Thiết kế máy đóng gói bánh snacks

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG GÓI BÁNH SNACKS

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƢỜNG ĐÂỊ HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY
----------o0o----------

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG GÓI BÁNH SNACKS

SVTH: Phan Thanh Ngọc – 20901732
SVTH: Thạch Cảnh Tỉnh - 20902805
GVHD: TS. Phan Tấn Tùng

TP.Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2013

SVTH: PHAN THANH NGỌC
SVTH: THẠCH CẢNH TỈNH

TRANG i


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG GÓI BÁNH SNACKS

LỜI CẢM ƠN

:
C
C
S

ấ

M

M

ù

v

S

vê

ự
N
Cả

SVTH: PHAN THANH NGỌC
SVTH: THẠCH CẢNH TỈNH

ỉ

TRANG ii

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG GÓI BÁNH SNACKS

LỜI NÓI ẦU
ĩ

ù

Đ

ẩ

ẩ
ụ

ứ

D

ứ
ù
ỹ

ụ

ẻ

ừ

ụ
ỹ
Đ
ù
” ằ

M
P

SP

N

“M

ụ
ẩ

H
ụ

ụ
M

ù

ẩ

S

P

SVTH: PHAN THANH NGỌC
SVTH: THẠCH CẢNH TỈNH

N

TRANG iv


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG GÓI BÁNH SNACKS

MỤC LỤC
Đề mục

Trang

Trang bìa………………………………………………………………………............i
Nhiệm vụ luận văn
Lời cảm ơn……………………………………………………………………….........ii
Lời nói đầu……………………………………………………………………………iii
Mục lục…………………………………………………………………………..........iv
Danh sách hình vẽ……………………………………………………………………..ix
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN……………………………………………………….....1
1.1 . Lịch sử ngành bao bì sản phẩm…………………………………………….1
1.2 . Tổng quan về nhành sản xuất bao bì……………………………………….2

1.2.1. Báo cáo của ngành công nghiệp toàn cầu…………………………….2
1.2.2. Tầm quan trọng của bao bì đóng gói………………………………....2
1.2.3. Các yêu cầu đối với bao bì…………………........................................3
1.2.4. Các dạng bao bì sử dụng đóng gói…………………………………....4
1.3. Phân loại…………………………………………………………………....4
1.3.1. Phân loại bao bì theo loại thực phẩm………………………………...4
1.3.2. Phân loại theo tính năng kỹ thuật bao bì……………………………..5
1.3.3. Phân loại theo vật liệu bao bì………………………………………...6
1.4. Sơ lƣợt về bao bì plastic……………………………………………………6
1.4.1. Cấu tạo ……………………………………………………………....6
1.4.2. Các loại bao bì sử dụng trong thực phẩm…………………………....7
1.5. Những vấn đề chung của máy đóng gói……………………………………8
1.5.1. Phân loại……………………………………………………………..8
1.5.2. Các bộ phận cơ bản của máy đóng gói………………………………9
SVTH: PHAN THANH NGỌC
SVTH: THẠCH CẢNH TỈNH

TRANG iv


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG GÓI BÁNH SNACKS

1.5.2.1. Định lƣợng……………………………………………………..11
1.5.2.2. Cấp nhãn và tạo hình…………………………………………..12
1.5.2.3. Bộ phận cuốn nhãn…………………………………………….13
1.5.2.4. Bộ phận hàn mép dọc………………………………………….13
1.5.2.5. Bộ phận hàn và cắt mép ngang………………………………...14
1.5.2.6. Bộ phận cấp khí………………………………………………..14

CHƢƠNG 2. CHỌN SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ SƠ ĐỒ ĐỘNG…………………16
2.1. Cấu tạo của máy đóng gói bánh snacks…………………………………..16
2.1.1. Hệ thống định lƣợng………………………………………………...16
2.1.2. Bao bì sản phẩm…………………………………………………….18
2.1.2.1. Bộ phận cấp nhãn và tạo hình…………………………………18
2.1.2.2. Bộ phận cuốn nhãn…………………………………………….19
2.1.2.3. Bộ phận hàn mép dọc………………………………………….19
2.1.2.4. Bộ phận hàn và cắt mép ngang………………………………...20
2.1.3. Hệ thống vận chuyển………………………………………………..20
2.2. Nguyên lý làm việc………………………………………………………..21
2.3. Sơ đồ truyền động………………………………………………………...23
CHƢƠNG 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CƠ CẤU ĐỊNH LƢỢNG………….25
3.1. Thiết kế động học…………………………………………………………25
3.1.1. Nguyên lý làm việc và sơ đồ truyền động…………………………..25
3.2. Tính toán động lực học…………………………………………………....26
3.2.1. Xác định công suất cần thiết – chọn động cơ……………………….26
3.2.2. Tính toán thiết kế các bộ truyền quan trọng………………………...29
3.2.2.1. Tính toán thiết kế bộ truyền đai……………………………….29
3.2.2.2. Tinh toán thiết kế bộ truyền xích……………………………...31
SVTH: PHAN THANH NGỌC
SVTH: THẠCH CẢNH TỈNH

