HỆ THỐNG XẾP PALLET TỰ ĐỘNG KIỂU CƠ KHÍ
Hệ thống xếp pallet tự động kiểu cơ khí là lựa chọn lý tưởng để tự động hóa công đoạn cuối trong dây chuyền sản xuất công nghiệp, giúp tăng tốc độ đóng gói, giảm nhân công và đảm bảo tính ổn định lâu dài cho các nhà máy có sản lượng lớn.
Hệ thống xếp pallet tự động kiểu cơ khí là một cấu hình cơ điện chuyên dụng được tích hợp vào dây chuyền đóng gói cuối, sử dụng cơ cấu cơ khí để thực hiện các thao tác sắp xếp hàng hóa (chủ yếu là thùng carton hoặc kiện hàng) lên pallet theo quy trình định sẵn.
So với robot xếp hàng, hệ thống xếp pallet tự động kiểu cơ khí hoạt động ổn định hơn trong các dây chuyền tốc độ cao, với chi phí đầu tư thấp hơn từ 30–50%, dễ vận hành và bảo trì.
Thiết bị phù hợp cho các ngành sản xuất có sản lượng lớn, bao gồm thực phẩm – đồ uống, hàng tiêu dùng nhanh (FMCG), dược phẩm, hoá mỹ phẩm, bao bì, điện tử – linh kiện…
2.1 Cấu trúc hệ thống
Một hệ thống xếp pallet tự động kiểu cơ khí cơ bản gồm các thành phần:
Băng tải đưa kiện
Vận chuyển thùng carton từ máy đóng gói hoặc cân – dán tem đến vùng xếp pallet. Tốc độ băng tải có thể đạt 20–40 m/phút, chịu tải từ 20–100 kg/m.
Máy chia hàng (Row-forming machine)
Định vị các kiện hàng theo hàng ngang, đảm bảo mỗi lớp trên pallet được định dạng chính xác.
Cơ cấu gắp carton
Thiết bị sử dụng cơ cấu nâng – gắp hoặc bàn đẩy để đưa cả hàng ngang lên pallet. Cấu tạo gồm cơ cấu trượt tuyến tính, xi lanh thủy lực/pneumatic, cảm biến vị trí.
Thang nâng pallet
Đảm nhận việc đưa pallet lên/xuống theo từng lớp hàng. Trang bị encoder, sensor xác định độ cao và khóa an toàn cơ khí.
Cụm tách – cấp pallet
Tự động cấp pallet mới từ kho chứa vào vị trí xếp. Một số hệ thống tích hợp băng tải xả pallet đầy và cấp pallet rỗng luân phiên.
2.2 Nguyên lý vận hành
Sau khi băng tải đưa kiện vận chuyển hàng đến vùng chia hàng, máy chia hàng sắp xếp các kiện thành hàng ngang theo thứ tự đã lập trình. Các lớp hàng này sẽ được cơ cấu gắp carton nâng và đặt lên pallet đang ở vị trí chờ.
Khi hoàn tất một lớp, thang nâng pallet sẽ hạ xuống một khoảng cách đúng bằng chiều cao lớp để tiếp tục xếp lớp kế tiếp. Quá trình lặp lại đến khi pallet đầy.
Pallet đầy sẽ được đưa ra ngoài bằng băng tải roller và hệ thống sẽ cấp một pallet rỗng mới vào vị trí. Toàn bộ hoạt động được đồng bộ qua PLC, cảm biến quang, cảm biến lực và hệ thống điều khiển bằng màn hình HMI.
