Trong nhà máy có sản lượng lớn, đóng thùng carton là công đoạn gồm nhiều thao tác liên tiếp như dựng thùng, đưa sản phẩm vào thùng, đóng nắp, dán kín, kiểm tra và pallet hóa. Nếu các công đoạn này vẫn phụ thuộc nhiều vào nhân công hoặc sử dụng thiết bị rời rạc, doanh nghiệp có thể gặp khó khăn trong việc duy trì tốc độ ổn định và kiểm soát sai sót.

Dây chuyền đóng gói thùng carton tự động giúp kết nối các công đoạn sau sản xuất thành một quy trình thống nhất, từ xử lý thùng carton đến pallet hóa và vận chuyển vào kho. Tùy sản phẩm, sản lượng và mặt bằng, nhà máy có thể lựa chọn cấu hình tự động hóa phù hợp thay vì đầu tư toàn bộ hệ thống ngay từ đầu.

Dây chuyền đóng gói thùng carton là gì?

Dây chuyền đóng gói thùng carton là hệ thống gồm nhiều thiết bị phối hợp để hoàn thiện sản phẩm sau công đoạn đóng gói đơn vị. Một hệ thống có thể bao gồm máy dựng thùng, robot đóng sản phẩm vào carton, máy dán thùng, cân kiểm tra, robot palletizing, máy quấn màng và AGV vận chuyển pallet.

Quy trình thường bắt đầu từ các tấm carton phẳng được đưa vào máy dựng thùng để mở và định hình. Sau đó, sản phẩm trên băng tải được cảm biến hoặc Camera Vision nhận diện để robot gắp và đặt vào thùng theo quy cách đã lập trình.

Khi thùng đủ sản phẩm, hệ thống thực hiện gấp nắp và dán kín. Thùng thành phẩm có thể đi qua cân kiểm tra để phát hiện tình trạng thiếu hoặc thừa sản phẩm trước khi được xếp lên pallet. Ở công đoạn cuối, robot palletizing sắp xếp các thùng theo pattern phù hợp, máy quấn màng cố định pallet và AGV vận chuyển pallet đến vị trí lưu kho được chỉ định.

So với máy đóng thùng carton đơn lẻ, dây chuyền đóng gói thùng carton tích hợp có khả năng liên kết nhiều công đoạn trong cùng một quy trình. Đây là hướng tiếp cận phù hợp với nhà máy muốn giảm thao tác thủ công và từng bước mở rộng mức độ tự động hóa.

Thiết bị trong dây chuyền đóng gói thùng carton tự động

Một dây chuyền đóng gói thùng carton có thể được thiết kế khác nhau tùy sản phẩm, quy cách carton và công suất. Tuy nhiên, các công đoạn dưới đây thường là những mắt xích quan trọng trong hệ thống đóng gói thùng carton tự động.

Dựng và định hình thùng carton tự động

Máy dựng thùng carton Sabuka CE – 1000 là công đoạn đầu của dây chuyền đóng gói thùng carton, có nhiệm vụ tiếp nhận phôi carton, tự động mở và định hình thành thùng, sau đó cố định phần đáy bằng băng keo hoặc keo nóng chảy tùy cấu hình. Nhờ vận hành tự động, thiết bị giúp tạo thùng đồng đều và sẵn sàng cho công đoạn xếp sản phẩm.

Với tốc độ 10 – 12 thùng/phút, máy có thể kết nối trực tiếp với băng tải và Robot Delta để hình thành quy trình đóng thùng liên tục. Thiết bị góp phần giảm thao tác dựng thùng thủ công, hạn chế tình trạng méo hoặc lệch thùng và nâng cao tính ổn định cho toàn bộ dây chuyền.

Đóng sản phẩm vào thùng trong dây chuyền đóng gói thùng carton

Trong dây chuyền đóng gói thùng carton, Robot Delta đảm nhận công đoạn gắp và xếp sản phẩm vào thùng với tốc độ cao. Kết hợp cùng cảm biến hoặc hệ thống camera vision, robot có thể nhận diện vị trí sản phẩm trên băng tải, sau đó thực hiện thao tác pick & place theo cấu hình đã lập trình.

Thiết bị phù hợp với nhiều loại sản phẩm như chai, lon, hộp bánh, túi snack, thực phẩm, mỹ phẩm và dược phẩm. Cơ cấu gắp chính xác giúp hạn chế xô lệch, va đập bao bì, đồng thời đồng bộ với tốc độ dây chuyền để giảm phụ thuộc vào thao tác thủ công.

