(Đồ án hcmute) nghiên cứu thiết kế và chế tạo máy chế biến sinh tố tự động

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ÐIỆN TỬ

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CHẾ BIẾN
SINH TỐ TỰ ÐỘNG

GVHD: NGUYỄN TRUỜNG THỊNH
SVTH: NGUYỄN CÔNG DANH
MSSV: 15146017
SVTH: LÊ TIẾN ÐẠT
MSSV: 15146022
SVTH: NGUYỄN MINH TRẮNG
MSSV: 15146108

SKL 0 0 5 5 8 8

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2019

do an


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CHẾ BIẾN
SINH TỐ TỰ ĐỘNG

Giảng viên hướng dẫn :

PGS.TS NGUYỄN TRƯỜNG THỊNH

Sinh viên thực hiện :

NGUYỄN CÔNG DANH

MSSV: 15146017

LÊ TIẾN ĐẠT

MSSV: 15146022

NGUYỄN MINH TRẮNG

MSSV: 15146108

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2019

do an


CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
----***---Tp.HCM, ngày tháng 07 năm 2019

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
Họ và tên:

Nguyễn Công Danh
Lê Tiến Đạt
Nguyễn Minh Trắng

Lớp:

15146CL2

Ngành:

Cơng nghệ Kỹ thuật Cơ điện tử

Khóa:

2015

GVHD:

PGS.TS Nguyễn Trường Thịnh

Ngày nhận đề tài: …………………

MSSV: 15146017
MSSV: 15146022
MSSV: 15146108

SĐT: 0903675673

Ngày nộp đề tài: …………………

1. Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy chế biến sinh tố tự động
2. Số liệu ban đầu:
-

-

Đầu vào là các loại trái cây như: xoài, dâu, bơ, chuối, thanh long, đu đủ, cà rốt, sa pô
chê được thái hạt lựu trước có kích cỡ khoảng 15x15x15 (mm). Cùng với sữa, đường
và đá được cấp với tỉ lệ phù hợp để tao ra ly sinh tố thơm ngon. Tỉ lệ này được nhóm
tham khảo từ sách “Bí Quyết Pha Chế Sinh Tố & Nước Ép Trái Cây” – Nhà Xuất
Bản Văn Hóa Thông Tin Tp.HCM
Đầu ra là ly sinh tố thơm ngon, bổ dưỡng với thể tích đạt khoảng 400ml
Năng suất: 90 giây/ly, 20 ly/ngày
Tính năng: Chọn loại trái cây (có thể trộn 2 loại), Chọn ly có sẵn trong máy hoặc ly
từ bên ngoài đưa vào, vệ sinh, báo hết ly, quản lý manual và giữ lạnh.

3. Nội dung thực hiện đề tài
-

Tìm hiểu và đưa ra hướng giải quyết vấn đề về sự cần thiết của máy chế biến sinh tố
tự động

-

Khảo sát và phân tích về các máy thực phẩm tự động hiện nay

do an

-

Nghiên cứu và tính toán các cơ cấu, hệ thống của máy chế biến sinh tố tự động

-

Thiết kế và chế tạo máy chế biến sinh tố tự động

-

Kiểm tra lại hệ thống cơ khí, điện và lập trình sao cho an toàn, tiện lợi với con người.

-

Chạy thử nghiệm nhiều lần, điều chỉnh, hiệu chỉnh toàn bộ cơ cấu, hệ thống vệ sinh
sau đó trang trí máy.

- Lấy ý kiến mọi người từ thực nghiệm về chất lượng và vị của sinh tố.
4. Sản phẩm: Máy chế biến sinh tố tự động
TRƯỞNG NGÀNH

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

(ký và ghi rõ họ tên)

(ký và ghi rõ họ tên)

do an

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
Sinh viên:

Nguyễn Công Danh
Lê Tiến Đạt
Nguyễn Minh Trắng

MSSV: 15146017
MSSV: 15146022
MSSV: 15146108

Ngành:

Công nghệ Kỹ thuật Cơ điện tử

Đề tài:

Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy chế biến sinh tố tự động

GVHD:

PGS.TS Nguyễn Trường Thịnh
-------------------------------------

NHẬN XÉT
1. Về nội dung đề tài & khối lượng công việc thực hiện:
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................