TRANG v


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG GÓI BÁNH SNACKS

3.2.2.3. Tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng……………………….36

3.2.2.3.1. Tính toán bộ truyền cấp nhanh bánh răng côn…………..38
3.2.2.3.2. Tính toán bộ truyền cấp chậm bánh răng trụ răng thẳng..40
3.2.3. Tính toán thiết kế trục………………………………………………..41
3.2.3.1. Chọn vật liệu chế tạo trục……………………………………..41
3.2.3.2. Phân tích lực…………………………………………………..41
3.2.3.3. Xác định kết cấu và đƣờng kính của các trục………………....43
3.2.3.3.1. Xác định kết cấu và đƣờng kính của trục lắp bánh răng
côn xích………………………………………………….43
3.2.3.3.2. Xác định kết cấu và đƣờng kính của trục lắp bánh răng
côn trụ……………………………………………............47
3.2.3.3.3. Xác định kết cấu và đƣờng kính của trục lắp mâm
định lƣợng………………………………………………..50
3.2.3.4. Kiểm nghiệm trục……………………………………………...54
3.2.3.4.1. Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi………………………..54
3.2.3.4.2. Kiểm nghiệm trục về độ bền tỉnh………………………..59
3.2.3.5. Chọn then cho các tiết diện của trục…………………………..61
3.2.3.5.1 Kiểm nghiệm then………………………………………..61
3.2.4. Tính toán và chọn ổ lăn……………………………………………..62
3.2.4.1. Trục 1………………………………………………………….62
3.2.4.1.1. Chọn và tính toán tuổi thọ của ổ………………………...62
3.2.4.1.2. Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh………………………….63
3.2.4.2. Trục 2………………………………………………………….64
3.2.4.2.1. Chọn và tính toán tuổi thọ của ổ………………………...64
3.2.4.2.2. Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh………………………….65
3.2.4.3. Trục 3………………………………………………………….65
SVTH: PHAN THANH NGỌC
SVTH: THẠCH CẢNH TỈNH

TRANG vi

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG GÓI BÁNH SNACKS

3.2.4.3.1. Chọn và tính toán tuổi thọ của ổ………………………...66
3.2.4.3.2. Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh………………………….67
CHƢƠNG 4. THIẾT KẾ PHẦN ĐÓNG GÓI VÀ CẮT…………………………..68
4.1. Thiết kế phần hàn và cắt ngang…………………………………………...69
4.1.1. Sơ đồ nguyên lý……………………………………………………..69
4.1.2. Mạch khí nén………………………………………………………..69
4.1.3. Cấu tạo bộ phận hàn và cắt ngang…………………………………..72
4.1.3.1. Cặp ngàm trƣớc và sau………………………………………...72
4.1.3.2. Dao cắt…………………………………………………………72
4.1.3.3. Cảm biến nhiệt độ và dây nhiệt điện trở………………………73
4.2. Thiết kế bộ phận tạo hình………………………………………………....74
4.3. Thiết kế bộ phận hàn đứng………………………………………………..75
4.3.1. Sơ đồ nguyên lý……………………………………………………..75
4.3.2. Cấu tạo bộ phận hàn đứng…………………………………………..76
4.3.2.1. Bộ puly và dây đai……………………………………………..76
4.3.2.2. Dây điện trở và cặp nhiệt điện…………………………………76
4.4. Thiết kế bộ phận kéo bao…………………………………………………78
4.4.1. Thiết kế bộ puly kéo bao……………………………………………79
4.4.2. Tính toán cơ cấu dẫn động của 2 cặp puly đối diện nhau…………..82
4.5. Sơ lƣợc về ly hợp điện từ…………………………………………………85
4.5.1. Ly hợp điện từ kiểu ma sát………………………………………….85
4.5.2. Ly hợp điện từ kiểu bám……………………………………………85
CHƢƠNG 5. TÍNH TOÁN BĂNG TẢI……………………………………………87
5.1. Đƣa ra các ý tƣởng………………………………………………………..87
5.1.1. Ý tƣởng 1……………………………………………………………87

SVTH: PHAN THANH NGỌC
SVTH: THẠCH CẢNH TỈNH

TRANG vii


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG GÓI BÁNH SNACKS

5.1.2. Ý tƣởng 2……………………………………………………………88
5.1.3. Ý tƣởng 3……………………………………………………………89
5.1.4. Ý tƣởng 4…………………………………………………………....90
5.2. Tính toán và thiết kế băng tải……………………………………………..91
CHƢƠNG 6. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN………………………………………….95
6.1. Qúa trình điều khiển máy…………………………………………………95
6.2. Sơ lƣợc về bộ điều khiển lập trình PLC…………………………………..96
6.3. Ứng dụng PLC trong điều khiển máy đóng gói bánh snacks…………….99
TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………………102

