Cấu tạo và nguyên lý máy in lụa tự động chạy bàn
Máy in lụa tự động chạy bàn của Đa Phương Thức là hệ thống đầu in di chuyển dọc theo bàn in dài. Máy dùng servo cho chuyển động chạy bàn, cảm biến để nhận từng vị trí in, xi lanh điện cho các chuyển động của đầu in và pin lithium làm nguồn điện trên máy. Thiết bị không sử dụng khí nén. Cách kết hợp này giúp cụm máy làm việc độc lập trên đường ray mà không phải kéo theo dây nguồn dài hoặc ống khí trên toàn hành trình.
Để hiểu máy, cần tách thành ba lớp. Lớp cơ khí giữ hình học của khung, ray, dao và mặt in. Lớp truyền động tạo chuyển động chạy, nâng hạ, gạt và phủ. Lớp điều khiển nhận tín hiệu cảm biến, xử lý trình tự và cho phép người vận hành cài thông số trên màn hình HMI. Bản in chỉ ổn định khi cả ba lớp hoạt động đúng; phần mềm không thể bù hoàn toàn cho ray lệch, khung lỏng hoặc mặt bàn không phẳng.
Sơ đồ một chu trình in
Đầu tiên, servo đưa máy rời vị trí chờ và chạy dọc bàn. Khi gần đến vị trí làm việc, bộ điều khiển quản lý tốc độ để máy tiếp cận ổn định. Cảm biến nhận vị trí gửi tín hiệu xác nhận. Máy dừng theo trình tự, sau đó xi lanh điện đưa khung và cụm dao đến trạng thái in.
Dao phủ mực đưa mực trở lại vùng hình trên lưới. Dao gạt chuyển động theo hành trình đã cài, ép mực qua phần lưới hở xuống sản phẩm. Số lượt gạt, lực hạ dao, tốc độ, điểm đầu và điểm cuối có thể thay đổi theo sản phẩm. Sau lượt cuối, xi lanh điện nâng cơ cấu, khung tách khỏi mặt in và servo đưa máy đến vị trí tiếp theo.
Ở cấu hình thông thường, máy in một bên bàn trong chiều đi. Khi đến cuối đường chạy, máy thực hiện trình tự quay đầu và in các vị trí ở bên còn lại trong chiều về. Theo yêu cầu, Đa Phương Thức có thể gia công cấu hình in đồng thời hai bên. Cấu hình đồng thời có thể sử dụng hai khung riêng hoặc một khung chung.
Khung thân máy và yêu cầu độ cứng
Khung thân mang servo, pin, bộ điều khiển, cơ cấu nâng hạ, khung in và cụm dao. Khi máy tăng tốc hoặc dừng, khối lượng này sinh lực quán tính. Nếu khung yếu, đầu in có thể rung sau khi dừng, làm sai vị trí hoặc tạo lớp mực không đều. Vì vậy, độ cứng cần được tính theo khổ máy, số cụm in và gia tốc dự kiến.
Khung hai bên phải giữ quan hệ song song với mặt bàn. Nếu một phía thấp hơn, dao chạm lưới và mặt in không đều. Người lắp đặt không nên tăng lực dao để bù cho khung lệch, bởi cách này làm lưới biến dạng, hình bè và cơ cấu chịu tải quá mức.
Với cấu hình in đồng thời hai bên, tải và chiều rộng tăng. Hai khung riêng cho phép căn từng bên nhưng tăng số chi tiết chuyển động. Một khung chung giúp hai vùng nằm trên cùng kết cấu nhưng yêu cầu độ cứng và độ căng lưới trên khổ lớn. Phương án chỉ được chốt sau khi có mẫu sản phẩm và kích thước bàn.
Hệ ray và bộ dẫn hướng
Ray là đường chuẩn của toàn bộ máy. Độ thẳng theo chiều dọc, độ song song giữa hai phía và cao độ tại các mối nối quyết định độ êm của hành trình. Nếu ray có điểm gãy, servo phải vượt qua tải thay đổi; máy có thể rung hoặc dừng sai khi bánh và con trượt đi qua.
Trước khi lắp máy cần cân bàn, kiểm tra kết cấu cạnh bàn và đo toàn bộ hành trình. Ray phải được đỡ chắc, không võng giữa các chân. Mối nối cần phẳng để cụm dẫn hướng không va. Hai đầu hành trình phải có khoảng trống cho giảm tốc, quay đầu và bảo dưỡng.
