4.2.8 Cơ cấu cấp và dán nhãn
Dán nhãn chai có tầm quan trọng trong việc quyết định tính thẩm mỹ, thơng qua đó nói lên chất lượng sản phẩm. Dán nhãn chai tự động được sử dung phổ biến trong các ngành sản xuất thực phẩm (chai bia, chai rượu, chai sirô, chai nước chấm ...) và y tế ( chai, lọ chứa thuốc...). Do đặt thù của nghành phục vụ mà yêu cầu nêu ra đối với máy dán nhãn tự động chủ yếu là đảm bảo được vị trí nhãn dán trên chai là đều,
28
đẹp, khơng bị lệch, nhãn khơng bị tróc, tự động loại bỏ những sản phẩm không đạt yêu cầu.
Nhãn được dán ở đây là loại băng một mặt, được cung cấp sẵn ở dạng cuộn .
Dán nhãn dùng con lăn di động .
• Ưu điểm: Cơ cấu đơn giản , năng suất cao.
• Nhược điểm: Khả năng dán chính xác thấp, dễ bung ra sau khi dán, yêu cầu nhãn dán phải có keo 2 mặt điều này dẫn đến giá thành tăng, gây rất nhiều khó khăn cho việc giữ vệ sinh sau khi dán, nhìn chung phương án này không khả thi.
Dán nhãn dùng cơ cấu kẹp thủy lực:
• Ưu điểm: độ chính xác cao , năng suất lớn
• Nhược điểm: máy móc phức tạp, khó chế tạo, yêu cầu băng keo hai mặt nên giá thành cao và giử vệ sinh khó khăn sau khi dán vào chai do bề mặt ngoài còn keo sẻ bám bụi vào, hoặc phải thêm công đoạn dán lớp nilong vào mặt ngoài làm cho giá thành cao.
Dán nhãn dùng cơ cấu băng ma sát. a) Loại I
Hình 4.19: Dán nhãn dùng cơ cấu ma sát (loại I)
Nguyên lý hoạt động:
Chai di chuyển trên băng tải đồng thời được quay tròn nhờ cơ cấu ma sát , trên băng ma sát được căng cuộn băng keo 2 mặt, khi chai lăn không trượt sẽ cuốn theo nhãn chai, nhãn chai sẽ được dán cứng nhờ được lăn ép trên băng ma sát.
29
• Ưu điểm: độ chính xác cao, ít phế phẩm.
• Nhược điểm: cũng như những máy ở trên cần phải sử dụng nhãn có keo hai mặt nên giá thành cao và vấn đề vệ sinh sau khi đã dán nhãn.
• b) Loại II
Hình 4.20: Dán nhãn dùng cơ cấu ma sát (loại II)
Nguyên lý hoạt động:
Nhãn được bóc ra do băng dán nhãn bị gấp khúc đột ngột, chai từ băng tải tới nhãn dán dính vào chai sau đó được dán chặt ma băng ma sát nếu có 1 chai do dán nhãn khơng chính xác sẽ được nhận biết do cảm biến quang , chai được đưa ra ngoài do cơ cấu gạt trong đó chai và nhãn dán được nhận biết nhờ các bộ phận cám biến quang và cảm biến màu.
• Ưu điểm: Năng suất cao, cơ cấu đơn giản, đạt độ chính xác cao.
• Nhược điểm: chi phí ban đầu cao do yêu cầu các cơ cấu chính xác.
➢ Qua các ưu điểm, nhược điểm của các loại máy dán nhãn trên, ta chọn máy
dán nhãn chai tự động dùng băng ma sát loại 2.
Yêu cầu:
• Cơ cấu tịnh tiến chung.
• Lực ép khơng quá mạnh làm móp, méo chai và vừa đủ để ép chặt chai.
• Moment quay vừa đủ để cuốn băng dán nhãn.
30
• Với nhu cầu sử dụng thì nhóm tác giả lựa chọn thiết kế như sau: a. Truyền động tịnh tiến cho bộ phận ép chặt chai: xi lanh đơn. b. Truyền động quay cho bộ phận lăn dán nhãn: động cơ bước.