2. Ưu điểm:
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
3. Khuyết điểm:
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
4. Đề nghị cho bảo vệ hay không?
.................................................................................................................................................
5. Đánh giá loại:
.................................................................................................................................................
6. Điểm: ......................(Bằng chữ: ....................................................................................)
Tp.HCM, ngày tháng 07 năm 2019
Giảng viên hướng dẫn

i

do an


PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
Sinh viên:

Nguyễn Công Danh
Lê Tiến Đạt
Nguyễn Minh Trắng

MSSV: 15146017
MSSV: 15146022

MSSV: 15146108

Ngành:

Công nghệ Kỹ thuật Cơ điện tử

Đề tài:

Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy chế biến sinh tố tự động

GVPB:

ThS. Phạm Bạch Dương
-------------------------------------

NHẬN XÉT
1. Về nội dung đề tài & khối lượng công việc thực hiện:
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
2. Ưu điểm:
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
3. Khuyết điểm:
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
4. Đề nghị cho bảo vệ hay không?
.................................................................................................................................................

5. Đánh giá loại:
.................................................................................................................................................
6. Điểm: ......................(Bằng chữ: ....................................................................................)
Tp.HCM, ngày tháng 07 năm 2019
Giảng viên hướng dẫn

do an


LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian học tại khoa Đào tạo Chất lượng cao, Trường Đại học Sư phạm
Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh, 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 mơn Cơ điện tử. Vì vậy lời đầu tiên cho
chúng em gửi lời cảm ơn đến trường Đại học Sư phạm Kĩ thuật thành phớ Hồ Chí
Minh và Bộ môn Cơ điện tử.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới giảng viên hướng dẫn PGS.TS
Nguyễn Trường Thịnh . Dưới sự hướng dẫn chân thành và nhiệt tình 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 hồn thành tớt đề tài.
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 cơ góp ý và chỉ bảo thêm để
nhóm chúng em hồn thiện hơn về kiến thức và cho đề tài thêm phần giá trị hơn.

Tp.HCM, ngày tháng 07 năm 2019
Nhóm sinh viên thực hiện đề tài

do an

TĨM TẮT ĐỀ TÀI
Ngày nay, việc đưa cơng nghệ hiện đại vào cuộc sống đã và đang là một xu thế
tất yếu mà bất kỳ quốc gia nào cũng hướng tới. Các sản phẩm tân tiến ra đời nhằm
mang lại tiện ích cho con người ngày càng nhiều. Các sản phẩm, dịch vụ ra đời nhằm
mang lại tiện ích cho người dân trên thế giới cũng đang ngày càng xuất hiện nhiều tại
Việt Nam. Trong đó có những chiếc máy thực phẩm tự động.
Máy thực phẩm tự động vốn không còn xa lạ trong thời đại hiện nay nhưng nói
đến máy chế biến sinh tố tự động thì đây là một điều hồn tồn mới mẻ.
Với nhu cầu ăn ́ng hàng ngày cùng với cuộc sống hối hả hiện nay thì máy làm
sinh tớ tự động sẽ giúp con người có ly sinh tớ vơ cùng nhanh chóng, tiện lợi và tiết
kiệm thời gian nhưng vẫn đảm bảo được độ tươi ngon, đặc biệt là yếu tố vệ sinh an
toàn thực phẩm.
Nên nhóm chúng tơi qút định nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy chế biến sinh
tố tự động. Dựa trên cách thức những máy bán hàng ngoài đời thực cộng với cách
thức pha chế sinh tố trái cây, cách bảo quản nguyên vật liệu. Từ đó đưa ra những ý
tưởng thiết kế, các cơ cấu cho các tác vụ trên máy nhưng vẫn đảm bảo chất lượng, vệ
sinh thực phẩm.
Máy làm sinh tớ tự động được nhóm thực hiện dựa trên quy trình pha chế một ly
sinh tớ: Cấp ly – Cấp nguyên liệu – Xay – Rót – Đưa ra sản phẩm.
Máy có kích thước 765x710x1700 (mm), giao tiếp với người dùng thông qua màn
hình HMI giao diện đơn giản, thân thiện. Các cơ cấu được thế kế để lắp ghép dưới
dạng module. Máy bố trí theo tầng, dễ dàng lắp ráp vào khung máy.
Máy hoạt động ổn định, nhận lệnh từ người dùng và xử lý, điều khiển các cơ cấu
chấp hành đưa ra ly sinh tố hoàn thiện, sau đó kích hoạt hệ thống vệ sinh đồng thời
máy có khả năng tự giữ lạnh. Cấp nguyên liệu cũng như sửa chữa, tháo lắp và an toàn
điện được đảm bảo.

