Tổng quan về cân định lượng trục vít - Những điều cần biết

Trong bối cảnh sản xuất ngày càng hướng đến tự động hóa và tối ưu chi phí, cân định lượng trục vít đã trở thành thiết bị không thể thiếu trong nhiều ngành như thực phẩm, hóa chất, nhựa, thức ăn chăn nuôi, dược phẩm và vật liệu xây dựng. Không chỉ giúp cấp liệu chính xác, ổn định và liên tục, hệ thống này còn góp phần nâng cao năng suất, giảm hao hụt nguyên liệu và đảm bảo chất lượng sản phẩm đầu ra. Tuy nhiên, để lựa chọn được hệ thống phù hợp, doanh nghiệp cần hiểu rõ về dòng máy này là gì, hoạt động như thế nào và làm sao để lựa chọn thiết bị phù hợp cho doanh nghiệp? Hãy cùng tìm hiểu tất tần tật trong bài viết dưới đây nhé!

1. Máy định lượng trục vít là gì?

a. Khái niệm 

Máy định lượng trục vít là thiết bị chuyên dụng dùng để cấp liệu và kiểm soát lượng nguyên liệu đưa vào dây chuyền sản xuất theo khối lượng hoặc lưu lượng được cài đặt trước. Thiết bị hoạt động dựa trên cơ chế trục vít xoắn quay kết hợp cùng cảm biến cân Loadcell và hệ thống điều khiển tự động, giúp đảm bảo quá trình cấp liệu diễn ra ổn định, chính xác và liên tục.

b. Cấu tạo máy định lượng trục vít

Một hệ thống cân tiêu chuẩn thường bao gồm các bộ phận sau:
- Phễu chứa nguyên liệu: Đây là nơi lưu trữ nguyên liệu trước khi đưa vào trục vít. Tùy theo tính chất vật liệu, phễu có thể được trang bị thêm bộ rung hoặc cánh khuấy nhằm hạn chế hiện tượng bám dính và tắc liệu.
- Trục vít tải: Khi động cơ hoạt động, trục vít quay và đẩy nguyên liệu về phía cửa xả với lưu lượng được kiểm soát. Kích thước, bước vít và đường kính trục vít sẽ được thiết kế phù hợp với từng loại nguyên liệu và công suất yêu cầu.
- Động cơ giảm tốc: Động cơ kết hợp hộp giảm tốc giúp điều chỉnh tốc độ quay của trục vít, từ đó kiểm soát chính xác lưu lượng cấp liệu.
- Loadcell (cảm biến cân): Loadcell liên tục đo khối lượng nguyên liệu và gửi tín hiệu về bộ điều khiển. Đây là yếu tố quyết định độ chính xác của toàn bộ hệ thống.
- Bộ điều khiển PLC/HMI: PLC tiếp nhận tín hiệu từ Loadcell, tính toán sai số và điều chỉnh tốc độ cấp liệu thông qua biến tần. Người vận hành có thể dễ dàng cài đặt: khối lượng cần cấp, tốc độ cấp liệu, số mẻ sản xuất, công suất vận hành. 
- Khung máy: Khung được chế tạo từ thép sơn tĩnh điện hoặc inox 304, inox 316 tùy theo môi trường sản xuất.

c. Nguyên lý hoạt động 

Máy định lượng trục vít hoạt động theo cơ chế tự động khép kín: nguyên liệu từ phễu chứa được trục vít vận chuyển đến cửa xả, trong khi loadcell liên tục đo khối lượng hoặc lưu lượng. Tín hiệu được PLC xử lý và điều chỉnh tốc độ động cơ thông qua biến tần để duy trì mức cấp liệu theo giá trị cài đặt. Khi đạt đủ khối lượng yêu cầu, hệ thống sẽ tự động dừng hoặc chuyển sang chu trình tiếp theo, giúp đảm bảo độ chính xác cao từ ±0,2% đến ±1% tùy loại nguyên liệu và cấu hình máy.

