Báo Cáo Nghiên Cứu Thiết Kế và Chế Tạo Máy Làm Bánh Truyền Thống Việt Nam

Tài liệu nghiên cứu Đề tài nghiên cứu thiết kế và chế tạo máy làm bánh truyền thống việt nam, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên sâu về .

• Tác giả: Lê Thanh Phương
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thanh Tân
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Cơ Điện Tử
• Đề tài: Nghiên Cứu, Thiết Kế Và Chế Tạo Máy Làm Bánh Truyền Thống Việt Nam
• Loại tài liệu: báo cáo
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
• 1.2. Lý do chọn đề tài
• 1.3. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
• 1.4. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
• 1.5. Giới hạn của đề tài
• 1.6. Phương pháp nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ LÀM BÁNH GIÒ
• 2.1. Giới thiệu
• 2.2. Các nguyên liệu chính
• 2.3. Nhân làm bánh
• 2.4. Các bước làm bánh giò thủ công
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ CHO MÁY LÀM BÁNH GIÒ TỰ ĐỘNG
• 3.1. Phương án thiết kế
• 3.2. Phân tích quá trình làm bánh giò trong thực tế
• 3.3. Xác định thông số kỹ thuật ban đầu
• 3.4. Xây dựng nguyên lý cho từng trạm
• 3.5. Công suất động cơ
• 4. CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ ĐIỀU KHIỂN
• 4.1. Hệ thống điều khiển
• 4.2. Cấu trúc hệ thống điều khiển
• 4.3. Thiết kế hệ thống điều khiển khí nén
• 4.4. Thiết kế hệ thống điện
• 4.5. Các thiết bị điện sử dụng trong hệ thống
• 4.5.1. PLC MISUBISHI FX2N – 80MR
• 4.5.2. Van Solenoid 5 cửa 2 vị trí Airtac
• 4.6. Giải thuật điều khiển và chương trình PLC
• 4.6.1. Chương trình điều khiển PLC
• 5. CHƯƠNG 5: THỰC HIỆN VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
• 5.1. Xây dựng mô hình
• 5.2. Hệ thống cơ khí
• 5.3. Hệ thống điều khiển
• 5.4. Đánh giá tổng quan
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC HÌNH ẢNH

Tóm tắt

I. Tổng quan về Nghiên Cứu Thiết Kế Máy Làm Bánh Truyền Thống Việt Nam

Nghiên cứu thiết kế máy làm bánh truyền thống Việt Nam là một lĩnh vực đang thu hút sự quan tâm lớn từ các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp. Với sự phát triển của công nghệ, việc áp dụng máy móc vào sản xuất bánh không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn nâng cao chất lượng sản phẩm. Bánh truyền thống Việt Nam như bánh giò, bánh bao, bánh chưng đang được sản xuất với quy mô lớn hơn nhờ vào các thiết bị hiện đại.

1.1. Tình hình nghiên cứu máy làm bánh trong và ngoài nước

Hiện nay, nhiều quốc gia đã phát triển các loại máy làm bánh tự động, giúp giảm thiểu sức lao động và tăng năng suất. Tại Việt Nam, các nghiên cứu về máy làm bánh truyền thống vẫn còn hạn chế, đặc biệt là bánh giò.

1.2. Ý nghĩa của việc nghiên cứu máy làm bánh truyền thống

Việc nghiên cứu và phát triển máy làm bánh truyền thống không chỉ giúp bảo tồn văn hóa ẩm thực mà còn tạo ra cơ hội kinh doanh cho các hộ gia đình. Điều này góp phần nâng cao giá trị kinh tế cho ngành thực phẩm.

II. Những thách thức trong thiết kế máy làm bánh truyền thống Việt Nam

Mặc dù có nhiều tiềm năng, nhưng việc thiết kế máy làm bánh truyền thống Việt Nam cũng gặp không ít thách thức. Các vấn đề như chi phí đầu tư, công nghệ chế tạo và yêu cầu về chất lượng sản phẩm là những yếu tố cần được xem xét kỹ lưỡng.

2.1. Chi phí đầu tư và công nghệ chế tạo

Chi phí đầu tư cho máy móc hiện đại có thể cao, điều này khiến nhiều hộ kinh doanh nhỏ gặp khó khăn trong việc tiếp cận công nghệ mới. Cần có các giải pháp tài chính hợp lý để hỗ trợ.

2.2. Yêu cầu về chất lượng sản phẩm

Chất lượng bánh truyền thống phải được đảm bảo, điều này đòi hỏi máy móc phải hoạt động ổn định và hiệu quả. Việc kiểm soát chất lượng trong quá trình sản xuất là rất quan trọng.

III. Phương pháp thiết kế máy làm bánh truyền thống hiệu quả

Để thiết kế máy làm bánh truyền thống hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp khoa học và công nghệ hiện đại. Việc nghiên cứu quy trình sản xuất và các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bánh là rất cần thiết.

3.1. Nghiên cứu quy trình sản xuất bánh

Quy trình sản xuất bánh truyền thống bao gồm nhiều bước, từ chuẩn bị nguyên liệu đến gói bánh và hấp. Mỗi bước cần được tối ưu hóa để đảm bảo hiệu suất cao nhất.

3.2. Ứng dụng công nghệ hiện đại trong thiết kế

Sử dụng công nghệ CAD/CAM trong thiết kế máy móc giúp tạo ra các sản phẩm chính xác và tiết kiệm thời gian. Điều này cũng giúp giảm thiểu sai sót trong quá trình sản xuất.

IV. Ứng dụng thực tiễn của máy làm bánh truyền thống

Máy làm bánh truyền thống không chỉ được sử dụng trong các cơ sở sản xuất lớn mà còn có thể áp dụng cho các hộ gia đình. Việc sử dụng máy móc giúp nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, đồng thời giảm bớt gánh nặng lao động.

4.1. Tăng năng suất sản xuất

Máy làm bánh giúp tăng năng suất sản xuất lên gấp nhiều lần so với phương pháp thủ công. Điều này giúp đáp ứng nhu cầu thị trường ngày càng cao.

4.2. Đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm

Sử dụng máy móc trong sản xuất bánh giúp đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm, giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm trong quá trình chế biến.

V. Kết luận và tương lai của máy làm bánh truyền thống Việt Nam

Nghiên cứu và phát triển máy làm bánh truyền thống Việt Nam là một hướng đi cần thiết để bảo tồn văn hóa ẩm thực và nâng cao giá trị kinh tế. Tương lai của ngành này sẽ phụ thuộc vào việc áp dụng công nghệ mới và cải tiến quy trình sản xuất.

5.1. Hướng đi phát triển bền vững

Cần có các chính sách hỗ trợ cho các doanh nghiệp nhỏ trong việc đầu tư vào công nghệ mới, từ đó phát triển bền vững cho ngành sản xuất bánh.

5.2. Khả năng mở rộng thị trường

Với sự phát triển của công nghệ, khả năng mở rộng thị trường cho các sản phẩm bánh truyền thống là rất lớn. Cần có chiến lược marketing hiệu quả để giới thiệu sản phẩm đến tay người tiêu dùng.

Nội dung chính

Nghiên Cứu, Thiết Kế Và Chế Tạo Máy Làm Bánh Truyền Thống Việt Nam: Bước Đột Phá Tự Động Hóa Sản Xuất Bánh Giò

---

Tóm tắt nghiên cứu (200-250 từ)

• Câu hỏi nghiên cứu chính: Làm thế nào để cơ giới hóa và tự động hóa toàn diện quy trình làm bánh giò truyền thống – một món ăn dân gian có cấu trúc phức tạp gồm lá gói mềm, hỗn hợp bột sánh lỏng và nhân đa thành phần – nhằm nâng cao năng suất và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm?
• Phương pháp tiếp cận: Đề tài nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật Cơ điện tử tích hợp: phân tích động học quy trình thủ công, thiết kế cơ cấu 3D trên phần mềm SolidWorks, chế tạo hệ thống module 6 trạm làm việc trên mâm xoay phân độ, kết hợp hệ thống dẫn động khí nén và mạch điều khiển thông minh sử dụng PLC Mitsubishi FX2N-80MR phối hợp vi điều khiển Arduino Mega 2560.
• Phát hiện & Kết quả nổi bật: Nhóm nghiên cứu đã thiết kế và chế tạo thành công mô hình máy làm bánh giò tự động hoàn chỉnh với năng suất định mức 30 giây/bánh (tương đương 120 bánh/giờ). Hệ thống thực hiện chính xác các thao tác: gắp 2 lớp lá chuối vuông góc bằng chân không, định lượng bột sánh (70g đáy và 60g phủ), dập phễu tạo khoang nhân, cấp nhân thịt và trứng cút chống kẹt, cùng cơ cấu gấp 4 mép lá hoàn chỉnh trên diện tích làm việc dưới 2m².
• Hàm ý thực tiễn: Nghiên cứu mở ra hướng đi khả thi trong việc công nghiệp hóa các ngành nghề ẩm thực cổ truyền, giúp giải phóng sức lao động nặng nhọc, chuẩn hóa chất lượng sản phẩm và giảm giá thành sản xuất cho các cơ sở chế biến thực phẩm quy mô vừa và nhỏ.

---

Bối cảnh và tầm quan trọng (300-350 từ)

Nền văn hóa ẩm thực Việt Nam nổi tiếng thế giới với kho tàng hơn 60 loại bánh cổ truyền như bánh chưng, bánh tét, bánh bao, bánh gai, bánh giò... Trước đây, các loại bánh này chủ yếu được làm thủ công trong các dịp lễ Tết; ngày nay, nhu cầu tiêu dùng thường nhật của người dân tăng trưởng mạnh mẽ, kéo theo yêu cầu cấp thiết về nguồn cung số lượng lớn và đồng đều về chất lượng.

Tuy nhiên, thực trạng sản xuất bánh truyền thống tại nước ta hiện nay vẫn phụ thuộc phần lớn vào phương thức thủ công nhỏ lẻ, tốn nhiều nhân công, năng suất thấp và khó kiểm soát nghiêm ngặt các tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm. Mặc dù trên thị trường thế giới và trong nước đã xuất hiện một số dây chuyền tự động sản xuất bánh bao hay bánh chưng công nghiệp, nhưng các hệ thống này thường rất cồng kềnh, chi phí đầu tư hàng trăm triệu đến hàng tỷ đồng và không tương thích với quy trình chế biến đặc thù của bánh giò.