do an

MỤC LỤC
MỤC LỤC ................................................................................................................... i
MỤC LỤC HÌNH ...................................................................................................... iv
MỤC LỤC BẢNG.................................................................................................... vii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .................................................................................. viii
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI.................................................................. 1
1.1.

Giới thiệu về sinh tố ...................................................................................... 1

1.1.1.

Sinh tố .................................................................................................... 1

1.1.2.

Lợi ích dinh dưỡng của sinh tố .............................................................. 2

1.1.3.

Lý do chọn đề tài .................................................................................... 2

1.2.

Tổng quan về máy thực phẩm tự động trong nước và ngoài nước ............... 2

1.2.1.

Máy thực phẩm tự động là gì? ............................................................... 2

1.2.2.

Tình hình máy chế biến sinh tớ tự động ở nước ngồi........................... 5

1.2.3.

Tình hình máy chế biến sinh tớ tự động ở trong nước ........................... 7

1.3.

Tổng quan về đề tài ....................................................................................... 8

1.3.1.

Tính cấp thiết của đề tài ......................................................................... 8

1.3.2.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài ...................................................... 8

1.3.3.

Mục tiêu nghiên cứu đề tài ................................................................... 9

1.3.4.

Đối tượng nghiên cứu ........................................................................... 9

1.3.5.

Phạm vi nghiên cứu .............................................................................. 9

1.3.6.

Phương pháp nghiên cứu .................................................................... 10
i

do an


CHƯƠNG 2: CƠ SỞ THIẾT KẾ ............................................................................. 11
2.1.

Số liệu ban đầu ............................................................................................ 11

2.1.1.

Công thức pha chế sinh tố .................................................................... 11

2.1.2.

Loại trái cây và ly................................................................................. 11

2.2.

Phương án thiết kế ...................................................................................... 13

2.3.

Thiết kế và bố trí quy trình hoạt động của máy .......................................... 19

2.4.

Nguyên lí hoạt động của máy ..................................................................... 24

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ............................................................ 26
3.1.

Tính toán và thiết kế cơ khí ........................................................................ 26

3.1.1.

Cơ cấu cấp trái cây ............................................................................... 26

3.1.2.

Cơ cấu cấp đá ....................................................................................... 27

3.1.3.

Cơ cấu cấp đường, sữa ......................................................................... 30

3.1.4.

Cơ cấu cấp ly........................................................................................ 32

3.1.5.

Cơ cấu rót ............................................................................................. 36

3.1.6.

Cơ cấu làm lạnh ................................................................................... 41

3.1.7.

Cơ cấu vệ sinh ...................................................................................... 42

3.1.8.

Cơ cấu định vị ly .................................................................................. 44

3.1.9.

Cơ cấu đậy nắp cối xay ........................................................................ 45

3.1.10.

Cơ cấu đẩy ly .................................................................................... 47

3.1.11.

Mô hình thiết kế 3D của máy ........................................................... 48

ii

do an

3.2.

Tính toán và thiết kế hệ thống điện ............................................................. 51

3.1.1.

Yêu cầu điều khiển ............................................................................... 51

3.1.2.

Xây dựng ý tưởng điều khiển ............................................................... 51

3.1.3.

Sơ đồ nguyên lý cách thức điều khiển ................................................. 51

3.1.4.

Sơ đồ khối hệ thống điện ..................................................................... 54

3.1.5.

Sơ đồ kết nối giữa các thiết bị .............................................................. 56

3.2.

