tính toán thiết kế hệ thống dán nhãn chai trong dây chuyền sản xuất nước đóng chai

Đề tài: Tính toán thiết kế hệ thống dán nhãn chai trong dây chuyền sản xuất nước uống đóng chai.. Đề tài: Tính toán thiết kế hệ thống dán nhãn chai trong dây chuyền sản xuất nước uống đó

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG

DÁN NHÃN CHAI TRONG DÂYCHUYỀN SẢN XUẤT NƯỚC

ĐÓNG CHAI

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN

Th.s Phạm Quốc Liệt Nguyễn Văn Nam (MSSV: 1110395)

Th.s Mai Vĩnh Phúc Lê Minh Phụng (MSSV: 1110448) Ngành: Cơ khí chế tạo máy – Khóa 37

Tháng 5/2015

BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

1 Cán bộ hướng dẫn: Mai Vĩnh Phúc

2 Đề tài: Tính toán thiết kế hệ thống dán nhãn chai trong dây chuyền sản xuất nước uống đóng chai

5 Nội dung nhận xét:

a Hình thức của tập thuyết minh:

b Bản vẽ:

c Nội dung: * Công việc và nội dung đã đạt được:

* Những vấn đề còn hạng chế:

d Nhận xét đối với từng sinh viên tham gia thực hiện đề tài:

e Kết luận đề nghị:

6 Điểm đánh giá:

Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2015 Cán bộ hướng dẫn

PHẠM QUỐC LIỆT

KHOA CÔNG NGHỆ Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

1 Cán bộ hướng dẫn: Mai Vĩnh Phúc

2 Đề tài: Tính toán thiết kế hệ thống dán nhãn chai trong dây chuyền sản xuất nước uống đóng chai

5 Nội dung nhận xét:

a Hình thức của tập thuyết minh:

b Bản vẽ:

c Nội dung: * Công việc và nội dung đã đạt được:

* Những vấn đề còn hạng chế:

d Nhận xét đối với từng sinh viên tham gia thực hiện đề tài:

e Kết luận đề nghị:

6 Điểm đánh giá:

Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2015 Cán bộ hướng dẫn

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN

1 Cán bộ hướng dẫn: Mai Vĩnh Phúc

2 Đề tài: Tính toán thiết kế hệ thống dán nhãn chai trong dây chuyền sản xuất nước

uống đóng chai

5 Nội dung nhận xét:

a Hình thức của tập thuyết minh:

b Bản vẽ:

c Nội dung: * Công việc và nội dung đã đạt được:

* Những vấn đề còn hạng chế:

d Nhận xét đối với từng sinh viên tham gia thực hiện đề tài:

e Kết luận đề nghị:

6 Điểm đánh giá:

Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2015 Cán bộ chấm phản biện

BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN

1 Cán bộ hướng dẫn: Mai Vĩnh Phúc

2 Đề tài: Tính toán thiết kế hệ thống dán nhãn chai trong dây chuyền sản xuất nước

uống đóng chai

5 Nội dung nhận xét:

a Hình thức của tập thuyết minh:

b Bản vẽ:

c Nội dung: * Công việc và nội dung đã đạt được:

* Những vấn đề còn hạng chế:

d Nhận xét đối với từng sinh viên tham gia thực hiện đề tài:

e Kết luận đề nghị:

6 Điểm đánh giá:

Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2015 Cán bộ chấm phản biện

Qua suốt thời gian theo học ở trường Đại Học Cần Thơ Chúng em xin cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Đại Học Cần Thơ, khoa Công Nghệ, các giảng viên Đặc biệt, chúng

em xin cảm ơn thầy Mai Vĩnh Phúc, Phạm Quốc Liệt đã tận tình hướng dẫn, đóng góp ý kiến quý báu trong quá trình học tập cũng như đề tài luận văn của chúng em