Cơ cấu này bao gồm:
1. Cuộn chứa nhãn. 11. Tấm giữ xi lanh.
2. Nhãn. 12. Xi lanh.
3. Tấm đế. 13. Cắp con lăn ma sát.
4. Cảm biến chữ U. 14. Tấm giữ cặp con lăn ma sát. 5. Con lăn dẫn hướng. 15. Thanh dẫn hướng.
6. Động cơ dán nhãn. 16. Con lăn cố định. 7. Cuộn cuốn nhãn. 17. Động cơ băng tải. 8. Băng tải. 18. Chốt giữ con lăn. 9. Cảm biến vật cản.
10. Tấm đỡ xi lanh.
31
Nguyên lý hoạt động:
Chai được cấp tới băng tải sẽ đi qua khe hở của con lăn di động và con lăn cố định. Khi phát hiện chai bởi cảm biến thì xi lanh sẽ đẩy cặp lăn di động ép chặt chai vào con lăn cố định đồng thời động cơ bước quay cấp nhãn khi 1 nữa dẫn động bằng cặp ma sát. Dưới tác dụng kéo của băng tải, lực ép của các con lăn di động, các con lăn di động thì nhãn sẽ được dán lên chai.
4.2.8 Cơ cấu cấp nhãn
Là nơi chứa cuộn nhãn dán, thực hiện việc cấp nhãn dán cho chai khi nhận được lệnh điều khiển.
Các thành phần chính:
1. Chốt giữ con lăn. 2. Cuộn chứa nhãn. 3. Nhãn dán.
4. Tấm đế.
5. Cảm biến chữ U. 6. Động cơ dán nhãn. 7. Cuộn dán nhãn. 8. Con lăn dẫn hướng. 9. Thanh dẫn hướng. 10. Con lăn cố định.
32
Hình 4.22: Cơ cấu cấp nhãn
Ngun lí hoạt động.
Nhãn thì cuộn nhãn theo thanh dẫn hướng qua 2 vị trí kẹp và được quấn vào cuộn nhãn ra. Khi cảm biến nhận ra nhãn chai thì động cơ sẽ quay quấn nhãn vào.
4.2.9 Cơ cấu dán nhãn
Là cơ cấu ép chặt chai vào bộ phận dán nhãn, tránh việc chai bị lệch vị trí và đảm bảo nhãn dán dính chặt vào chai tránh việc nhãn bị bong tróc sau khi dán nhãn.
Các thành phần chính
1. Căp con lăn ma.
2. Tấm đỡ cập con lăn ma sát. 3. Cảm biến vật cản.
4. Tấm đỡ xi lanh. 5. Tấm giữ xi lanh. 6. Xi lanh.
7. Tấm giữ cặp con lăn ma sát. 8. Chốt giữ con lăn ma sát.
33
Hình 4.23: Cấu tạo cơ cấu dán nhãn
Nguyên lý hoạt động:
Khi cảm biến vật cản nhận được tín hiệu và truyền về Arduino, Arduino điều khiển các van khí nén để xi lanh khí nén có gắn cặp lăn ma sát đi ra, ép chai vào vị trí cấp nhãn nhằm đảm bảo chai vào đúng vị trí nhãn và nhãn dính chặt vào chai sau khi dán. Sau khi nhãn được dán vào chai xi lanh sẽ đi về và chuẩn bị cho chai kế tiếp.
4.2.10: Chọn động cơ
• Yêu cầu động cơ tạo ra momen đủ lớn để cuốn băng dán nhãn.
• Cơ cấu sử dụng động cơ bước điều khiển chính xác hơn động cơ giảm tốc momen xoắn đảm bảo đủ điều kiện. Ngồi ra có thể tăng độ chính xác điều khiển bằng cách sử dụng công tắc hành trình kết hợp phương pháp hãm động năng đối với động cơ. Động cơ nối trực tiếp với con lăn cuốn nhãn thông qua nối trục và không thông qua bộ truyền (vì động cơ đã đảm bảo momen cho cuốn nhãn, phương pháp hãm sử dụng cách đấu nối Relay).
34
Hình 4.24: Động cơ bước 17HS8401 (Nguồn Internet)
Điện áp định mức 6~12VDC
Dòng điện định mức 1.5A
Momen xoắn định mức 480Nm.m
Góc bước 1.8độ/bước
Trọng lượng 300g
Trục động cơ: 5mm
Kích thước động cơ 42x42x48