Thiết kế và lập trình hệ thống điều khiển ................................................... 62

3.2.1.

Lưu đồ giải thuật .................................................................................. 62

3.2.2.

Giao diện người dùng ........................................................................... 65

CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ .................................................... 68
4.1.

Hình ảnh thực tế .......................................................................................... 68

4.2.

Kết quả ........................................................................................................ 74

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ......................................... 81
5.1.

Kết luận ....................................................................................................... 81

5.2.

Hướng phát triển ......................................................................................... 82

5.3.

Kiến nghị..................................................................................................... 83

TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 84
PHỤ LỤC ................................................................................................................. 87

iii

do an


MỤC LỤC HÌNH
Hình 1.1: Sinh tớ ........................................................................................................ 1
Hình 1.2: Máy bán phở tự động SPKT [2] ................................................................. 3
Hình 1.3: Máy pha cà phê Gaggia Classic [3] ............................................................ 3
Hình 1.4: Máy làm kem tươi Elip Universal Lớc Panasonnic [4] .............................. 4
Hình 1.5: Máy xay sinh tớ Kim Cương [3] ................................................................ 4
Hình 1.6: Máy xay sinh tớ Replenish [4] ................................................................... 5
Hình 1.7: Fitgo Smoothie vending machine [7] ......................................................... 6
Hình 1.8: Quán sinh tớ vỉa hè ..................................................................................... 7
Hình 2.1: Trái cây thái hạt lựu.................................................................................. 12
Hình 2.2: Thông số kích thước ly [10] ..................................................................... 13
Hình 2.3: Nguyên lý hoạt động Phương án 1 ........................................................... 14
Hình 2.4: Mô hình thiết kế 3D Phương án 1 ............................................................ 15
Hình 2.5: Nguyên lý hoạt động Phương án 2 ........................................................... 15
Hình 2.6: Mô hình thiết kế 3D Phương án 2 ............................................................ 16
Hình 2.7: Nguyên lý hoạt động Phương án 3 ........................................................... 17
Hình 2.8: Mô hình thiết kế 3D Phương án 3 ............................................................ 17
Hình 2.9: Sơ đồ bố trí máy theo phương án 1 .......................................................... 20
Hình 2.10: Sơ đồ bớ trí máy theo phương án 2 ........................................................ 22

iv

do an

Hình 2.11: Ngun lí hoạt động của máy chế biến sinh tớ tự động ......................... 24
Hình 3.22: Sơ đồ ngun lý cách thức điều khiển.................................................... 52
Hình 3.23: Board PLC Mitsubishi FX3U - 48MR ................................................... 53
Hình 3.24: HMI WEINVIEW TK6071IP ................................................................ 54
Hình 3.25: Sơ đồ khối hệ thống điện ........................................................................ 55
Hình 3.28: Sơ đồ kết nối nguồn điện ........................................................................ 57
Hình 3.29: Sơ đồ kết nối giữa các thiết bị ................................................................ 58
Hình 3.30: Sơ đồ chân của cảm biến ........................................................................ 58
Hình 3.31: Sơ đồ điện kết nối với cơ cấu chấp hành ................................................ 59
Hình 3.32: Sơ đồ bước khí nén của chu trình lấy ly tự động từ hệ thống ................ 60
Hình 3.33: Sơ đồ bước khí nén của chu trình lấy ly từ bên ngoài hệ thống ............. 60
Hình 3.33: Bố trí các thiết bị trên tủ điện ................................................................. 61
Hình 3.35: Lưu đồ giải thuật chung.......................................................................... 62
Hình 3.36: Lưu đồ giải thuật khâu vệ sinh ............................................................... 63
Hình 3.37: Lưu đồ giải thuật mở cửa cho ly vào ...................................................... 64
Hình 3.38: Lưu đồ giải thuật xay và rót sinh tớ........................................................ 64
Hình 3.39: Lưu đồ giải thuật lấy ly ra và đóng cửa .................................................. 65
Hình 3.40: Tính năng cho người dùng ..................................................................... 66
Hình 3.41: Tính năng cho người quản lý................................................................. 66

v

do an


Hình 3.42: Sơ đồ thiết kế giao diện HMI ................................................................. 67
Hình 4.1: Vị trí màn hình trên máy .......................................................................... 68
Hình 4.2: Màn hình chính......................................................................................... 68
Hình 4.3: Màn hình cho người dùng ........................................................................ 69

