HỆ THỐNG XẾP PALLET NGÀNH ĐỒ UỐNG
Hệ thống xếp pallet ngành đồ uống là giải pháp tự động hóa then chốt giúp nâng cao năng suất đóng gói, giảm thiểu rung lắc và hư hỏng trong quá trình vận chuyển các sản phẩm lỏng như thùng chai, lon và hộp. Với khả năng tốc độ cao và độ chính xác vượt trội, hệ thống đảm bảo quy trình đóng gói lon và chai diễn ra liên tục, ổn định ngay cả trong môi trường ẩm ướt nhờ robot kháng ẩm.
Hệ thống xếp pallet ngành đồ uống được thiết kế nhằm đáp ứng yêu cầu khắt khe của dây chuyền sản xuất hiện đại trong ngành nước giải khát, bia, sữa và đồ uống chức năng.
Trong khi các phương pháp xếp pallet thủ công hoặc bán tự động thường bị giới hạn về tốc độ và độ ổn định, giải pháp này ứng dụng robot kháng ẩm và công nghệ cảm biến 3D để nhận diện, định vị và xếp thùng chai, lon, hộp với độ chính xác ±1 mm.
Các nhà máy đồ uống có tốc độ đóng gói từ 200–1.200 đơn vị/phút thường gặp thách thức về đồng bộ hóa giữa dây chuyền sản xuất và khâu xếp pallet.
Hệ thống này sử dụng cơ cấu gắp linh hoạt, có thể điều chỉnh lực kẹp theo loại bao bì: đóng gói lon (đường kính 50–66 mm), chai PET, chai thủy tinh, hộp giấy Tetra Pak.
Nhờ khả năng vận hành liên tục 24/7 và kết hợp với băng tải infeed/outfeed thông minh, hệ thống xếp pallet ngành đồ uống đảm bảo tối ưu hóa không gian lưu trữ, giảm thời gian chờ và hạ giá thành vận hành trên mỗi pallet thành phẩm.
2.1 Cấu trúc hệ thống xếp pallet ngành đồ uống
Một hệ thống tiêu chuẩn gồm các thành phần chính:
Robot xếp pallet kháng ẩm
Sử dụng chuẩn bảo vệ IP65–IP67, hoạt động ổn định trong môi trường rửa tráng và độ ẩm cao. Tải trọng gắp 40–180 kg, tốc độ chu kỳ 8–12 giây. Hệ thống truyền động servo cho độ chính xác ±0,5 mm.
Bộ kẹp đa năng
Thiết kế thay nhanh (quick-change gripper), tương thích với thùng chai, khay đóng gói lon, hộp carton. Lực kẹp điều khiển điện/khí nén, có cảm biến lực để tránh biến dạng bao bì.
Băng tải infeed/outfeed tốc độ cao
Băng tải xích nhựa hoặc thép không gỉ, tốc độ 60–120 m/phút, tích hợp cảm biến quang để đếm và phân loại sản phẩm trước khi vào vùng gắp.
Hệ thống căn chỉnh và định vị pallet
Gồm con lăn dẫn hướng, khóa vị trí và cảm biến laser để định vị pallet ±2 mm trước khi robot đặt sản phẩm.
Tủ điều khiển trung tâm
PLC công nghiệp (Siemens, Allen-Bradley) kết hợp HMI cảm ứng 15” để vận hành và giám sát. Kết nối Ethernet/IP hoặc Profinet để đồng bộ với hệ thống MES/SCADA.
2.2 Nguyên lý hoạt động
Quy trình vận hành cơ bản:
- Sản phẩm hoàn thiện (lon/chai/hộp) từ dây chuyền đóng gói được chuyển qua băng tải infeed.
- Cảm biến 3D quét hình dạng và vị trí sản phẩm, truyền dữ liệu đến bộ điều khiển robot.
- Robot kháng ẩm dùng kẹp chuyên dụng gắp sản phẩm theo nhóm (multi-pick) hoặc đơn chiếc tùy cấu hình.
- Pallet được cố định tại vị trí xếp nhờ hệ thống căn chỉnh.
- Sau khi đạt chiều cao định trước (thường 1.4–1.8 m), pallet được chuyển ra bằng băng tải hoặc xe nâng tự động (AGV).
Nhờ lập trình tối ưu quỹ đạo di chuyển và khả năng điều khiển tốc độ cao, hệ thống đạt hiệu suất xếp 98–99%, giảm sai lệch vị trí xuống dưới 3 mm, đáp ứng các yêu cầu khắt khe trong xuất khẩu sản phẩm đồ uống.
3.1 Thông số kỹ thuật điển hình của hệ thống xếp pallet ngành đồ uống
| Hạng mục kỹ thuật | Giá trị tham chiếu |
| Năng suất xếp pallet | 8–12 chu kỳ/phút (tương đương 200–1.200 sản phẩm/phút) |
| Tải trọng robot | 40–180 kg tùy model |
| Độ chính xác lặp lại | ±0,5 mm |
| Chiều cao xếp tối đa | 1.800 mm |
| Kích thước pallet hỗ trợ | 1.000×1.200 mm, 1.100×1.100 mm, tùy chỉnh |
| Loại bao bì xử lý | Thùng chai PET/thủy tinh, khay đóng gói lon, hộp carton, thùng nhựa |
| Tốc độ băng tải infeed | 60–120 m/phút |
| Chuẩn bảo vệ robot | IP65–IP67 (robot kháng ẩm) |
| Nguồn điện | 380–415V, 50/60Hz, 3 pha |
| Tiêu hao khí nén | 150–250 lít/phút (6 bar) |
| Nhiệt độ làm việc | 0°C – 45°C |
| Tiêu chuẩn an toàn | ISO 10218-1/2, EN 415-4, CE Marking |
| Giao diện điều khiển | HMI 15”, đa ngôn ngữ, hỗ trợ giám sát từ xa |
| Kết nối hệ thống | Ethernet/IP, Profinet, Modbus TCP |
3.2 Tiêu chuẩn kỹ thuật và an toàn
Hệ thống xếp pallet ngành đồ uống tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn quốc tế để đảm bảo an toàn vận hành, độ bền thiết bị và khả năng tích hợp dây chuyền. Một số tiêu chuẩn tiêu biểu:
Tiêu chuẩn thiết bị robot
- ISO 10218-1/2: An toàn cho robot công nghiệp và hệ thống robot.
- EN 60204-1: An toàn máy móc – thiết bị điện.
- IP65–IP67: Khả năng chống bụi và chống nước cho robot kháng ẩm.
Tiêu chuẩn băng tải và xử lý bao bì
- EN 415-4: Yêu cầu an toàn cho máy đóng gói và xếp pallet.
- ANSI B65.1: Tiêu chuẩn an toàn cho máy đóng gói lon và chai.
Tiêu chuẩn điều khiển và truyền thông
- IEC 61131-3: Ngôn ngữ lập trình PLC.
- OPC UA: Chuẩn truyền dữ liệu công nghiệp.
- ISO 13849-1: Các cấp độ an toàn (Performance Level) cho hệ thống điều khiển.
Tiêu chuẩn vệ sinh và chống ăn mòn
- FDA CFR 21: Vật liệu tiếp xúc thực phẩm.
- EHEDG: Thiết kế vệ sinh trong công nghiệp thực phẩm.
- Bề mặt thép không gỉ 304/316L cho các bộ phận tiếp xúc với môi trường ẩm và dung dịch tẩy rửa.
3.3 Thương hiệu thiết bị theo phân khúc
Robot xếp pallet
- Cao cấp – KUKA KR Quantec PA Arctic (Đức): Tải trọng 240 kg, IP67, hoạt động trong môi trường -30°C đến +45°C.
- Trung cấp – ABB IRB 660 (Thụy Điển): Chu kỳ nhanh, tải trọng 180 kg, tối ưu cho thùng chai và đóng gói lon.
- Phổ thông – Fanuc M-410iC (Nhật Bản): Đa dụng, tiết kiệm chi phí, dễ bảo trì.
Bộ kẹp sản phẩm
- Cao cấp – Schmalz (Đức): Kẹp chân không đa điểm, cảm biến áp suất tích hợp.
- Trung cấp – Piab (Thụy Điển): Kẹp hút modul, dễ tùy biến.
- Phổ thông – Destaco (Mỹ): Kẹp cơ khí đơn giản, chi phí thấp.
Băng tải infeed/outfeed
- Cao cấp – FlexLink (Thụy Điển): Băng tải xích thép không gỉ cho môi trường ẩm.
- Trung cấp – Interroll (Thụy Sĩ): Băng tải con lăn truyền động đai.
- Phổ thông – Kaixiang (Trung Quốc): Băng tải xích nhựa, giá hợp lý.
4.1 Lợi ích vận hành và tài chính
Hệ thống xếp pallet ngành đồ uống mang lại hàng loạt lợi ích rõ rệt về năng suất, chất lượng và chi phí:
Tăng năng suất lên đến 30–50%
Nhờ cơ chế vận hành tốc độ cao và khả năng gắp nhiều đơn vị mỗi chu kỳ (multi-pick), năng suất xếp đạt 8–12 chu kỳ/phút, tương đương 200–1.200 sản phẩm/phút, giúp đồng bộ hoàn toàn với dây chuyền chiết rót tốc độ lớn.
Giảm thiểu hư hỏng bao bì
Bộ kẹp thông minh có cảm biến lực và tùy chỉnh chế độ gắp riêng cho thùng chai thủy tinh, chai PET hoặc đóng gói lon, giảm va đập và biến dạng, tỷ lệ hư hỏng giảm xuống dưới 0,2%.
Tiết kiệm nhân công và chi phí vận hành
Một hệ thống có thể thay thế 3–5 công nhân xếp pallet thủ công, giúp tiết kiệm chi phí nhân sự hàng năm. Thời gian hoàn vốn đầu tư trung bình từ 2,5–4 năm tùy quy mô.
Tối ưu không gian lưu trữ và vận chuyển
Xếp chặt khít, thẳng hàng, giúp tăng 5–8% hiệu quả sử dụng diện tích pallet và container, giảm chi phí logistics.
Vận hành ổn định trong môi trường ẩm ướt
Nhờ robot kháng ẩm đạt chuẩn IP67, thiết bị vẫn hoạt động bền bỉ sau nhiều chu kỳ vệ sinh bằng nước áp lực cao.
4.2 Ứng dụng thực tiễn
Ngành bia và nước giải khát có ga
Xử lý đóng gói lon và thùng chai với sản lượng 500–1.000 đơn vị/phút, đồng bộ hóa với máy dán nhãn, đóng thùng carton.
Ngành sữa và đồ uống chức năng
Hỗ trợ pallet hóa hộp giấy Tetra Pak, chai nhựa dung tích 180–1.000 ml, yêu cầu xếp theo mẫu để tối ưu khối lượng vận chuyển.
Ngành nước đóng chai tinh khiết
Xếp pallet chai PET nhiều kích cỡ (330–1.500 ml) với tốc độ cao, duy trì ổn định hình dạng lô hàng trong suốt quá trình vận chuyển.
Ngoài ra, hệ thống xếp pallet ngành đồ uống còn có thể ứng dụng trong dây chuyền đóng gói đa dạng bao bì kết hợp, như lon + chai, chai + hộp carton, đặc biệt phù hợp với nhà máy có nhiều SKU sản phẩm.
Với hơn 20 năm kinh nghiệm trong giải pháp tự động hóa công nghiệp, ETEK là đối tác đáng tin cậy cho các dự án trong và ngoài nước.
5.1 Giải pháp trọn gói – tối ưu đầu tư
ETEK cung cấp dịch vụ EPC từ khảo sát, thiết kế, chế tạo, lắp đặt, lập trình đến bảo trì. Quy trình khép kín giúp giảm 10–15% chi phí so với thuê nhiều nhà thầu.
5.2 Công nghệ chuẩn quốc tế – độ tin cậy cao
Tất cả thiết bị đều đạt tiêu chuẩn CE, ISO 10218, EN 415-4. Robot kháng ẩm IP67, bộ kẹp được kiểm định theo EHEDG, băng tải đạt tiêu chuẩn vệ sinh FDA.
5.3 Đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm – triển khai toàn cầu
ETEK đã thực hiện hàng trăm hệ thống tại Việt Nam và khu vực Đông Nam Á, Trung Đông, châu Phi. Đội ngũ lập trình viên và kỹ sư cơ khí có chứng chỉ quốc tế (PMI, TÜV, FANUC/ABB/KUKA certified).
5.4 Hậu mãi 24/7 – dịch vụ nhanh chóng
Cam kết phản hồi trong 12–24 giờ, thay thế linh kiện trong 48 giờ với kho dự phòng robot, bộ kẹp, biến tần, servo, cảm biến.
5.5 Dự phòng linh kiện – giảm thời gian dừng máy
ETEK luôn dự trữ các phụ tùng quan trọng, đảm bảo dây chuyền hệ thống xếp pallet ngành đồ uống hoạt động liên tục, tránh mất sản lượng.
Bài viết liên quan: