Giới thiệu dự án

Ngành nông nghiệp Việt Nam ghi nhận thanh long là cây trồng đặc sản giữ vị trí xuất khẩu chủ lực trong 11 loại trái cây thương mại, chiếm tỷ trọng kim ngạch vượt trội với hơn 80 – 85% sản lượng phục vụ xuất khẩu. Theo thống kê của Cục Trồng trọt (Bộ NN&PTNT), diện tích canh tác thanh long toàn quốc vượt 28.700 ha với sản lượng trên 520.000 tấn/năm, trong đó tỉnh Bình Thuận chiếm trên 71% diện tích (hơn 21.000 ha và 400.000 tấn/năm). Mặc dù tiềm năng thương phẩm rất lớn, ngành công nghiệp chế biến sâu (sản xuất nước ép, rượu vang thanh long, mứt, siro, thanh long sấy thăng hoa và chiết xuất hợp chất màu betacyanin) đang đối mặt với nút thắt cổ chai nghiêm trọng ở công đoạn sơ chế ban đầu: bóc tách vỏ quả.

[Nguyên liệu tươi: 28.700+ ha / 520.000 tấn] 
   └──> [Thủ công: Năng suất thấp, tổn thất ruột >15%, mất ATVSTP] 
           └──> [GIẢI PHÁP: Máy bóc vỏ bán tự động điều khiển PLC OMRON] 
                   ├──> Năng suất: 1.000 kg/ca (8 giờ)
                   ├──> Tỷ lệ thu hồi ruột nguyên vẹn: >= 95%
                   └──> Tách vỏ triệt để (vỏ chiếm 24.9%, ruột 66.1%)

Thực trạng sản xuất hiện nay tại các cơ sở chế biến chủ yếu dựa vào bóc tách thủ công bằng tay hoặc dùng thìa nạo. Phương pháp này bộc lộ các điểm nghẽn kỹ thuật (pain points):

  • Năng suất lao động thấp (trung bình 15 – 25 kg/người/giờ), không đáp ứng được quy mô công nghiệp khi vào chính vụ.
  • Tỷ lệ dập nát thịt quả cao, hao hụt dịch bào chứa đường và vitamin C, làm giảm chất lượng cảm quan của sản phẩm chế biến.
  • Không đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm (HACCP/ISO 22000) do công nhân tiếp xúc trực tiếp liên tục với phần thịt quả giàu dinh dưỡng và độ ẩm cao ($85,3%$).
  • Chi phí nhân công chiếm tỷ trọng lớn trong giá thành thành phẩm, dẫn đến nguy cơ khủng hoảng thừa và giảm sức cạnh tranh.

Đề tài tốt nghiệp "Thiết kế, chế tạo và khảo nghiệm máy bóc vỏ thanh long" được thực hiện tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM nhằm giải quyết bài toán cơ giới hóa công đoạn sơ chế với các mục tiêu cụ thể:

  1. Xác lập cơ sở dữ liệu thực nghiệm về cơ lý tính của trái thanh long (phổ kích thước, tỷ lệ khối lượng vỏ/ruột, lực cắt đứt và góc mài dao tối ưu).
  2. Đề xuất nguyên lý công nghệ bóc vỏ liên hoàn: Cắt 2 đầu $\rightarrow$ Bổ đôi $\rightarrow$ Định vị kẹp giữ $\rightarrow$ Khía tách vỏ định hình tự lựa.
  3. Thiết kế mô hình 3D hoàn chỉnh trên phần mềm SolidWorks 2014, tính toán bền động học và kết cấu khung vỏ.
  4. Tích hợp hệ thống truyền động cơ điện kết hợp cơ cấu chấp hành khí nén điều khiển tự động bằng PLC OMRON CJ1M.
  5. Chế tạo mô hình thực nghiệm và khảo nghiệm đạt năng suất mục tiêu 1.000 kg/ca (8 giờ làm việc) với tỷ lệ sạch vỏ đạt yêu cầu chế biến công nghiệp.

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào giống thanh long ruột trắng vỏ đỏ (Hylocereus undatus) có nguồn gốc từ Bình Thuận và Tiền Giang (Chợ Gạo) – hai vùng nguyên liệu trọng điểm của cả nước.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Khảo sát các giải pháp công nghệ bóc vỏ nông sản hiện nay cho thấy sự khác biệt lớn về cơ lý tính giữa thanh long và các loại nông sản khác (vỏ thanh long mềm, đàn hồi cao, nhiều tai lá, ruột nhớt và bám dính vào lớp cùi trong):

Tiêu chí Bóc vỏ thủ công (Thìa/Tay) Máy bóc vỏ ca cao Máy gọt dừa tiện đứng Máy cắt vỏ hạt dẻ Laser Hệ thống bóc vỏ thanh long (Đề xuất)
Nguyên lý tách Nạo/tách thủ công Cắt dọc + Ly tâm thùng quay Tiện định hình dọc trục Băng tải V + Cắt nhiệt Laser Dao cắt 2 đầu + Khía tách cong tự lựa
Năng suất 15 – 25 kg/h/người 300 – 500 kg/h 60 – 120 quả/h 100 – 200 kg/h 125 kg/h (1.000 kg/ca)
Mức độ tổn thương ruột Cao (10 – 18%) Phá vỡ hoàn toàn cùi Thấp (<5%) Rất thấp (<2%) Rất thấp (< 5%)
Độ sạch vỏ 90 – 95% Phân ly hạt tốt 70% 85 – 90% 92 – 96%
Đảm bảo ATVSTP Kém (Tiếp xúc trực tiếp) Trung bình Khá Cao Cao (Inox 304 tiêu chuẩn)
Chi phí đầu tư Rất thấp (Dụng cụ thô sơ) Trung bình Trung bình Rất cao (Hệ thống Laser) Hợp lý (Tối ưu cho nông hộ/HTX)

Mô hình phân loại yêu cầu hệ thống theo khung MoSCoW:

  • Must have (Bắt buộc): Cụm dao cắt 2 đầu (cuống - rốn); cụm dao xẻ đôi; cụm tách vỏ biên dạng cong có cơ cấu đàn hồi tự lựa theo bán kính quả; hệ thống dừng khẩn cấp an toàn.
  • Should have (Nên có): Điều khiển tuần tự tự động thông qua PLC OMRON; điều chỉnh được áp suất kẹp khí nén để không làm dập ruột quả ($P \le 0.4\text{ MPa}$).
  • Could have (Có thể có): Mâm xoay phân chia nhiều trạm gia công liên tục; bộ đếm sản phẩm tự động qua cảm biến quang.
  • Won't have (Chưa thực hiện kỳ này): Module thị giác máy (Machine Vision) tự động nhận diện khuyết tật vỏ; hệ thống rửa quả siêu âm tích hợp.

Thiết kế hệ thống

Kiến trúc tổng thể của máy bóc vỏ thanh long gồm 6 phân hệ chức năng chính được bố trí trên khung máy thép định hình vững chắc:

[Băng tải nạp liệu] ──> [Cụm kẹp & định tâm] ──> [Cụm dao cắt 2 đầu]
                                                       │
[Máng phân ly Ruột / Vỏ] <── [Cụm tách vỏ tự lựa] <── [Cụm dao cắt đôi]

+-------------------------------------------------------------------------+
|                  KIẾN TRÚC ĐIỀU KHIỂN VÀ TRUYỀN ĐỘNG                    |
+-------------------------------------------------------------------------+
| [Cảm biến tiệm cận/Quang] ---> [Khối Xử Lý Trung Tâm: PLC OMRON CJ1M]   |
|                                         |                               |
|          +------------------------------+-------------------------------+
|          |                                                              |
|          v                                                              v
| [Biến tần & Động cơ AC 0.75kW]                          [Cụm Van Điện Từ Khí Nén 24VDC]
|          |                                                              |
|          v                                                              v
| [Băng tải cấp & Mâm xoay]                               [Xylanh kẹp, Cắt 2 đầu, Khía-Tách]
+-------------------------------------------------------------------------+
  1. Thông số kích thước hình học chuẩn hóa: Khảo sát thực nghiệm trên 100 mẫu quả ngẫu nhiên tại Bình Thuận và Tiền Giang xác định đường kính thân trung bình $D_{tb} = 85,7\text{ mm}$, đường kính đầu cuống $d_1 = 41\text{ mm}$, đường kính rốn quả $d_2 = 43,2\text{ mm}$, bề dày vỏ $t = 3,5 - 5,5\text{ mm}$.
  2. Cơ cấu dao cắt và khía vỏ: Lưỡi dao chế tạo từ thép không gỉ SUS304 định hình nhiệt luyện, góc mài dao sắc bén $\delta = 18^\circ$, góc đặt dao $\beta$, tạo góc cắt tổng hợp $\alpha = 18^\circ$.
  3. Cơ cấu tách vỏ tự lựa: Sử dụng cụm thanh cào biên dạng elip tương thích bán kính $R = 40 - 45\text{ mm}$, được đỡ bởi hệ thống lò xo nén đàn hồi chế tạo theo tiêu chuẩn EN 10270-1 SH (thép dây piano cường độ cao), cho phép biến dạng tự do $\Delta l = 10\text{ mm}$ khi gặp quả có kích thước phi chuẩn mà không làm vỡ ruột.
  4. Technology Stack:
    • Phần mềm CAD/CAE: SolidWorks 2014 SP4.0 (mô hình hóa 3D, lắp ráp và mô phỏng động học chuyển động cơ cấu).
    • Bộ điều khiển logic khả trình: PLC OMRON CJ1M CPU11, Module I/O số transistor 24VDC.
    • Khí nén: Xylanh khí nén tác động kép Airtac (hành trình $50 - 150\text{ mm}$, đường kính nòng $\varnothing 25 - \varnothing 40\text{ mm}$), van điện từ 5/2 Airtac 4V210-08 (24VDC).
    • Động cơ dẫn động: Động cơ giảm tốc 1 pha/3 pha công suất $0.75\text{ kW}$, tỷ số truyền $i = 1/30$.

Methodology

Phương pháp thiết kế và phát triển tuân thủ quy trình kỹ thuật hệ thống (V-Model trong chế tạo máy):

[Nghiên cứu cơ lý tính] ──> [Tính toán động lực học] ──> [Thiết kế 3D SolidWorks]
                                                                  │
[Khảo nghiệm & Đánh giá] <── [Lắp ráp & Lập trình PLC] <── [Gia công chế tạo chi tiết]
  • Giai đoạn 1 (Tuần 1–4): Khảo sát thực nghiệm đặc tính vật liệu quả, đo lực cắt $Q_{th}$, xác định thành phần khối lượng: Vỏ chiếm $24,9%$, Ruột chiếm $66,1%$, phần phế phẩm đầu mẩu chiếm $9%$.
  • Giai đoạn 2 (Tuần 5–8): Thiết kế nguyên lý, giải bài toán động học, mô phỏng trên SolidWorks 2014 để triệt tiêu va đập và xung động hành trình.
  • Giai đoạn 3 (Tuần 9–13): Gia công chi tiết máy (phay, tiện, cắt laser CNC khung sườn Inox SUS304), lắp ráp cụm cơ khí.
  • Giai đoạn 4 (Tuần 14–16): Đấu nối tủ điện điều khiển, lập trình PLC OMRON CJ1M, hiệu chỉnh thời gian trễ khí nén, khảo nghiệm tải thực tế với 100 kg quả tươi.

Implementation và kết quả

Development process

Quá trình tính toán động lực học cắt và chọn lựa hệ thống truyền động đóng vai trò hạt nhân quyết định khả năng làm việc của máy.

1. Tính toán lực cắt và công suất dao cắt

Dựa trên công thức thực nghiệm Reznik cho thái cắt nông sản mềm: $$P_t = 7 \cdot v^{2,6} + 40$$

Trong đó:

  • $P_t$: Lực cản cắt tiếp tuyến ($\text{N}$).
  • $v$: Vận tốc cắt của lưỡi dao. Chọn vận tốc tối ưu $v = 2,2\text{ m/s}$ (điểm cực tiểu của áp suất cắt riêng $q = 20\text{ N/cm} = 2.000\text{ N/m}$).

Thay số tính toán: $$P_t = 50,83\text{ N}$$

Lực cắt tới hạn cần thiết tác dụng lên cơ cấu dao: $$Q_{th} = P_t + c \cdot \tan\alpha$$ Với góc cắt dao $\alpha = 18^\circ$, hệ số thứ nguyên $c = 2$: $$Q_{th} = 50,83 + 2 \cdot \tan(18^\circ) = 50,83 + 2 \cdot 0,3249 \approx 51,48\text{ N}$$

2. Tính chọn xylanh khí nén

Lực đẩy yêu cầu của piston xylanh kẹp ngang và cụm đẩy dao cắt: $$F = P_{khinen} \cdot A = P_{khinen} \cdot \frac{\pi \cdot D^2}{4}$$ Tại áp suất làm việc tiêu chuẩn $P = 0,5\text{ MPa} = 5 \cdot 10^5\text{ N/m}^2$, chọn đường kính nòng xylanh $D = 40\text{ mm} = 0,04\text{ m}$: $$F = 5 \cdot 10^5 \cdot \frac{\pi \cdot (0,04)^2}{4} = 628,3\text{ N} > Q_{th} \cdot k_{at} \quad (k_{at} = 2,5 \implies \text{Hệ số an toàn đạt yêu cầu})$$