Hình 4.4: Màn hình chọn trái cây và mức sữa, đường ............................................. 69
Hình 4.5: Màn hình đăng nhập vào quản lý ............................................................. 70
Hình 4.6: Màn hình cho người quản lý tầng 1.......................................................... 70
Hình 4.7: Màn hình cho người quản lý tầng 2.......................................................... 71
Hình 4.8: Tầng 1 ....................................................................................................... 71
Hình 4.9: Tầng 2 ....................................................................................................... 72
Hình 4.10: Tầng 3 ..................................................................................................... 72
Hình 4.11: Cover ...................................................................................................... 73
Hình 4.12: Máy chế biến sinh tố tự động hoàn thiện ............................................... 74
Hình 4.13: Chuẩn bị trái cây thái hạt lựu ................................................................. 75
Hình 4.14: Sản phẩm đầu ra là những ly sinh tố ...................................................... 75
Hình 4.15: Biểu đồ chiều cao mực sinh tố trong cùng một loại ly ........................... 78
Hình 4.16: Biểu đồ sự hài lòng về vị sinh tố của người dùng từ các tổ hợp mức chọn
Sữa - Đường ............................................................................................................. 79
Hình 4.17: Kết quả ................................................................................................... 80

vi

do an


MỤC LỤC BẢNG
Bảng 2.1: So sánh 3 cơ cấu cấp trái cây ................................................................... 18
Bảng 2.2: Ưu điểm và nhược điểm của phương án 1 ............................................... 21
Bảng 2.3: Ưu điểm và nhược điểm của phương án 2 ............................................... 23
Bảng 3.1 : Cài đặt mức tương ứng với lượng chất lỏng ........................................... 30
Bảng 3.2: Danh sách Input ....................................................................................... 56
Bảng 3.3: Danh sách Output..................................................................................... 56
Bảng 3.4: Ký hiệu cho sơ bước khí nén ................................................................... 59
Bảng 4.1: Bảng chiều cao mực sinh tố trong ly ....................................................... 76

Bảng 4.2: Bảng sai số tuyệt đối ứng với mỗi lần đo ................................................ 77
Bảng 4.3: Bảng mức độ hài lòng về vị của sinh tố ................................................... 78

vii

do an


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
SS:

Cảm biến

HMI:

Human Machine Interface

PLC:

Programmable Logic Controller

SW:

Switch limit

ES:

Emergency Stop

viii

do an


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1.1. Giới thiệu về sinh tố
1.1.1.
Sinh tố
Sinh tố là thức uống được chế biến từ các loại rau xanh, hoa quả tươi bằng cách
xay nhuyễn với sữa, đường và đá. Tùy vào khẩu vị mà người dùng có thể cho thêm
đường, ca cao, các loại hạt (topping) hay nước ép vào thêm.

Hình 1.1: Sinh tố
Sinh tố là một loại nước uống bổ dưỡng giàu vitamin rất tốt cho sức khỏe. Các
loại hoa quả thường dùng để làm sinh tố như: dâu tây, cà rốt, bơ, xồi, ch́i, dứa, đu
đủ, dưa hấu, mãng cầu, táo, mít, thanh long,... Sinh tớ là loại thức ́ng dùng liền, vì
có cả đá và hoa quả xay nhuyễn nên rất chóng hỏng và các chất dinh dưỡng nhanh
chóng bị mất.

1

do an


1.1.2.

Lợi ích dinh dưỡng của sinh tớ

́ng sinh tớ hoa quả hoặc rau xanh là một trong những cách dễ dàng nhất để bổ
sung những dưỡng chất cần thiết cho cơ thể.

