Máy chiết rót chai hoạt động như thế nào?

Máy rót chai sử dụng máy móc và điều khiển tự động để đổ đầy chai bằng các sản phẩm dạng lỏng hoặc bán lỏng chính xác và hiệu quả. Quá trình rót có thể được chia thành bốn giai đoạn cốt lõi: giao và định vị chai, vận hành đầu rót, điều khiển âm lượng và đặt lại sau khi rót. Theo các đặc tính chất lỏng khác nhau và yêu cầu sản xuất, các công nghệ làm đầy khác nhau (chẳng hạn như làm đầy môi trường xung quanh, làm đầy âm tính, làm đầy áp suất) cũng được sử dụng. Đây là một cái nhìn gần hơn:
I. Quy trình làm việc cốt lõi
1. Vận chuyển và định vị chai
Hệ thống truyền tải:
Chai rỗng đi vào khu vực chiết rót thông qua băng chuyền (thiết bị tuyến tính) hoặc bánh xe hình sao quay (thiết bị quay).
tốc độ băng tải có thể được điều chỉnh theo tốc độ làm đầy (ví dụ:. 30-120 chai mỗi phút).
Định vị:
Nút chai: Nút chai không khí hoặc cơ khí ngăn chai di chuyển về phía trước và ngay bên dưới đầu rót.
Tấm đỡ chai/Kẹp chai: Cố định ngăn đựng chai hoặc nút cổ chai để tránh bị nghiêng hoặc dịch chuyển trong khi rót (ví dụ: chai thủy tinh cần có kẹp chắc chắn hơn). Hút chân không (độ chính xác cao): Hệ thống này sử dụng áp suất âm để giữ cổ chai tại chỗ và đảm bảo định vị chính xác các chai cỡ nhỏ (ví dụ như chai thuốc nhỏ mắt).
Mục tiêu: Để đảm bảo rằng mỗi chai phù hợp với đầu rót và tạo cơ sở ổn định cho lần đổ đầy tiếp theo.
2. Đầu đổ đầy;
Hậu duệ và con dấu:
Một xi lanh khí nén hoặc động cơ servo điều khiển đầu rót thẳng đứng xuống dưới và đưa nó vào cổ chai (hoặc bịt kín bằng nút cổ chai).
Đầu rót thường được làm bằng thép không gỉ hoặc nhựa thực phẩm{0}}, chống ăn mòn và dễ làm sạch.
Thiết kế chống{0}}nhỏ giọt:
Van kiểm tra tích hợp hoặc van chảy ngược: đóng van ngay sau khi đổ đầy để loại bỏ bất kỳ chất lỏng còn lại nào và ngăn chặn việc nhỏ giọt và làm bẩn nút cổ chai hoặc thiết bị.
Ví dụ, trong máy đóng chai bia, cơ chế trào ngược bằng cách ngăn bọt tràn ra ngoài.
Có thể điều chỉnh:
Đầu rót có thể được điều chỉnh để phù hợp với các chai có chiều cao khác nhau (ví dụ từ 100ml đến 2L).
3. Kiểm soát liều lượng chất lỏng
Kiểm soát liều lượng là cốt lõi của máy chiết rót, ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác và tính nhất quán của sản phẩm. Các phương pháp phổ biến bao gồm:
Nguyên tắc định lượng Kịch bản áp dụng Độ chính xác Thiết bị điển hình
Lưu lượng kế: Lưu lượng kế tuabin hoặc lưu lượng kế điện từ có thể theo dõi thể tích chất lỏng trong thời gian thực và đóng van khi đạt đến giá trị cài đặt. Chất lỏng có độ nhớt thấp-(nước, đồ uống, rượu)
Cân: Cảm biến cân-có độ chính xác cao sẽ phát hiện những thay đổi về trọng lượng của chai và tính toán trọng lượng của bao bì. Chất lỏng có giá trị cao-(thuốc dạng lỏng, tinh dầu, hóa chất)
Pít-tông/pít tông: Pít-tông cơ học chiết xuất một lượng chất lỏng nhất định và điều khiển thể tích thông qua hành trình pít-tông. Chất lỏng có độ nhớt-liều nhỏ hoặc-cao (thuốc nhỏ mắt, kem đánh răng, mật ong)
Kiểm soát thời gian: kiểm soát gián tiếp việc đổ đầy bằng cách cài đặt thời gian đổ đầy (cần có tốc độ dòng cố định). Giải pháp-chi phí thấp (Chiết rót trong phòng thí nghiệm đơn giản) ± 1% đến 5% Máy chiết rót thủ công, Thiết bị kiểm tra nhỏ
4. Điền hoàn tất thiết lập lại
Đóng van: Khi đạt công suất cài đặt, nhanh chóng đóng van điện từ hoặc van khí nén để ngăn dòng chất lỏng chảy qua.
Nâng đầu rót: Xi lanh đẩy đầu rót về vị trí ban đầu để không cản trở việc vận chuyển chai.
Mở chai: Một băng chuyền được kích hoạt để chuyển chai đã đầy sang quy trình tiếp theo (chẳng hạn như niêm phong và dán nhãn).
ii. Kỹ thuật làm đầy với các đặc tính chất lỏng khác nhau
Các phương pháp làm đầy khác nhau được yêu cầu tùy theo độ nhớt, đặc tính tạo bọt và hàm lượng khí của chất lỏng.