Bánh giò là món ăn truyền thống có độ phức tạp kỹ thuật cơ học rất cao: vỏ bánh làm từ hỗn hợp bột gạo tẻ và bột năng đã nấu chín sánh đặc, nhân bánh gồm thịt xay nhuyễn trộn mộc nhĩ xào chín kết hợp cùng trứng cút trơn trượt, vỏ ngoài gói bằng nhiều lớp lá chuối héo có gân gồ ghề. Cho đến trước nghiên cứu này, chưa có bất kỳ công trình khoa học nào công bố giải pháp thiết kế máy làm bánh giò tự động.

Do đó, đề tài "Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy làm bánh truyền thống Việt Nam" (Mã số SV2020-32) do nhóm sinh viên Khoa Cơ khí Chế tạo máy – Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM thực hiện mang tính thời sự và thực tiễn sâu sắc. Công trình không chỉ giải quyết khoảng trống công nghệ trong chế biến thực phẩm dân tộc mà còn góp phần bảo tồn, phát triển giá trị văn hóa ẩm thực Việt trong kỷ nguyên công nghiệp 4.0.

---

Methodology và approach (350-400 từ)

Nghiên cứu áp dụng quy trình tiếp cận hệ thống, kết hợp chặt chẽ giữa khảo sát lý thuyết thực nghiệm, mô phỏng động học CAD/CAE và chế tạo mẫu thử cơ điện tử thực tế.

   [TRẠM 1]       [TRẠM 2]       [TRẠM 3]       [TRẠM 4]       [TRẠM 5]       [TRẠM 6]
   Gắp 2 lớp      Bơm định       Dập tạo phễu   Cấp nhân thịt  Bơm định       Gấp 4 mép
   lá chuối       lượng bột đáy  chống dính     xào & trứng    lượng bột phủ  lá chuối &
   (Chân không)   (70g - Van 3N) (Gia nhiệt/dầu)(DC Servo 180°)(60g - Van 3N) xả bánh

1. Phân rã quy trình công nghệ

Quy trình làm bánh giò được chuẩn hóa thành 3 giai đoạn:

• Giai đoạn tiền xử lý: Nấu bột đạt độ sánh nhớt tiêu chuẩn (tỷ lệ 4 phần bột gạo : 1 phần bột năng) và xào sơ chế nhân.
• Giai đoạn tạo hình tự động (trọng tâm của máy): Tự động hóa hoàn toàn trên hệ thống 6 trạm làm việc độc lập bố trí xung quanh một mâm xoay phân độ 6 vị trí.
• Giai đoạn hoàn thiện: Hấp chín bánh độc lập ngoài dây chuyền.

2. Thiết kế nguyên lý cơ cấu 6 trạm độc lập

• Trạm 1 (Gắp và cấp lá): Sử dụng hệ 3 xy lanh khí nén kết hợp cụm giác hút chân không chuyên dụng, lấy 2 lớp lá chuối từ 2 khay riêng biệt đặt vuông góc sống lá để tăng độ dai chống rách khi ép khuôn.
• Trạm 2 & Trạm 5 (Định lượng và cấp bột): Ứng dụng cơ cấu xy lanh hút - đẩy kết hợp van ba ngã xoay 45° điều hướng dòng bột sệt. Trong khay chứa tích hợp trục cánh khuấy quay ngược chiều dẫn động bởi động cơ DC để chống vón cục và hỗ trợ nạp bột. Trạm 2 cấp 70g bột đáy, Trạm 5 cấp 60g bột phủ bề mặt.
• Trạm 3 (Tạo phễu chứa nhân): Cụm đầu ép hình lăng trụ tù chuyển động tịnh tiến đứng, bề mặt phủ dầu chống bám dính để định hình khoang lòng bột.
• Trạm 4 (Cấp nhân kép): Thiết kế hộp cấp nhân định lượng phân tầng; trục vít khuấy thịt tốc độ 200 vòng/phút kết hợp cơ cấu xoay đảo chiều 180° bằng động cơ DC Servo giúp thả trứng cút và đùn nhân thịt chính xác, triệt tiêu ma sát gây kẹt vỡ.
• Trạm 6 (Gấp lá và xả thành phẩm): Kết hợp xy lanh chữ L gập mép đầu tiên cùng 3 cụm DC/RC Servo gập liên hoàn các mép đối diện và hai bên, sau đó lật cơ cấu nhả bánh ra khay chứa.

3. Thiết kế hệ thống điều khiển và truyền động

• Bộ điều khiển trung tâm là PLC Mitsubishi FX2N-80MR (xử lý logic, nhận tín hiệu cảm biến hành trình, điều khiển mạng van Solenoid 5/2 Airtac 4V120-06).
• Phối hợp vi điều khiển Arduino Mega 2560 đóng vai trò điều khiển vệ tinh cho hệ thống các servo góc gập mép lá.
• Mâm xoay truyền động bằng động cơ DC Servo 24VDC - 60W qua hộp giảm tốc tỉ số truyền 1:480 và bộ truyền bánh răng 1:5, định vị chính xác vị trí khuôn bánh.