Dưới đây là những lợi ích của sinh tố đối với sức khỏe [1]:




Sinh tố cung cấp cho cơ thể các vitamin, khoáng chất cần thiết và cung cấp
chất xơ cho cơ thể và hỗ trợ tiêu hóa
Sinh tố cung cấp những dưỡng chất cần thiết để củng cố hệ miễn dịch, trí tuệ
minh mẫn và khả năng nhận thức tốt
Sinh tố sẽ giúp tăng cường năng lượng, bổ sung nước cho cơ thể, hỗ trợ cơ thể
giải độc và mang lại cho bạn làn da tươi sáng. Và các loại sinh tố rau xanh rất
ít calo, giúp bạn dễ dàng đạt được mục tiêu giảm cân

1.1.3.

Lý do chọn đề tài

Cuộc sống ngày nay ngày càng thiên về xu hướng hiện đại, nhanh gọn và tiết
kiệm. Vì vậy thời gian để người dùng có thể tự tay làm một ly sinh tớ cho riêng mình,
từ mua trái cây, làm sạch, thái nhỏ, và bỏ vào máy xay đến khi có một ly sinh tớ cũng
mất khoảng 20 phút. Bên cạnh đó nếu mua từ những cửa hàng bên ngoài thì có thể
tiết kiệm được thời gian nhưng chất lượng và an toàn vệ sinh thực phẩm vẫn chưa
đảm bảo cho sức khỏe người tiêu dùng. Từ những lí do đó nhóm đã bàn bạc và đưa
ra quyết định thực hiện đề tài này.
1.2. Tổng quan về máy thực phẩm tự động trong nước và ngoài nước
1.2.1.
Máy thực phẩm tự động là gì?
Máy thực phẩm tự động là những máy xử lý một hay nhiều giai đoạn trong đời
sống con người liên quan tới thực phẩm. Giúp thay thế sức lao động con người và rút
ngắn thời gian.

Như máy bán phở tự động SPKT ta chỉ cần cấp phở, nước lèo, thịt, gia vị và phụ
kiện kèm theo như tô, đũa. Tùy theo tùy chọn người dùng máy sẽ tự cấp nguyên liệu,
chế nước lèo và đưa ra một tô phở vừa nóng vừa ngon (Hình 1.2).

2

do an


Hình 1.2: Máy bán phở tự động SPKT [2]
Đối với máy pha cà phê tự động, ta chỉ cần cấp cà phê hạt, đường, sửa và nước.
Tùy theo các tùy chọn người dùng máy sẽ tự xay cà phê, đun nước và pha cà phê,
đường, sữa cho ra một ly cà phê nóng hỏi. Thí dụ một máy pha cà phê Gaggia Classic.

Hình 1.3: Máy pha cà phê Gaggia Classic [3]

3

do an


Như máy làm kem tự động. Người dùng chỉ cần cấp sửa tươi, sửa tạo kem, đường
và các hương vị như: chocolate, vani, xoài, dâu,… Tùy theo các tùy chọn của người
dùng máy sẽ tự cho ra kem tươi mát lạnh theo ý ḿn. Thí dụ một máy làm kem tươi
Elip Universal Lớc Panasonnic.

Hình 1.4: Máy làm kem tươi Elip Universal Lốc Panasonnic [4]
Đối với máy làm sinh tố tự động, cơ cấu và nguyên lí cũng như thế. Người dùng
cần cấp nguyên liệu ở đây là hoa quả, đường sửa và đá. Tùy vào tùy chọn của người
dùng mà máy sẽ cho ra sinh tố như ý muốn. Dưới đây là một máy xay sinh tố đơn

giản, chỉ giúp con người trong việc xay.

Hình 1.5: Máy xay sinh tớ Kim Cương [3]

4

do an


1.2.2.

Tình hình máy chế biến sinh tớ tự động ở nước ngoài

Ở nước ngoài, việc nghiên cứu khắc phục sự bất tiện và tớn thời gian khi tự tay
mình làm ra một ly sinh tố đã được triển khai từ lâu. Và cũng có nhiều máy làm sinh
tố tự động trên thế giới đã ra đời nhằm đem lại sự tiện lợi, hiệu quả và nhanh chóng
cho người dùng. Dưới đây là một ví dụ: Máy xay sinh tớ Replenish.

