Nghiên cứu, chế tạo hệ thống dây chuyền cân động điện tử, phân loại trái cây

Đề tài “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thành công hệ thống dây chuyền cân động điện tử, phân loại trái cây”, do nhóm tác giả Trường Cao đẳng Công Thương TPHCM thực hiện, TS Đào Văn Phượng là chủ nhiệm Đề tài, được Sở KH&CN TPHCM nghiệm thu.

Hệ thống cân và phân loại từ động trái cây Ảnh: NVCC

Công đoạn cân và in nhãn dán tem lên trái cây ở Việt Nam chủ yếu được làm thủ công, tốn nhiều thời gian và công lao động. Nếu sử dụng cân động cùng hệ thống in dán, dán nhãn tự động, kết hợp hệ thống tự động chạy phân loại trái cây đến đúng vị trí sẽ không mất thời gian chờ đặt trái cây lên bàn, đọc trị số khối lượng xong, rồi bỏ ra để cân tiếp trái khác. Trong nước đã có một số nghiên cứu và ứng dụng về cân động sản phẩm có trọng tải lớn, hoặc các sản phẩm là bưu phẩm, dược phẩm, không phù hợp với dây chuyền cân cho sản phẩm nông nghiệp là trái cây. Và cũng chưa có nghiên cứu nào được công bố về cân động điện tử, kết hợp in dán nhãn tự động để phân loại trái cây.

Sau một thời gian nghiên cứu, nhóm tác giả đã chế tạo được hệ thống cân tự động điện tử, có khả năng cân trong phạm vi 0.3 - 10kg/sản phẩm. Hệ thống bao gồm: thùng chứa trái cây cấp liệu, bộ phận chờ cấp liệu, băng tải cân động, bộ phận chờ in, máy in và dán nhãn, băng tải phân loại, thùng đựng sản phẩm.

Khi bắt đầu hoạt động, trái cây từ thùng chứa cấp liệu được đưa vào bộ phận chờ cấp liệu. Tại đây, sẽ có cơ cấu xi lanh khí nén đẩy trái cây vào băng tải động theo lập trình được cài đặt trước (tín hiệu cân xong trái phía trước mới cho phép đẩy trái tiếp theo vào cân). Sau khi được cân khối lượng, trái được đẩy vào bộ phận máy in và dán nhãn, bởi cụm xi lanh khí nén được bố trí bên dưới. Việc đẩy trái cũng được tự động và chỉ cho phép vào máy in khi trái trước đó đã thoát khỏi máy in (thứ tự này được lập trình giám sát bằng các cảm biến hồng ngoại vị trí). Sau khi dán nhãn xong, cụm xi lanh trong máy in dán nhãn đẩy đến băng tải phân loại. Khi trái đang di chuyển trên bộ phận phân loại thì được 1 trong 3 xi lanh khí nén đẩy vào thùng chứa sản phẩm cùng loại tương ứng. Các quá trình trên được thực hiện tự động và liên tục.

Hệ thống có giá thành khoảng 200 triệu, điện năng tiêu thụ 0,2kWh. Nếu sử dụng lao động thủ công để cân, dán nhãn, phân loại thì được 3 trái/phút, chi phí nhân công hết khoảng 160 đồng/sản phẩm. Nếu cân động theo hệ thống trên thì chi phí (điện năng, công vận hành máy) ước tính khoảng 38,5 đồng/sản phẩm, giảm hơn 4 lần so với làm thủ công. Hiện nhóm tiếp tục nghiên cứu, viết phần mềm điều khiển để thử nghiệm cho các loại trái cây khác.

Hệ thống này đã được thử nghiệm tại Công ty TNHH VANDA (Bến Tre) để cân và phân loại dưa hấu, bưởi, với khối lượng lớn nhất 5kg, đường kính tối đa 16cm, chiều dài tối đa 30cm. Kết quả, vị trí tem nhãn nằm ở giữa, bề mặt tem dán mịn, không có vết nhăn, đạt yêu cầu của doanh nghiệp. So với cân tĩnh, độ sai số của cân động khoảng 1%. Máy phân thành 3 loại chính xác (đối với dưa hấu: trên 3 - 5kg, 2 - 3kg, 1,5 - 2kg; đối với bưởi: trên 1,4kg, 1,2-1,4kg, 1 - 1,2kg). Năng suất của hệ thống đạt 1.200 trái/giờ (20 trái/phút).

P.A.T (NASATI)