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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG
DÁN NHÃN CHAI TRONG
DÂYCHUYỀN SẢN XUẤT NƢỚC
ĐÓNG CHAI

CÁN BỘ HƢỚNG DẪN

Th.s Phạm Quốc Liệt
Th.s Mai Vĩnh Phúc

SINH VIÊN THỰC HIỆN

Nguyễn Văn Nam (MSSV: 1110395)
Lê Minh Phụng (MSSV: 1110448)
Ngành: Cơ khí chế tạo máy – Khóa 37

Tháng 5/2015


TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

KHOA CÔNG NGHỆ

BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
1. Cán bộ hƣớng dẫn: Mai Vĩnh Phúc
2. Đề tài: Tính toán thiết kế hệ thống dán nhãn chai trong dây chuyền sản xuất nƣớc
uống đóng chai.
3. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nam
MSSV: 1110395
Lê Minh Phụng
MSSV: 1110410
4. Lớp: Cơ khí chế tạo máy

Khóa: 37

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 đƣợc: .......................................................................
* 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 hƣớng dẫn

PHẠM QUỐC LIỆT

-i-


TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
1. Cán bộ hƣớng dẫn: Mai Vĩnh Phúc
2. Đề tài: Tính toán thiết kế hệ thống dán nhãn chai trong dây chuyền sản xuất nƣớc
uống đóng chai.
3. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nam
MSSV: 1110395
Lê Minh Phụng
MSSV: 1110410
4. Lớp: Cơ khí chế tạo máy

Khóa: 37

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 đƣợc: .......................................................................
* 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 hƣớng dẫn
MAI VĨNH PHÚC

-ii-


TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN
1. Cán bộ hƣớng dẫn: Mai Vĩnh Phúc
2. Đề tài: Tính toán thiết kế hệ thống dán nhãn chai trong dây chuyền sản xuất nƣớc
uống đóng chai.
3. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nam

MSSV: 1110395
Lê Minh Phụng
MSSV: 1110410
4. Lớp: Cơ khí chế tạo máy

Khóa 37

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 đƣợc: .......................................................................
* 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

-iii-


TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN
1. Cán bộ hƣớng dẫn: Mai Vĩnh Phúc
2. Đề tài: Tính toán thiết kế hệ thống dán nhãn chai trong dây chuyền sản xuất nƣớc
uống đóng chai.
3. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nam
MSSV: 1110395
Lê Minh Phụng
MSSV: 1110410
4. Lớp: Cơ khí chế tạo máy

Khóa 37

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 đƣợc: .......................................................................
* 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

-iv-


LỜI CẢM ƠN
Qua suốt thời gian theo học ở trƣờng Đại Học Cần Thơ. Chúng em xin cảm ơn Ban
Giám Hiệu trƣờng 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 hƣớng dẫn, đóng góp ý
kiến quý báu trong quá trình học tập cũng nhƣ 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 nhƣng 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 đƣợc hoàn chỉnh hơn.
Sau cùng chúng em xin kính chúc quý thầy cô trƣờng 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
Nguyễn Văn Nam

-v-

Lê Minh Phụng

TÓM TẮT ĐỀ TÀI

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.

-vi-


MỤC LỤC

PHIẾU NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƢỚNG 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
Chƣơng 1

....................................................................................................... 1

GIỚI THIỆU CHUNG........................................................................................... 1
1.1.Tổng quan về dây chuyền sản xuất nƣớc uống đóng chai. ......................................... 1
1.2.Sơ lƣợc 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 nƣớc) .................................................................................... 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 nƣớc ............................................... 6
1.2.5.1.1.Tình hình trong nƣớc .......................................................................... 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
1.3.2. Dùng cơ cấu kẹp .............................................................................................. 15
-vii-


1.3.3. Dùng cơ cấu băng ma sát.................................................................................. 15
1.3.3.1. Loại I ........................................................................................................... 15