1. Làm đầy áp suất khí quyển (làm đầy trọng lực)
Cách thức hoạt động: Chất lỏng đi vào chai và đi vào khí quyển dưới tác dụng của trọng lực.
Các ứng dụng có thể áp dụng: Chất lỏng-có độ nhớt thấp, không có bọt-(chẳng hạn như nước khoáng, rượu vang trắng, nước tương, v.v.).
Đặc trưng:
Cấu trúc đơn giản, chi phí thấp.
Độ chính xác bị ảnh hưởng bởi sự dao động của mức chất lỏng (được bù bằng cảm biến mức chất lỏng). Làm đầy áp suất âm (Làm đầy chân không)
Nguyên tắc:
Làm trống: Hút chân không áp suất trong chai xuống dưới áp suất khí quyển.
Làm đầy: Chất lỏng được hút vào chai ở áp suất không đổi.
Mục đích: Chất lỏng oxy hóa (rượu, dầu ăn) hoặc chất lỏng tạo bọt cao (bia, chất tẩy rửa).
Đặc trưng:
Ít xảy ra quá trình oxy hóa và tạo bọt nhưng cần có thiết bị phức tạp hơn.
cần có máy bơm chân không và hệ thống làm kín.
3. Làm đầy áp suất
Nguyên tắc:
Áp lực lên bình cấp: Dùng bơm hoặc khí nén để ép chất lỏng vào chai.
Cân bằng áp suất trong chai: dòng chất lỏng được kiểm soát bằng chênh lệch áp suất.
Mục đích: chất lỏng có độ nhớt cao hoặc dạng hạt (sốt cà chua, dầu gội, kem đánh răng).
Đặc trưng:
Việc đổ đầy diễn ra nhanh chóng nhưng phải giải quyết các biến động về áp suất (chẳng hạn như lắp đặt bộ ổn định áp suất).
4. Làm đầy đẳng áp
Nguyên tắc:
-Được đổ đầy trước: Khí (ví dụ: CO2) trong chai có cùng áp suất với bình cấp. Làm đầy: Chất lỏng chảy vào chai dưới sự cân bằng áp suất để ngăn bọt tràn ra ngoài.
Ứng dụng áp dụng: Đồ uống có ga (bia, soda, soda).
Đặc trưng:
Hàm lượng khí được giữ lại nhưng cần phải kiểm soát áp suất và nhiệt độ chính xác (ví dụ bia phải được đóng chai ở nhiệt độ 4 độ).
III. Hệ thống điều khiển tự động
Các nhà đóng chai hiện đại tự động hóa quy trình thông qua PLC (Bộ điều khiển logic lập trình) và Giao diện người máy HMI:
Phát hiện cảm biến:
Cảm biến quang điện: Phát hiện vị trí đặt chai.
Cảm biến mức: Hiển thị thể tích chiết rót (cân hoặc lưu lượng kế).
Cảm biến áp suất: kiểm soát áp suất âm hoặc làm đầy áp suất.
Logic điều khiển PLC:
kiểm tra vị trí → Đình chỉ máy đóng chai → Bắt đầu đổ đầy khẩu phần → Công suất đặt tiếp cận → Đóng van → Độ cao của máy đóng chai → Khởi động băng tải.
Giao diện người dùng HMI:
Đặt thông số (ví dụ: điền âm lượng, tốc độ, nhiệt độ).
Giám sát trạng thái (ví dụ: đầu ra hiện tại, cảnh báo lỗi).
Công thức bảo quản (cho phép chuyển đổi nhanh các thông số chất độn cho các sản phẩm khác nhau).
IV. GIỚI THIỆU Ví dụ ứng dụng điển hình
Máy làm đầy nước khoáng:
Đo bằng lưu lượng kế và nhiệt độ phòng đóng chai.
Công suất là 120 chai mỗi phút (500ml).
Máy rót bia:
Áp dụng thiết kế giọt hút ngược và nạp đầy đẳng áp.
Tích hợp thanh trùng chai để đảm bảo an toàn vi sinh.
Thuốc nhỏ mắt làm đầy:
đo sáng-dựa trên piston và định vị áp suất âm.
Độ chính xác của lọ 2-10ml là ± 0,05 ml.
V. Tóm tắt
Nguyên lý làm việc của máy đóng chai có thể tóm tắt như sau:
Vị trí chính xác của chai → Lựa chọn phương pháp rót theo đặc tính của chất lỏng → Định lượng bằng lưu lượng kế, cân, piston, v.v.
Mục tiêu cốt lõi của nó là đạt được hiệu quả chiết rót hiệu quả, ổn định và chính xác đồng thời đáp ứng các nhu cầu khác nhau của các ngành công nghiệp khác nhau (thực phẩm, đồ uống, dược phẩm và hóa chất). Với sự phát triển của công nghệ, các máy chiết rót hiện đại đang phát triển theo hướng thông minh (phát hiện tầm nhìn AI), linh hoạt (chuyển đổi nhanh) và xanh hóa (tiết kiệm năng lượng và giảm tiếng ồn).