Thiết bị tự động lắp - vặn đầu xoắn cho bóng đèn LED

Trong sản xuất bóng đèn LED, có một khâu của dây chuyền vẫn phải làm bằng tay, đó là khâu vặn đầu đèn.

Việc đặt và vặn đầu xoắn kim loại vào vỏ bóng đèn LED thủy tinh có những khó khăn như phải kéo thẳng dây tiếp điện, đặt đầu xoắn đèn đúng khớp ren ban đầu của chuôi vỏ đèn, kiểm soát lực xoắn vặn,… Để gắn 1 đầu xoắn bóng đèn, cần ít nhất 4 người với năng suất trung bình của một nhân công là khoảng hơn 11 giây. Năng suất này không đáp ứng đầu ra của chuyền tự động. Ngoài ra, việc vặn tay sẽ làm chất lượng sản phẩm không đều, vặn không đủ chặt sẽ làm đầu đèn lỏng lẻo, tiếp điện không tốt. Ngược lại, khi vặn bằng tay quá chặt có thể làm rạn nứt cổ nhựa vỏ đèn.

Trước thực tế đó, Công ty Cổ phần Bóng đèn Điện Quang đã thực hiện đề tài "Hoàn thiện công nghệ và chế tạo thiết bị tự động lắp - vặn đầu xoắn E27 cho bóng đèn LED”. Theo KS Lê Xuân Nghiêm, Chủ nhiệm đề tài, giải pháp được đề ra là sử dụng robot để gắp đặt phôi, thực hiện thao tác vào nắp và xoắn, cũng như lấy sản phẩm ở lối ra.

Sau 2 năm nghiên cứu, Công ty đã hoàn thiện công nghệ và chế tạo thiết bị tự động có năng suất cao (17 - 18 sản phẩm/phút). Thiết bị gồm các khối (module): khối cấp phôi tự động; khối vận chuyển phôi tới trạm cấp phôi trên mâm; mâm quay để vận chuyển bóng đèn đến vị trí gắn đầu vặn kim loại; bộ phận kéo thẳng dây cấp điện của bóng đèn LED để xỏ đầu vặn qua; khối vặn đầu xoắn vào vỏ đèn có kiểm soát lực xoắn; cơ cấu gắp sản phẩm ra; băng tải phụ trợ và bộ điều khiển.

Toàn bộ các cơ cấu cơ khí thực hiện nhiệm vụ tại các trạm làm việc đều được thiết kế trên nền tảng công nghệ robot, tay gấp cơ khí, hoạt động đồng bộ nhờ bộ điều khiển trung tâm. Cùng với đó, nhóm nghiên cứu cũng xây dựng một phần mềm điều khiển để giám sát, vận hành toàn bộ quy trình liên quan. Phần mềm có thể được tùy chỉnh để phù hợp với công suất của công đoạn sản xuất trước đó, cũng như thiết lập thông số kỹ thuật cho từng trạm làm việc tương ứng với từng chủng loại đèn LED cần gia công.

Theo KS Nghiêm, thiết bị đã giúp nâng mức tự động hoá cho dây chuyền sản xuất bóng đèn LED đui xoáy; và có thể áp dụng để sản xuất nhiều chủng loại bóng đèn LED trên một máy. Thiết bị có thể được tích hợp với dây chuyền có sẵn, tiết kiệm diện tích. Giá thành thiết bị khoảng 500 triệu, chỉ bằng 50 - 60% giá nhập từ nước ngoài. Khâu vặn đầu đèn chỉ còn cần 1 người, thay vì 4-6 người như trước đây.

Đề tài đã được Sở KH&CN TPHCM nghiệm thu trong năm nay và hệ thống đã được lắp đặt cho dây chuyền sản xuất bóng đèn LED số 2 của Công ty TNHH MTV Công nghệ cao Điện Quang.