1.3.3.2. Loại II .......................................................................................................... 16
Chƣơng 2

.....................................................................................................18

CHỌN PHƢƠNG 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 phƣơng án cấp phôi. .......................................................................... 32
2.4.3.2. Chọn phƣơng 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

Chƣơng 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
-viii-


3.2.1. Vận tốc và số vòng quay băng tải ....................................................................... 39
3.2.2. Tính công suất động cơ cần thiết cho băng tải .................................................... 41
3.2.3. Tính toán xác định số vòng quay bàn xoay. ........................................................ 43
3.3. Thành lập sơ đồ động. ............................................................................................... 44
3.4. Tính công suất yêu cầu của máy. .............................................................................. 46
3.4.1. Trọng lƣợng của chai và nƣớc. ......................................................................... 47
3.4.2. Khối lƣợng bàn quay ........................................................................................ 47
3.4.3. Khối lƣợng 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
Chƣơng 4 .................................................................................................................58
KẾT LUẬN..............................................................................................................58
4.1. Kết luận. ........................................................................................................... 58

4.2. Hƣớng phát triển đề tài ....................................................................................... 58
TÀI LIỆU THAO KHẢO ...................................................................................... xiii

-ix-


DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Phôi thổi làm vỏ chai ............................................................................... 1
Hình 1.2: Một số hình ảnh về lòng khuôn .............................................................. 2
Hình 1.3: Phôi đƣợc đƣa vào hệ thống gia nhiệt .................................................... 3
Hình 1.4: Phôi sau khi gia nhiệt đƣa và hệ thống thổi và sản phẩm sau thổi ........ 4
Hình 1.5: Qui trình rửa chai dùng áp lực tia nƣớc.(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 lƣơc 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 thƣờng dùng ........................................................................ 28
Hình 2.4: Một số loại xích thƣờng dung....................................................................... 29
Hình 2.5: Một số bánh răng thƣờng dung ...............................................................30
-x-


Hình 2.6: Sơ đồ khối phƣơng án cấp phôi. ................................................................. 32
Hình 2.7: Cơ cấu hoạt động của bàn xoay ...............................................................35
Hình 2.8: Cơ cấu hoạt động của băng ma sát và bánh ma sát .................................36
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

-xi-


DANH MỤC BẢNG

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: Phƣơng 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 thƣờng dùng………………………… ….45

-xii-


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

Chƣơng 1

GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 Tổng quan về dây chuyền sản xuất nƣớc uống đóng chai.
Để hoàn thành một sản phẩm (nƣớc đóng chai) cần phải trải qua nhiều
công đoạn khác nhau.

Thổi chai

Rửa chai

Nạp sản phẩm

Đóng gói

Dán nhãn

Đóng nắp

Công việc đóng gói (thùng không đòi hỏi mức độ tự động cao, có thể sử
dụng con ngƣời 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 trƣờng.
1.2 Sơ lƣợc 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 trƣờng thực phẩm.
CBHD:Th.s Phạm Quốc Liệt
Th.s Mai Vĩnh Phúc

-1-

SVTH: Nguyễn Văn Nam 1110395
Lê Minh Phụng 1110410


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

Trong suốt.
Chống thấm khí O2, và CO2 tốt hơn các loại nhựa khác.
Khi đƣơc gia nhiệt đến 200 oC hoặc làm lạnh ở –90oC, cấu trúc hóa
học của mạch PET vẫn đƣợc giữ nguyên, tính chống thấm khí hơi vẫn không
thay đổi khi nhiệt độ khoảng 100 oC.
Do đó nhựa PET đƣợc chọn làm vỏ sản phẩm.

Hình 1.1: Phôi thổi làm vỏ chai.
Về hình dạng và kích thƣớc của chai do nhà sản xuất thiết kế nhằm
mang tính thẩm mỹ, tính riêng biệt cho từng thƣơng hiệu, tránh đƣợc nhằm lẩn
hàng giả, hàng nhái…Tất cả điều đó đƣợc thể hiện bên trong lòng khuôn.