Hình 1.6: Máy xay sinh tố Replenish [4]
Với khẩu hiệu: Replenish is a self-cleaning smoothie machine. Máy có thể tự vệ
sinh cối xay và tự động hoạt động. Người dùng chỉ cần đưa các ly trái cây sẵn có vào
đúng vị trí sau đó nhấn nút và máy sẽ tự động làm việc.
Một ví dụ khác như dưới Hình 1.7 đó là Fitgo Smoothie vending machine. Tiên
tiến hơn, Fitgo là một máy bán hàng tự động.

5

do an

Hình 1.7: Fitgo Smoothie vending machine [7]
Nó cũng cung cấp các ly chứa sẵn trái cây như Replenish và được bán dưới dạng
máy bán nước tự động. Sau đó khách hàng sẽ cũng phải đưa ly vào vị trí Blending
(Xay), Fitgo cũng đặc trưng với khẩu hiệu Self-cleaning, sau khi xay hồn tất nó cũng
sẽ tự làm sạch cới xay. Thật gọn gàng nhanh chống phải không? Nhưng nó có một
nhược điểm đó là nhà sản xuất phải luôn cung cấp các cup phù hợp với máy và trái
cây cần được cấp sẵn cũng như bảo quản lạnh.
Tuy những máy nêu trên đã được ứng dụng nhưng vẫn chưa được tự động hóa
hoàn toàn, người mua phải từ lấy cup trái cây và đưa vào xay. Bên cạnh đó cũng cần
có bảo quản và cung cấp ly phù hợp. Và máy móc ở nước ngoài giá thành cũng cao,
đơi khi không phù hợp với đối tượng người dân Việt Nam.

6

do an


1.2.3.

Tình hình máy chế biến sinh tớ tự động ở trong nước

Hiện nay hầu như mọi người đều đi uống sinh tớ bên ngồi, hoặc chọn hình thức
giao hàng online trên mạng. Vì phương pháp bảo quản hoa quả, phương pháp chế
biến ở các cửa hàng bên ngồi có thể chưa đảm bảo vệ sinh, chất lượng, và không tối
ưu được thời gian. Trong khi đó khi ở nhà làm thì khá tớn thời gian. Sinh tớ lại khơng
bảo quản được lâu nên cũng không thể mang đến cơ quan, hoặc khi có nhu cầu thì
cũng khơng thể có ngay một ly sinh tố được.
Như đã nói ở trên, ở nước ngoài đã sản xuất và sử dụng các máy làm sinh tố tự
động không chỉ ở mức độ văn phòng, căn hộ mà còn phát triển lên đến máy bán hàng.
Tuy nhiên do chi phí cao và thuế nhập khẩu nên hiện tại trong nước vẫn chưa xuất

hiện những máy này. Và đây là vấn đề mới nên cũng chưa thật sự có một máy chế
biến sinh tớ tự động nào được sản xuất ở trong nước.

Hình 1.8: Quán sinh tố vỉa hè

7

do an


1.3. Tổng quan về đề tài
1.3.1.
Tính cấp thiết của đề tài
Hiện nay, nước ta đang trong giai đoạn phát triển khơng ngừng theo hướng
cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa. Đi cùng với sự phát triển của nền kinh tế là trình
độ dân trí người dân ngày càng cao. Khi mà mức thu nhập đã ởn định thì con
người đã chú tâm hơn về sức khỏe. Đặc biệt đó là vấn đề dinh dưỡng. Một trong
những loại thức uống giàu dinh dưỡng đó là sinh tố. Những nhân viên văn phòng,
vận động viên, gymer là những người khơng có nhiều thời gian để tự làm cho
mình một ly sinh tớ dinh dưỡng, tươi sạch, an toàn thực phẩm, và tiết kiệm được
thời gian. Ngoài ra trong các cửa hàng, quán sinh tớ có sớ lượng khách trong giờ
cao điểm rất đơng, thời gian pha chế làm ra ly sinh tố mất khá nhiều thời gian và
phải có sớ lượng nhân viên nhiều mới có thể đáp ứng được. Từ những yếu tố trên
và việc nắm bắt được thị hiếu người dùng và nhận thấy được tính cấp bách của
đề tài nhóm chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy chế biến
sinh tố tự động nhằm đáp ứng được nhu cầu của người dùng trong các hoàn cảnh
khác nhau và góp phần trong nền cơng nghiệp 4.0 của đất nước.
1.3.2.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài

Sau khi nhận thấy sự cần thiết và một số yếu tố trên, chúng tôi đã tiến hành
nghiên cứu và chế tạo máy chế biến sinh tố tự động. Sản phẩm đầu ra của quá
trình nghiên cứu là một loại thực phẩm dùng được, do đó người thực hiện đề tài
phải am hiểu về quy trình chế biến sinh tớ và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm.
Nhận thấy các cơng đoạn của q trình làm sinh tớ cần thớng nhất và liên kết
thành một chu kỳ khép kín tự động từ đầu đến ći. Vì vậy chúng tơi đã tìm tòi,
học hỏi từ các máy thực phẩm tự động khác để có thể chế tạo ra máy chế biến
sinh tố chạy ổn định, hiệu quả giúp giảm thời gian, công sức và tiện lợi hơn.
Đề tài này xuất phát từ thực tế, do đó tính ứng dụng thực tiễn rất cao. Ví dụ
khi thu hoạch trái cây hoặc các cửa hàng bán trái cây bên ngoài sẽ thừa một lượng
trái cây chín sớm, loại trái cây cần được bảo quản lạnh hay phải dùng trong thời
gian ngắn để đảm bảo độ dinh dưỡng. Thay vì lượng trái cây đó còn tồn lại có thể
làm mất đi dinh dưỡng của nó hoặc người bán có thể bỏ đi rất phí thì có thể mang
đến máy làm sinh tớ tự động, nó có thể giải quyết được phần nào đó cho lượng
8

do an


trái cây đó. Hơn nữa, khi đề tài này được đưa vào thực tế sẽ giải quyết sự tốn
kém thời gian khi chế biến sinh tố bằng phương pháp thủ cơng. Hiệu quả cao, đáp
ứng vấn đề an tồn thực phẩm, tươi sạch, nhanh, tiện lợi và nâng cao sức khỏe
cho mọi người.
1.3.3.

Mục tiêu nghiên cứu đề tài

Làm chủ thiết kế, công nghệ chế tạo máy chế biến sinh tố tự động và mong
muốn phục vụ cho văn phòng, phòng gym, bệnh viện, trung tâm thương mại cũng

như các nhà ga. Với kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, dễ sử dụng. Mục tiêu là tạo ra sự
tiện lợi và bước nhảy trong nền công nghiệp máy thực phẩm tự động, cung nguồn
dinh dưỡng đến mọi người.
Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy chế biến sinh tố tự động giúp giảm thời
gian đồng thời nâng cao chất lượng, giá trị của sinh tố và tạo một sự khởi đầu mới
trong tiến trình giải qút vấn đề an tồn thực phẩm, nhanh, tiện lợi. Đặt nền
móng cho sự cải tiến và phát triển máy thực phẩm tự động sau này.
1.3.4.

Đối tượng nghiên cứu

Tìm hiểu một sớ ngun lý chế biến sinh tố cơ bản nhất. Qua đó, nhóm đã đề
xuất kết cấu máy chế biến sinh tớ tự động gồm có các bộ phận như sau: cấp nguyên
liệu, cấp ly, xay, rót sinh tớ với ngun lý đơn giản dễ dàng chế tạo trong nước
với giá thành thấp nhằm bám sát mục tiêu đề ra: sản phẩm đáp ứng được yêu cầu
thực tiễn, giá thành thấp, giải quyết có hiệu quả vấn đề về mất thời gian, đồng
thời góp phần cho sự phát triển của nền công nghiệp máy thực phẩm tự động ở
Việt Nam.
1.3.5.

Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu của đề tài là tập trung cho ra ly sinh tớ cách tự động hồn
tồn, tự chọn và giám sát q trình thơng qua màn hình HMI. Khay chứa ngun liệu
và ngăn đá đủ lạnh cho thời gian sử dụng trong một ngày.

9

do an