Chúng em cũng xin gửi đếm gia đình lòng biết ơn sâu sắc đối với cha, mẹ và các thành viên trong gia đình đã tạo mọi điều kiện thuận lợi về vật chất lẫn tinh thần để cho chúng em có điều kiện học tập tốt nhất Lời cảm ơn đến các bạn bè đã chia sẻ, đóng góp

ý kiến, giúp đỡ trong quá trình thực hiện đề tài

Tuy đã có nhiều cố gắng trong quá trình thực hiện đề tài nhưng chắc chắn sẽ không tránh khỏi sai xót do hạn chế về kiến thức và thời gian có hạn Rất mong quý thầy cô và các bạn thông cảm và đóng góp ý kiến để đề tài được hoàn chỉnh hơn

Sau cùng chúng em xin kính chúc quý thầy cô trường Đại Học Cần Thơ, khoa Công nghệ, thầy Mai Vĩnh Phúc, Phạm Quốc Liệt cùng các thầy cô bộ môn dồi dào sức khỏe với những lời chúc tốt đẹp

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

Dán nhãn chai là công đoạn không thể thiếu trong việc sản xuất các loại thức uống đóng chai Có nhiều cách để dán nhãn chai: dán nhãn thủ công, dán nhãn bán

tự động, dán nhãn chai tự động Hiện nay dán nhãn chai tự động ngày càng đƣợc phổ biến Sử dụng cơ cấu dán nhãn chai tự động giúp quá trình sản xuất tiết kiệm đƣợc nhiều thời gian, chi phí, nâng cao năng xuất và chất lƣợng sản phẩm

Hệ thống dán nhãn chai đƣợc hoạt động dựa trên nhiều nguyên lý Băng ma sát (ép cuốn nhãn dính vào chai), bàn xoay (định khoảng cách chai) và từ nhiều bộ phận khác nhau: bộ phận cấp phôi (băng tải) mỗi bộ phận trong hệ thống dán nhãn chai đều rất quan trọng Vì mỗi cơ cấu đều quan trọng nên phải tính toán từng cơ cấu

để cho toàn bộ hệ thống đƣợc đồng bộ Sau khi tính toán thiết kế xong sử dụng phần mềm CAD 2D,CAD 3D để vẽ và mô phỏng nhằm kiểm nghiệm hoạt đông của hệ thống: Năng xuất, chất lƣợng sản phẩm…Để có những điều chỉnh làm cho hệ thống đƣợc tối ƣu nhất

Do đề tài còn khá mới ở việt Nam, tài liệu còn hạn chế nên chỉ tính toán những bộ phận chính của cơ cấu Với những kết quả đạt đƣợc sẽ làm nền tảng cho việc phát chuyển hệ thống dán nhãn chai trong dây chuyền sản xuất nứơc đóng chai