Hình 1.2: Một số hình ảnh về lòng khuôn.
- Phôi đƣợc làm vỏ chai đƣợc gia nhiệt trƣớc khi đƣợc thổi nhằm đảm
bảo đủ hết độ co giản và điền đầy khuôn.
CBHD:Th.s Phạm Quốc Liệt
Th.s Mai Vĩnh Phúc

-2-

SVTH: Nguyễn Văn Nam 1110395
Lê Minh Phụng 1110410


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

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.

CBHD:Th.s Phạm Quốc Liệt
Th.s Mai Vĩnh Phúc

-3-

SVTH: Nguyễn Văn Nam 1110395
Lê Minh Phụng 1110410


Tính toán, thiết kế hệ thống dán nhãn chai trong dây chuyền sản xuất nước đóng
chai
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 ngƣời 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 rƣợu, nƣớc khoáng và các nhà máy thực
phẩm khác sử dụng máy rửa chai cải tiến.
Có nhiều phƣơng pháp rửa chai nhƣ:
- Phƣơng pháp bàn chải quay kim loại: Ngƣời ta sử dụng bàn chải quay
trong chai. Hình dạng bàn chải cho phép tách đƣợc cặn bẩn bên trong thành chai
cũng nhƣ đáy chai. Rửa bằng bàn chải có ƣu điểm là nên dùng với những chai
quá bẩn, chứa lớp cặn bẩn đã khô.
- Dùng tia nƣớc: (1) Vỏ chai đƣợc đƣa lên băng tải đến bồn rửa,(2) đƣợc
thiết bị đảo chiều đảo chai 180 độ cùng lúc đó vòi phun nƣớc phun sục nƣớc vào
bên trong thành chai.Áp lực đẩy của tia nƣớc làm các chất bụi bẩn bên trong
thành chai đƣợc nƣớc cuốn ra ngoài.

Hình 1.5: Qui trình rửa chai dùng áp lực tia nƣớc.
(Công ty Norland In't.Inc).
Vòi phun đƣợc thiết kế với đƣờng kính nhỏ hơn đƣờng kính miệng chai
0,25 lần để đảm bảo lƣợng nƣớc phun vào làm sạch chai đƣợc thoát ra nhanh
chóng.
Tốc độ độ rửa trung bình đạt 5000 chai/giờ (công ty Norland In't.Inc).

CBHD:Th.s Phạm Quốc Liệt
Th.s Mai Vĩnh Phúc

-4-

SVTH: Nguyễn Văn Nam 1110395
Lê Minh Phụng 1110410


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

1.2.3 Nạp sản phẩm (vô nƣớc).

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
1500-2500 chai/giờ (chai

500ml)
Năng lực sản xuất
Điện thế
AC 380V±5% 50Hz
Động cơ điều chỉnh tốc
125-1250 vòng / phút
Đƣờng kính chai PET
ф55-ф95mm
Chiều cao chai PET
ф160-ф320mm
Trọng lƣợng tịnh
1000kg
Trọng lƣợng cả bao bì
1250kg
Kích thƣớc bao bì
1250*1050*2250mm
Kích thƣớc máy
1000×800×2000mm
Hệ thống chiết rót áp dụng công nghệ Châu Âu, đƣợc cải tiến liên tục để
phù hợp với môi trƣờng nóng ẩm của Việt Nam, với mạch điều khiển tự động
cân bằng áp lực trong quá trình chiết rót là một ƣu thế từ các thiết bị của
HYDAN so với các thiết bị khác trên thị trƣờng. Hệ thống chiết rót đƣợc áp
dụng rộng rãi tại các nhà máy sản xuất nƣớc tinh khiết hoặc nƣớc khoáng đóng
chai, với tần suất hoạt động cao, giảm chi phí vận hành và bảo trì.