2. Các loại cân định lượng trục vít phổ biến

Thiết bị được phân loại chủ yếu theo nguyên lý hoạt động và cấu trúc trục vít, mỗi loại phù hợp với từng đặc tính nguyên liệu khác nhau.

a. Cân định lượng trục vít kiểu nằm ngang

Cân định lượng trục vít kiểu nằm ngang là thiết bị sử dụng trục vít đặt theo phương ngang để vận chuyển và kiểm soát lượng nguyên liệu cấp ra theo khối lượng đã cài đặt. Máy có khả năng cấp liệu ổn định, độ chính xác cao và dễ dàng vệ sinh, bảo trì trong quá trình sử dụng. Thiết bị phù hợp với các loại nguyên liệu dạng bột, hạt nhỏ, có độ chảy tốt như bột sữa, bột mì, bột ngũ cốc, đường và các loại phụ gia thực phẩm.

b. Cân định lượng trục vít kiểu đứng

Cân định lượng trục vít kiểu đứng được thiết kế với bộ phận trục vít bố trí theo phương thẳng đứng, giúp máy có kiểu dáng nhỏ gọn và tiết kiệm diện tích lắp đặt. Thiết bị hoạt động bằng cách định lượng nguyên liệu theo từng lượng chính xác trước khi đưa xuống bao bì hoặc hệ thống sản xuất phía dưới, đáp ứng tốt yêu cầu về tốc độ và độ chính xác. Máy thích hợp sử dụng cho các nguyên liệu dạng bột mịn như hóa chất, dược phẩm, bột gia vị, bột thực phẩm và nhiều loại nguyên liệu công nghiệp khác.

3. Ưu điểm & hạn chế của cân định lượng trục vít

a. Ưu điểm cân định lượng trục vít

Nhờ ứng dụng công nghệ tự động hóa kết hợp giữa trục vít cấp liệu, cảm biến cân Loadcell và bộ điều khiển PLC, cân định lượng trục vít mang lại nhiều lợi ích vượt trội trong quá trình sản xuất, từ nâng cao độ chính xác đến tối ưu chi phí vận hành.
- Độ chính xác cao: Máy có khả năng kiểm soát chính xác khối lượng hoặc lưu lượng nguyên liệu nhờ hệ thống Loadcell và PLC xử lý dữ liệu theo thời gian thực. Điều này giúp duy trì lượng cấp liệu ổn định, hạn chế sai số và đảm bảo chất lượng sản phẩm đầu ra.
- Giảm hao hụt nguyên liệu: Thiết bị giúp định lượng nguyên liệu chính xác theo yêu cầu, từ đó giảm lượng dư thừa và hạn chế thất thoát trong quá trình sản xuất. Nhiều dây chuyền ứng dụng hệ thống định lượng tự động có thể giảm khoảng 3 - 10% lượng nguyên liệu hao hụt so với phương pháp cấp liệu thủ công.
- Tăng năng suất sản xuất: Máy có khả năng vận hành liên tục với lưu lượng ổn định, giúp giảm thời gian chờ, nâng cao hiệu quả dây chuyền và giảm sự phụ thuộc vào lao động thủ công.
- Tiết kiệm chi phí lao động: Việc tự động hóa quá trình cân và cấp liệu giúp thay thế nhiều công đoạn thao tác thủ công, qua đó tối ưu nhân sự và giảm chi phí vận hành cho doanh nghiệp.
- Dễ dàng tích hợp vào dây chuyền sản xuất: Máy có thể kết nối linh hoạt với nhiều thiết bị khác như máy trộn, máy đóng gói, hệ thống sino, băng tải và robot tự động, giúp xây dựng hệ thống sản xuất đồng bộ. 
- Vận hành đơn giản: Nhờ giao diện điều khiển PLC cảm ứng, người vận hành có thể dễ dàng cài đặt, theo dõi và thay đổi các thông số kỹ thuật chỉ với vài thao tác đơn giản.

b. Hạn chế

Bên cạnh nhiều ưu điểm, máy vẫn có một số hạn chế:
- Không phù hợp với vật liệu có kích thước quá lớn.
- Cần vệ sinh định kỳ khi sử dụng cho nguyên liệu bám dính.
- Phải lựa chọn đúng bước vít theo đặc tính nguyên liệu.
- Chi phí đầu tư ban đầu cao hơn phương pháp thủ công.

Tuy nhiên, nếu xét về hiệu quả lâu dài, khoản đầu tư này thường được bù đắp thông qua việc tiết kiệm nguyên liệu và nhân công. Ngoài ra, bạn có thể tham khảo thêm về Nên chọn cân định lượng trục vít hay cân điện tử cho sản xuất? 

