Cân Định Lượng Có Những Loại Nào? So Sánh Cân Tuyến Tính Và Cân Đa Đầu

Cân định lượng là cách gọi chung cho các hệ thống sử dụng phương pháp cân để xác định và chia sản phẩm theo khối lượng cài đặt. Tùy đặc tính nguyên liệu, khối lượng mỗi gói và năng suất yêu cầu, doanh nghiệp có thể lựa chọn những cấu hình khác nhau, trong đó phổ biến là cân tuyến tính và cân đa đầu.

Về cơ bản, sản phẩm được cấp vào hệ thống cân, được chia thành từng phần và kiểm soát khối lượng. Khi đạt điều kiện định lượng đã cài đặt, sản phẩm được xả xuống bao bì hoặc chuyển sang công đoạn đóng gói tiếp theo.

Điểm quan trọng là cân định lượng có nhiều cách cấu hình khác nhau. Cân một đầu, cân tuyến tính và cân đa đầu đều có thể thuộc nhóm thiết bị này, nhưng phương pháp hình thành khối lượng của từng gói không giống nhau.

Cân tuyến tính hoạt động như thế nào?

Cân tuyến tính  thường sử dụng một hoặc nhiều cụm cấp liệu và phễu cân được bố trí theo dạng tuyến tính. Sản phẩm được đưa vào phễu cân, sau đó hệ thống kiểm soát lượng cấp cho đến khi đạt khối lượng mục tiêu trước khi xả xuống bao bì.

Tùy cấu hình, cân tuyến tính có thể sử dụng nhiều máng cấp liệu và nhiều phễu cân để phục vụ việc định lượng. Cách này tương đối trực tiếp và phù hợp với những ứng dụng không yêu cầu hệ thống tính toán tổ hợp phức tạp.

Một điểm cần lưu ý là tốc độ và độ chính xác của cân tuyến tính không có một giá trị cố định cho mọi sản phẩm. Đặc tính dòng chảy, kích thước hạt, khối lượng cần đóng và tốc độ cấp liệu đều ảnh hưởng đến kết quả thực tế.

Cân đa đầu hoạt động như thế nào?

Cân đa đầu cũng là một hệ thống cân định lượng, nhưng thay vì cố gắng tạo ra toàn bộ khối lượng mục tiêu trong một phễu cân, máy chia sản phẩm thành nhiều phần nhỏ và cân riêng từng phần.

Các phễu cân được bố trí xung quanh khu vực phân phối nguyên liệu. Mỗi phễu có cảm biến cân riêng để xác định khối lượng sản phẩm đang chứa.

Sau đó, bộ điều khiển sẽ tính toán các tổ hợp giữa những phễu đang có sản phẩm và lựa chọn tổ hợp có tổng khối lượng phù hợp nhất với mức cài đặt. Những phễu được chọn sẽ đồng thời xả sản phẩm xuống bao bì.

Ví dụ, nếu cần đóng một gói 100 g, các phễu có thể đang chứa những lượng sản phẩm khác nhau. Thay vì yêu cầu một phễu duy nhất phải đạt đúng 100 g, hệ thống có thể lựa chọn một tổ hợp nhiều phễu có tổng khối lượng gần với mức mục tiêu.

Đây chính là điểm khác biệt quan trọng nhất của cân đa đầu: định lượng dựa trên việc kết hợp nhiều phần cân đã được đo riêng.

Cân tuyến tính và cân đa đầu khác nhau ở đâu?

Hai hệ thống đều thực hiện nhiệm vụ định lượng bằng khối lượng, nhưng cách hình thành lượng sản phẩm cho mỗi gói khác nhau.

Mỗi phương án có phạm vi ứng dụng riêng, và kết quả thực tế phụ thuộc vào sản phẩm, khối lượng đóng, tốc độ và cấu hình dây chuyền.

Cân đa đầu có ưu thế gì khi đóng gói sản phẩm dạng hạt?

Với những sản phẩm có nhiều phần nhỏ khác nhau về khối lượng, phương pháp cân tổ hợp giúp hệ thống có nhiều lựa chọn để hình thành một phần sản phẩm gần với khối lượng mục tiêu.

Đây là lý do cân đa đầu thường được sử dụng trong các dây chuyền đóng gói hạt điều, các loại hạt, snack, bánh kẹo, rau củ đông lạnh và nhiều sản phẩm dạng rời khác. Tùy từng loại sản phẩm, cân có thể được thiết kế với cấu hình cấp liệu và phễu khác nhau để kiểm soát dòng nguyên liệu.