SVTH: PHAN THANH NGỌC
SVTH: THẠCH CẢNH TỈNH

TRANG viii


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG GÓI BÁNH SNACKS

DANH SÁCH HÌNH VẼ
Hình 1.1. Sản phẩm bao bì nhựa plastic………………………………………………..1
Hình 1.2. Các thƣơng hiệu bánh snacks………………………………………………..1
Hình 1.3. Các dạng bao bì sử dụng đóng gói…………………………………………..4
Hình 1.4. Các dạng sắp xếp song song của mạch polymer ở trạng thái kết tinh………7
Hình 1.5. Các sản phẩm dạng khối…………………………………………………….8
Hình 1.6. Các sản phẩm dạng lỏng…………………………………………………….9
Hình 1.7. Các sản phẩm dạng hạt……………………………………………………...9
Hình 1.8. Định lƣợng bằng mâm quay………………………………………………..11
Hình 1.9. Định lƣợng bằng cân kiểm chứng tốc độ cao………………………………11
Hình 1.10. Bộ phận cuốn nhãn………………………………………………………..13
Hình 1.11. Bộ phận hàn mép dọc……………………………………………………..13
Hình 1.12. Bộ phận hàn và cắt mép ngang……………………………………………14
Hình 1.13. Bộ phận cấp khí…………………………………………………………...14
Hình 1.14. Nguyên tắc hoạt động của bộ phận tiệt trùng……………………………..15
Hình 2.1. Sơ đồ khối máy đóng gói bánh snacks……………………………………..16
Hình 2.2. Cơ cấu định lƣợng………………………………………………………….17
Hình 2.3. Cơ cấu cấp nhãn và tạo hình………………………………………………..18
Hình 2.4. Cơ cấu cuốn nhãn…………………………………………………………..19
Hình 2.5. Cơ cấu hàn mép dọc………………………………………………………..19
Hình 2.6. Cơ cấu hàn và cắt ngang……………………………………………………20
Hình 2.7. Băng tải vải cao su………………………………………………………….21
Hình 2.8. Sơ đồ nguyên lý 1…………………………………………………………..22
Hình 2.9. Sơ đồ nguyên lý 2…………………………………………………………..22
Hình 2.10. Sơ đồ truyền động 1………………………………………………………23
SVTH: PHAN THANH NGỌC
SVTH: THẠCH CẢNH TỈNH

TRANG ix

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG GÓI BÁNH SNACKS

Hình 2.11. Sơ đồ truyền động 2………………………………………………………24
Hình 3.1. Sơ đồ nguyên lý…………………………………………………………….25
Hình 3.2. Sơ đồ truyền động………………………………………………………….26
Hình 4.1. Sơ đồ nguyên lý ……………………………………………………………68
Hình 4.2. Sơ đồ nguyên lý bộ phận hàn và cắt ngang………………………………...69
Hình 4.3. Sơ đồ mạch khí nén………………………………………………………...70
Hình 4.4. Hàm trƣớc và hàm sau……………………………………………………...72
Hình 4.5. Một số loại dao cắt…………………………………………………………73
Hình 4.6. Một số loại nhiệt điện trở…………………………………………………..73
Hình 4.7. Kết cấu hoàn thiện cụm hàn ngang…………………………………………74
Hình 4.8. Hình dáng bộ phận tạo hình bao bì.………………………………………...75
Hình 4.9. Sơ đồ nguyên lý bộ phận hàn đứng………………………………………...75
Hình 4.10. Thông số kỹ thuật của đai thang…………………………………………..76
Hình 4.11. Một số loại dây điện trở…………………………………………………...77
Hình 4.12. Cảm biến nhiệt LM35……………………………………………………..78
HÌnh 4.13. Cấu tạo cụm hàn dọc……………………………………………………...78
Hình 4.14. Sơ đồ nguyên lý…………………………………………………………...79
HÌnh 4.15. Bảng thông số đầu vào của cặp bánh răng thiết kế……………………….83
Hình 4.16. Bảng thông số đầu vào của cặp bánh răng thiết kế………………………..84
Hình 4.17. Cặp bánh răng thiết kế bằng inventor……………………………………..84
Hình 4.18. Sơ đồ nguyên lý ly hợp kiểu ma sát……………………………………....85
HÌnh 4.19. Sơ đò nguyên lý ly hợp kiểu bám…………………………………………85
Hình 4.20. Một số ly hợp điện từ……………………………………………………..86
Hình 5.1. Mô hình 1…………………………………………………………………..87
Hình 5.2. Mô hình 2…………………………………………………………………..88