CBHD:Th.s Phạm Quốc Liệt
Th.s Mai Vĩnh Phúc

-5-

SVTH: Nguyễn Văn Nam 1110395
Lê Minh Phụng 1110410


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

1.2.4 Đóng nắp.
Máy đóng nắp chai đƣợc 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 đƣợc dẫn từ khai chứa nắp xuống đƣờng dẫn (1) đồng thời
đƣợc xắp sếp đúng chiều (khớp với chiều đóng nắp chai). Chai nƣớc đƣợc đƣa
vào vị trí dập nắp và cố định để hệ thống dập nắp hoạt động (2). Sau khi đƣợc
dập nắp chai sẽ đƣợc chuyển đến bộ phân vặn nắp để chắc chắn rằng nắp đã
đƣợc đóng kín (3).

Hình 1.7: Sơ lƣơc 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 lƣợng sản phẩm. Dán nhãn chai tự động đƣợc sử
dung phổ biến trong các ngành sản xuất thực phẩm (nƣớc tinh khiết, bia, rƣợu,
nƣớc giải khát, nƣớc 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 đƣợc 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).
CBHD:Th.s Phạm Quốc Liệt
Th.s Mai Vĩnh Phúc

-6-

SVTH: Nguyễn Văn Nam 1110395
Lê Minh Phụng 1110410


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

1.2.5.1

Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc.

1.2.5.1.1 Tình hình trong nƣớc.
Máy dãn nhãn chai tròn CYF- FS3001 của CÔNG TY CỔ PHẦN
THƢƠNG MẠI CHẾ TẠO & CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ TÂN PHÚ.
Bảng 1.2: Các thông số kỹ thuật Máy dãn nhãn chai tròn CYF- FS3001.
Kích thƣớc má
2000X1300X1500 mm
Điện áp
220V / 500W 60HZ
Phạm vi sản phẩm
Ø 20 – 100 mm. Cao 25 – 350 mm
Phạm vi tem nhãn
Dài: 15 – 200 mm . Rộng : 10 – 150mm
Đƣờng kính nhãn tối đa khi
dán
300 mm
Tốc độ dán nhãn

0 -220 sản phẩm / phút

Hình 1.8: Máy dãn nhãn chai tròn CYF- FS3001.
Ngu ên lý hoạt động: Khi cần gập (1) đƣợc 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 đƣợc dán vào chai nhờ
lực ép và ma sát lăn từ trục ép.
Ƣu 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…
CBHD:Th.s Phạm Quốc Liệt
Th.s Mai Vĩnh Phúc

-7-

SVTH: Nguyễn Văn Nam 1110395
Lê Minh Phụng 1110410


Tính toán, thiết kế hệ thống dán nhãn chai trong dây chuyền sản xuất nước đóng
chai
Nhƣợc điểm: Máy dãn nhãn chai tròn CYF- FS3001 là máy bán tự động
vận hành theo sự điều khiển của con ngƣời. Do đó có sự ảnh hƣởng 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 đƣợc trang bị màn hình LCD, bộ bàn phím. Máy đƣợc tích hợp hệ
thống MSC (Micro System Controller) và hoạt động nhƣ 1 máy tính nên khả
năng vận hành thông minh, các chi tiết cơ khí rất đơn giản, hầu hết các thông

số đƣợc điều chỉnh tức thời bằng chƣơng trình mà không cần phải điều chỉnh
cơ khí nhƣ các loại máy kiểu cũ.
Ngƣời sử dụng có thể cài đặt và lƣu lại 10 chƣơng trình ứng với 10 loại
nhãn khác nhau. Khi chạy máy chỉ cần chọn chƣơng trình đã lƣu.
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.