ở việt nam phát triển

PHIẾU NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN i

PHIẾU NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN ii

LỜI CẢM ƠN v

TÓM TẮT ĐỀ TÀI vi

MỤC LỤC vii

DANH MỤC HÌNH x

DANH MỤC BẢNG xii

TÀI LIỆU THAM KHẢO xiii

Chương 1 1

GIỚI THIỆU CHUNG 1

1.1.Tổng quan về dây chuyền sản xuất nước uống đóng chai 1

1.2.Sơ lược về các quá trình thành phẩm 1

1.2.1 Quá trình thổi chai 1

1.2.2 Quá trình rửa chai 4

1.2.3 Nạp sản phẩm (vô nước) 4

1.2.4 Đóng nắp 5

1.2.5.Dán nhãn chai 6

1.2.5.1 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 6

1.2.5.1.1.Tình hình trong nước 7

1.2.5.1.2 Tình hình quốc tế 12

1.3.Phân loại máy dán nhãn tự động và bán tự đông 14

1.3.1 Máy dán nhãn dùng con lăn di động 14

1.3.3.2 Loại II 16

Chương 2 18

CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ. 18

2.1 Nhu cầu thực tế 18

2.2 Mục tiêu 18

2.3.Thành lập sơ đồ chức năng và thiết lập nguyên lý hoạt đông 18

2.3.1 Thành lập sơ đồ chức năng 19

2.3.2 Thiết lập nguyên lý hoạt động 19

2.4 Thiết kế chi tiết 26

2.4.1 Chọn động cơ 26

2.4.2 Chọn bộ truyền 28

2.4.3 Chọn cơ cấu cấp phôi 32

2.4.3.1 Chọn phương án cấp phôi 32

2.4.3.2 Chọn phương án thoát sản phẩm 34

2.4.4 Bộ phận dán nhãn 34

2.4.4.1 Bàn xoay và con lăn dán nhãn 35

2.4.4.2 Băng ma sát và bánh ma sát 36

2.5 Kết luận 37

Chương 3 38

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ. 38

3.1 Yêu cầu 38

3.1.1 Năng suất 38

3.1.2 Hình dạng chai 38

3.2 Tính toán số vòng quay bàn xoay và số vòng quay băng tải 39

3.3 Thành lập sơ đồ động 44

3.4 Tính công suất yêu cầu của máy 46

3.4.1 Trọng lượng của chai và nước 47

3.4.2 Khối lượng bàn quay 47

3.4.3 Khối lượng trục 48

3.5 Tính tóan bộ truyền đai thang 49

3.6 Số vòng quay cuôn kéo nhãn 51

3.7 Tính cặp bánh ma sát và chiều dài băng cao su 52

3.7.1 Tính toán thiết kế cặp bánh ma sát 52

3.7.2 Chiều dài băng cao su 54

3.8 Thiết kế hệ thống điều khiển 54

3.8.1 Cảm biến quang học và cảm biến màu 54

3.8.2 Vị trí lắp đặt các cảm biến trên máy dán nhãn 54

3.8.3 Cảm biến phát hiện lỗi sau khi dán 55

3.8.4 Sơ đồ điều khiển và nguyên lý làm việc 56

Chương 4 58

KẾT LUẬN 58

4.1 Kết luận. 58

4.2 Hướng phát triển đề tài 58

TÀI LIỆU THAO KHẢO xiii

Hình 1.1: Phôi thổi làm vỏ chai 1

Hình 1.2: Một số hình ảnh về lòng khuôn 2

Hình 1.3: Phôi được đưa vào hệ thống gia nhiệt 3

Hình 1.4: Phôi sau khi gia nhiệt đưa và hệ thống thổi và sản phẩm sau thổi 4

Hình 1.5: Qui trình rửa chai dùng áp lực tia nước.(Công ty Norland In't.Inc) 4

Hình 1.6: Máy chiết rót PF-F series (của công ty HAYDAN áp dụng công nghệ Châu Âu) 5

Hình 1.7: Sơ lươc quá trình đóng nắp (của công ty HAYDAN áp dụng công nghệ Châu Âu) 6

Hình 1.8: Máy dãn nhãn chai tròn CYF- FS3001 7

Hình 1.9: Máy Dán Nhãn Decal 2 mặt AKB-LBD2 8

Hình 1.10: Sơ đồ nguyên lý hoạt động Máy Dán Nhãn Decal 2 mặt AKB-LBD2 9

Hình 1.11: Máy dán nhãn chai KS-D400 4.1 Kết luận. 10

Hình 1.12: Máy dán nhãn decal chai vuông tự động 11

Hình 1.13: Má Dán nh n decal ống tr n tự động 12

Hình 1.14: Máy dán nhãn chai tròn bán tự động LB -150 13

Hình 1.15: Sơ đồ ngu ên lý má dán nh n dùng con lăn di động 14

Hình 1.16: Sơ đồ cơ cấu dán thủ lực 15

Hình 1.17: Sơ đồ cơ cấu dán băng ma sát loại I 16

Hình 1.17: Sơ đồ cơ cấu dán băng ma sát loại II 17

Hình 2.1: Động cơ đốt trong 26

Hình 2.2: Động cơ điện 27

Hình 2.3: Một số loại đai thường dùng 28

Hình 2.4: Một số loại xích thường dung 29

Hình 2.5: Một số bánh răng thường dung 30

Hình 3.1: Mô hình chai mẩu để dán nhãn 39

Hình 3.2: Cơ cấu truyền động băng tải đầu vào và ra của chai 41

Hình 3.3: Mô hình bàn xoay 44

Hình 3.4: Cơ cấu truyền dộng bàn quay cấp phôi 46

Hình 3.5: Trục bàn xoay 49

Hình 3.6: Cơ cấu truyền động cuôn thu hồi nhãn 52

Hình 3.7: Cấu tạo băng ép cao su 53

Hình 3.8: Nguyên lý cảm biến quan và cảm biến màu làm việc 55

Hình 3.9 Cảm biến phát hiện lỗi sau khi dán 56

Hinh 3.10: Sơ đồ điều khiển của máy dán nhãn có lắp cảm biến……… 57

Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật Má chiết rót PF-F series……….5

Bảng 1.2: Các thông số kỹ thuật Máy dãn nhãn chai tròn CYF- FS3001…………7

Bảng 1.3: Các thông số kỹ thuật Máy dán nhãn chai KS-D400………… … ……10

Bảng 1.4: Các thông số kỹ thuật Má dán nh n decal chai vuông tự động……….11

Bảng 1.5: Các thông số kỹ thuật Má Dán nh n decal ống tr n tự động…………12

Bảng 1.6: Các thông số kỹ thuật Má dán nh n chai tr n bán tự động LB -150…13 Bảng 2.1: Bảng trình bày tính chất……… 18

Bảng 2.2: Bảng biểu đồ hình thái của Zwicky………20

Bảng 2.3: Bảng lựa chọn Cấu trúc……… 21

Bảng 2.4: Phương pháp chọn hệ số gia trọng……… 24

Bảng 2.5: Bảng lựa chọn có hệ số……… 25

Bảng 2.6: Bảng lựa chọn động cơ……… 27

Bảng 2.7: Bảng lựa chọn bộ truyền……… 31

Bảng 2.8: Bảng lựa chọn thiết bị cấp phôi……… 33

Bảng 2.9: Bảng lựa chọn băng tải……… 34

Bảng 3.1: Tỉ số truyền của hộp giảm tốc thường dùng……… ….45

Chương 1

GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 Tổng quan về dây chuyền sản xuất nước uống đóng chai

Để hoàn thành một sản phẩm (nước đóng chai) cần phải trải qua nhiều công đoạn khác nhau

Công việc đóng gói (thùng không đòi hỏi mức độ tự động cao, có thể sử dụng con người là chính Các công đoạn còn lại thì gắn liền với máy móc, mức

độ tự động hóa cao, theo một dây chuyền nhất định.Với mục đích quan trọng

là để giảm giá thành, tăng năng suất, rút ngắn thời gian tạo ra sản phẩm, nâng cao khả năng cạnh tranh trong nền kinh tế thị trường

1.2 Sơ lược về các quá trình thành phẩm

1.2.1 Quá trình thổi chai

PET (Polyethylene terephthalate) do bởi có các tính chất:

Bền cơ học cao, có khả năng chịu đựng lực xé và lực va chạm, chịu đựng sự mài mòn cao, có độ cứng vững cao

Trơ với môi trường thực phẩm

Đóng gói

Trong suốt

Chống thấm khí O2, và CO2 tốt hơn các loại nhựa khác

Khi đươc gia nhiệt đến 200o

C hoặc làm lạnh ở –90oC, cấu trúc hóa học của mạch PET vẫn được giữ nguyên, tính chống thấm khí hơi vẫn không thay đổi khi nhiệt độ khoảng 100o

C

Do đó nhựa PET được chọn làm vỏ sản phẩm

Hình 1.1: Phôi thổi làm vỏ chai

Về hình dạng và kích thước của chai do nhà sản xuất thiết kế nhằm mang tính thẩm mỹ, tính riêng biệt cho từng thương hiệu, tránh được nhằm lẩn hàng giả, hàng nhái…Tất cả điều đó được thể hiện bên trong lòng khuôn

Hình 1.2: Một số hình ảnh về lòng khuôn

- Phôi được làm vỏ chai được gia nhiệt trước khi được thổi nhằm đảm bảo đủ hết độ co giản và điền đầy khuôn

Hình 1.3: Phôi đƣợc đƣa vào hệ thống gia nhiệt

Sau khi đƣợc gia nhiệt phôi đƣợc đƣa đến hện thống thổi, và thành hình dạng nhƣ thết kế

Hình 1.4: Phôi sau khi gia nhiệt đƣa và hệ thống thổi và sản phẩm sau thổi

1.2.2 Quá trình rửa chai

Rửa chai khi nạp sản phẩm là một quá trình rất quan trọng nhằm đảm bảo vệ sinh và an toàn cho người tiêu dùng Yêu cầu công nghệ chủ yếu của việc rửa chai đó là việc rửa sạch, loại bỏ hết các chất cặn bả do quá trình tạo vỏ chai

để lại

Hiện nay đa số các nhà máy sữa, bia rượu, nước khoáng và các nhà máy thực phẩm khác sử dụng máy rửa chai cải tiến

Có nhiều phương pháp rửa chai như:

- Phương pháp bàn chải quay kim loại: Người ta sử dụng bàn chải quay trong chai Hình dạng bàn chải cho phép tách được cặn bẩn bên trong thành chai cũng như đáy chai Rửa bằng bàn chải có ưu điểm là nên dùng với những chai quá bẩn, chứa lớp cặn bẩn đã khô

- Dùng tia nước: (1) Vỏ chai được đưa lên băng tải đến bồn rửa,(2) được thiết bị đảo chiều đảo chai 180 độ cùng lúc đó vòi phun nước phun sục nước vào bên trong thành chai.Áp lực đẩy của tia nước làm các chất bụi bẩn bên trong thành chai được nước cuốn ra ngoài

Hình 1.5: Qui trình rửa chai dùng áp lực tia nước

(Công ty Norland In't.Inc)

Vòi phun được thiết kế với đường kính nhỏ hơn đường kính miệng chai 0,25 lần để đảm bảo lượng nước phun vào làm sạch chai được thoát ra nhanh chóng

Tốc độ độ rửa trung bình đạt 5000 chai/giờ (công ty Norland In't.Inc)

1.2.3 Nạp sản phẩm (vô nước)

Hình 1.6: Máy chiết rót PF-F series (của công ty HAYDAN

áp dụng công nghệ Châu Âu)

Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật Máy chiết rót PF-F series

Thân má và các chi tiết

thiết bị Inox 304

Năng lực sản xuất

1500-2500 chai/giờ (chai 500ml)

1.2.4 Đóng nắp

Máy đóng nắp chai được ứng dụng rộng rãi trong ngành sản xuất đồ uống, thực phẩm, mỹ phẩm, hóa chất công nghiệp…Máy có tác dụng đóng kín bao kín các loại chai thủy, tinh chai nhựa…Đảm bảo kín không cho chất lỏng hay khí bên trong chai thoát ra ngoài

Nắp chai được dẫn từ khai chứa nắp xuống đường dẫn (1) đồng thời được xắp sếp đúng chiều (khớp với chiều đóng nắp chai) Chai nước được đưa vào vị trí dập nắp và cố định để hệ thống dập nắp hoạt động (2) Sau khi được dập nắp chai sẽ được chuyển đến bộ phân vặn nắp để chắc chắn rằng nắp đã được đóng kín (3)

Hình 1.7: Sơ lươc quá trình đóng nắp (của công ty HAYDAN

áp dụng công nghệ Châu Âu)

1.2.5 Dán nhãn chai:

Dán nhãn chai có tầm quan trọng trong việc quyết định tính thẩm mỹ, thông qua đó nói lên chất lượng sản phẩm Dán nhãn chai tự động được sử dung phổ biến trong các ngành sản xuất thực phẩm (nước tinh khiết, bia, rượu, nước giải khát, nước chấm ) và y tế (chai, lọ chứa thuốc ) Do đặc thù của nghành phục vụ mà yêu cầu nêu ra đối với máy dán nhãn tự động chủ yếu là đảm bảo được vị trí nhãn dán trên chai đều, đẹp, không bị lệch, nhãn không bị tróc…(tự động loại bỏ những sản phẩm không đạt yêu cầu)

1.2.5.1 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

Hình 1.8: Máy dãn nhãn chai tròn CYF- FS3001

Ngu ên lý hoạt động: Khi cần gập (1) được gập xuống cùng lúc đó hộp

điều khiển (4) sẻ hoạt động quay động cơ kéo giấy decal từ trục quấn giấy decal (2) dán vào chai, nhờ các trục ép (5) giấy decal được dán vào chai nhờ lực ép và ma sát lăn từ trục ép

Ưu điểm: Gọn, không chiếm nhiều diện tích, dễ dàng vận chuyển, công

suất nhỏ sử dụng điện gia dụng, thích hợp cho các cơ sở sản xuất vừa và nhỏ…

Nhược điểm: Máy dãn nhãn chai tròn CYF- FS3001 là máy bán tự động

vận hành theo sự điều khiển của con người Do đó có sự ảnh hưởng của cảm tính dẩn đến mức độ chính xác và thẩm mỹ của nhản dán trên chai lọ khó đảm bảo

Máy dán nhãn Decal 2 mặt AKB-LBD2, xuất xứ CÔNG TY TNHH MÁY MÓC THIẾT BỊ TÂN SAO BẮC Á

Máy dán nhãn Decal 2 mặt điều khiển NC và Servo Control

Máy được trang bị màn hình LCD, bộ bàn phím Máy được tích hợp hệ thống MSC (Micro System Controller) và hoạt động như 1 máy tính nên khả năng vận hành thông minh, các chi tiết cơ khí rất đơn giản, hầu hết các thông

số được điều chỉnh tức thời bằng chương trình mà không cần phải điều chỉnh

cơ khí như các loại máy kiểu cũ

Người sử dụng có thể cài đặt và lưu lại 10 chương trình ứng với 10 loại nhãn khác nhau Khi chạy máy chỉ cần chọn chương trình đã lưu

Bề rộng nhãn 40-100mm, chiều cao nhãn 40-150mm

Năng suất: max 5000 chai/ giờ

Nguồn điện sử dụng: 220V, 1 pha, 1KW

Hình 1.9: Máy Dán Nhãn Decal 2 mặt AKB-LBD2

Hình 1.10: Sơ đồ nguyên lý hoạt động Máy dán nhãn Decal 2 mặt AKB-LBD2

Ngu ên lý hoạt động: Sau khi máy được khởi động tại hộp điều khiển

số (3) các chai được được đưa đến cổng dán nhãn chai (nơi giao giữa chai và nhãn dán) (4) Cùng lúc đó 2 trục quấn giấy decal (1) và (2) quay cùng chiều giấy decal được dán lên 2 bên mặt chai

Vận tốc quay của trục (1) và (2) được quyết định bởi hộp điều khiển số bởi vì 2 mặt kích thước của decal khác nhau do nhà sản xuất qui định để thể hiện tên hiệu, logo của sản phảm…

Máy dán nhãn chai KS-D400, xuất xứ CÔNG TY TNHH MÁY MÓC THIẾT BỊ TÂN SAO BẮC Á

Ƣu điểm: Máy gọn nhẹ, dễ di chuyễn, độ chính xác cao, năng suất lớn…

Nhƣợc điểm : máy móc phức tạp, khó chế tạo , yêu cầu băng keo hai mặt nên giá

thành cao và giữ vệ sinh khó khăn sau khi dán vào chai do bề mặt ngoài còn keo

sẻ bám bụi vào, hoặc phải thêm công đoạn dán lớp nilon vào mặt ngoài làm cho giá thành cao

Máy dán nhãn decal chai vuông tự động, xuất xứ Công ty CPTM CHẾ TẠO & CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ TÂN PHÚ (áp dụng cảm biến nhãn của Đức và Nhật bản)

VẬT LIỆU

SUS304 và hợp kim nhôm

Ưu điểm: Công suất: 20~45 lon /phút Có thể cài đặt thời gian, tốc độ

dán nhãn Có thể dán các loại lọ có kích thước khác nhau Thay thế linh kiện

dễ dàng Tốc độ dán nhanh, đẹp, tiết kiệm keo Một máy có thể thay thế gần 20 nhân công

Nhược điểm: Máy được điều khiển bằng máy tính, áp dụng cảm biến do

đó đòi hỏi người công nhân phải có đủ kiến thức vận hành máy và bảo trì Kích thước máy lớn chiếm nhiều diện tích trong nhà xưởng…

Hình 1.12: Máy dán nhãn decal chai vuông tự động

Ưu điểm: Sử dụng motor bước để thu hồi giấy thừa Cài đặt số lượng cần

dán, đủ số lượng máy tự động dừng Hệ thống điều khiển chương trình PLC Hệ thống tách nhãn sử dụng motor, motor AC Các bộ phận thiết kế đồng bộ, giúp thao tác nhanh chóng, tiện lợi…

Anh Kích thước lớn, tích hợp hệ thống diều khiển PLC nên sẽ gây khó khăn trong việc bảo trì…

Máy dán nhãn chai tròn bán tự động LB -150, Xuất xứ Hàn quốc

Bảng 1.6: Các thông số kỹ thuật Máy dán nhãn chai tròn bán tự động LB -150

Ưu điểm: Gọn, không chiếm nhiều diện tích, dễ dàng vận chuyển, công

suất nhỏ sử dụng điện gia dụng, thích hợp cho các cơ sở sản xuất vừa và nhỏ…

Nhược điểm: Chỉ làm việc với các chai lọ nhỏ có kích thước không lớn

hơn 100mm

1.3 Phân loại má dán nh n tự động và bán tự đông

Trên thực tế hiện nay có nhiều kiểu máy dán nhãn: dùng băng ma sát (nhiều loại), dùng con lăn di động, dùng cơ cấu kẹp thủy lực…

1.3.1 Má dán nh n dùng con lăn di động:

Ngu ên lý hoạt động: Chai được cấp vào thông qua mâm cấp chai, qua

băng tải sẽ đi qua khe hở giữa con lăn di động và con lăn cố định Nhãn được cấp liên tục, dẫn động bằng cặp bánh ma sát Dưới tác dụng kéo của băng tải,

lực ép của lò xo, các con lăn di động thì nhãn sẽ được dán lên chai

Ưu điểm: Cơ cấu đơn giản, năng suất cao

Nhược điểm : Khả năng dán chính xác thấp, dễ bung ra sau khi dán,

yêu cầu nhãn dán phải có keo hai mặt điều này dẫn đến giá thành tăng ,gây rất nhiều khó khăn cho việc giữ vệ sinh sau khi dán, nhìn chung phương án này không khả thi

Hình 1.15: Sơ đồ nguyên lý máy dán nhãn dùng con lăn di động

1.3.2 Dùng cơ cấu kẹp thủ lực:

Hình 1.16: Sơ đồ cơ cấu dán thủy lực

Ngu ên lý hoạt động: Nhờ cơ cấu kẹp bằng thủy lực được dẫn hướng

bằng hai rảnh, hai xylanh thủy lực được điều kiển do tín hiệu phát ra từ cảm biến màu, khi chai cách nhãn khoảng cách nhất định, cảm biến màu nhận ra

chai sẻ điều khiển hai thanh kẹp kẹp chai lại đồng thời dán nhãn lên chai

Ưu điểm: Độ chính xác cao, năng suất lớn

Nhược điểm: Máy móc phức tạp, khó chế tạo, yêu cầu băng keo hai mặt

nên giá thành cao và giữ vệ sinh khó khăn sau khi dán vào chai do bề mặt ngoài còn keo sẻ bám bụi vào, hoặc phải thêm công đoạn dán lớp nilong vào mặt ngoài làm cho giá thành cao

1.3.3 Dùng cơ cấu băng ma sát

1.3.3.1 Loại I

Hình 1.17: Sơ đồ cơ cấu dán băng ma sát loại I

Ngu ên lý hoạt động: Chai di chuyển trên băng tải đồng thời đƣợc

quay tròn nhờ cơ cấu ma sát, trên băng ma sát đƣợc căng cuộn băng keo hai mặt, khi chai lăn không trƣợt sẽ cuốn theo cả nhãn chai, nhãn chai đƣợc dán

cứng nhờ đƣợc lăn ép trên băng ma sát

Ƣu điểm: Độ chính xác cao, ít phế phẩm

Nhƣợc điểm: Cũng nhƣ những máy ở trên cần phải sử dụng nhãn có

keo hai mặt nên giá thành cao và vấn đề vệ sinh sau khi đã dán nhãn

Hình 1.18: Sơ đồ cơ cấu dán băng ma sát loại II

Ngu ên lý hoạt động: Nhãn đƣợc bóc ra do băng dán nhãn bị gấp khúc

đột ngột, chai từ cơ cấu cấp phôi đƣa tới nhãn dính vào chai sau đó đƣợc dán chặt nhờ băng ma sát nếu một chai do sự cố không dính nhãn sẽ đƣợc nhận biết do cảm biến quang, chai đƣợc đƣa ra ngoài qua cơ cấu gạt trong đó chai

và nhãn đƣợc nhận biết nhờ các bộ cảm biến quang học và cảm biến màu

Ƣu điểm: Năng suất cao, cơ cấu đơn giản, đạt độ chính xác cao

Nhƣợc điểm: Chi phí ban đầu cao do yêu cầu các cơ cấu chính xác

Dán nhãn chai là một cụm chi tiết rất quan trọng trong dây chuyền sản xuất nước đóng chai Sử dụng máy dán nhãn chai chúng ta sẽ tiết kiệm được nhiều thời gian và nâng cao năng xuất, chất lượng sản phẩm của các dây chuyền sản xuất Vì vậy chúng em đã nghiên cứu hệ thống dãn nhãn chai trong dây chuyền sản xuất nước uống tinh khiết với hy vọng sẽ cải tiến ra những cơ cấu dán nhãn chai tối ưu hơn

Yêu cầu: Nhãn chai được dán chặt vào chai, không bung tróc hay bị lệch,

tự động loại bỏ những sản phẩm không đạt yêu cầu

2.3 Thành lập sơ đồ chức năng và thiết lập nguyên lý hoạt đông

2.3.1 Thành lập sơ đồ chức năng

Sơ đồ chức năng 2:

Nhóm quyết định chọn sơ đồ chức năng 1 để tiến hành thiết kế cấu trúc vì sơ

đồ này có mức độ logic cao, trình tự phù hợp

2.3.2 Thiết lập nguyên lý hoạt động

Ở giai đoạn nguyên lý hoạt động cho vấn đề dán nhãn chai 1 số phương

pháp được đưa ra ứng với tiểu chức năng 1 của sơ đồ khối chức năng => Ta có

bảng biểu đồ hình thái của Zwicky

Bảng 2.2: Bảng biểu đồ hình thái của Zwicky

cấu trúc phù hợp nhất cho thiết kế sau này có 2 kỹ thuật lựa chọn:

+ Bảng lựa chọn không có hệ số gia trọng