SVTH: PHAN THANH NGỌC
SVTH: THẠCH CẢNH TỈNH

TRANG x


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG GÓI BÁNH SNACKS

Hình 5.3. Mô hình 3…………………………………………………………………..89
HÌnh 5.4. Mô hình 4…………………………………………………………………..90
Hình 5.5. Băng tải……………………………………………………………………..91
Hình 6.1. Cảm biến tƣơng phản………………………………………………………95
Hình 6.2. Các bộ lập trình PLC……………………………………………………….96
Hình 6.3. Cấu trúc một hệ thống PLC………………………………………………...98
Hình 6.4. Mạch động lực……………………………………………………………...99
Hình 6.5. Mạch điều khiển…………………………………………………………..101

SVTH: PHAN THANH NGỌC
SVTH: THẠCH CẢNH TỈNH

TRANG xi


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

SVTH: PHAN THANH NGỌC
SVTH: THẠCH CẢNH TỈNH

THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG GÓI BÁNH SNACKS

TRANG xii


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG GÓI BÁNH SNACKS

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 Lịch sử ngành bao bì sản phẩm:
Vào thế kỷ đầu trƣớc Công nguyên, vỏ cây dâu tằm đƣợc đã đƣợc ngƣời Trung
Quốc sử dụng để bọc thức ăn. Hơn một ngàn năm sau, kỹ thuật sản xuất giấy đã
đƣợc phát minh và lan truyền đến Trung Đông, Châu Âu và sau đó vào Vƣơng
quốc Anh trong năm 1310. Kỹ thuật này đến Mỹ_Germantown, Pennsylvania, vào
năm 1690 .
Giấy và cáctông bao bì tăng phổ biến trong thế kỷ 20. Sau đó, với sự ra đời của
sản phẩm nhựa đã tạo ra một bƣớc ngoặc trong ngành đóng gói (cuối thập niên
1970 và đầu những năm 1980), giấy và các sản phẩm liên quan của nó có xu hƣớng
mờ dần trong sử dụng. Gần đây xu hƣớng sử dụng bao bì giấy tăng lên là vì các
nhà thiết kế đang cố gắng để đáp ứng với vấn đề môi trƣờng.

H
1 1 S n phẩ
a plastic
- Nhãn hiệu và thƣơng hiệu
Trong 1660s, hàng nhập khẩu vào Anh thƣờng lừa dối công chúng và các cụm
từ "hãy mua hãy cẩn thận " trở nên phổ biến. Các sản phẩm kém chất lƣợng và
tinh khiết đã đƣợc cải trang và bán cho khách hàng. Thƣơng gia trung thực không
hài lòng với sự lừa dối này vả họ đã bắt đầu đánh dấu sản phẩm của mình để cảnh

báo cho các khách hàng tiềm năng .

H

12

SVTH: PHAN THANH NGỌC
SVTH: THẠCH CẢNH TỈNH

TRANG 1


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG GÓI BÁNH SNACKS

Vào năm 1870, nhãn hiệu đăng ký đầu tiên của Mỹ đƣợc trao cho Công ty Sơn
Hóa Eagle - Arwill. Ngày nay, có gần ba phần tƣ triệu ( 750.000 ) hàng hóa đăng ký
thƣơng hiệu tại Hoa Kỳ. Nhãn mác bây giờ chứa rất nhiều thông tin nhằm bảo vệ và
hƣớng dẫn công chúng khi sử dụng sản phẩm của công ty.
1.2 Tổng quan về ngành sản xuất bao bì.
1.2.1 Báo cáo của ngành công nghiệp bao bì toàn cầu:
Theo một báo cáo phân tích thị trƣờng của Tập đoàn SPG Media, xu hƣớng
ngành công nghiệp bao bì toàn cầu là nhƣ sau:
Ngành công nghiệp bao bì toàn cầu trị giá 424 tỷ USD, châu Âu chiếm 127 tỷ, Châu
Á là 114 tỷ, Bắc Mỹ 118 tỷ, Châu Mỹ La Tinh 30 tỷ, và các nƣớc khác chiếm 30 tỷ.
Về tỷ lệ phần trăm, châu Âu chiếm 30%, Bắc Mỹ là 28%, châu Mỹ La tinh chiếm 7%,
châu Á chiếm 27% và 8% là của các khu vực khác.
Nguyên liệu đƣợc sử dụng trong ngành công nghiệp bao bì toàn cầu thì giấy chiếm
nhiều nhất là 36%, kim loại là 17%, nhựa 34%, thủy tinh 10% và các loại khác chiếm