CBHD:Th.s Phạm Quốc Liệt
Th.s Mai Vĩnh Phúc

-8-

SVTH: Nguyễn Văn Nam 1110395
Lê Minh Phụng 1110410


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

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 đƣợc khởi động tại hộp điều khiển
số (3) các chai đƣợc đƣợc đƣa 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 đƣợc dán lên 2 bên mặt chai.
Vận tốc quay của trục (1) và (2) đƣợc quyết định bởi hộp điều khiển số
bởi vì 2 mặt kích thƣớc 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.

CBHD:Th.s Phạm Quốc Liệt
Th.s Mai Vĩnh Phúc

-9-

SVTH: Nguyễn Văn Nam 1110395
Lê Minh Phụng 1110410


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

Hình 1.11: Máy dán nhãn chai KS-D400.
Bảng 1.3: Các thông số kỹ thuật Máy dán nhãn chai KS-D400.
Đƣờng kính
Ө45 ~ Ө95
Chiều cao của
chai(mm)
120 ~ 300
Độ dài của nhãn(mm) 65 ~ 125
Chiều cao của nhãn
20 ~ 115
Tốc độ dán nhãn
0 ~ 15 chiếc/phút
Điện áp
220V/50Hz
Trọng lƣợng(Kg)

20
260 x 580 x 550
Kích thƣớc(mm)
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).

CBHD:Th.s Phạm Quốc Liệt
Th.s Mai Vĩnh Phúc

-10-

SVTH: Nguyễn Văn Nam 1110395
Lê Minh Phụng 1110410


Tính toán, thiết kế hệ thống dán nhãn chai trong dây chuyền sản xuất nước đóng
chai
Bảng 1.4: Các thông số kỹ thuật Máy dán nhãn decal chai vuông tự động.
MODEL
Đƣờng kính
Chiều cao của
chai(mm)
Độ dài của nhãn(mm)
Chiều cao của nhãn

Tốc độ dán nhãn
Điện áp
VẬT LIỆU
Kích thƣớc(mm)

CYF- FS3001
Ө45 ~ Ө95
120 ~ 300
65 ~ 200
20 ~ 115
0 ~ 15 chiếc/phút
220V/50Hz
SUS304 và hợp
kim nhôm
2200x900x1500mm

Ƣu 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 thƣớc 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.
Nhƣợc điểm: Máy đƣợc điều khiển bằng máy tính, áp dụng cảm biến do
đó đòi hỏi ngƣời công nhân phải có đủ kiến thức vận hành máy và bảo trì.
Kích thƣớc máy lớn chiếm nhiều diện tích trong nhà xƣởng…

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

CBHD:Th.s Phạm Quốc Liệt
Th.s Mai Vĩnh Phúc

-11-

SVTH: Nguyễn Văn Nam 1110395
Lê Minh Phụng 1110410


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

1.2.5.1.1 Tình hình quốc tế.
Máy Dán nhãn decal ống tròn tự động Xuất xứ Đài loan.

Hình 1.13: Máy Dán nhãn decal ống tròn tự động.
Bảng 1.5: Các thông số kỹ thuật Máy Dán nhãn decal ống tròn tự động.

Kích thƣớc nhãn
Kích thƣớc ống
Tốc độ dán nhãn điều chỉnh
đƣợc
Kích thƣớc máy
Trọng lƣợng máy
Điện nguồn

cao 8-80 mm, dài 10-80 mm
đƣờng kính 10- Ø 24 mm, dài 20-90
mm.
12-30 m/ phút hay 0-250 sp/ phút
D2000mmx R 1100mmx
C1550mm (mm).
350kg
220V, 1 pha, 50Hz, 450W

Ƣu điểm: Sử dụng motor bƣớc để thu hồi giấy thừa. Cài đặt số lƣợng cần
dán, đủ số lƣợng máy tự động dừng. Hệ thống điều khiển chƣơng 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…
CBHD:Th.s Phạm Quốc Liệt
Th.s Mai Vĩnh Phúc

-12-

SVTH: Nguyễn Văn Nam 1110395
Lê Minh Phụng 1110410