4. Cách lựa chọn cân định lượng trục vít phù hợp 

a. Lựa chọn theo đặc tính nguyên liệu 

Mỗi loại nguyên liệu có đặc điểm riêng về kích thước hạt, độ ẩm, khả năng chảy và mức độ bám dính, vì vậy cần lựa chọn thiết kế trục vít phù hợp.
- Nguyên liệu dạng bột mịn: Nên sử dụng trục vít có bước vít nhỏ để kiểm soát lượng cấp liệu chính xác hơn.
- Nguyên liệu dạng hạt lớn: Cần lựa chọn trục vít có đường kính lớn nhằm đảm bảo khả năng vận chuyển ổn định.
- Nguyên liệu dễ kết dính hoặc khó chảy: Có thể cần bổ sung thêm cánh khuấy, bộ rung hoặc cơ cấu hỗ trợ chống bám liệu.

b. Lựa chọn theo công suất vận hành

Doanh nghiệp không nên lựa chọn máy có công suất quá nhỏ gây quá tải hoặc máy quá lớn dẫn đến lãng phí chi phí đầu tư. Tùy theo quy mô sản xuất và nhu cầu cấp liệu, doanh nghiệp có thể lựa chọn các dòng cân với nhiều mức công suất khác nhau, từ loại nhỏ khoảng 10 - 50kg/giờ, loại trung bình 100 - 300kg/giờ, đến các hệ thống lớn 500-1.000 kg/giờ hoặc trên 5 tấn/giờ.

c. Theo độ chính xác

Tùy vào yêu cầu của từng ngành sản xuất, độ chính xác của cân cần được lựa chọn phù hợp. Trong ngành thực phẩm và dược phẩm, nên ưu tiên các dòng máy có sai số thấp khoảng ±0,2-0,5% để đảm bảo chất lượng sản phẩm. Đối với các ngành như vật liệu xây dựng hoặc thức ăn chăn nuôi, mức sai số khoảng ±1% thường đã đáp ứng tốt nhu cầu sản xuất.

d. Chọn theo vật liệu chế tạo

Vật liệu chế tạo ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền, khả năng chống ăn mòn và tính phù hợp với môi trường sản xuất.
- Ngành thực phẩm, dược phẩm: Ưu tiên inox 304 hoặc inox 316 để đảm bảo vệ sinh và chống ăn mòn.
- Ngành hóa chất có tính ăn mòn cao: Nên lựa chọn inox 316 để tăng khả năng chịu hóa chất.
- Ngành xi măng, khoáng sản: Có thể sử dụng thép sơn tĩnh điện hoặc inox tùy theo điều kiện làm việc.

e. Chọn đơn vị cung cấp uy tín

Doanh nghiệp nên ưu tiên các đơn vị có kinh nghiệm thiết kế, chế tạo máy theo yêu cầu, đội ngũ kỹ thuật hỗ trợ tận nơi, chính sách bảo hành rõ ràng, linh kiện thay thế đầy đủ và dịch vụ hiệu chuẩn, bảo trì định kỳ. 

Nếu bạn chưa biết nên chọn thương hiệu nào, Yamafuji là địa chỉ được nhiều doanh nghiệp tin dùng với các dòng máy định lượng trục vít chất lượng cao. Máy được thiết kế với cơ chế trục vít vận hành ổn định, giúp định lượng nguyên liệu chính xác, đồng đều và hạn chế tối đa tình trạng thất thoát trong quá trình sản xuất. Bên cạnh đó, khách hàng còn được hỗ trợ kỹ thuật, bảo hành và bảo trì trong suốt quá trình sử dụng, giúp duy trì độ chính xác và tuổi thọ thiết bị.

5. Giá máy định lượng trục vít có đắt không? 

Giá máy định lượng trục vít không quá đắt, tùy vào công suất và mức độ tự động hóa. Thông thường dao động từ vài chục triệu đến vài trăm triệu đồng. Máy càng chính xác, tốc độ cao và tích hợp nhiều tính năng thì giá càng cao.

Khoảng giá tham khảo 

Bạn đang cần tư vấn cân định lượng trục vít phù hợp với dây chuyền sản xuất? Hãy liên hệ ngay Yamafuji để được hỗ trợ lựa chọn thiết bị tối ưu theo nhu cầu.