3%.
1.2.2 Tầm quan trọng của bao bì đóng gói
Những lợi ích xã hội của bao bì có thể mang lại bao gồm những điều sau đây :
- Ngăn ngừa hoặc làm giảm thiệt hại sản phẩm và hƣ hỏng thực phẩm. Do đó
tiết kiệm năng lƣợng và duy trì dinh dƣỡng trong sản phẩm, bảo vệ sức khỏe của ngƣời
tiêu dùng.
- Giảm hoặc loại bỏ nguy cơ giả mạo.
- Giữ thực phẩm trong một môi trƣờng vệ sinh, đảm bảo về mặt thẩm mỹ hấp
dẫn.
- Giúp ngƣời tiêu dùng có đầy đủ thông tin mua hàng.
- Thúc đẩy hàng hóa phát triển trong một thị trƣờng cạnh tranh và tăng sự lựa
chọn cho ngƣời tiêu dùng.
-Tạo điều kiện cho sự phát triển của loại hình bán lẻ hiện đại cung cấp ngƣời
tiêu dùng sự tiện lợi sự sẵn có của thực phẩm.
- Kéo dài thời hạn sử dụng sản phẩm
- Tiết kiệm năng lƣợng thông qua việc bảo quản trong môi trƣờng cách ly.
Ngành công nghiệp thực phẩm đang là mối quan tâm hiện nay liên quan đến
bao bì trong đó bao gồm:
- Bao bì và khối lƣợng chất thải bao bì trong rác thải đô thị.
SVTH: PHAN THANH NGỌC
SVTH: THẠCH CẢNH TỈNH

TRANG 2


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG GÓI BÁNH SNACKS

- Chi phí xử lý và thu hồi các bao bì bị loại bỏ trong rác thải đô thị.

- Ô nhiễm liên quan đến phƣơng pháp xử lý, tức là bãi chôn lấp và đốt.
- Mức độ dễ đọc của nhãn.
- Tính trung thực của thông tin trên nhãn.
- Hƣ hỏng thực phẩm do bao bì không đáp ứng yêu cầu.
1.2.3 Các yêu cầu đối với bao bì:
- Kích thƣớc đồng đều.
- Phù hợp với loại hình vận chuyển ( tàu biển, máy bay, xe tải, hàng rời, hàng
container,v.v...)
- Có kích thƣớc phù hợp để dễ dàng trong việc lƣu kho bãi, trên những pallet
hoặc trong container.
- Đáp ứng đƣợc yêu cầu về độ bền, dẻo dai để chịu đƣợc sự va chạm, kéo, đẩy
trong quá trình lƣu trữ, bốc xếp và vận chuyển đƣờng biển, đƣờng hàng không cũng
nhƣ đƣờng bộ
- Phù hợp với việc thay đổi khí hậu, thời tiết ở các châu lục khác nhau.
- Đảm bảo tính năng bảo vệ sản phẩm của bao bì để không làm sản phẩm bị
biến mùi, ẩm mốc, hƣ hỏng.
- Thể hiện rõ những yêu cầu cần lƣu ý trong quá trình xếp hàng, vận chuyển,
bốc xếp .... trên bao bì.
Nhà xuất khẩu cần phải kiểm tra bao bì trƣớc khi tiến hành đóng gói. Tùy từng
trƣờng hợp cụ thể, nhà xuất khầu có thể kiểm tra các tính năng sau đây: Độ bền cơ
học ; Độ bền kéo dứt; Độ trong suốt; Độ bền va đập; Tính ngăn cản hơi nƣớc; Độ bền
với nƣớc; Tính ngăn cản oxy; Độ chịu nhiệt; Tính giữ mùi; Độ chịu ánh sáng;Tính an
toàn cho trẻ em và ngƣời già;Tính tiện dụng,…
Thông thƣờng có những quy định liên quan đến bao bì nhƣ sau:
- Quy định chung về bao bì thị trƣờng mục tiêu, bao gồm quy định của khối thị
trƣờng chung và từng quốc gia cụ thể
- Quy định về bao bì cho từng ngành, loại sản phẩm cụ thể (thực phẩm, dƣợc
phẩm, hóa chất, v.v...)
- Quy định về chất liệu sản xuất bao bì xuất khẩu: bao bì đƣợc sản xuất từ chất
liệu gì? Giấy, nhựa, kim loại, gỗ? Có quy định cho riêng từng loại chất liệu bao bì

không? Chất liệu này có đƣợc chấp nhận tại thị trƣờng mục tiêu hay không? Có chất
liệu nào bị hạn chế sử dụng hay không? Ví dụ nhƣ PVC, nhựa,v.v....
- Các quy định về hình ảnh, màu sắc, kiểu dáng, trọng lƣợng của bao bì : hình
ảnh có phảm ánh đúng với sản phẩm chứa đựng bên trong bao bì không? Hình ảnh có
mang tính phản bác tín ngƣỡng hoặc văn hóa của một bộ phận ngƣời tiêu dùng nào đó
trên thị trƣờng mục tiêu không? v.v...
- Các quy định liên quan đến việc ghi ký hiệu, nhãn mác trên sản phẩm nhƣ:
ngôn ngữ sử dụng, tên sản phẩm, trọng lƣợng hàng hoá, thành phần/ dinh dƣỡng, xuất
SVTH: PHAN THANH NGỌC
SVTH: THẠCH CẢNH TỈNH

TRANG 3


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ MÁY ĐĨNG GĨI BÁNH SNACKS

xứ,v.v.....
- Các quy định về mơi trƣờng tại thị trƣờng mục tiêu
- Các quy định liên quan đến việc truy ngun nguồn gốc lơ hàng khi có sự cố
xảy ra.
1.2.4. Các dạng bao bì sử dụng đóng gói:

H

13

d

dụ

1.3. Phân loại bao bì
1.3.1 Phân loại bao bì theo loại thực phẩm
Nhìn vào thực phẩm chứa đựng bên trong, ta có thể nghó rằng bao bì chứa
đựng các loại thực phẩm khác nhau thì khác nhau về cấu trúc, đặc tính vật
liệu. Các loại thực phẩm khác nhau sẽ có sự khác nhau về đặc tính dinh
dưỡng, đặc điểm cấu trúc, màu mùi vò, hàm ẩm, hàm lượng axit khác nhau do
đó khả năng xâm nhập, sinh trưởng của vi sinh vật vào thực phẩm cũng khác.
Sản phẩm thực phẩm vô cùng đa dạng về chủng loại. Có thể chia thực phẩm
thành những nhóm theo đặc trưng riêng như sau:
- Bánh
- Kẹo cứng và kẹo mềm, mứt, chocolate
- Nước ngọt có gas, nước ép quả
- Rượu bia
SVTH: PHAN THANH NGỌC
SVTH: THẠCH CẢNH TỈNH

TRANG 4


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ MÁY ĐĨNG GĨI BÁNH SNACKS

- Sữa tươi, sữa bột và các sản phẩm khác từ sữa
- Rau quả tươi sống, rau quả muối
- Bột, đường, ngũ cốc
- Thủy sản đông lạnh
- Dầu mỡ

- Trà, cà phê, ca cao
1.3.2 Phân loại theo tính năng kỹ thuật của bao bì
Sự phân loại này cũng đặt trên cơ sở của tính chất đặc trưng của thực
phẩm, từ đó chỉ ra tính cần thiết, đặc dụng của bao bì bao gói loại thực phẩm
đó. Có thể thấy sự phân loại bao bì kín theo tính năng kỹ thuật:
- Bao bì vô trùng, chòu được quá trình tiệt trùng nhiệt độ cao
- Bao bì chòu áp lực hoặc được rút chân không
- Bao bì chòu nhiệt độ thấp
- Bao bì có độ cứng vững hoặc bao bì có tính mềm dẻo cao
- Bao bì chống ánh sáng hoặc bao bì trong suốt
- Bao bì chống côn trùng.
Theo sự phân loại này, bao bì được nhấn mạnh tính chất ưu thế, trong khi
các chức năng yêu cầu khác đối với thực phẩm đều đã đáp ứng. Tính chất yêu
cầu về chòu chân không và bến cơ đi đôi với tính mềm dẻo để bao bì có thể
áp sát bề mặt thực phẩm, không bò vỡ rách; trong đó bao hàm tính chống thấm
theo thời gian vẫn đảm bảo độ chân không cao.
- Bao bì chòu áp lực yêu cầu vật liệu có độ cứng vững cao, không mềm
dẻo co giản và vẫn đảm bảo tính chống thấm khí hơi cao dưới một áp
lực cao.
- Bao bì chòu nhiệt độ thấp yêu cầu vật liệu bền cơ ở nhiệt độ thấp đến
âm độ ( -400C) để chứa đựng thủy sản lạnh đông; bao bì không bò dòn vỡ rách.
- Bao bì ngăn cản ánh sáng như bao bì kim loại, plastic được phủ màu
đục hay chai lọ thủy tinh có màu nâu hay xanh lá cây.
Tóm lại, phân loại bao bì theo tính năng đặc trưng có ưu điểm là nói lên
được đặc điểm cấp thiết của bao bì đáp ứng yêu cầu phương thức đóng bao bì,
tiệt trùng hay phương thức bảo quản sản phẩm sau khi đóng bao bì. Những đặc
điểm yêu cầu này được đáp ứng bởi vật liệu cấu tạo bao bì, và vật liệu phụ
như sơn, vec-ni, hoặc phương pháp thanh trùng, tiệt trùng.
1.3.3 Phân loại theo vật liệu bao bì
Mỗi loại hàng hóa thực phẩm đều có đặc tính riêng, do đó chúng có yêu