Bụi, mực khô và vật nhỏ trên ray làm tăng ma sát hoặc gây kẹt. Người vận hành cần vệ sinh theo lịch, không bôi chất không phù hợp lên bề mặt dẫn hướng vì dầu có thể giữ bụi và làm cảm biến bẩn.
Servo chạy dọc bàn
Servo là nguồn chuyển động chính đưa đầu máy dọc theo ray. Bộ điều khiển ra lệnh tốc độ và chiều chạy, còn hệ servo quản lý chuyển động theo cấu hình đã lập. Máy có thể tăng tốc ở đoạn di chuyển, giảm tốc khi đến gần vị trí, dừng để in và đảo chiều ở cuối bàn.
Lợi ích của servo không chỉ nằm ở tốc độ. Khả năng kiểm soát gia tốc giúp hạn chế dừng giật, điều rất quan trọng khi đầu máy mang khung và mực. Dừng quá gấp làm mực dao động, khung rung và các mối liên kết nhanh lỏng. Tuy nhiên, servo chính xác vẫn cần bộ truyền ít rơ và ray thẳng. Nếu chi tiết cơ khí có khe hở, vị trí thật có thể thay đổi dù tín hiệu điều khiển lặp lại.
Công suất servo không được chọn chỉ theo chiều dài bàn. Cần xét tổng khối lượng đầu máy, cấu hình một bên hay hai bên, gia tốc, độ dốc hoặc ma sát của ray và số chu trình trong ca. Máy được gia công theo yêu cầu nên công suất cụ thể được xác nhận trong phương án kỹ thuật.
Cảm biến nhận vị trí in
Dọc theo hành trình, máy sử dụng cảm biến để nhận các vị trí cần làm việc. Mỗi điểm nhận phải được lắp chắc và đặt trong phạm vi cảm biến phát hiện ổn định. Khi có tín hiệu, bộ điều khiển chuyển sang bước dừng và cho phép chu trình đầu in hoạt động.
Vị trí cảm biến phải tương ứng với cữ đặt sản phẩm trên bàn. Nếu công nhân dịch cữ nhưng không cập nhật điểm nhận, máy dừng đúng theo cảm biến nhưng khung lại không nằm trên sản phẩm. Vì vậy, thay mẫu hàng phải đi kèm quy trình căn cữ, cảm biến và khung.
Các lỗi thường gặp gồm cảm biến bám mực, giá cảm biến bị va lệch, dây hoặc giắc lỏng, vật nhận cong và khoảng cách nhận không phù hợp. Cần kiểm tra đèn trạng thái hoặc tín hiệu trên bộ điều khiển khi căn máy. Không được nối tắt cảm biến chỉ để tiếp tục sản xuất khi chưa tìm nguyên nhân.
Cảm biến chống va chạm
Cảm biến chống va chạm phục vụ mục đích khác với cảm biến vị trí. Máy được bố trí cảm biến chống va chạm ở cả hai phía, nhờ đó vùng bảo vệ hoạt động theo cả chiều đi và chiều quay về. Lớp bảo vệ này đặc biệt cần thiết vì máy chạy dọc một hành trình dài, nơi công nhân, xe đẩy hoặc dụng cụ có thể đi vào đường chạy.
Cảm biến chống va chạm không biến khu vực thành hoàn toàn an toàn. Xưởng vẫn phải giữ lối đi rõ ràng, không đặt vật lên ray và không đứng trước máy. Nút dừng khẩn phải dễ tiếp cận. Trước ca, người phụ trách thử chức năng theo cách được hướng dẫn lúc bàn giao, không dùng cơ thể làm vật thử.
Khi máy dừng do chống va chạm, người vận hành phải xác định vật cản, kiểm tra đầu máy và dọn vùng chạy. Chỉ xóa cảnh báo sau khi nguyên nhân đã được xử lý. Nếu cảm biến liên tục kích hoạt mà không có vật cản, cần kiểm tra giá đỡ, dây tín hiệu và vùng nhận thay vì tắt chức năng.
Xi lanh điện cho đầu in
Máy không dùng khí nén. Các chuyển động nâng hạ, dao gạt và dao phủ sử dụng xi lanh điện. Bên trong cơ cấu, chuyển động quay của động cơ được biến thành chuyển động tịnh tiến. Bộ điều khiển có thể sắp xếp các xi lanh theo trình tự của chu trình in.
Không dùng khí nén giúp xưởng không phải bố trí máy nén, bộ lọc nước, van và ống khí dọc bàn. Lực và tốc độ không bị ảnh hưởng bởi áp suất khí chung của nhà xưởng. Tuy vậy, xi lanh điện vẫn cần chọn đúng tải, hành trình, tốc độ và chu kỳ làm việc. Nếu tải vượt thiết kế hoặc cơ cấu bị kẹt, motor và bộ truyền bên trong có thể quá tải.
Điểm giới hạn của xi lanh phải được cài để dao và khung không ép quá sâu. Sau khi thay khung hoặc dao, cần chạy từng bước ở tốc độ thấp. Không dùng tay giữ cơ cấu để kiểm tra khi máy còn cấp nguồn, bởi xi lanh có thể giữ lực ngay cả khi đang đứng yên.
Khung in và cơ cấu gá
Khung in mang lưới và hình đã chụp. Cơ cấu gá phải chống xê dịch trong cả lượt gạt và khi đầu máy tăng giảm tốc. Đồng thời, người vận hành cần tháo lắp thuận tiện vì quy trình nhiều màu sử dụng cùng một máy và thay khung cho từng màu.
Sau khi thay khung, phải căn chiều dọc, chiều ngang và góc xoay. Khoảng thoát lưới cần đủ để lưới tách sau dao nhưng không quá lớn. Nếu khung lệch hoặc khóa chưa chặt, vị trí cảm biến của máy vẫn đúng nhưng hình in sẽ sai.
Đơn hàng hai bên có thể dùng hai khung riêng hoặc một khung chung. Hai khung riêng cho phép hiệu chỉnh độc lập. Một khung chung phù hợp khi cần đồng bộ hai vùng, nhưng khung phải đủ cứng và lưới phải căng đều trên toàn khổ.
Dao gạt và dao phủ mực
Dao gạt tạo lực đưa mực qua lưới, còn dao phủ phân bố mực trước lượt in. Màn hình HMI cho phép cài riêng tốc độ gạt và tốc độ hồi mực. Cách tách này hữu ích vì chuyển động phủ không nhất thiết phải giống chuyển động in.
Các yếu tố cần kiểm soát gồm lưỡi dao, góc, lực hạ, tốc độ, hành trình, điểm đảo chiều và số lượt. Tăng lực không phải cách sửa mọi lỗi thiếu mực. Cần xem lưới, độ nhớt mực, mặt bàn và khoảng thoát lưới. Dao mòn tạo cạnh không đều và làm chất lượng thay đổi theo chiều rộng.
Điểm bắt đầu và kết thúc phải vượt đủ qua vùng hình nhưng không kéo hành trình dài không cần thiết. Hành trình thừa làm tăng thời gian và tiêu thụ pin. Hành trình quá ngắn khiến mép hình không nhận đủ mực.
Pin lithium và hệ thống cấp nguồn
Pin lithium được đặt trên máy và cấp điện cho hệ thống trong quá trình di chuyển. Sau một lần sạc đầy, máy có thể chạy khoảng tám giờ trong điều kiện sử dụng phù hợp. Thời gian thực tế thay đổi theo tải, tốc độ, số lần tăng giảm tốc, số lượt gạt và tần suất hoạt động của xi lanh điện.
Pin giúp loại bỏ dây nguồn kéo dọc bàn, giảm nguy cơ dây mắc vào ray hoặc người vận hành. Đổi lại, xưởng cần quản lý mức pin và sạc có kế hoạch. Đầu nối phải chắc, dây không cọ vào phần chuyển động và bộ sạc phải đúng với pin.
Khu vực sạc cần khô, thoáng và tránh nguồn nhiệt. Nếu pin phồng, nóng bất thường, có mùi hoặc vỏ hỏng, phải ngừng sử dụng và kiểm tra. Không tiếp tục chạy đến khi pin cạn khiến máy dừng giữa chu trình, bởi sản phẩm và đầu in có thể nằm ở trạng thái chưa hoàn tất.
Màn hình cảm ứng HMI
HMI dùng giao diện tiếng Việt và hiển thị các tham số của máy. Qua ảnh thực tế có thể xác nhận các nhóm cài đặt gồm vị trí dao, điểm bắt đầu và kết thúc, lực hạ dao, tốc độ dao gạt, tốc độ hồi mực, tốc độ motor, số lượt lặp, số lượng in tự động, thời gian trễ, khoảng dịch chuyển và giá trị bù dao.
