CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 11 Giới thiệu 1.1 CHới thiệu mục đích đê tài Cùng với việc phát triển các loại thức uống đóng chai, thì việc chuyên đổi chai chứa các loại nước uống này từ chai thủy tỉnh sang các loại chai chứa bằng nhựa rất phù hợp vì sự tiện dụng của nó. Do đó công nghệ chiết rót và đóng nắp cũng thay đôi. Các loại chai thủy tính thì nắp thường đóng chặt vào còn chai nhựa thường được xoáy. Với nhu cầu sử dụng lớn như vậy thì việc chiết rót và đóng nắp chai bằng tay là không hiệu quả.
Vì vậy dây chuyền chiết rót và đóng nắp tự động cần được đưa vào ứng dụng trong sản xuất. Trên thị trường Việt Nam thì cũng đã xuất hiện nhiều hệ thống chiết rót và đóng nắp chai tự động nhưng đa số các dây chuyền đều được nhập từ nước ngoài do đó giá thành cao và gặp khó khăn trong quá trình vận hành và sữa chữa. Do đó việc thiết kế chế tạo, chuyên giao công nghệ đối với hệ thống chiết rót là hết sức cần thiết cho ngành công nghiệp sản xuất trong nước. Máy chiết rót nước đóng nắp và dán nhãn chai tự động là máy chiết rót sản phâm dạng nước vào chai nhựa vặn nắp và dán nhãn.
Chai sẽ được băng tải vận chuyền đến hệ thống rót sau đó được đóng nap va đán nhãn rồi kiểm tra hoàn thành sản phẩm. Đề tài này nghiên cứu, tính toán, thiết kế, chế tạo hệ thông chiết rót đóng nắp chai tự động. Hệ thống bao gồm những phần chính như: băng tải, cụm bơm nước, mâm xoay, cụm cấp nắp, đóng nắp và dán nhắn, cơ cấu loại chai lỗi. thiết bị có chức năng chiết rót và đóng nắp cho chai nước nhựa loại nắp vặn chứa dung tích 250 ml, các thiết bị được điều khiển bởi bộ điều khién PLC và chương trình điều khiến hệ thống.2 Tống quan mô hình máy chiết rót Khi thiết kế hệ thống chiết rót và đóng nắp chai những yêu tổ cần được lựa chọn và tính toán bao gồm: - _ Phương pháp rót và định lượng: sử dụng bơm nước và cảm biến lưu lượng - Phương án kiêm tra mực nước trong chai: cảm biên tiêm cận, cảm biên siêu âm, - _ Đóng nắp chai: cơ cầu chuyên xoăn đề vặn nắp chai,.
- _ Phương án vận chuyền: băng tải, mâm xoay. - Dan dan: co cau lấy tem và đán dãn lên chai 1.3 Khái quát các thiết bị chiết rót, đóng chai Công nghệ chiết rót đóng chai mặc dù không phải là công nghệ quá mới, nhưng ở việt nam vẫn đang còn hạn chế về mặt thiết kế và chế tạo loại máy này, đa số trên thị trường thương mại việt nam chỉ bán các loại máy được nhập về nước ngoài cho nên trong quá trình vận hành bảo đưỡng sẽ gặp nhiều khó khăn và chỉ phí tư vẫn sửa chữa từ chuyên gia TƯỚC ngoài sẽ cao. Điền hình các máy chiết rót đang được cung cấp trên thị trường : a) Máy rót bằng piston tự động chất long sét (APGS5000): (Hinh 1.1) Thiết bị này có thể được sử dụng đề làm đây sản phâm lỏng hoặc sản pham có chất lỏng dạng sệt. Có một van quay được chế tạo đặc biệt cho phép các hạt đường kính tôi đa 10 mm di qua.
Ngoài ra, thiết bị có thể được trang bị tùy chọn với bê và thiết bị trộn, để giữ ấm cho sản phẩm trong khi đóng gói. Đặc biệt là trong các trường hợp như mật ong, nƯỚC SỐI, V.1: Máy chiết rót APG5000 > Thẻ tích chiết rót 30-1000ml. Sử dụng công nghệ chiết rót tốc độ gấp đôi đề nâng cao hiệu quả sản xuất và ngăn nguyên liệu tràn ra ngoài > Dau phun được thiết kế đặc biệt sẽ giúp vật liệu không bị dính trên đầu phun ATCOACK. Thiết bi có thể được trang bị tùy chọn hệ thông chiết rót SERVO > Vật liệu thân máy hoàn toàn bằng thép không gi.
Điều chỉnh thẻ tích chiết rót thuận tiện và có thể thực hiện trực tiếp trên màn hình cảm ứng Thông số kỹ thuật của máy : Mã sản phẩm APG 5000 Số vòi phun 4 ó 8 10 12 Sản lượng (chai/h) <1200 | <1800 | <2400 | <3000 | <3ó00 Độ chính xác <0.5% Nguồn cấp 220/380W50-60Hz Điện năng tiêu thụ 2.0Kw Lực nén 0.8Mpa b) Máy Chiết Rót Chất Lỏng Và Bán Lông (APG10000): (hình 1.2) Đây là máy chiết rót chất lỏng theo thê tích thích hợp hơn cho chất lỏng từ loãng đến bán lỏng. Giảm, đậu nành, g1a VỊ, rượu vang, xI-Tô, dầu ô liu, nước khoáng, thuốc trừ sâu, v. 111149:° gna teak id Hình 1.2: Máy chiết rót ( APG 10000) > Khối lượng được kiểm soát theo thời gian. Khối lượng làm đây khác nhau có thể đạt được bằng cách kiểm soát và điều chỉnh thời gian làm đây.
> Thời gian của van khí nén có thể được đặt thành 0,01 giây, để đảm bảo độ chính xác làm đây lên tới 1% > Đồ đầy chính xác, không có bọt khí, không hao phí. > Thẻ tích chiết rót 100-6000ml. Áp dụng van nạp khí nén tiên tiễn > Pham vi chiết rót rộng, có thê đồ tới 50L. Vòi lặn có thê tránh tạo bọt hiệu quả, Vòi rót được chế tạo đặc biệt có thé hut bot > Điều khién PLC, đễ vận hành, Kết cấu hoàn toàn bằng thép không gi.
Việc điều chỉnh thẻ tích chiết rót thuận tiện và có thể thực hiện trực tiếp trên màn hình cam ứng. Thông số kỹ thuật máy: Mã sản phẩm APG 1000 Số vòi phun 4 ó 8 10 12 Sản lượng (chai/h) <1200 | <1800 | <2400 | <3000 | <3ó00 Độ chính xác <0.5% Nguồn cấp 220/380W50-60Hz Điện năng tiêu thụ 2.0Kw Lực nén 0.8Mpa c) May Chiết Rót Nước Hoa Bằng Chân Không ( AVAC ): ( hình 1.3) Được điều khiển bởi PLC, hệ thống rót chân không hút sản phẩm vào thùng chứa bằng cách sử dụng lực hút chân không liên tục. Khi sản phẩm đến công chân không, sản phâm dư thừa sẽ được hút trở lại bể thu gom.3: Máy chiết rót AVAC > Dòng máy AVAC để bảo trì, có độ chính xác chiết rót cao. > Số lượng vòi rót có thê được tùy chỉnh theo yêu cầu > Dé day chính xác, không có bọt khí, không hao phí > Đảm bảo chất lượng nước hoa,.
Thông số kỹ thuật của máy: Mã sản phẩm AVAC Khôi lượng điền 0-200ml Tôc độ làm đây 100 sản phâm/phút(đôi với 50ml) Độ chính xác <0.5% Nguồn câp AC220V Điện năng tiêu thụ 2.5Kw Lực nén 5.7Mpa d) Máy Chiết Rót Dạng Kem ( ACF ): (hinh 1.4) Được thiết kế đề phân phối các sản phâm có độ nhớt cao, chăng hạn như kem, mứt ớt, nước sốt, thuốc mỡ, vaseline, v. và có thể được sử dụng rộng rãi trong thực pham, mỹ phâm, dược phâm hoặc các bộ phận tiếp xúc của ngành công nghiệp khác bằng thép không gi 316L, cho phép máy đáp ứng các yêu cầu của GMP Hinh 1.4: May chiét rot ACF > Tùy chọn kích thước, nhiều kích thước thùng tùy chọn 20L, 30L, 50L hoặc theo yêu cầu của khách hàng. > Bê chứa có thê được thay đổi bằng thùng khuấy gia nhiệt, sau đó máy có thể được sử dụng làm chất độn gia nhiệt > Vật liệu thép không gỉ 316L. Thông số kỹ thuật máy: Mã sản phâm ACF Khôi lượng điên 10g-250g Toc do lam day 40 san pham / phut D6 chinh xac <0.5% Nguồn cấp AC220V Nhìn chung các máy chiết rót trên thị trường đa số sử dụng hệ thông điều khiển PLC và được điều khiến trực tiếp trên màn hình, vật liệu sử dụng chế tạo máy chủ yếu là thép không gi,.
Tốc độ chiết rót nhanh và độ chính xác cao rơi vào khoảng từ 0. Đối với máy chiết rót chat lỏng thường có hệ thông bơm tăng áp thực hiện nhiệm vụ rót nguyên liệu vào chai, một số sử dụng cơ cầu nén ép nguyên liệu bằng khí nén,. ` Cùng với việc phát triển các loại thức uống đóng chai, thì việc chuyển đổi chai chứa các loại nước uống này từ chai thủy tính sang các loại chai chứa bằng nhựa rất phù hợp vì sự tiện dụng của nó. Do đó công nghệ chiết rót và đóng nắp cũng thay đối.
Các loại chai thủy tính thì nắp thường đóng chặt vào còn chai nhựa thường được xoáy. Với nhu cầu sử đụng lớn như vậy thì việc chiết rót và đóng nắp chai bằng tay là không hiệu quả. Vì vậy dây chuyền chiết rót và đóng nắp tự động cần được đưa vào sản xuất. Trên thị trường Việt Nam thì cũng đã xuất hiện nhiều hệ thống chiết rót và đóng nắp chai tự động nhưng đa số các dây chuyền đều được nhập từ nước ngoài do đó giá thành cao và gặp khó khăn trong quá trình vận hành và sữa chữa.6 được thiết kế đề thê hiện trực quan những đữ liệu về điểm mạnh - yêu cũng như cơ hội, thách thức trong bối cảnh thực tế của các máy móc hiện có sẵn trên thị trường.
SWOT INPHOGRAPHIC So strengths weaknesses W) « Sản lượng cao. Gia thanh cao « Án toàn cao e - Chưa tích hợp được nhiều » Uy tin thị trường cao tính năng e - Không gian chưa được tối ưu hỏa tối đa, lãng phí nhiều không gian thừa @ opportunities threats © « Chi phí khá cao, , các sàn xuất e Hãng sỏn phẩm lâu đời tạo nhỏ lẻ khó có thể tiếp cận được nhiều uy tín trong thị Không gian diện tích lớn trường không phủ hợp với các sản xuất nhỏ lẻ Hình 1.6 Thê hiện trực quan trong bối cảnh các máy thực tế trên thị trường 1. Tình hình nghiên cứu trên thê giới Các nghiên cứu về thiết bị chiết rót ít được công bố, đa số thuộc sở hữu của các công ty. Một số nghiên cứu có liên quan về các hệ thống băng tải, hệ thống bơm do lường sẽ được trình bày sau đây: Trong một nghiên cứu của trường đại học khoa học và công nghệ Wroclaw tác động của băng tải đối với tiếng ồn phát ra đã được phân tích so sánh khi thay đôi các thông số thiết kế khác nhau.
Nghiên cứu được tiến hành đối với các loại đây đai có cùng độ bền kéo, khác nhau về thông số vật lý của cao su bọc. Các phép đo phát ra tiếng ồn đã được thực hiện trên một băng chuyền trong phòng thí nghiệm. Thử nghiệm trên giá đỡ cho phép xác định tiếng ồn phát ra dưới dạng hàm của các thông số vận hành thay đổi: lực căng và tốc độ tuyến tính của đây đai. Cho thấy tốc độ có tác động đáng kẻ đến tiếng ồn phát ra.
Ảnh hưởng của lực căng đây đai đối với tiếng ồn phát ra là nhỏ và chắc chắn là ít đáng kê hơn so với ảnh hưởng của tốc độ tuyến tính.