SVTH: PHAN THANH NGỌC
SVTH: THẠCH CẢNH TỈNH

TRANG 5


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ MÁY ĐĨNG GĨI BÁNH SNACKS

cầu bảo quản riêng, nhưng vẫn có đặc tính chung cho thực phẩm chế biến,
luôn luôn cần được chứa đựng trong bao bì kín. Sự lựa chọn loại bao bì kín
thích hợp với sản phẩm được căn cứ vào đặc tính về dinh dưỡng, cấu trúc của
loại thực phẩm, quy trình chế biến loại sản phẩm, xuất khẩu hay nội đòa. Theo
đó mà phương thức đóng gói và vật liệu bao bì được chọn. Tính chuyên biệt
của vật liệu bao bì được nhấn mạnh theo cách phân loại này cùng với phương
thức đóng gói thích hợp với vật liệu bao bì được chọn. Và theo đó là việc
chọn lựa kiểu dáng bao bì.
Vật liệu bao bì gồm các loại:
- Giấy bìa cứng, bìa carton gợn sóng (l àm bao bì ngoài, dạng bao bì không
kín).
- Thủy tinh.
- Thép tráng thiếc.
- Nhôm.
- Các loại plastic nhựa nhiệt dẻo như PE, PP, OPP, PET, PA, PS, PC
- Màng ghép nhiều loại vật liệu.
Từng loại vật liệu sẽ có đặc tính rất khác nhau, do đó phương pháp chế tạo,
kiểu dáng bao bì và phương pháp đóng ghép mí bao bì theo từng loại vật liệu sẽ
khác nhau nhưng luôn luôn phải đảm bảo độ kín cho sản phẩm đã chế biến. Như
vậy việc phân loại bao bì thực phẩm theo vật liệu chế tạo thì thuận tiện hơn các

cách phân loại khác vì đã bao hàm ý nghóa đáp ứng đặc tính riêng của sản phẩm,
nói lên kiểu dáng và phương pháp đóng bao bì.
1.4. Sơ lƣợc về bao bì plastic:
1.4.1 Cấu tạo
Plastic dùng làm bao bì thực phẩm thuộc loại nhựa nhiệt dẻo, có tính chảy
dẻo thuận nghòch ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ phá hủy, khi nhiệt độ càng cao thì
càng trở nên mềm dẻo (nhiệt độ chưa đến điểm phá hủy cấu trúc) khi nhiệt độ
được hạ xuống thì vẫn trở lại đặc tính ban đầu. Plastic là loại polyme chứa 5000
÷10000 monomer, có thể có các dạng sau:
- Homopolyme: cấu tạo từ một loại monomer.
- Copolyme: cấu tạo từ hai loại monomer.
- Terpolyme: cấu tạo từ ba loại monomer.
Ở nhiệt độ thường plastic có thể đồng thời tồn tại ở cả hai trạng thái là kết tinh và
vô đònh hình.

SVTH: PHAN THANH NGỌC
SVTH: THẠCH CẢNH TỈNH

TRANG 6


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ MÁY ĐĨNG GĨI BÁNH SNACKS

* Trạng thái kết tinh: các mạch polyme sắp xếp song song, có sự đònh hướng rõ rệt,
giữa các mạch polyme song song hình thành các liên kết ngang tạo nên mạng lưới
có sắp xếp trật tự làm cho cấu trúc của khối polyme bền vững. Trường hợp các
mạng lưới polyme có cấu tạo dạng xoắn càng làm tăng tính chống thấm khí hơi,
tính bền cơ, be àn hóa của plastic.

H

14

a. D
b. D
c. D
* Trạng thái vô đònh hình: các mạch polyme không sắp xếp song song theo trật tự,
không có sự sắp xếp đònh hướng, vì vậy cũng không sinh ra các liên kết ngang nối
kết giữa các mạch polyme. Sự tồn tại nhiều vùng trạng thái vô đònh hình sẽ làm
giảm tính chống thấm khí, hơi, chất béo của plastic.
- Khí có khuynh hướng khuếch tán qua màng từ vùng có áp suất cao đến vùng áp
suất thấp. Khí hơi có trọng lượng phân tử càng cao thường có hệ số khuếch tán qua
màng càng thấp. Nhiệt độ cao có thể làm tăng tính thấm khí hơi qua plastic.
1.4.2 Các loại bao bì sử dụng trong thực phẩm:
Bao bì thực phẩm có thể là một loại plastic riêng biệt hoặc được ghép kết hợp
bởi nhiều lớp plastic khác nhau thành một lớp:
 Một số loại plastic:
- Dạng homopolyme PE: bao gồm LDPE, LLDPE, MDPE, HDPE
- LLDPE: linear low density polyethylene
- LDPE: low density polyethylene
- MDPE: medium density polyethylene
- HDPE: high density polyethylene
- PP: polypropylene
- OPP: oriented polypropylene
- PET: polyethyleneglycol therephthalate
SVTH: PHAN THANH NGỌC
SVTH: THẠCH CẢNH TỈNH

