất làm việc ổn định.
 Chế tạo và điều khiển robot phức tạp.
 Giá thành đầu tư lớn.
 Có khả năng bố trí liên tục trên dây chuyền, đảm bảo tính liên tục trong các
công đoạn mài, bôi keo.
1.3.2.3 Robot phun keo tự động 6 bậc tự do của hãng Omav (Italia).

Hình 1.6: Robot phun keo tự động 6 bậc tự do của hang Omav (Italia).
9
Luận văn thạc sĩ

Đề tài: Thiết kế máy bôi keo đế và mũ giày