3. Thuật toán điều khiển tuần tự trên PLC OMRON CJ1M

// Cấu trúc thuật toán điều khiển chu trình tự động (Structured Text / Ladder State Machine)
CASE nState OF
    0: // Trạng thái chờ cấp phôi
        IF bSensor_Fruit_Detected THEN
            bConveyor_Run := FALSE;
            bClamp_Horizontal_Extend := TRUE; // Kẹp ngang cố định thân quả
            nTimer := 50; // Trễ 500ms
            nState := 1;
        END_IF;

    1: // Cắt 2 đầu (Cuống và rốn)
        bCutter_Trim_Extend := TRUE;
        IF bSensor_Trim_Done THEN
            bCutter_Trim_Extend := FALSE;
            nState := 2;
        END_IF;

    2: // Cắt đôi dọc thân quả
        bCutter_Split_Extend := TRUE;
        IF bSensor_Split_Done THEN
            bCutter_Split_Extend := FALSE;
            nState := 3;
        END_IF;

    3: // Khía & Cào tách vỏ tự lựa
        bPeeler_Actuator_Extend := TRUE;
        bRotary_Hold_Active := TRUE;
        IF bSensor_Peel_Complete THEN
            bPeeler_Actuator_Extend := FALSE;
            bRotary_Hold_Active := FALSE;
            bClamp_Horizontal_Extend := FALSE; // Mở kẹp xả thịt quả
            nState := 4;
        END_IF;

    4: // Xả sản phẩm và hoàn tất chu kỳ
        bEject_Chute_Open := TRUE;
        bConveyor_Run := TRUE; // Chạy lại băng tải nạp quả kế tiếp
        nState := 0;
END_CASE;

Testing và validation

Quá trình khảo nghiệm thực tế được tiến hành qua 3 giai đoạn thử tải tại xưởng chế tạo với nguồn nguyên liệu thanh long Bình Thuận loại 2 và 3 (trọng lượng từ $350 - 550\text{ g/quả}$):

+-----------------------------------------------------------------------+
|                    KẾT QUẢ KHẢO NGHIỆM THỰC TẾ                         |
+-----------------------------------------------------------------------+
| Năng suất thực tế: 135 kg/h (~1.080 kg/ca 8h)   [Mục tiêu: 1.000 kg]  |
| Tỷ lệ sạch vỏ:     94,2%                        [Mục tiêu: >= 90%]    |
| Hao hụt ruột quả:  4,6%                         [Mục tiêu: <= 6%]     |
| Tỷ lệ vỡ nát:      2,1%                         [Mục tiêu: <= 5%]     |
+-----------------------------------------------------------------------+
  1. Hiệu suất chu kỳ công tác: Thời gian thực hiện một chu kỳ hoàn chỉnh (cấp phôi $\rightarrow$ cắt 2 đầu $\rightarrow$ bổ đôi $\rightarrow$ cào tách vỏ $\rightarrow$ xả ruột) đo được là $8,5\text{ giây/quả}$ đối với hệ thống cấp liệu đơn, tương đương năng suất $135\text{ kg/h}$ ($~1.080\text{ kg/ca 8 giờ}$), vượt $8%$ so với chỉ tiêu ban đầu ($1.000\text{ kg/ca}$).
  2. Chất lượng thịt quả sau bóc tách: Phần thịt quả giữ nguyên được cấu trúc bán nguyệt đồng đều, không bị rách nát lớp màng sinh học bề mặt, hạn chế tối đa rỉ nước dịch quả ($< 2,5%$ hao hụt dịch).
  3. Phân tích phế phẩm: Lớp vỏ được bóc tách dạng dải dẹt sạch thịt ($94,2%$ diện tích vỏ không dính ruột), tạo điều kiện lý tưởng cho công đoạn sấy nghiền làm bột màu hoặc ủ thức ăn gia súc.

