CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ Các dây chuyền công nghệ sản xuất hiện đại hiện nay thì gần như là hoàn toàn tự động hoặc bán tự động. Đặc biệt với các ngành nghề đòi hỏi độ chính xác cao và khử trùng tuyệt đối thì việc tham gia 100% của máy móc trong quá trình sản xuất sẽ đáp ứng được các tiêu chí về yêu cầu công nghệ. Trong đó có ngành sản xuất nước rửa chén, với đặc thù được sản xuất trên dây chuyền khép kín, đảm bảo vệ sinh.
Với các công nghệ cân đo định lượng chính xác, khâu đóng gói, chiết rót chai, thùng thành phẩm đảm bảo khử trùng. Có thể thấy các sản phẩm tiêu dùng hiện nay phần lớn được chứa đựng trong các bao bì dạng chai lọ nhất là trong ngành thực phẩm và hóa mỹ phẩm ví dụ như: bia, rượu, nước giải khát, dầu gội đầu, nước rửa chén, bột giặt v.v…, với nhiều ưu điểm nổi trội như giá thành hạ, cứng cáp, tính thẩm mỹ cao, dễ sản xuất. Cũng chính vì lý do này các hệ thống máy chiết rót, đóng chai tự động được sử dụng rất rộng rãi với nhiều chủng loại khác nhau 1. TỔNG QUAN VỀ TOÀN BỘ DÂY CHUYỀN Dây chuyền được kết hợp giữa các khâu dán nhãn, định mức, chiết rót, đóng nắp, đóng thùng bán tự động.
Mỗi khâu là một máy được ghép với nhau thành dây chuyền. Công nhân chỉ tham gia vào một số công đoạn như xếp chai trên các băng truyền, đóng thùng và vận hành máy thông qua các giao diện. Các máy đều có 2 chế độ hoạt động auto / manual giúp người sử dụng có thể kiểm tra hoạt động của các chức năng. 5 BÁO CÁO THỰC TẬP Tủ điều khiển trung tâm sử dụng PLC: mạch điều khiển toàn bộ hệ thống định mức và chiết rót.
Bảng điều khiển sử dụng các công tắc và nút ấn khi có sự cố xảy ra hệ thống ngắt điện hoàn toàn tự động.1 Máy chiết rót Hiện nay có khá nhiều công nghệ chiết nước vào chai, tùy loại chất lỏng sẽ có cách chiết rót khác nhau như: chất lỏng cô đặc, nước có gaz, nước không gaz. Định lượng sản phẩm lỏng là chiết một thể tích nhất định sản phẩm lỏng và rót vào trong chai, bình, lọ, v. Định lượng sản phẩm lỏng bằng máy được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành sản xuất thực phẩm. Khi định lượng bằng máy thì cải thiện được điều kiện vệ sinh, đảm bảo được năng suất cao và định lượng sản phẩm một cách chính xác.
Hiện nay với công nghệ hiện đại, rất nhiều quy trình công nghiệp được tự động hóa. Trong đó dây chuyền chiết rót và đóng nút chai tự động là một trong những hệ thống được sử dụng rất phổ biến và rộng rãi. Một hệ thống sản xuất các chất lỏng đóng chai thường được phân chia thành nhiều khâu nối tiếp nhau. Một quy trình khép kín có thể được mô tả như sau: 6 BÁO CÁO THỰC TẬP Hình 1.1: Máy chiết rót tự động Từ khâu cấp chai, các chai được đưa vào hệ thống băng tải, trước tiên chai được cho qua hệ thống rửa.
Chai dùng trong hệ thống đóng chai thường là chai thành phẩm, nên thường tại khâu này chỉ qua súc rửa để làm sạch bụi. Sau khi được rửa sạch, các chai được băng tải đưa đến hệ thống rót liệu, tới vị trí rót, để đảm bảo có thể bố trí các cơ cấu cơ khí để kẹp giữ chai. Tại đây, chất lỏng được chiết vào chai theo các phương pháp khác nhau, chiết đẳng áp, chiết đẳng tích, chiết định lượng… Khi chiết xong, chai được băng tải vận chuyển đến vị trí đóng nút hoặc đóng nắp. Cơ cấu đóng có thể là xi lanh khí nén (với nút dập) hoặc motor (với nút vặn).
Sau khi đóng nút (nắp) xong, là khâu dán nhãn. Cơ cấu bôi kéo dính được gắn ngay trên băng tải và bố trí tiếp tuyến sao cho tì vào mặt chai, ngoài chuyển động thẳng trên băng tải, chai còn chuyển động quay tròn do lực tì của cơ cấu bôi keo. Tương tự với cơ cấu cấp nhãn, chai sau khi bôi keo, quay tròn, cuốn băng giấy nhãn 1 vòng quanh chai. Khâu cuối cùng là khâu kiểm tra và đóng gói sản phẩm.
Khâu kiểm tra bao gồm 1 loạt các cảm biến để kiểm tra chất lượng sản phẩm (đủ định mức, đóng 7 BÁO CÁO THỰC TẬP nút, dán nhãn đạt yêu cầu…) sau khi kiểm tra sẽ qua cơ cấu phân loại, 1 tay gạt sẽ loại bỏ chai sang 1 băng tải khác. Các chai đạt tiêu chuẩn sẽ qua khâu đóng gói, chai được xếp thành khối nhờ các tay máy gạt và nâng hạ. Như vậy toàn bộ quy trình công nghệ chiết rót, đóng nút chai được tự động hóa hoàn toàn, với đầu vào là nguyên liệu và chai rỗng, đầu ra là sản phẩm có thể đem bán trực tiếp. Các phương pháp định lượng chủ yếu gồm có: Định lượng bằng bình định mức: chất lỏng được định lượng chính xác nhờ bình định mức trước khi rót vào chai.
Định lượng bằng chiết tới mức cố định: chất lỏng được chiết tới mức cố định trong chai bằng cách chiết đầy, sau đó lấy khối thể tích bù trừ ra khỏi chai; khi đó mức lỏng trong chai sẽ sụt xuống một khoảng như nhau bất kể thể tích của các chai có bằng nhau hay không. Ngoài ra còn sử dụng ống thông hơi, chất lỏng được chiết tới khi ngập miệng ống thông hơi sẽ dừng lại. Phương pháp này có độ chính xác không cao, tuỳ thuộc độ đồng đều của chai. Định lượng bằng cách chiết theo thời gian: cho chất lỏng chảy vào chai trong khoảng thời gian xác định, có thể xem như thể tích chất lỏng chảy là không đổi.
phương pháp này chỉ áp dụng cho các sản phẩm có giá trị thấp, không yêu cầu độ chính xác định lượng. Các phương pháp chiết rót sản phẩm gồm có : Phương pháp rót áp suất thường: chất lỏng tự chảy vào trong chai do chênh lệch về độ cao thủy tĩnh. Tốc độ chảy chậm nên chỉ thích hợp với các chất lỏng ít nhớt. Phương pháp rót chân không: Nối chai với một hệ thống hút chân không, chất lỏng sẽ chảy vào trong chai do chênh áp giữa thùng chứa và áp suất trong chai.
Lượng chất lỏng chảy vào chai thông thường cũng được áp dụng phương pháp bù trừ hoặc chiết đầy chai. 8 BÁO CÁO THỰC TẬP Phương pháp rót đẳng áp: Phương pháp này được áp dụng cho các sản phẩm có gas như bia, nước ngọt. Trong khi rót, áp suất trong chai lớn hơn áp suất khí quyển nhằm tránh không cho ga (khí CO2) thoát khỏi chất lỏng. Với phương pháp rót đẳng áp thông thường, người ta nạp khí CO2 vào trong chai cho đến khi áp suất trong chai bằng áp suất trong bình chứa, sau đó cho sản phẩm từ bình chứa chảy vào trong chai nhờ chênh lệch độ cao.
Máy định mức, chiết rót sản phẩm lỏng gồm nhiều cơ cấu rót, mỗi cơ cấu rót được bố trí chiết cho 1 chai. Các cơ cấu rót có thể được bố trí thẳng hàng, làm việc cùng lúc (máy chiết có cơ cấu chiết thẳng) hoặc bố trí trên bàn quay, làm việc tuần tự (máy chiết bàn quay) như hình bên dưới: Hình 1.2: Máy chiết rót bàn quay 9 BÁO CÁO THỰC TẬP Hình 1.3: Máy chiết rót nước rửa chén 1.2 Máy đóng nắp chai Máy đóng nắp chai được ứng dụng rộng rãi trong ngành sản xuất đồ uống, thực phẩm, mỹ phẩm và hóa chất công nghiệp. Máy có tác dụng đóng bao kín các loại chai thủy tinh, nhựa, đảm bảo việc niêm phóng kín, không rò rỉ chất lỏng ra ngoài. Nắp chai được dẫn từ thùng chứa xuống đường dẫn đồng thời được xếp đúng chiều, chai nước được đưa vào vị trí dập nắp và cố định để hệ thống dập nắp hoạt động.
Sau khi dập nắp chai sẽ được đưa tới bộ phận vặn nắp để chắc chắn rằng tất cả các nắp phải được đóng kín. 10 BÁO CÁO THỰC TẬP Hình 1.4: Máy đóng nắp và chiết rót tích hợp 1.3 Máy đóng thùng Các máy đóng thùng chai hiện nay rất đa dạng từ thô sơ tới cực kỳ hiện đại. Tùy theo dạng sản phẩm sẽ có cách đóng gói khác nhau. Với chai lọ thủy tinh dễ vỡ hay các chai có dung tích lớn thường được đóng thùng bằng cánh tay Robot.
Phương pháp này hiện đại và chính xác nhất, đảm bảo chống va đập làm hư sản phẩm. Số lượng sản phẩm phụ thuộc vào kích thước thùng chứa, số lượng chai gắp trong một lần cũng dễ dàng cài đặt, ví dụ như để đóng két cho bia chai thì mỗi lần cánh tay robot có thể gắp 20 chai. Dây chuyền đóng thùng gồm 2 băng tải, một băng tải đưa sản phẩm đến tay gắp, một băng vận chuyển thùng, hai băng tải đặt ngang nhau. Bộ phận gắp chai được điểu khiển đồng bộ bằng khí nén.
11 BÁO CÁO THỰC TẬP Hình 1.5: Bộ phận gắp chai vào thùng Hình 1.6: Cánh tay robot đóng thùng 12 BÁO CÁO THỰC TẬP Với các loại chai nhỏ và khó vỡ thì thường dùng phương pháp đóng thùng kiểu “Drop” hệ thống có hai băng tải, một băng tải chở sản phẩm chai ở phía trên, băng tải chứa thùng phía dưới, khi số chai chạy vào khung đủ số lượng thì phần đáy của khung mở ra để toàn bộ chai trong khung rơi xuống thùng, các chai rơi xuống thùng đồng thời thùng được hạ xuống để giảm lực tác động vào đáy chai, cách đóng thùng này nhanh và đơn giản hơn dùng cánh tay Robot.7: Máy đóng thùng kiểu Drop Packer Hình 1.8: máy đóng thùng trong nhà máy Vico 13 BÁO CÁO THỰC TẬP 1.4 Máy dán nhãn Hiện nay, theo quy định của pháp luật, tất cả những sản phẩm được làm ra đều cần phải có những nhãn mác, mã vạch chuẩn theo quy định để thực hiện quản lý sản phẩm tốt nhất. Thực hiện quản lý giám sát chất lượng cho từng sản phẩm theo những thông tin được ghi trên nhãn mác như thành phần, công dụng hay định lượng đặc biệt với những cơ sở sản xuất dược phẩm là điều cần thiết và không thể bỏ qua. Cung cấp những thông tin chi tiết về sản phẩm như thành phần, công dụng, cách sử dụng, hạn sử dụng, nguồn gốc,….để giúp người dùng thấy được sản phẩm có phù hợp với mình không, lựa chọn được sản phẩm phù hợp. Thực hiện in nhãn mác, logo của cơ sở sản xuất giúp truyền thông và quảng bá thương hiệu của sản phẩm và công ty đến người dùng để đẩy mạnh sản xuất, phát triển kinh doanh.
Do vậy, bắt buộc nhà sản xuất nên có những thiết bị máy dán nhãn phù hợp với sản phẩm do cơ sở sản xuất ra nhằm đảm bảo được chất lượng cho sản phẩm.