Trong các nhà máy hiện đại, tự động hóa công đoạn gắp, di chuyển và sắp xếp sản phẩm đang trở thành một hướng cải tiến được nhiều doanh nghiệp quan tâm. Robot lấy sản phẩm giúp giảm thao tác thủ công lặp lại, hỗ trợ duy trì nhịp sản xuất và kết nối các công đoạn trong dây chuyền.

Tùy theo đặc điểm hàng hóa và yêu cầu vận hành, doanh nghiệp có thể lựa chọn robot Delta tốc độ cao, robot gắp túi vào thùng carton, hệ thống robot đóng thùng Case Packer hoặc robot xếp pallet tải trọng lớn. Vậy robot lấy sản phẩm tự động hoạt động như thế nào, có những loại nào và cần dựa vào tiêu chí gì để lựa chọn thiết bị phù hợp? Bài viết dưới đây sẽ giúp doanh nghiệp có cái nhìn tổng quan trước khi đầu tư.

Robot lấy sản phẩm là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Robot lấy sản phẩm là thiết bị tự động thực hiện các thao tác gắp, nhấc, di chuyển và đặt sản phẩm tại vị trí xác định. Thiết bị có thể hoạt động độc lập hoặc tích hợp với băng tải, máy đóng gói, camera công nghiệp và hệ thống điều khiển để tự động hóa một hoặc nhiều công đoạn sản xuất.

Cấu tạo cơ bản của robot lấy sản phẩm tự động

Một hệ thống robot lấy sản phẩm thường gồm nhiều bộ phận phối hợp với nhau để thực hiện chu trình gắp đặt. Cấu hình cụ thể sẽ thay đổi tùy theo loại robot, đặc điểm sản phẩm và mức độ robot tự động hóa mà doanh nghiệp hướng đến.

• Cánh tay robot và hệ thống truyền động: Tạo chuyển động theo các trục hoặc khớp nối, giúp robot tiếp cận và di chuyển sản phẩm.
• Bộ điều khiển: Tiếp nhận chương trình vận hành, điều phối chuyển động và trao đổi tín hiệu với các thiết bị liên quan.
• Tay gắp hoặc đầu gắp: Trực tiếp giữ sản phẩm bằng lực hút chân không, kẹp cơ khí hoặc kẹp mềm tùy theo hình dạng và đặc tính hàng hóa.
• Cảm biến và camera Vision: Hỗ trợ phát hiện sản phẩm, xác định vị trí hoặc nhận diện hướng đặt khi ứng dụng yêu cầu.
• Hệ thống kết nối và an toàn: Giúp robot phối hợp với băng tải, máy đóng gói và các thiết bị phụ trợ, đồng thời hỗ trợ bảo vệ người vận hành.

Trong đó, đầu gắp ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng xử lý sản phẩm. Túi thành phẩm có thể sử dụng đầu hút chân không hoặc kẹp ôm, trong khi xúc xích và thực phẩm mềm có thể cần cơ cấu kẹp phù hợp để hạn chế làm biến dạng hàng hóa.

Nguyên lý hoạt động của robot gắp sản phẩm

Robot gắp sản phẩm vận hành theo chu trình được lập trình, từ tiếp nhận tín hiệu đến hoàn thành thao tác đặt hàng. Tùy cấu hình, hệ thống có thể sử dụng tọa độ đã thiết lập, cảm biến hoặc camera Vision để xác định vị trí cần gắp.

Quy trình cơ bản thường bao gồm các bước sau:

• Tiếp nhận tín hiệu: Robot nhận thông tin từ bộ điều khiển, cảm biến hoặc thiết bị cấp sản phẩm.
• Xác định vị trí gắp: Hệ thống sử dụng tọa độ lập trình sẵn hoặc dữ liệu từ camera để xác định vị trí tiếp cận.
• Thực hiện thao tác gắp: Đầu gắp tiếp xúc với sản phẩm và giữ sản phẩm bằng lực hút hoặc lực kẹp phù hợp.
• Di chuyển và đặt sản phẩm: Robot đưa sản phẩm đến khay, băng tải, máy đóng gói hoặc thùng carton theo chương trình.
• Hoàn tất chu kỳ: Robot trở về vị trí tiếp theo và tiếp tục vận hành theo tín hiệu điều khiển.

Với dây chuyền có sản phẩm di chuyển liên tục, khả năng đồng bộ giữa robot và băng tải là yếu tố quan trọng. Nếu sản phẩm thay đổi kích thước, trọng lượng hoặc vị trí, doanh nghiệp có thể cần điều chỉnh chương trình, đầu gắp hoặc hệ thống nhận diện để duy trì hoạt động ổn định.

Các loại robot lấy sản phẩm tự động phổ biến trong sản xuất

Mỗi dòng robot có đặc điểm chuyển động, tải trọng và phạm vi ứng dụng khác nhau. Vì vậy, lựa chọn robot lấy sản phẩm cần dựa trên công đoạn cần tự động hóa, đặc điểm hàng hóa và năng suất mục tiêu thay vì chỉ so sánh tốc độ hoặc tải trọng.

Robot Delta gắp sản phẩm tốc độ cao

Robot Delta có cấu trúc cánh tay song song, thường được sử dụng trong các ứng dụng gắp và đặt sản phẩm nhẹ với yêu cầu chu kỳ nhanh. Dòng robot này phù hợp để xem xét trong dây chuyền thực phẩm, bánh kẹo và hàng hóa đóng gói có vị trí cấp liệu tương đối ổn định.

Robot Delta Sabuka SBK-SDR1000 có tải trọng gắp từ 1–3 kg, tầm với đường kính 800–1.200 mm và độ chính xác lặp lại ±0,1 mm. Tốc độ gắp tham khảo từ 20–50 lần/phút, tùy điều kiện ứng dụng.

Robot lấy sản phẩm có thể sử dụng đầu hút chân không cho sản phẩm đóng gói hoặc đầu kẹp mềm cho xúc xích, thịt nguội và thực phẩm dễ biến dạng. Khi cần nhận diện vị trí sản phẩm, hệ thống có thể tích hợp camera Vision tương thích.

Đối với ngành thực phẩm, doanh nghiệp cần kiểm tra riêng vật liệu, cấp bảo vệ và yêu cầu vệ sinh của cấu hình thực tế. Không nên mặc định mọi phiên bản robot đều đáp ứng cùng một tiêu chuẩn vệ sinh hoặc phù hợp với phương pháp vệ sinh trực tiếp bằng nước.

Robot lấy sản phẩm và xếp sản phẩm vào thùng carton

Ở cuối dây chuyền đóng gói, robot lấy sản phẩm có thể đảm nhiệm công đoạn đưa túi thành phẩm vào thùng carton. Giải pháp này giúp giảm thao tác lặp lại và hỗ trợ duy trì cách sắp xếp sản phẩm theo chương trình đã thiết lập.

Robot Delta Sabuka SBK-BDR1000 được định hướng cho ứng dụng gắp túi và xếp vào thùng carton. Thiết bị có cấu trúc 4 trục, tải trọng gắp từ 3–6 kg, tầm với đường kính 1.100–1.300 mm và độ chính xác lặp lại ±0,15 mm. Tốc độ tham khảo từ 35–60 túi/phút, tùy trọng lượng túi, cách bố trí sản phẩm và điều kiện vận hành.

Đầu gắp có thể sử dụng hút chân không hoặc kẹp ôm tùy đặc điểm bao bì. Trong trường hợp cần xử lý nhiều túi trong một chu kỳ, doanh nghiệp có thể cân nhắc cơ cấu gắp nhiều sản phẩm nếu kích thước, trọng lượng và cách sắp xếp cho phép.

Giải pháp này phù hợp để xem xét trong dây chuyền đóng gói nước mắm, gia vị, thực phẩm đông lạnh, bánh kẹo và hàng tiêu dùng. Khi tích hợp camera Vision, cần xác định rõ yêu cầu nhận diện, cách xử lý túi biến dạng và phương án kiểm soát sản phẩm lỗi nếu có.

Cobot lấy thùng lên pallet và robot công nghiệp tải trọng lớn

Sau khi sản phẩm được đóng thùng, doanh nghiệp có thể tiếp tục tự động hóa công đoạn xếp hàng lên pallet. Robot ở nhóm ứng dụng này cần đáp ứng tải trọng, tầm với và sơ đồ sắp xếp phù hợp với từng loại kiện hàng.

Cobot Pallet thuộc dòng SBK-P Series, gồm các model SBK-20P, SBK-25P, SBK-30P và SBK-40P. Dải tải trọng gắp nâng của dòng này nằm trong khoảng 20–40 kg, tốc độ khoảng 9–10 chu kỳ/phút tùy cấu hình và điều kiện làm việc. Thiết bị có thể sử dụng mâm hút chân không hoặc cơ cấu kẹp để xử lý thùng carton, khay và hộp.

Với các kiện hàng nặng hơn, robot công nghiệp ROKAE NB185-185/3.2-4 có tải trọng 185 kg, tầm với 3.170 mm và độ chính xác lặp lại ±0,05 mm theo thông số được cung cấp. Cánh tay robot công nghiệp có thể được cân nhắc cho các ứng dụng gắp bao nguyên liệu, bao phân bón, bao xi măng hoặc thùng hàng lớn khi cơ cấu gắp và phương án an toàn được thiết kế tương thích.

Khi lựa chọn robot lấy sản phẩm lên pallet, doanh nghiệp cần tính đến khối lượng đầu gắp, tải trọng thực tế, mô-men quán tính và sơ đồ chuyển động. Tải trọng tối đa không đồng nghĩa với khối lượng sản phẩm tối đa có thể xử lý trong mọi điều kiện.

Lợi ích khi lựa chọn robot lấy sản phẩm phù hợp

Đầu tư robot lấy sản phẩm không chỉ nhằm thay thế thao tác thủ công mà còn giúp doanh nghiệp cải thiện hiệu quả vận hành tại những công đoạn phù hợp. Để phát huy hiệu quả, robot cần đáp ứng đặc điểm sản phẩm, năng suất mục tiêu và khả năng kết nối với các thiết bị trong dây chuyền.

Khi được lựa chọn và tích hợp đúng cách, robot gắp sản phẩm có thể mang lại những lợi ích thiết thực như:

• Giảm thao tác lặp lại: Tự động thực hiện các công việc gắp, di chuyển và đặt sản phẩm trong quá trình sản xuất.
• Duy trì tính đồng nhất: Hỗ trợ kiểm soát vị trí và cách sắp xếp sản phẩm theo chương trình đã thiết lập.
• Hỗ trợ cải thiện năng suất: Rút ngắn thời gian thao tác tại một số công đoạn khi robot được đồng bộ với hệ thống cấp liệu và thiết bị liên quan.
• Hạn chế tiếp xúc trực tiếp: Giảm thao tác bằng tay trong một số công đoạn thực phẩm hoặc dược phẩm, đồng thời vẫn cần đáp ứng yêu cầu vệ sinh của nhà máy.
• Tăng khả năng tự động hóa: Kết nối với băng tải, máy đóng gói, hệ thống đóng thùng và thiết bị xếp pallet để tạo quy trình vận hành liên tục hơn.

Lưu ý khi tích hợp robot vào dây chuyền hiện có

Một robot hoạt động tốt khi thử nghiệm riêng lẻ chưa chắc đạt hiệu quả tương tự trong dây chuyền thực tế. Vì vậy, việc khảo sát vị trí cấp liệu, thời gian chu kỳ và tín hiệu giao tiếp giữa các thiết bị cần được thực hiện trước khi chốt cấu hình.

Quá trình triển khai nên bao gồm kiểm tra sản phẩm mẫu, xác nhận phương án gắp, chạy thử theo điều kiện vận hành dự kiến và đánh giá các tình huống bất thường. Doanh nghiệp cần bố trí hàng rào, cảm biến an toàn hoặc các biện pháp bảo vệ phù hợp theo đánh giá rủi ro của hệ thống.

Bên cạnh đó, việc chuẩn bị quy trình vệ sinh, bảo trì định kỳ và hướng dẫn vận hành giúp giảm nguy cơ dừng máy ngoài kế hoạch. Đây là những yếu tố quan trọng để khai thác hiệu quả robot lấy sản phẩm trong dài hạn.

Giải pháp robot lấy sản phẩm và tự động hóa từ CVM Group

Đối với doanh nghiệp đang tìm kiếm giải pháp tự động hóa, việc lựa chọn robot nên bắt đầu từ công đoạn cần cải thiện thay vì chỉ xác định một model thiết bị. CVM Group có thể được liên hệ để trao đổi nhu cầu ứng dụng, đánh giá điều kiện dây chuyền và xem xét cấu hình robot phù hợp với đặc điểm sản phẩm.

Các model trên là những phương án tham khảo theo từng ứng dụng, không phải cấu hình dùng chung cho mọi nhà máy. Khả năng đáp ứng thực tế cần được xác nhận thông qua thông số chính thức, sản phẩm mẫu và phương án tích hợp cụ thể.

Kết luận

Robot lấy sản phẩm là giải pháp đáng cân nhắc khi doanh nghiệp muốn tự động hóa thao tác gắp đặt, đóng thùng hoặc xếp pallet trong dây chuyền sản xuất. Tùy yêu cầu ứng dụng, robot Delta, cụm Case Packer, Cobot Pallet và robot công nghiệp tải trọng lớn có thể đảm nhiệm những nhiệm vụ khác nhau.

Để lựa chọn đúng thiết bị, doanh nghiệp cần đánh giá đồng thời đặc điểm sản phẩm, tải trọng, tốc độ, đầu gắp, khả năng tích hợp và chi phí vận hành. Liên hệ ngay CVM Group để trao đổi nhu cầu thực tế và tìm phương án robot lấy sản phẩm tự động phù hợp với dây chuyền của doanh nghiệp!