3.1 Thông số kỹ thuật điển hình
| Hạng mục kỹ thuật | Thông số tham khảo |
| Kích thước kiện hàng | Dài 200–600 mm, Rộng 150–400 mm, Cao 100–500 mm |
| Tải trọng mỗi kiện | 5–35 kg |
| Tốc độ xếp hàng | 8–14 kiện/phút hoặc 3–5 hàng/phút |
| Kích thước pallet hỗ trợ | 1000×1200, 1100×1100, hoặc tùy chỉnh |
| Số lớp xếp tối đa | 6–12 lớp tùy chiều cao kiện và pallet |
| Sai số vị trí xếp | ±5 mm |
| Động cơ và truyền động | Servo – PLC – biến tần |
| Giao diện điều khiển | HMI cảm ứng 7–10 inch, đa ngôn ngữ |
| Điện áp hoạt động | 3P – 380V, 50Hz |
| Độ ồn trung bình | ≤ 75 dB(A) tại khoảng cách 1 mét |
4.1 Lợi ích vận hành và kinh tế
Hệ thống xếp pallet tự động kiểu cơ khí mang lại nhiều lợi ích thực tiễn vượt trội cho các nhà máy sản xuất:
Tăng năng suất đóng gói lên 30–60%
Tốc độ xếp ổn định giúp giảm thời gian chờ ở cuối dây chuyền, đáp ứng được yêu cầu sản lượng cao.
Giảm phụ thuộc nhân công và rủi ro vận hành
Hệ thống thay thế từ 2–4 công nhân mỗi ca, giảm rủi ro chấn thương do nâng vật nặng.
Ổn định chất lượng đóng gói
Cấu trúc xếp hàng lặp lại chính xác theo từng lớp. Sai lệch chỉ ±5 mm đảm bảo kiện hàng vững và đẹp.
Tối ưu diện tích kho
Pallet được xếp chặt, cao đều giúp tận dụng chiều cao kho hàng, giảm không gian trống.
Giảm hao hụt và hư hỏng hàng hóa
Do không có va chạm thủ công, tỷ lệ méo mó hoặc rách thùng carton giảm tới 90%.
Tiết kiệm chi phí vận hành dài hạn
Chi phí bảo trì thấp, hoạt động ổn định từ 5–10 năm với linh kiện tiêu chuẩn công nghiệp.
4.2 Ứng dụng trong các ngành sản xuất công nghiệp
Ngành thực phẩm – đồ uống
Các nhà máy nước ngọt, sữa, thực phẩm đóng gói có sản lượng lớn thường cần xếp pallet tốc độ cao. Cấu hình phổ biến: 10–12 kiện/phút, xếp pallet 1100×1100.
Ngành bao bì – giấy – carton
Hệ thống xếp pallet tự động kiểu cơ khí có thể xử lý kiện nhẹ, mỏng, không bị bóp méo trong quá trình gắp.
Ngành hóa mỹ phẩm – dược phẩm
Thường sử dụng máy chia hàng chính xác để đảm bảo kiện hàng dễ vỡ được sắp đúng vị trí.
Ngành điện tử – linh kiện
Ứng dụng phổ biến trong các kho hàng bán tự động hoặc tích hợp AGV để luân chuyển pallet.
Ngành logistics và phân phối
Gắn liền với trung tâm đóng gói sơ cấp, vận hành 3 ca liên tục. Yêu cầu tính ổn định cao, tích hợp cảm biến theo dõi mã vạch.
5.1 Thiết kế tùy chỉnh – tối ưu cho từng ngành hàng
ETEK sở hữu đội ngũ kỹ sư cơ điện có thể thiết kế từng mô-đun riêng biệt (từ băng tải đưa kiện đến máy chia hàng) theo đặc thù đóng gói của từng khách hàng.
Chúng tôi đã triển khai hệ thống thành công cho thực phẩm, FMCG, và kho tổng hợp với hàng trăm pallet mỗi ngày.
5.2 Thiết bị công nghiệp đạt chuẩn CE – vận hành ổn định 24/7
Tất cả thiết bị do ETEK cung cấp được lắp ráp từ các linh kiện đạt chuẩn CE, ISO 12100, IEC 61496 (an toàn cơ khí và hệ thống điều khiển).
Hệ thống sử dụng động cơ servo Yaskawa, biến tần Schneider và HMI của Siemens hoặc Delta.
Hiệu suất vận hành đạt trên 98%, độ chính xác lớp xếp ±5 mm/lớp trong 30.000 chu kỳ đầu tiên.