TRANG 7


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG GÓI BÁNH SNACKS

- PS: polystyrene
-OPS: oriented polystyrene
-EPS: expanded polystyrene (foamed polystyrene)
-PVC: polyvinyl chloride
-PVDC: polyvinylidene chloride
-PA: polyamide
-PVA: poly vinylacetat
-PC: polycarbonate
 Daïng copolyme
-EVA: ethylene + vinylacetat
-EVOH: ethylene + vinylalcohol
-EAA: ethylene + axit acrylic
-EBA: ethylene + butylacrylate
-EMA: ethylene + methylacrylate
-EMAA: ethylene + axit methylacrylic
1.5 Những vấn đề chung của máy đóng gói
1.5.1 Phân loại:
Sản phẩm sau khi sản xuất ra đều phải đƣợc bao gói dƣới nhiều dạng khác nhau
nhằm mục đích bảo quản sản phẩm lâu dài, giữ vệ sinh, tiện lợi trong vận chuyển, tăng
tính thẩm mỹ cho sản phẩm. Mặt khác, đóng gói cũng là một cách để định lƣợng nhất
là đối với những mặt hàng tiêu dùng và thực phẩm. Tùy theo hình dạng và kết cấu của
sản phẩm mà có những cách đóng gói khác nhau. Các loại máy đóng gói có thể đƣợc
phân loại nhƣ sau :

- Máy đóng gói vật liệu dạng khối: mì ăn liền, bánh kẹo, xà phòng…

H
15
n phẩm d ng kh i
- Máy đóng gói dạng lỏng: sửa, dầu sa – tế, dầu gội…

SVTH: PHAN THANH NGỌC
SVTH: THẠCH CẢNH TỈNH

TRANG 8


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG GÓI BÁNH SNACKS

H

16

n phẩm d ng l ng

- Máy đóng gói dạng vật liệu dạng hạt: đƣờng, muối, bột ngọt, cà phê…

H
17
n phẩm d ng h t
1.5.2 Các bộ phận cơ bản trong máy đóng gói:

D ng 1
SVTH: PHAN THANH NGỌC
SVTH: THẠCH CẢNH TỈNH

TRANG 9


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG GÓI BÁNH SNACKS

1- Bộ phận cấp nhãn
3- Bộ phận tạo hình
2- Bộ phận định lƣợng
5- Bộ phận hàn mép dọc
4- Bộ phận cuốn nhãn
6- Bộ phận hàn và cắt mép ngang

D ng 2

D ng 3

SVTH: PHAN THANH NGỌC
SVTH: THẠCH CẢNH TỈNH

TRANG 10


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG GÓI BÁNH SNACKS

1.5.2.1 Định lƣợng:
Đối với máy đóng gói, khâu định lƣợng là quan trọng nhất. Ứng với sai số khác
nhau sẽ có những cách khác nhau nhƣng cơ bản có hai phƣơng pháp định lƣợng:
 Định lƣợng theo thế tích: mâm quay truyền động bằng biến tần hoặc
servo

H
18Đ
ng bằng
Phƣơng pháp định lƣợng này thích hợp cho việc định lƣợng vật liệu dạng rời
nhƣ: đƣờng, muối, café, những thực phẩm dạng hạt snacks bắp, snacks viên…
 Định lƣợng theo khối lƣợng:
+ Cân và rung
+ Cân tổ hợp
+ Cân kiểm chứng tốc độ cao
Phƣơng pháp định lƣợng này thích hợp
cho việc định lƣợng vật liệu dạng khối
nhƣ: snacks, bánh mì, mì sợi…

H
SVTH: PHAN THANH NGỌC
SVTH: THẠCH CẢNH TỈNH

1 9. Đ

ng bằ

ki m chứng t

cao
TRANG 11


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG GÓI BÁNH SNACKS

1.5.2.2 Cấp nhãn và tạo hình:

D ng 1

SVTH: PHAN THANH NGỌC
SVTH: THẠCH CẢNH TỈNH

TRANG 12


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG GÓI BÁNH SNACKS

D ng 2
Bao bì đƣợc sản xuất thành một cuộn có chiều dài thống nhất. Khi bao sản
phẩm, bao sẽ đƣợc dẫn qua các con lăn để kéo căng cuộn bao bì ra. Sau đó, bao sẽ
đƣợc uốn xung quanh một ống tròn và đƣợc bộ phận hàn mép ngang và hàn mép đứng
hàn lại. Phƣơng pháp này đƣợc áp dụng cho nhiều dạng máy khác nhau và đƣợc dùng
tƣơng đối phổ biến.
1.5.2.3 Bộ phận cuốn nhãn:

H

1 10 B ph n cu

Là bộ phận tạo chuyển động chính cho bao bì di chuyển suốt hành trình bao.
1.5.2.4 Bộ phận hàn mép dọc:

H
SVTH: PHAN THANH NGỌC
SVTH: THẠCH CẢNH TỈNH

1 11 B ph

é

c
TRANG 13