Đổi mới và đóng góp

  • Đổi mới kết cấu cơ cấu tách vỏ tự lựa đàn hồi: Thay vì sử dụng cơ cấu gọt cứng định hình gây dập nát thịt quả khi gặp kích thước không đều, đề tài đề xuất cụm thìa cào phân đoạn kết hợp lò xo nén hồi vị (EN 10270-1 SH). Cơ cấu này tự động ôm sát biên dạng cong của từng quả thanh long cụ thể ($D = 75 - 95\text{ mm}$), giảm tỷ lệ tổn thất thịt quả từ $15%$ (thủ công) xuống $< 5%$.
  • Chu trình công nghệ liên hoàn tối ưu: Tích hợp liên tục 3 nguyên lý: Cắt 2 đầu bằng cụm dao song song $\rightarrow$ Xẻ rãnh định hướng $\rightarrow$ Tách cùi trượt, loại bỏ triệt để lực kéo xé làm nát ruột quả mềm.
  • Đóng góp cho ngành chế biến nông sản: Mở ra giải pháp cơ giới hóa khả thi về mặt kinh tế – kỹ thuật cho chuỗi giá trị thanh long Việt Nam; tạo tiền đề chuyển đổi từ xuất khẩu quả tươi thô sang chế biến sâu giá trị gia tăng cao (rượu vang, nước ép, bột betacyanin tự nhiên).

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kịch bản ứng dụng thực tế

Hệ thống được thiết kế theo dạng module hóa, phù hợp trực tiếp cho:

  • Các Hợp tác xã (HTX) sản xuất thanh long tại Bình Thuận, Tiền Giang, Long An có công suất sơ chế $1 - 5\text{ tấn/ngày}$.
  • Nhà máy chế biến thực phẩm: Dây chuyền cấp phôi cho hệ thống sấy thăng hoa, ép nước trái cây cô đặc, hoặc ngâm ủ rượu vang hoa quả.

Phân tích hiệu quả kinh tế (Cost-Benefit & ROI Analysis)

+--------------------------------------------------------------------------+
|                  BÀI TOÁN HOÀN VỐN ĐẦU TƯ (ROI MODEL)                    |
+--------------------------------------------------------------------------+
| * Chi phí chế tạo hệ thống máy:                  65.000.000 VNĐ          |
| * Chi phí nhân công thủ công (6 người x 8h/ngày): 36.000.000 VNĐ/tháng    |
| * Chi phí vận hành máy (1 công nhân + điện, khí):  8.500.000 VNĐ/tháng    |
| ------------------------------------------------------------------------ |
| => TIẾT KIỆM HÀNG THÁNG:                         27.500.000 VNĐ/tháng    |
| => THỜI GIAN THU HỒI VỐN ĐẦU TƯ (PAYBACK):        2,36 THÁNG (~71 NGÀY)  |
+--------------------------------------------------------------------------+
  • Chi phí đầu tư chế tạo mô hình: Khoảng 65.000.000 VNĐ (bao gồm khung Inox 304, PLC OMRON, hệ thống khí nén Airtac và động cơ giảm tốc).
  • Khả năng thay thế lao động: 01 máy hoạt động tương đương 5 – 6 công nhân thao tác thủ công liên tục trong 1 ca làm việc.
  • Tiết kiệm chi phí vận hành: Giảm chi phí nhân công từ $36.000.000\text{ VNĐ/tháng}$ xuống còn $8.500.000\text{ VNĐ/tháng}$ (bao gồm điện năng tiêu thụ $1,2\text{ kWh/h}$ và 01 công nhân đứng nạp liệu). Thời gian hoàn vốn đầu tư chỉ trong $2,36\text{ tháng}$ vận hành liên tục trong vụ thu hoạch.

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật

  • Yêu cầu phân loại sơ bộ: Hệ thống đạt hiệu suất cao nhất khi quả được phân loại sơ bộ theo 3 dải kích thước (Nhỏ: $<350\text{ g}$, Trung bình: $350 - 500\text{ g}$, Lớn: $>500\text{ g}$). Đối với quả bị biến dạng gồ ghề nghiêm trọng, tỷ lệ sót vỏ ở phần lõm tăng lên $8 - 10%$.
  • Cấp liệu bán tự động: Giai đoạn hiện tại vẫn cần 01 nhân công xếp quả vào rãnh định vị của băng tải cấp phôi.

Hướng phát triển tiếp theo

  • Tích hợp cơ cấu băng tải tự động định tâm 3 chấu kết hợp phễu rung nạp liệu để đạt mức độ tự động hóa $100%$.
  • Ứng dụng cảm biến xử lý ảnh công nghiệp (Industrial Vision System) để tự động nhận dạng biên dạng quả và điều khiển vị trí dao cắt bằng động cơ Servo thay cho cữ cơ khí cố định.
  • Thiết kế phiên bản đa làn (Multi-lane: 2 - 4 làn song song), nâng công suất lên mức $3.000 - 5.000\text{ kg/ca}$ phục vụ các nhà máy xuất khẩu quy mô lớn.

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên & Giảng viên ngành Cơ khí Chế tạo máy / Cơ điện tử: Cung cấp tài liệu tham khảo hoàn chỉnh từ lý thuyết tính toán lực cắt Reznik, cơ lý tính nông sản đến quy trình thiết kế CAD 3D (SolidWorks) và lập trình điều khiển PLC OMRON CJ1M.
  • Kỹ sư thiết kế máy thực phẩm: Nắm bắt giải pháp công nghệ bóc vỏ tự lựa đàn hồi ứng dụng cho các loại quả có cấu trúc ruột mềm vỏ dày (thanh long, bơ, xoài, đu đủ).
  • Doanh nghiệp & Hợp tác xã nông nghiệp: Sở hữu giải pháp công nghệ giá thành thấp, dễ chế tạo trong nước, giúp giải quyết triệt để bài toán nhân công và nâng cao tiêu chuẩn xuất khẩu.

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu kỹ thuật về nguồn cấp và áp suất khí nén để máy vận hành ổn định là gì?

Máy yêu cầu nguồn điện lưới 1 pha $220\text{V} - 50\text{Hz}$ (hoặc 3 pha $380\text{V}$) công suất $1,5\text{ kW}$, cùng hệ thống máy nén khí cấp áp suất duy trì ổn định từ $0,4 - 0,6\text{ MPa}$ ($4 - 6\text{ bar}$) với lưu lượng tối thiểu $150\text{ lít/phút}$.

2. Máy có làm dập nát thịt quả thanh long ruột đỏ mềm không?

Không. Nhờ cơ chế khía vỏ dọc kết hợp cụm thìa cào tự lựa có đệm lò xo đàn hồi giảm chấn ($k = 10\text{ N/mm}$), lực ép tiếp xúc luôn duy trì dưới ngưỡng phá hủy cấu trúc tế bào ($P_{kẹp} \le 0,35\text{ MPa}$), giữ nguyên khối thịt quả đạt trên $95%$.

3. Chi tiết tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm sử dụng vật liệu gì để đáp ứng tiêu chuẩn vệ sinh?

Toàn bộ dao cắt, máng dẫn hướng, thìa cào tách vỏ và bàn làm việc đều được chế tạo từ thép không gỉ Austenitic SUS304 đạt chuẩn tiếp xúc thực phẩm, chống ăn mòn bởi acid hữu cơ trong dịch quả và dễ dàng xịt rửa vệ sinh CIP sau ca làm việc.

4. Chi phí bảo trì, thay thế phụ tùng định kỳ như thế nào?

Kết cấu máy sử dụng các linh kiện tiêu chuẩn hóa công nghiệp (khí nén Airtac, PLC OMRON, vòng bi NSK). Chi phí bảo dưỡng định kỳ rất thấp (khoảng $1.500.000 - 2.500.000\text{ VNĐ/năm}$ cho việc mài bén lưỡi dao và thay phốt xylanh).

5. Thời gian lắp đặt, chuyển giao và đào tạo vận hành mất bao lâu?

Hệ thống hoàn chỉnh có thể lắp đặt và căn chỉnh tại cơ sở sản xuất trong vòng 01 ngày làm việc. Công nhân chỉ cần 30 phút hướng dẫn để làm chủ quy trình vận hành bảng điều khiển và thao tác xử lý nút dừng khẩn cấp.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế, chế tạo và khảo nghiệm máy bóc vỏ thanh long" của nhóm tác giả Trần Văn Khánh và Trần Quang Tân (GVHD: PGS. Đặng Thiện Ngôn, ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM) đã giải quyết thành công bài toán cơ giới hóa công đoạn tách vỏ nông sản có cấu trúc phức tạp. Với việc xác lập công thức lực cắt Reznik ($P_t = 50,83\text{ N}$), cơ cấu thìa cào tự lựa đàn hồi và điều khiển tự động hóa bằng PLC OMRON CJ1M, công trình đạt năng suất thực tế $135\text{ kg/h}$ ($>1.000\text{ kg/ca}$), giảm tổn thất ruột xuống dưới $5%$ và hoàn vốn đầu tư trong chưa đầy 2,5 tháng. Đây là giải pháp công nghệ mang tính ứng dụng thực tiễn cao, đóng góp thiết thực cho chuỗi giá trị chế biến sâu nông sản Việt Nam.