5.3 Tích hợp thông minh – kết nối SCADA, ERP và AGV
ETEK có khả năng kết nối hệ thống với phần mềm SCADA, hệ thống kho WMS hoặc các robot AGV để nâng cao tự động hóa dây chuyền.
Giao thức hỗ trợ: OPC UA, Modbus TCP/IP, Profibus, hỗ trợ hệ thống đa thiết bị.
5.4 Kinh nghiệm triển khai dự án quốc tế
ETEK không chỉ phục vụ thị trường Việt Nam mà còn đã thực hiện các dự án tại Đông Nam Á, Trung Đông và Nam Á.
Những dự án này bao gồm xưởng sản xuất đồ uống tại Malaysia, trung tâm đóng gói hàng tiêu dùng tại UAE và kho phân phối điện tử ở Ấn Độ.
5.5 Hỗ trợ kỹ thuật chuyên sâu – thay thế linh kiện trong 48 giờ
ETEK duy trì tồn kho linh kiện cho cơ cấu gắp carton, máy chia hàng, cảm biến và bộ truyền động tại các kho ở TP.HCM và Hà Nội.
Đội ngũ bảo trì có mặt tại hiện trường trong vòng 12–24 giờ, bảo hành tiêu chuẩn 12 tháng, hỗ trợ kỹ thuật 24/7 qua hotline kỹ sư.
5.6 THƯƠNG HIỆU CUNG CẤP THEO PHÂN KHÚC
Phân khúc cao cấp – Gebhardt (Đức)
Chuyên cung cấp hệ thống xếp pallet tự động tích hợp AGV và WMS, tốc độ xếp 15 kiện/phút. Thiết kế khung thép chuẩn EN1090, hệ thống điều khiển PLC Siemens.
Phân khúc trung cấp – Sidel (Pháp)
Tập trung cho ngành nước giải khát và bao bì. Tích hợp tốt với dây chuyền đóng chai tốc độ cao. Hỗ trợ pallet hóa nhiều mẫu carton nhỏ.
Phân khúc phổ thông – Interroll (Thụy Sĩ/Toàn cầu)
Cung cấp băng tải đưa kiện, hệ chia hàng đơn giản, cấu trúc dễ lắp ghép và bảo trì, phù hợp cho nhà máy vừa và nhỏ cần tự động hóa cơ bản.
5.7 ĐÁNH GIÁ TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG XẾP PALLET TỰ ĐỘNG KIỂU CƠ KHÍ
Trong môi trường sản xuất hiện đại, xu hướng tự động hóa toàn diện càng trở nên cấp thiết khi doanh nghiệp phải đối mặt với áp lực: thiếu hụt nhân công, chi phí vận hành cao, yêu cầu về truy xuất nguồn gốc và thời gian giao hàng ngày càng ngắn. Trong đó, hệ thống xếp pallet tự động kiểu cơ khí đóng vai trò then chốt để đảm bảo tính liên tục và hiệu quả trong chuỗi sản xuất – đóng gói – lưu trữ.
So với các hệ thống robot công nghiệp có chi phí đầu tư cao, thời gian hồi vốn lâu, thì hệ thống xếp pallet tự động kiểu cơ khí là giải pháp linh hoạt, hiệu quả về chi phí và dễ bảo trì. Mức đầu tư trung bình cho một hệ thống từ 1–2 line xếp pallet dao động khoảng 900 triệu – 2,5 tỷ đồng (tùy theo cấu hình), thời gian hoàn vốn từ 10–18 tháng, đặc biệt hiệu quả tại các nhà máy vận hành 2–3 ca/ngày.
Hệ thống này cũng có thể nâng cấp dần theo mô-đun, dễ tích hợp với băng tải hiện hữu hoặc WMS (Warehouse Management System), phù hợp cho cả các nhà máy mới và nâng cấp dây chuyền cũ.
