Sáng kiến ngộ nghĩnh trong xưởng cơ khí – Cơ cấu dọn phoi nhựa

Các nhà máy chế tạo máy CNC cứ mãi luôn tìm cách làm cho máy chạy chính xác hơn, tốc độ cao hơn ,cứng vững hơn,…để làm tăng năng suất. Họ lại không để ý đến những cái được cho là tiểu tiết nhưng lại làm trở ngại rất lớn cho sản xuất.

Haas và Fadal của Mỹ là những hãng đã mắc phải khuyết điểm này. Coolant tank của máy nằm rời bên ngoài, nước làm nguội chảy xuống sàn sẽ chảy thông qua lưới ở sàn để xuống bồn chứa.

Khi gia công kim loại, chip (phoi) kim loại có hình xoắn ốc và cứng nên khi chip bao phủ lưới vẫn còn các khe hở để nước làm nguội chảy xuyên qua mà xuống bồn. Nhưng khi gia công nhựa thì chip nhựa là những sợi mỏng, bị lực đè lên của những chip khác và của nước làm nguội sẽ bịt kín lổ của lưới, dẫn đến nước làm nguội sẽ tụ đầy trong máy mà không chảy xuống bồn. Cái bơm bây giờ sẽ rít lên ghê rợn vì chỉ đang hút không khí, còn dụng cụ cắt không có đủ nước làm nguội nên nóng lên đồng thời sẽ làm nóng chảy miếng nhựa đang gia công.

Cho nên có khi chạy một lát thì lại phải ngừng để quét chip ra khỏi lưới. Sơ ý thì hỏng cả miếng nhựa. Vừa phí thời gian, vừa phí vật liệu.

Chúng tôi cũng đã nhiều lần phàn nàn nên sau này Haas làm thêm một cơ cấu quét chip để bán như một option. Tuy nhiên cũng rất đắt tiền và cồng kềnh.

Vừa rồi xưởng của tôi có làm một loạt hàng nhựa,cứ mỗi lần cắt xong một sản phẩm thì trong máy như thế này đây

Hình 1

Còn đây là chỗ lưới thoát nước

Hình 2

Lỗ bị bịt kín như thế này

Hình 3

Vấn đề là như vậy.

Để giải quyết, thoạt đầu tôi định chế một bộ phận như cái gạt nước ở kiếng xe hơi để gạt chip ở lưới, bộ phận này có thể đến tháo gỡ ở các nghĩa địa xe hơi. Nhưng rồi lại thấy nhiêu khê quá vì tôi không rành về cơ điện nên phải nghĩ cách khác.

Sau khi loại trừ phương án chế bằng cây gạt nước kiếng xe ô tô, tôi đứng tần ngần nhìn cái máy một hồi thì chợt lóe lên một ý tưởng.

Các bạn xem lại hình này nhé

Hình 4

Đây là chip conveyor, bạn nào dùng máy CNC rồi đều biết nó dùng để đùn phoi ra ngoài.

Cái này cũng giống như trục xoắn trong máy ép nhựa đều dựa trên nguyên tắc vận hành của Archimedes Screw

Hình 5: Archimedes Screw

Trong máy CNC thì chip conveyor quay rất chậm. Như vậy, ta có thể dùng nó để vận hành cơ cấu gạt phoi. Tôi không biết độ xoắn của cái ruột gà này là bao nhiêu nên thử bằng cách đặt một cái que vào thì thấy cứ mỗi vòng quay thì que bị đẩy lệch khoảng 45 độ.

Vậy là xong, ý tưởng đã thành hình trong đầu, tôi bắt đầu gia công cần gạt. Trước hết là chọn vật liệu, nhựa là tốt nhất vì sẽ không mài mòn sàn máy. Sẵn có trong shop là Delrin, nhựa chuyên dùng cho bearing. Loại thứ hai là Polycarbonate, có độ bền rất cao, cánh cửa trong suốt của máy CNC chính là bằng Polycarbonate. Tôi quyết định dùng Polycarbonate vì nó rẻ tiền hơn Delrin.

Viết một chương trình nhỏ, chỉ nửa giờ sau là có nó đây, cái quạt 8 cánh, giữa có lỗ lớn hơn trục để dễ xoay:

Hình 6

Sẵn mấy lỗ thoát nước , tôi ta rô một lỗ ren rồi bắt cái quạt 8 cánh này xuống. Chiều dài của mỗi cánh tôi đã tính trước sao cho mỗi lần cây ruột gà xoắn một vòng thì sẽ đẩy một cánh, cánh kế tiếp sẽ đi đến vị trí chuẩn bị. Dùng con bù long bắt xuống sàn, cho chip conveyor chạy. Ngon lành 

Các bạn để ý trong hai hình dưới đây ,cánh quạt có vạch đỏ đã di chuyển sau một vòng xoắn.

Hình 7

Hình 8

Bây giờ phải làm sao cho nó chạy tự động theo ý mình. Bình thường người ta ít khi cho chip conveyor chạy liên tục trong khi đang gia công vì nó cũng khá ồn và đôi khi cũng chẳng có bao nhiêu phoi để mà phải đẩy liên tục như vậy. Cho nên tôi để ý khoảng thời gian cần thiết phải cho chip conveyor chạy rồi thêm vào dòng lệnh hiện hành lệnh M31 để ON nó lên. Cây xoắn đẩy phoi ra thì cứ đẩy nhưng cũng đồng thời làm quay tay gạt phoi để nước rút qua lỗ.

Khi thấy đủ rồi thì tôi thêm vào dòng lệnh hiển thị lúc đó lệnh M33 để OFF nó đi (lệnh M ON OFF này có thể tùy máy mà có khác biệt).

Cực kỳ đơn giản phải không các bạn.

Nhờ có cái này mà máy được chạy liên tục, không phải ngừng máy mỗi giờ để tốn 5, 10 phút quét cho sạch phoi. Lợi không biết bao nhiêu tiền.

Tuy nhiên còn một điều tôi chưa thỏa mãn là vì các cánh quạt này cũng sẽ đồng thời ép phoi xuyên qua lỗ nhiều hơn bình thường. Tuy bồn chứa bên dưới được thiết kế có nhiều ngăn thông nhau để khỏi bị đầy phoi cả bồn, nhưng lâu lâu cũng phải moi phoi ở ngăn đầu tiên ra.

Lần sau tôi sẽ thay thế mấy cánh quạt này bằng mấy cái bót chà răng, chắc chắn sẽ ổn.

Tôi đem ý tưởng này chia sẽ với những người bạn, có người trong hãng mấy chục cái máy Haas, lâu nay cũng rất đau khổ vì chuyện nghẹt phoi này. Họ rất mừng,cũng có người hỏi tôi sao không bán ý tưởng,tôi chỉ cười 

Mong rằng cái gạt phoi này sẽ giúp cho công việc của các bạn được thuận tiện hơn, nhất là các bạn nào đang làm việc ở Mỹ, nơi mà mấy Haas chiếm đa số.

sv @ MES Lab.

Topic gốc trên Diễn đàn MES Lab.