Một lợi ích khác nằm ở khả năng phục vụ dây chuyền tự động tốc độ cao. Cân đa đầu có thể thực hiện nhiều phép cân song song và liên tục tính toán tổ hợp, sau đó xả sản phẩm xuống máy đóng gói ở phía dưới.

Tuy nhiên, tốc độ của cân không đồng nghĩa với tốc độ của toàn bộ dây chuyền. Máy đóng gói phía dưới, hệ thống cấp liệu, bao bì và các công đoạn sau đóng gói cũng có thể trở thành giới hạn của dây chuyền.

Những sản phẩm nào phù hợp với cân tuyến tính?

Cân tuyến tính có thể được cân nhắc cho các sản phẩm dạng hạt hoặc nguyên liệu rời có đặc tính cấp liệu tương đối ổn định.

Một số ứng dụng có thể gặp gồm:

• Gạo.
• Đường.
• Muối.
• Các loại hạt.
• Một số sản phẩm dạng viên hoặc nguyên liệu rời khác.

Tuy nhiên, danh sách trên chỉ mang tính tham khảo. Cùng một sản phẩm nhưng khi thay đổi khối lượng đóng, kích thước hạt hoặc năng suất yêu cầu, phương án cân phù hợp cũng có thể thay đổi.

Vì vậy, việc lựa chọn nên dựa trên đặc tính thực tế của sản phẩm thay vì chỉ dựa vào tên nguyên liệu.

Khi nào nên cân nhắc cân đa đầu?

Cân đa đầu thường phù hợp hơn khi dây chuyền cần xử lý sản phẩm với tốc độ cao và yêu cầu định lượng linh hoạt.

Doanh nghiệp có thể cân nhắc phương án này khi:

• Sản lượng đóng gói lớn.
• Cần nhiều chu kỳ cân liên tục.
• Sản phẩm có kích thước hoặc khối lượng từng phần không hoàn toàn đồng đều.
• Cần kiểm soát lượng sản phẩm dư trong từng gói.
• Dây chuyền cần kết nối trực tiếp với máy đóng gói tự động.
• Có nhiều quy cách khối lượng cần thay đổi trong quá trình sản xuất.

Cần lưu ý rằng không phải cứ sản phẩm không đồng đều là bắt buộc dùng cân đa đầu. Khả năng chảy, độ dính, hình dạng, kích thước và độ dễ vỡ của nguyên liệu đều ảnh hưởng đến thiết kế hệ thống cân. Các nhà sản xuất cân đa đầu hiện cũng có nhiều cấu hình chuyên dụng cho sản phẩm chảy nhanh, dễ vỡ hoặc có tính dính khác nhau.

Nên chọn cân tuyến tính hay cân đa đầu?

Không có một phương án phù hợp cho tất cả dây chuyền.

Nếu doanh nghiệp cần một hệ thống định lượng tương đối đơn giản, sản phẩm có đặc tính cấp liệu ổn định và năng suất nằm trong mức phù hợp với cấu hình cân, cân tuyến tính có thể là lựa chọn đáng cân nhắc.

Ngược lại, nếu dây chuyền hướng đến năng suất cao, sản phẩm cần được chia thành nhiều phần nhỏ và có lợi khi sử dụng phương pháp cân tổ hợp, cân đa đầu có thể phù hợp hơn.

Điều quan trọng là không nên quyết định chỉ dựa trên giá máy hoặc tốc độ tối đa của cân. Một hệ thống cân cần được đánh giá cùng với toàn bộ dây chuyền đóng gói.

Cần xác định gì trước khi lựa chọn hệ thống cân?

Trước khi khảo sát thiết bị, doanh nghiệp nên chuẩn bị một số thông tin cơ bản:

• Loại sản phẩm cần đóng gói.
• Mẫu sản phẩm thực tế.
• Khối lượng mỗi gói.
• Năng suất mục tiêu.
• Loại bao bì và kích thước túi.
• Độ chính xác mong muốn.
• Số lượng quy cách cần sử dụng.
• Máy đóng gói dự kiến kết hợp.
• Yêu cầu về vệ sinh, chống bụi hoặc hạn chế va đập sản phẩm.

Đặc biệt, test trực tiếp bằng mẫu sản phẩm thực tế là bước quan trọng. Một cấu hình có thể hoạt động tốt với sản phẩm này nhưng chưa chắc cho kết quả tương tự với sản phẩm khác, dù cả hai đều thuộc nhóm “dạng hạt”. Nghiên cứu về hệ thống cân đa đầu cũng cho thấy kết quả cân phụ thuộc vào cấu hình phần cứng, thuật toán và điều kiện thử nghiệm cụ thể.