5.8 ĐÁNH GIÁ ƯU ĐIỂM VÀ HẠN CHẾ
Ưu điểm nổi bật:
- Tốc độ cao, ổn định:
Phù hợp cho các dây chuyền đóng gói từ 5.000–30.000 thùng/ngày. Không bị ảnh hưởng bởi độ mỏi hay yếu tố con người. - Hiệu quả chi phí:
Chi phí đầu tư thấp hơn robot gắp từ 30–50%, chi phí vận hành thấp, chi phí bảo trì hằng năm <2% giá trị thiết bị. - Độ tin cậy cao:
Hệ thống có vòng đời trung bình 7–10 năm, khả năng thay thế linh kiện nhanh chóng, thời gian dừng máy rất thấp (<1 giờ/tháng). - Tích hợp đa dạng:
Hệ thống hỗ trợ nhiều cấu hình xếp khác nhau (khóa góc, xen kẽ, rút chéo…), tương thích với pallet nhựa, gỗ, giấy nén. - Dễ đào tạo vận hành:
Giao diện điều khiển trực quan, chỉ cần 2–3 buổi hướng dẫn cho công nhân thao tác thành thạo.
Một số hạn chế cần lưu ý:
- Thiết kế cố định:
Không linh hoạt như robot khi thay đổi kích thước kiện. Muốn thay đổi loại hàng phải cấu hình lại hoặc thay bộ gá. - Khả năng xử lý kiện đặc biệt kém:
Không phù hợp với hàng hóa có hình dạng phức tạp, bề mặt không đều, bao gói mềm (bao gạo, túi sữa…). - Không phù hợp với số lượng SKU cao:
Hệ thống cơ khí truyền thống phù hợp khi xếp pallet một SKU hoặc rất ít SKU, không linh hoạt như hệ robot tích hợp camera AI. - Không thay thế được hệ thống phân loại:
Chỉ thực hiện thao tác xếp lên pallet, không hỗ trợ phân loại hàng, không phù hợp cho trung tâm logistics phức tạp. - LỘ TRÌNH TRIỂN KHAI VỚI ETEK
ETEK cung cấp giải pháp triển khai hệ thống xếp pallet tự động kiểu cơ khí theo 5 bước chuẩn hóa:
Khảo sát & Đánh giá đầu vào
Phân tích sản lượng, cấu trúc pallet hiện tại, đánh giá mặt bằng và đặc điểm kiện hàng.
Thiết kế kỹ thuật và layout chi tiết
Lập mô phỏng 3D hệ thống bao gồm băng tải đưa kiện, máy chia hàng, cơ cấu gắp carton và các cảm biến an toàn.
Lập kế hoạch thi công và tích hợp
Đồng bộ với dây chuyền hiện hữu, xác định vị trí pallet chờ, điểm lấy điện, cấu trúc khung.
Lắp đặt & chạy thử
Thời gian triển khai 3–5 tuần. Sau khi hoàn tất, ETEK vận hành chạy thử 72 giờ liên tục để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định.
Bàn giao & đào tạo
Hướng dẫn đầy đủ quy trình vận hành, bảo trì. Hệ thống được bảo hành 12 tháng, có thể mở rộng đến 24 tháng.
5.9 ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA MỞ RỘNG
Trong bối cảnh chuyển đổi số ngành sản xuất, hệ thống xếp pallet tự động kiểu cơ khí hoàn toàn có thể được nâng cấp theo hướng:
- Tích hợp AGV – AMR:
Sau khi xếp pallet, hệ thống có thể kết nối với xe robot tự hành đưa pallet về kho lưu trữ, không cần xe nâng. - Kết nối MES – ERP:
Tự động ghi nhận số lượng pallet thành phẩm, truyền dữ liệu về hệ thống quản trị sản xuất – kế toán – kho. - Kết nối hệ thống camera kiểm tra chất lượng kiện hàng:
Trước khi đưa lên pallet, có thể tích hợp máy quét mã vạch, kiểm tra sai lệch kích thước, rò rỉ, lỗi thùng carton…
Bài viết liên quan: