Trong dây chuyền đóng gói công nghiệp, đặc biệt là ngành thực phẩm, dược phẩm hay nông sản, việc định lượng chính xác từng sản phẩm trước khi đóng gói là yếu tố quan trọng. Việc định lượng không chuẩn có thể gây thất thoát nguyên liệu. Cân định lượng đã được phát triển để đáp ứng yêu cầu đó. Đi cùng nó là bộ điều khiển cân định lượng – “trái tim” giúp máy hoạt động nhanh, ổn định và đạt độ chính xác cao. Bài viết này sẽ nêu cấu tạo, nguyên lý hoạt động của cân định lượng.
Cân định lượng công nghiệp là gì?

Cân định lượng hoạt động dựa trên nguyên tắc chia nguyên liệu vào phễu cân, khi nguyên liệu trong phễu đạt trọng lượng đã cài đặt trước, phễu cân sẽ thả nguyên liệu xuống bộ phận đóng gói.
Cân định lượng thường được dùng cho sản phẩm dạng hạt khô như snack, hạt, kẹo, trái cây sấy, hoặc linh kiện nhỏ. So với việc cân đo thủ công, cân định lượng tự động cho tốc độ nhanh hơn nhiều lần, giảm hao hụt nguyên liệu và đảm bảo đồng nhất khối lượng cho từng gói, túi.
Cấu tạo của cân định lượng công nghiệp

Một hệ thống cân định lượng công nghiệp, đặc biệt là cân định lượng nhiều đầu cân gồm các bộ phận chính sau:
- Phễu cấp liệu: Nằm ở vị trí cao nhất, phễu cấp liệu nhận nguyên liệu từ băng tải hoặc phễu chứa lớn. Cơ chế rung hoặc xoay giúp nguyên liệu phân bổ đều vào hệ thống cấp liệu.
- Bộ cấp liệu: Tùy loại sản phẩm, bộ cấp liệu có thể dùng rung điện từ, vít tải hoặc băng tải nhỏ. Chức năng của bộ cấp liệu là đưa nguyên liệu đến từng phễu cân với tốc độ ổn định.
- Các phễu cân: Cân định lượng nhiều đầu cân sẽ có từ 2 phễu cân trở lên. Mỗi phễu cân được gắn trên một loadcell riêng để đo khối lượng nguyên liệu bên trong.
- Loadcell: Đây là cảm biến trọng lượng, chuyển đổi lực tác động thành tín hiệu điện. Tín hiệu này được gửi tới bộ điều khiển cân định lượng để xử lý. Loadcell là cơ cấu nằm bên trong cân định lượng.

- Bộ điều khiển cân định lượng: Bộ phận này đóng vai trò trung tâm, nhận tín hiệu từ tất cả loadcell, tính toán và lựa chọn tổ hợp phễu phù hợp với khối lượng mục tiêu. Sau đó, nó điều khiển cơ cấu xả mở đồng thời các phễu đã chọn.

- Cơ cấu xả và phễu trung gian: Sau khi được chọn, nguyên liệu từ các phễu sẽ rơi vào phễu trung gian, rồi chảy xuống máy đóng gói hoặc hệ thống bao gói phía dưới.
- Màn hình điều khiển (HMI): Người vận hành có thể cài đặt trọng lượng mục tiêu, tốc độ cân, số chương trình lưu sẵn, cũng như theo dõi trạng thái hoạt động của máy.
Nguyên lý hoạt động của cân định lượng nhiều đầu

