HCMUTE: Thiết kế và chế tạo máy xếp, dán đáy thùng carton

Trong bối cảnh công nghiệp hóa hiện đại hóa, nhu cầu về máy xếp và dán đáy thùng carton ngày càng tăng. Các doanh nghiệp cần giải pháp đóng gói tự động để tăng năng suất, giảm chi phí nhân công và nâng cao chất lượng sản phẩm. Việc đóng gói thủ công tốn nhiều thời gian, dễ xảy ra sai sót, và không đáp ứng được nhu cầu sản xuất lớn. Máy xếp và dán đáy thùng carton tự động hóa giúp giải quyết những hạn chế này. Các loại máy hiện có trên thị trường thường có giá thành cao, không phù hợp với các doanh nghiệp vừa và nhỏ. Đề tài nghiên cứu này hướng đến việc thiết kế và chế tạo một máy xếp và dán đáy thùng carton có hiệu quả kinh tế cao, phù hợp với điều kiện của các doanh nghiệp Việt Nam. Đề tài nghiên cứu đề cập đến các loại máy có sẵn trên thị trường, phân tích ưu nhược điểm của từng loại như: máy dán thùng carton F44 Range, máy tự động dựng và dán đáy thùng carton GPK-40, máy tự động dựng và dán đáy thùng carton MK-CES4035N/A, máy tự động dựng và dán đáy thùng carton DKX-4540, và máy tự động dựng và dán đáy thùng carton MK-GB30. Mỗi loại máy đều có ưu điểm và nhược điểm riêng về tốc độ, công suất, kích thước thùng carton tương thích và giá thành.

Đề tài nghiên cứu tại HCMUTE tập trung vào việc thiết kế và chế tạo một máy xếp và dán đáy thùng carton hiệu quả, kinh tế. Công trình đã vận dụng kiến thức về khí nén, hệ thống hút chân không, và các cơ cấu truyền động. Thiết bị xếp và dán đáy thùng carton được thiết kế với mục tiêu đáp ứng các tiêu chuẩn về chất lượng và thẩm mỹ cao, đồng thời giảm thiểu chi phí sản xuất. Máy xếp và dán đáy thùng carton này sử dụng các xylanh đẩy bàn keo dán thùng, thùng đứng yên thay vì dùng băng tải. Đây là một điểm sáng tạo, giúp giảm chi phí và nâng cao hiệu quả hoạt động. Kết quả nghiên cứu bao gồm: báo cáo, bản vẽ thiết kế, và mô hình máy hoàn chỉnh. Mô hình máy đạt được 90% so với dự kiến, cho thấy tính khả thi của giải pháp này. Việc ứng dụng thành công giải pháp này có tiềm năng tiết kiệm đáng kể chi phí sản xuất cho các doanh nghiệp, đặc biệt là các doanh nghiệp vừa và nhỏ. Đề tài còn đề cập đến các khía cạnh như: tính toán thiết kế khung máy, cơ cấu dán, mạch điện điều khiển, và quá trình chế tạo, thử nghiệm. Các kết quả thử nghiệm cho thấy máy xếp và dán đáy thùng carton hoạt động ổn định, hiệu quả.

Phần này sẽ đi sâu vào phân tích chi tiết cơ cấu máy xếp và dán đáy thùng carton, bao gồm các bộ phận chính như: giác hút chân không, xylanh gấp đáy thùng, và cơ cấu dán. Mỗi bộ phận đều được thiết kế và tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu quả hoạt động. Việc lựa chọn vật liệu và các thông số kỹ thuật cũng được xem xét kỹ càng để đảm bảo độ bền và độ chính xác của máy. Cơ cấu máy xếp và dán đáy thùng carton được thiết kế một cách tối ưu để đảm bảo hoạt động trơn tru và hiệu quả. Các tính toán kỹ thuật được thực hiện dựa trên các nguyên lý cơ học, để đảm bảo sự hoạt động ổn định và đáng tin cậy của máy. Cơ cấu máy xếp và dán đáy thùng carton được thiết kế để dễ dàng bảo trì và sửa chữa, giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động của máy. Việc sử dụng các linh kiện chất lượng cao cũng góp phần đảm bảo tuổi thọ và độ bền của máy.

Phần này trình bày về mạch điện điều khiển máy xếp và dán đáy thùng carton, bao gồm việc lựa chọn các thiết bị điện, lập trình PLC và sơ đồ đấu nối. Việc lựa chọn các thiết bị điện cần đảm bảo độ tin cậy, khả năng chịu tải và phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của hệ thống. Mạch điện điều khiển máy xếp và dán đáy thùng carton được thiết kế để vận hành máy một cách tự động và an toàn. Lập trình PLC được thực hiện bằng phần mềm chuyên dụng để điều khiển các hoạt động của máy, bao gồm các chế độ tự động, thủ công và các chức năng giám sát. Sơ đồ đấu nối dây điện được thiết kế rõ ràng và chính xác để đảm bảo sự hoạt động ổn định và an toàn của hệ thống. Việc sử dụng PLC giúp cho việc điều khiển máy trở nên dễ dàng và linh hoạt hơn, đồng thời cho phép tích hợp với các hệ thống khác trong dây chuyền sản xuất. Mạch điện điều khiển máy xếp và dán đáy thùng carton được thiết kế với tính năng an toàn cao, giúp ngăn ngừa các sự cố có thể xảy ra trong quá trình vận hành.

Máy xếp và dán đáy thùng carton có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực sản xuất, đóng gói sản phẩm. Các doanh nghiệp có thể sử dụng máy này để tự động hóa quá trình đóng gói, giúp tăng năng suất, giảm chi phí nhân công và cải thiện chất lượng sản phẩm. Máy có thể được tích hợp vào dây chuyền sản xuất tự động, giúp tối ưu hóa toàn bộ quá trình sản xuất. Việc sử dụng máy xếp và dán đáy thùng carton giúp giảm thiểu rủi ro do lỗi vận hành thủ công, đảm bảo chất lượng sản phẩm đồng đều và đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng cao. Máy xếp và dán đáy thùng carton cũng giúp tăng tính cạnh tranh của doanh nghiệp trên thị trường, giúp doanh nghiệp tiết kiệm được nhiều chi phí nhân công, năng lượng và thời gian. Ngoài ra, máy xếp và dán đáy thùng carton còn góp phần bảo vệ môi trường bằng cách giảm thiểu lượng chất thải do đóng gói thủ công gây ra. Do đó, việc ứng dụng máy xếp và dán đáy thùng carton có ý nghĩa quan trọng đối với sự phát triển của các doanh nghiệp và nền kinh tế.

Đề tài nghiên cứu này có nhiều đóng góp quan trọng. Đầu tiên, đề tài cung cấp một giải pháp thiết kế và chế tạo máy xếp và dán đáy thùng carton hiệu quả, kinh tế, phù hợp với điều kiện của các doanh nghiệp Việt Nam. Thứ hai, đề tài đóng góp vào việc phát triển công nghệ tự động hóa trong ngành sản xuất, đóng gói. Thứ ba, đề tài là nguồn tài liệu tham khảo quý báu cho các sinh viên, nghiên cứu sinh trong lĩnh vực cơ khí chế tạo. Đề tài cũng góp phần nâng cao chất lượng đào tạo của HCMUTE, giúp sinh viên có cơ hội thực hành và áp dụng kiến thức vào thực tế. Cuối cùng, đề tài mang lại lợi ích kinh tế cho các doanh nghiệp bằng cách giảm chi phí sản xuất và tăng năng suất. Đóng góp của đề tài nghiên cứu này là rất đáng kể và có ý nghĩa thiết thực đối với sự phát triển kinh tế - xã hội của đất nước.