Màn hình còn có lệnh chạy nhích tiến, chạy nhích lùi, lưu tham số và lựa chọn bộ thông số. Những chức năng này hỗ trợ căn máy trước khi chạy tự động. Các con số trong ảnh chỉ là cài đặt tại thời điểm chụp, không phải giá trị chuẩn cho mọi sản phẩm.
Hệ thống có màn hình đăng nhập bằng người dùng và mật khẩu để bảo vệ phần cài đặt. Xưởng nên giao quyền thay đổi tham số quan trọng cho người phụ trách. Mật khẩu không được công khai trong tài liệu quảng cáo hoặc dán cạnh máy.
Nút điều khiển vật lý
Bảng điều khiển có nút dừng khẩn và các nút thao tác nhanh như in tự động, dừng in và di chuyển theo bước. Nút vật lý cho phép phản ứng nhanh mà không phải chuyển trang HMI. Nhãn và trình tự chính xác phải được hướng dẫn khi bàn giao.
Dừng khẩn chỉ dùng cho tình huống cần dừng ngay. Sau khi nhấn, phải xử lý nguyên nhân rồi mới khôi phục. Không dùng nút dừng khẩn như công tắc tắt máy hằng ngày nếu quy trình có lệnh dừng bình thường.
Quy trình nhiều màu
Máy thực hiện đơn hàng nhiều màu bằng cách thay khung. Sau màu thứ nhất, sản phẩm được sấy theo quy trình, máy được vệ sinh hoặc chuẩn bị mực, sau đó lắp khung màu tiếp theo. Người vận hành căn chồng màu và in thử trước khi chạy cả bàn.
Thời gian thay khung là một phần của năng suất. Khóa khung thuận tiện, dấu chuẩn và bộ thông số đã lưu giúp rút ngắn thiết lập. Tuy nhiên, không được bỏ bước thử vì độ căng lưới, dao và mực giữa các màu khác nhau.
Vì sao bàn chuẩn quyết định hiệu quả?
Máy có thể lặp lại chuyển động nhưng sản phẩm nằm trên bàn. Nếu mặt bàn võng, kính chênh cao, ray lệch hoặc cữ không chắc, hình in vẫn sai. Bàn chuẩn giúp đầu máy chạy êm, cảm biến tương ứng đúng vị trí và dao giữ áp lực đều.
Khi bàn đạt chuẩn, máy có thể di chuyển và hoàn thành chu trình nhanh hơn thao tác thủ công. Nhịp máy không giảm do mệt mỏi, số lượt và hành trình được giữ ổn định. Đây là nền tảng để giảm sức lao động và cải thiện chi phí dài hạn.
Kiểm tra trước khi chạy tự động
- Kiểm tra pin, giắc, dây và mức năng lượng.
- Dọn sạch ray, lối chạy và hai đầu hành trình.
- Kiểm tra cảm biến vị trí và cảm biến chống va chạm.
- Xác nhận khung, dao và cữ sản phẩm đã khóa.
- Chạy nhích để kiểm tra điểm đầu, điểm cuối và chiều chuyển động.
- In thử một vị trí ở tốc độ thấp.
- Kiểm tra hình, độ phủ, chồng màu và khả năng tách lưới.
- Chỉ chuyển sang tự động sau khi mẫu đạt yêu cầu.
Kết luận
Máy in tự động chạy bàn là sự phối hợp giữa bàn và ray chuẩn, servo, cảm biến vị trí, cảm biến chống va chạm, xi lanh điện, pin lithium, khung–dao và HMI. Không một bộ phận riêng lẻ quyết định toàn bộ chất lượng. Khi được thiết kế đúng theo sản phẩm và vận hành đúng quy trình, máy giúp tăng tốc độ so với thao tác thủ công, giữ nhịp ổn định và tối ưu chi phí lâu dài.
Quay lại bài tổng hợp máy in lụa tự động chạy bàn để xem cách chọn cấu hình, ưu nhược điểm, quy trình khảo sát và chính sách bảo hành. Để được khảo sát theo bàn hiện có, liên hệ Đa Phương Thức qua Zalo hoặc điện thoại 0789 721 111.