Quy trình vận hành cơ bản gồm các bước:
- Cấp liệu – Nguyên liệu từ băng tải hoặc phễu chứa lớn được đưa vào phễu cấp liệu.
- Phân chia vào phễu cân – Bộ cấp liệu phân bổ nguyên liệu đồng đều vào các phễu cân.
- Đo trọng lượng – Loadcell trong từng phễu đo khối lượng hiện tại và gửi dữ liệu về bộ điều khiển cân định lượng.
- Tính toán tổ hợp – Bộ điều khiển xử lý dữ liệu, lựa chọn tổ hợp phễu có tổng trọng lượng gần nhất với giá trị đặt trước.
- Xả nguyên liệu – Các phễu được chọn mở cùng lúc, nguyên liệu chảy xuống phễu trung gian và vào máy đóng gói.
- Chu trình lặp lại – Hệ thống liên tục thực hiện chu trình này với tốc độ cao, thường đạt 60–120 chu kỳ/phút tùy loại sản phẩm.
Vai trò của bộ điều khiển cân định lượng
Bộ điều khiển cân định lượng là thành phần quyết định tốc độ và độ chính xác của toàn bộ hệ thống. Vai trò chính gồm:
- Xử lý tín hiệu từ hàng chục loadcell cùng lúc.
- Thực hiện thuật toán kết hợp tối ưu để đạt khối lượng mục tiêu với sai số nhỏ nhất.
Điều khiển cơ cấu xả mở đúng thời điểm, đồng bộ với máy đóng gói. - Lưu trữ và quản lý chương trình cân cho nhiều loại sản phẩm khác nhau.
- Kết nối hệ thống với PLC, MES hoặc ERP để đồng bộ dữ liệu sản xuất.
- Tự động hiệu chỉnh khi phát hiện sai số hoặc sự cố bất thường.
Nhờ bộ điều khiển, cân định lượng nhiều đầu có thể vận hành liên tục với độ ổn định cao, giảm tối đa sự can thiệp thủ công.
Các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác và hiệu quả
Hiệu quả của cân định lượng nhiều đầu phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó bộ điều khiển cân định lượng là then chốt:
- Chất lượng loadcell: Độ nhạy và độ bền cao sẽ giảm sai số đo.
- Tốc độ cấp liệu: Quá nhanh hoặc quá chậm đều ảnh hưởng đến kết quả cân.
- Độ đồng đều của nguyên liệu: Sản phẩm có kích thước hoặc độ ẩm không đồng nhất dễ gây chênh lệch.
- Cài đặt điều khiển: Thông số trên bộ điều khiển cần tối ưu cho từng sản phẩm.
- Điều kiện môi trường: Rung động, gió, nhiệt độ và độ ẩm có thể làm sai lệch kết quả cân.
- Bảo trì định kỳ: Kiểm tra loadcell, làm sạch phễu và hiệu chuẩn hệ thống.
Liên hệ Đức Phát để sở hữu cân định lượng công nghiệp chất lượng cao

Nếu doanh nghiệp của bạn đang tìm kiếm một giải pháp cân định lượng công nghiệp, Đức Phát chính là lựa chọn đáng tin cậy. Với hơn 15 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực tư vấn công nghệ và phân phối máy đóng gói công nghiệp, Đức Phát cam kết:
- Thiết bị đạt tiêu chuẩn, vận hành ổn định.
- Giá thành phù hợp với chất lượng máy, tương xứng với chất lượng.
- Ứng dụng linh hoạt cho nhiều quy mô sản xuất.
- Tư vấn khách hàng lựa chọn máy, công nghệ theo khả năng và nhu cầu
- Hỗ trợ vận chuyển, lắp đặt đến hướng dẫn vận hành.
- Thời gian bảo hành lên tới 13 tháng.
Khách hàng có thể trực tiếp tới showroom để xem và chạy thử máy. Nếu có yêu cầu đặc biệt, chúng tôi sẽ tùy chỉnh thiết kế để đáp ứng tối đa nhu cầu sản xuất.
Kết luận
Cân định lượng là thiết bị không thể thiếu trong các dây chuyền đóng gói công nghiệp hiện đại. Trong đó, bộ điều khiển cân định lượng giữ vai trò trung tâm, đảm bảo toàn bộ quá trình diễn ra nhanh, chính xác và ổn định. Việc lựa chọn thiết bị chất lượng cao không chỉ giúp tối ưu chi phí sản xuất mà còn nâng cao năng lực cạnh tranh của doanh nghiệp. Một hệ thống được thiết kế và vận hành đúng chuẩn sẽ mang lại hiệu quả lâu dài, giảm hao hụt và tăng lợi nhuận bền vững.