---

Phát hiện chính (400-450 từ)

Quá trình thử nghiệm và đánh giá thực nghiệm mô hình máy làm bánh giò tự động đã mang lại 4 phát hiện kỹ thuật cốt lõi:

1. Cơ chế van 3 ngã rãnh trượt bù sai số định lượng chất lỏng phi Newton

Bột bánh giò sau khi đun là chất lỏng sệt có độ nhớt và tính dính bám cao. Việc sử dụng cơ cấu xi lanh hút - nén kết hợp van xoay 3 ngã có tay quay tạo rãnh trượt bù sai số hình học đã giải quyết triệt để vấn đề kẹt cơ khí khi chuyển góc quay 90°. Sai số định lượng khối lượng bột ở Trạm 2 (70g) và Trạm 5 (60g) đạt độ ổn định cao, không xảy ra hiện tượng rò rỉ hay nghẹt đường ống nhờ trục khuấy tơi liên tục.

2. Giải pháp gắp lá chuối tự nhiên bằng áp suất chân không hiệu chỉnh

Lá chuối tự nhiên có đặc tính không phẳng đồng nhất và nhiều gân lá gây lọt khí. Nghiên cứu phát hiện ra rằng việc xếp chồng 2 lớp lá có hướng gân vuông góc, kết hợp hiệu chỉnh áp suất hút chân không thích hợp tại 4 giác hút phân bổ đối xứng giúp cơ cấu nhấc và đưa lá vào khuôn đạt tỷ lệ chính xác trên 95%, hạn chế tối đa rách mép lá so với thao tác tay.

3. Phân tách và cấp đồng thời hai loại nhân dị thể

Thịt băm xào và trứng cút là hai thành phần có cơ tính hoàn toàn khác nhau. Hiện tượng trứng cút bị nứt vỡ hoặc kẹt buồng cấp do ma sát màng albumin đã được loại bỏ hoàn toàn bằng cơ chế hộc cấp nhân xoay hai chiều 180°. Khi servo quay ngược chiều kim đồng hồ, trứng cút tự do rơi xuống tâm phễu bột; khi đảo chiều, khoang khuyết gạt một lượng thịt xay định sẵn thả tiếp lên trên mà không làm biến dạng cấu trúc nhân.

4. Tối ưu hóa điều khiển lai ghép (Hybrid Control) và loại bỏ nhiễu cảm biến

Tại các không gian cơ khí chật hẹp (như cụm xy lanh trượt Trạm 1 và Trạm 2), việc lắp đặt công tắc hành trình vật lý dễ gây vướng víu dây dẫn và phát sinh lỗi kẹt tiếp điểm. Nghiên cứu đã chứng minh phương pháp chuyển đổi sang điều khiển thời gian trễ (Timer Software Logic) trên PLC kết hợp chu trình dừng mâm xoay 28 giây cho phép hệ thống hoạt động mượt mà, đồng bộ và giảm 40% độ phức tạp trong lắp ráp điện.

---

Đóng góp khoa học (250-300 từ)

• Đóng góp về mặt lý thuyết & phương pháp luận:

  • Công trình đã thiết lập mô hình tính toán cơ học và động học cho quá trình gia công, định lượng và định hình các vật liệu thực phẩm mềm, phi tuyến tính (bột hồ hóa, lá thực vật dẻo dai) – một lĩnh vực vốn ít tài liệu chuẩn hóa trong ngành chế tạo máy thực phẩm tại Việt Nam.
  • Đề xuất phương pháp phân rã quy trình thủ công truyền thống thành các chuỗi module thao tác độc lập, tạo tiền đề khoa học để tự động hóa các loại bánh gói lá khác như bánh chưng, bánh tét, bánh ít, bánh giò...

• Đóng góp về mặt kỹ thuật & thực tiễn ứng dụng:

  • Cung cấp giải pháp phần cứng hoàn chỉnh, chi phí thấp với kết cấu khung nhôm định hình modul hóa, sử dụng linh kiện công nghiệp phổ biến (PLC Mitsubishi, van Airtac, vi điều khiển ATmega).
  • Máy có kích thước nhỏ gọn (<2m²), tiêu thụ điện năng thấp (động cơ servo 60W), rất phù hợp để chuyển giao công nghệ cho các làng nghề truyền thống, cơ sở F&B vừa và nhỏ nhằm giải phóng sức lao động, nâng cao hiệu quả kinh tế và đáp ứng các tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm khắt khe.

---

Đối tượng quan tâm (200-250 từ)

Nghiên cứu mang lại giá trị tham khảo và ứng dụng thực tế cho nhiều nhóm đối tượng:

• Giảng viên, Nhà nghiên cứu & Sinh viên ngành Cơ điện tử / Tự động hóa: Là tài liệu tham khảo chất lượng về kỹ thuật tích hợp PLC - Khí nén - Vi điều khiển, thiết kế cơ cấu máy tự động phục vụ chế biến thực phẩm dân dụng.
• Chủ cơ sở sản xuất & Hộ kinh doanh bánh truyền thống: Nắm bắt giải pháp công nghệ mới để cơ giới hóa xưởng sản xuất, tăng năng suất gấp 3-5 lần so với làm thủ công, cắt giảm chi phí nhân công và kiểm soát chất lượng đồng đều.
• Doanh nghiệp chế tạo máy & Thiết bị thực phẩm: Có thể khai thác bản vẽ thiết kế, nguyên lý cấp bột/cấp nhân để thương mại hóa thành các dòng máy làm bánh tự động quy mô công nghiệp.
• Cơ quan quản lý an toàn thực phẩm & Khởi nghiệp nông sản: Thúc đẩy các mô hình chuẩn hóa quy trình chế biến thực phẩm bản địa theo tiêu chuẩn HACCP và ISO 22000.

---

FAQ – Các câu hỏi thường gặp (250-300 từ)

1. Điểm đột phá kỹ thuật lớn nhất của máy làm bánh giò này là gì?

Trả lời: Đột phá lớn nhất là việc xử lý thành công 3 bài toán cơ học phức tạp: gắp định hình 2 lớp lá chuối tự nhiên bằng chân không, định lượng bột sánh dẻo bằng van 3 ngã chống nghẹt, và cấp nhân kép (thịt xay + trứng cút) bằng cơ cấu xoay 180° không làm nát nguyên liệu.

2. Phương pháp định lượng bột bánh giò có gì đặc biệt so với máy làm bánh thông thường?

Trả lời: Bột bánh giò có độ dẻo quánh đặc thù. Máy sử dụng cánh khuấy đảo chiều liên tục trong khay để chống đông tụ, kết hợp xi lanh hút - nén đi qua van 3 ngã có rãnh trượt bù sai số, giúp phân liều chính xác (70g và 60g) mà không bị đọng bột.

3. Kết quả nghiên cứu có thể mở rộng (generalize) cho các loại bánh khác không?

Trả lời: Hoàn toàn có thể. Cụm trạm cấp bột, cấp nhân và cơ cấu mâm xoay phân độ có thể tùy chỉnh kích thước khuôn để ứng dụng cho sản xuất bánh bao, bánh ít trần, bánh giò nhân ngọt hoặc bánh bột lọc.

4. Hướng phát triển tiếp theo của đề tài là gì?

Trả lời: Tích hợp thêm module buộc dây lạt tự động ở trạm cuối, cải tiến khâu cấp lá chuối tự động hoàn toàn từ cuộn lá, và tích hợp buồng hấp đối lưu liên tục để khép kín chu trình từ nguyên liệu thô đến thành phẩm ăn liền.

5. Khả năng ứng dụng thương mại và giá thành máy như thế nào?

Trả lời: Với việc sử dụng các linh kiện tiêu chuẩn dễ thay thế và kết cấu gọn nhẹ (<2m²), chi phí chế tạo máy ở mức vừa phải, rất khả thi để triển khai tại các xưởng sản xuất thực phẩm gia đình và chuỗi cửa hàng ăn nhanh.

---

Kết luận (150 từ)

Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên "Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy làm bánh truyền thống Việt Nam" (Mã số SV2020-32) của nhóm tác giả Lê Thanh Phương, Nguyễn Trương Minh Long, Phạm Đức Phương (Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM) dưới sự hướng dẫn của ThS. Nguyễn Thanh Tân là một công trình cơ điện tử ứng dụng xuất sắc. Bằng việc kết hợp hài hòa giữa cơ khí chính xác, truyền động khí nén và điều khiển tự động PLC, công trình đã hiện thực hóa thành công một chiếc máy làm bánh giò tự động với năng suất 30 giây/bánh, vận hành ổn định và đảm bảo vệ sinh thực phẩm.

Trong tương lai, việc hoàn thiện thêm cơ cấu buộc lạt và tích hợp buồng hấp liên hoàn sẽ biến hệ thống thành một dây chuyền công nghiệp hoàn chỉnh. Đây là bước đệm quan trọng thúc đẩy quá trình hiện đại hóa ẩm thực dân tộc, đưa các món bánh truyền thống Việt Nam vươn xa trên thị trường trong nước và quốc tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY LÀM BÁNH TRUYỀN THỐNG VIỆT NAM Mà SỐ: SV2020-32 SKC 0 0 7 3 8 3 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2020 BÞ GIÁO DĀC VÀ ĐÀO T¾O TR¯àNG ĐH S¯ PH¾M Kþ THUÀT TPHCM BÁO CÁO TàNG K¾T ĐÀ TÀI NGHIÊN CĂU KHOA HàC CĀA SINH VIÊN NGHIÊN CĂU, THI¾T K¾ VÀ CH¾ T¾O MÁY LÀM BÁNH TRUYÀN THÞNG VIàT NAM SV2020 - 32 Chā nhiám đÁ tài: Lê Thanh Ph°¢ng TP Hß Chí Minh, 07/2020 BÞ GIÁO DĀC VÀ ĐÀO T¾O TR¯àNG ĐH S¯ PH¾M Kþ THUÀT TPHCM BÁO CÁO TàNG K¾T ĐÀ TÀI NGHIÊN CĂU KHOA HàC CĀA SINH VIÊN NGHIÊN CĂU, THI¾T K¾ VÀ CH¾ T¾O MÁY LÀM BÁNH TRUYÀN THÞNG VIàT NAM SV2020 - 32 Thußc nhóm ngành khoa học: SV thực hián : Lê Thanh Phương Nam, Nữ: Nam Dân tßc: Kinh Lớp, khoa: Cơ Khí Ch¿ T¿o Máy Năm thā: 4 /Sß năm đào t¿o: 04 Ngành học: CNKT Cơ Đián Tử Người hướng dẫn: ThS. Nguyßn Thanh Tân TP Hß Chí Minh, 07/2020 Mÿc lÿc CH¯¡NG 1: TàNG QUAN&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&1 1. Tình hình nghiên cău trong và ngoài n°ßc&&&&&&&&&&.

Máy làm bánh bao tā đßng (Mÿ)&&&&&&&&&&&. Dây chuyÁn làm bánh ch°ng tā đßng (Viát Nam)&&&&&5 1. Lý do chán đÁ tài&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&. Ý nghĩa thāc tißn cāa đÁ tài&&&&&&&&&&&&&&&&.

Mÿc tiêu nghiên cău đÁ tài&&&&&&&&&&&&&&&&&. Ph°¢ng pháp nghiên cău&&&&&&&&&&&&&&&&&&7 CH¯¡NG 2: C¡ Sâ LÝ THUY¾T VÀ BÁNH GIÒ&&&&&&&&&&&&8 2. Các nguyên liáu chính&&&&&&&&&&&&&&&&&&&. Nhân làm bánh&&&&&&&&&&&&&&&&&&&.

Các b°ßc làm bánh giò thā công&&&&&&&&&&&&&&&9 CH¯¡NG 3: THI¾T K¾ Hà THÞNG TRUYÀN ĐÞNG C¡ KHÍ CHO MÁY LÀM BÁNH GIÒ TĀ ĐÞNG&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&12 3. Ph°¢ng pháp thi¿t k¿&&&&&&&&&&&&&&&&&&&. Phân tích quá trình làm bánh giò trong thāc t¿&&&&&&&&. Xác đßnh thông sß kÿ thuÁt ban đầu&&&&&&&&&&&&&15 3.

Xây dāng nguyên lý cho từng tr¿m&&&&&&&&&&&&&. Công suất đßng c¢&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&.29 CH¯¡NG 4: THI¾T K¾ Hà THÞNG ĐIàN VÀ ĐIÀU KHIÂN&&&&&&. Há thßng điÁu khiÃn&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&31 4. Cấu trúc há thßng điÁu khiÃn&&&&&&&&&&&&&31 4.

Thi¿t k¿ há thßng điÁu khiÃn khí nén&&&&&&&&&&32 4. Thi¿t k¿ há thßng đián&&&&&&&&&&&&&&&&33 4. Các thi¿t bß đián sử dÿng trong há thßng&&&&&&&&&&&. PLC MISUBISHI FX2N – 80MR&&&&&&&&&&&.

Van Solenoid 5 cửa 2 vi5tri1 Airtac&&&&&&&&&&. GiÁi thuÁt điÁu khiÃn và ch°¢ng trình PLC&&&&&&&&&&. Ch°¢ng trình điÁu khiÃn PLC&&&&&&&&&&&&&38 CH¯¡NG 5: THĀC HIàN VÀ ĐÁNH GIÁ K¾T QUÀ&&&&&&&&&&. Xây dāng mô hình&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&.

Há thßng c¢ khí&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&. Há thßng điÁu khiÃn&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&. Dánh giá táng quan&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&.52 CH¯¡NG 6: K¾T LUÀN&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&.52 DANH MþC BÀNG BIÂU: Bảng 3.1 : Kích thước đßng cơ 24VDC - 60W&&&&&&&&&&&&&30 Bảng 5.1 : Thông sß há thßng máy làm bánh giò&&&&&&&&&&&&51 DANH MþC HÌNH ÀNH : Hình 1.1: Các lo¿i bánh trong nÁn văn hóa ẩm thực cổ truyÁn Viát Nam&&.2: Mô hình máy nghiÁn bßt g¿o&&&&&&&&&&&&&&&&.3: Khâu cấp bßt trong mßt dây chuyÁn sản xuất bánh ngọt&&&&&.4: Máy làm bánh bao tự đßng&&&&&&&&&&&&&&&&&.5: Mô hình máy làm bánh bao đầu tiên trên th¿ giới&&&&&&&&.6: Chân dung anh Ph¿m Khắc Tưởng chÿ nhân dây chuyÁn máy sản xuất bánh chưng&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&.7: Khâu ép nhân bánh chưng&&&&&&&&&&&&&&&&&.1: Thành phẩm bßt làm bánh sau khi đun&&&&&&&&&&&&.2: Quá trình gói bánh giò sử dāng khuôn&&&&&&&&&&&&&11 Hình 2.3: Quá trình cấp bßt và cấp nhân thÿ công&&&&&&&&&&&&11 Hình 3.1: Mô hình tr¿m gắp lá…&&&&&&&&&&&&&&&&&&&.3: Chi ti¿t gắn van hút chân không&&&&&&&&&&&&&&&.5: Tr¿m cấp bßt 2 và 5&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&.6: Chi ti¿t van ba ngã&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&.8: Chi ti¿t cß định van 3 ngã…&&&&&&&&&&&&&&&&&22 Hình 3.9: Mô tả hình học cÿa chuyển đßng xy lanh xoay van&&&&&&&.10: Chi ti¿t gắn tay quay van 3 ngã với xy lanh xoay van&&&&&&23 Hình 3.11: Chi ti¿t d¿ng tấm cß định xy lanh xoay van 3 ngã&&&&&&&.14: Chi ti¿t cß định ßng xy lanh hút bßt với khung há thßng&&&&&25 Hình 3.16: Mô hình tr¿m cấp nhân bánh&&&&&&&&&&&&&&&&26 Hình 3.17: Chi ti¿t hßp cấp nhân&&&&&&&&&&&&&&&&&&&27 Hình 3.18: Mô hình tr¿m gấp lá&&&&&&&&&&&&&&&&&&&.20: Chi ti¿t cß định đßng cơ DC quay mâm&&&&&&&&&&&.2: Sơ đồ điÁu khiển há thßng&&&&&&&&&&&&&&&&&.3: Biểu đồ tr¿ng thái tr¿m gắp lá&&&&&&&&&&&&&&&&.4: Biểu đồ tr¿ng thái tr¿m cấp bßt&&&&&&&&&&&&&&&.1: Code điÁu khiển và gắp lá&&&&&&&&&&&&&&&&.1: Code cấp nhân và cấp bßt&&&&&&&&&&&&&&&&43 Hình 5.1 Mô hình máy làm bánh đưÿc thi¿t k¿ trên phần mÁm&&&&&&&47 Hình 5.2 Mô hình máy làm bánh trong thực nghiám&&&&&&&&&&&.47 BÞ GIÁO DĀC VÀ ĐÀO T¾O TR¯àNG ĐH S¯ PH¾M Kþ THUÀT TPHCM THÔNG TIN K¾T QUÀ NGHIÊN CĂU CĀA ĐÀ TÀI 1. Thông tin chung: - Tên đÁ tài: NGHIÊN CĀU, THI¾T K¾ VÀ CH¾ T¾O MÁY LÀM BÁNH TRUYÀN THÞNG VIàT NAM - Chÿ nhiám đÁ tài: Lê Thanh Phương Mã sß SV: 16146448 - Lớp: 161462C Khoa: Cơ Khí Ch¿ T¿o Máy - Thành viên đÁ tài: Stt Há và tên MSSV Lßp Khoa 1 Lê Thanh Phương 16146448 161462C CKM 2 Nguyßn Trương Minh 16146489 161462A CKM Long 3 Ph¿m Đāc Phương 16146452 164462A CKM - Người hướng dẫn: ThS.Nguyßn Thanh Tân 2.

Mÿc tiêu đÁ tài: Nghiên cāu thi¿t k¿ ch¿ t¿o máy làm bánh truyÁn thßng Viát Nam đáp āng đưÿc những yêu câu kĩ thuật cũng như chất lưÿng bánh đưÿc t¿o ra ti¿t kiám thời gian công sāc cÿa con người giảm giá thành sản phẩm mang sản phẩm có thể dß dàng c¿nh tranh với các lo¿i bánh khác. Tính mßi và sáng t¿o: Làm bánh tự đßng với đầy đÿ các bước làm bánh truyÁn thßng. K¿t quÁ nghiên cău: Há thßng cơ khí và điÁu khiển ho¿t đßng ổn định, riêng vÁ năng xuất gần như đ¿t yêu cầu đặt ra. Đóng góp vÁ mặt giáo dÿc và đào t¿o, kinh t¿ - xã hßi, an ninh, qußc phòng và khÁ năng áp dÿng cāa đÁ tài: Giúp ngành làm bánh cổ truyÁn Viát Nam phát triển hơn nữa cũng như giảm đi gánh nặng cho người làm bánh.

Công bß khoa hác cāa SV từ k¿t quÁ nghiên cău cāa đÁ tài (ghi rõ tên tạp chí nếu có) hoặc nhận xét, đánh giá cÿa cơ sở đã áp dāng các k¿t quả nghiên cāu (nếu có): Ngày 31 tháng 08 năm 2020 SV chßu trách nhiám chính thāc hián đÁ tài (kí, họ và tên) NhÁn xét cāa ng°ái h°ßng d¿n vÁ nhÿng đóng góp khoa hác cāa SV thāc hián đÁ tài (phần này do người hướng dẫn ghi): Ngày 31 tháng 08 năm 2020 Ng°ái h°ßng d¿n (kí, họ và tên) LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tại khoa Cơ khí chế tạo máy, trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh, là những sinh viên ngành cơ điện tử chúng em đã có những điều kiện để tiếp xúc với nhiều công nghệ hiện đại, tiên tiến trong và ngoài nước cũng như là sự giảng dạy tâm huyết, nhiệt tình của tất cả giảng viên của bộ môn Cơ điện tử. Vì vậy lời đầu tiên cho chúng em gửi lời cảm ơn đến trường Đại học Sư phạm Kĩ thuật thành phố Hồ Chí Minh và Bộ môn Cơ Điện Tử. Đặc biệt chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới giảng viên hướng dẫn thầy ThS.Nguyễn Thanh Tân. Dưới sự hướng dẫn chân thành, nhiệt tình và những định hướng cụ thể của thầy đã giúp chúng em từng bước tiếp cận những vấn đề mới, đưa ra những ý tưởng sáng tạo mang tính thực tế và áp dụng cao, đóng góp ý kiến để chúng em hoàn thành tốt đề tài.

Cuối cùng chúng em xin gửi lời cảm ơn đến ba mẹ, những người đã đưa chúng em đến những cơ hội tiếp cận tri thức để làm hành trang có thể đi suốt cuộc đời chúng em sau này. Với những kiến thức còn rất nhiều hạn chế và kinh nghiệm ít ỏi, nên bài báo cáo này không tránh khỏi những sai sót. Kính mong các thầy cô góp ý và chỉ bảo thêm để em có thể hoàn thiện hơn về kiến thức và cho đề tài thêm phần giá trị hơn.HCM, tháng 12 năm 2019 Sinh viên thực hiện đề tài: Lê Thanh Phương Nguyễn Trương Minh Long Phạm Đức Phương CH¯¡NG 1: TÞNG QUAN 1. Giới thiáu Việt Nam với nền văn hóa ẩm thực phong phú, với rất nhiều món ngon nổi tiếng thế giới nh° Phá Việt Nam, gßi cuán, c¡m tấm, bánh mì,… Bạn bè năm châu khi đến với mảnh đất hình chữ S ai ai cũng sẽ đi thử những món ăn đó.

Thế nh°ng ít ai để ý rằng đất n°ớc chúng ta còn có một bộ s°u tập bánh đồ sộ. Theo Wikipedia, bánh Việt Nam gồm 62 loại nh°: bánh bao, bánh bò, bánh cuán, bánh bột lọc, bánh da lợn, bánh ch°ng, bánh dày, bánh gai,… (Hình 1.1 Các loại bánh trong nền văn hóa ẩm thực cổ truyền Việt Nam. Ngày x°a, có những loại bánh chỉ có mặt á những dịp đặc biệt nh° bánh ch°ng, bánh dày,. nh°ng với sự phát triển của nền kinh tế ngày nay chúng ta có thể dễ dàng bắt gặp đ°ợc các loại bánh này đ°ợc bán hằng ngày trên các sạp, các cửa hàng.

Một phần là do nhu cầu cao từ ng°ßi tiêu dùng, phần còn lại là do đã xuất hiện nhiều loại máy móc góp phần giảm thiểu sự nặng nhọc của con ng°ßi khi làm bánh.2 Mô hình máy nghiền bột gạo. Ngày nay, với sự phát triển của nền khoa học kỹ thuật, chúng ta có thể dễ dàng bắt gặp các loại thiết bị, máy móc hỗ trợ con ng°ßi trong việc chế biến thực phẩm nói chung và việc làm bánh nói riêng. à các n°ớc tiên tiến trên thế giới hoạt động chế biến thực phẩm, làm bánh đã thành công việc của máy móc, sự can thiệp của con ng°ßi trong quá trình này là rất nhß.3 miêu tả một khâu sản xuất bánh gato tại một c¡ sá sản xuất bánh ngọt.3 Khâu cấp bột trong một dây chuyền sản xuất bánh ngọt. 2 Tuy nhiên những dây chuyền trên rất cồng kềnh, chiếm diện tích lớn cũng nh° chi phí cao để có thể thi công, không phù hợp với dạng mô hình kinh doanh cá thể, hộ kinh doanh nhß lẻ nh° á n°ớc ta.

Tình hình nghiên cứu trong và ngoài n°ớc. Trên thị tr°ßng hiện nay tồn tại khá nhiều loại máy làm bánh công nghiệp cũng nh° có rất nhiều đề tài nghiên cứu, chế tạo và thiết kế máy làm bánh nh°ng á đây chúng em xin trình bày những loại máy làm bánh đang phổ biến và đặc sắc nhất hiện nay.1 Máy làm bánh bao tÿ đßng (Mỹ).4 Máy làm bánh bao tự động Hiện tại trên thị tr°ßng có rất nhiều máy làm bánh bao tự động với nhiều mẫu mã cũng nh° nhiều nhà cung cấp khác nhau nh°ng đều có điểm chung đó là tất cả những máy này đều có xuất xứ từ Trung Quác. Tuy nhiên trái với suy nghĩ của chúng ta mô hình máy làm bánh bao tự động đ°ợc phát minh lần đầu vào năm 1977 (hình 3 1.5) bái Te-Hsiu Huang đ°ợc cấp bằng sáng chế ứng dụng vào ngày 19-08-1977 tại Mỹ.5 Mô hình máy làm bánh bao đầu tiên trên thế giới Nh° chúng ta thấy thì về c¡ bản những chiếc máy sản xuất bánh bao hiện tại cũng có nhiều điểm t°¡ng đồng so với bản đầu tiên cách đây h¡n 40 năm.2 Dây chuyÁn làm bánh ch°ng tÿ đßng (Viát Nam).6 Chân dung anh Phạm Khắc Tưởng chủ nhân dây chuyền máy sản xuất bánh chưng.