Dán thùng carton tự động trong dây chuyền đóng gói thùng carton

Máy dán thùng carton Sabuka được sử dụng để tự động đóng và niêm phong thùng sau khi hoàn tất công đoạn đóng sản phẩm. Sabuka CS-1000 thực hiện dán kín nắp trên và đáy dưới bằng băng keo với tốc độ băng tải 20 m/phút, phù hợp với thùng có chiều rộng và chiều cao từ 150–500 mm và sử dụng băng dính 48, 60 hoặc 75 mm. Với nhu cầu tự động gập nắp trước khi dán, Sabuka HCS-2000 giúp loại bỏ thao tác gập nắp thủ công, hỗ trợ thùng có chiều dài 200–600 mm, rộng 150–500 mm và cao 150–500 mm.

Bên cạnh dán kín thùng, máy dán cạnh thùng carton CCS-3000 đảm nhiệm công đoạn dán cạnh và góc thùng carton, giúp che kín các khe hở tại mép biên và tăng độ chắc chắn cho thùng trong quá trình lưu kho hoặc vận chuyển. Máy có năng suất khoảng 300–360 sản phẩm/giờ, phù hợp với thùng có kích thước dài 320–600 mm, rộng 200–500 mm và cao 180–500 mm, có thể tích hợp vào dây chuyền đóng gói carton tự động.

Kiểm tra trọng lượng thùng carton

Sau công đoạn đóng kín, Carton Checkweigher Sabuka SBK-CBCW-3000 có thể kiểm tra trọng lượng từng thùng ngay trên băng tải. Thiết bị có tốc độ 30–80 thùng/phút, độ chính xác khoảng ±5–20 g và có thể cảnh báo hoặc loại thùng không đạt mức trọng lượng cài đặt.

Việc kiểm tra ngay sau đóng thùng giúp doanh nghiệp phát hiện sớm những trường hợp thiếu hoặc thừa sản phẩm trước khi chuyển sang pallet hóa.

Xếp pallet và quấn màng tự động

Các thùng đạt yêu cầu được chuyển đến khu vực pallet hóa. Robot palletizing có thể sắp xếp carton theo các pattern pallet như EUR, US, JPN hoặc INDU tùy quy cách vận chuyển và lưu kho.

Dòng Sabuka SBK-P có tải trọng đến 50 kg, tốc độ khoảng 9–10 PPM, chiều cao xếp từ 1.650–2.200 mm và độ chính xác định vị khoảng ±0,04 mm. Với các ứng dụng yêu cầu tải trọng lớn hơn, có thể sử dụng robot ROKAE NB185 với tải trọng tối đa 185 kg và tầm với 3,17 m.

Sau khi pallet hoàn tất, máy quấn màng Sabuka SBK-PWM-1500 sử dụng màng PE để cố định các thùng hàng, hạn chế xê dịch và hỗ trợ bảo vệ pallet trong quá trình lưu kho, vận chuyển. Thiết bị có tải trọng bàn xoay tối đa 1.500 kg, năng suất đến 20 pallet/giờ và cảm biến quang nhận diện chiều cao pallet đến 2,4 m.

Vận chuyển pallet thành phẩm vào kho bằng AGV

AGV Sabuka SBK-PAL2000 đảm nhiệm việc vận chuyển pallet từ khu vực đóng gói đến vị trí lưu kho. Hệ thống sử dụng công nghệ Laser SLAM để lập bản đồ và định vị mà không cần băng từ hoặc cắt nền nhà xưởng.

AGV có khả năng nâng 1.000–2.000 kg, tốc độ tối đa 1,5 m/s và hỗ trợ kết nối WMS/WCS. Hệ thống Lidar 2D/3D hỗ trợ nhận diện môi trường, trong khi chức năng tự động sạc giúp thiết bị duy trì hoạt động theo kế hoạch vận hành.

Giải pháp mã hóa và kiểm tra chất lượng trên dây chuyền đóng gói thùng carton

Bên cạnh tự động hóa đóng thùng, nhà máy có thể tích hợp hệ thống in mã và kiểm tra thông tin ngay trên dây chuyền. Đây là công đoạn quan trọng khi carton cần thể hiện ngày sản xuất, hạn sử dụng, số LOT, barcode, QR Code hoặc DataMatrix.

• PIJ Yeacode phù hợp để in ngày sản xuất, hạn sử dụng, LOT, barcode, QR Code và ký tự lớn trên carton hoặc pallet. TIJ 1270CQ và 1270CQ-2 đáp ứng nhu cầu in QR Code, DataMatrix, barcode và thông tin truy xuất với độ phân giải cao.
• Laser CO2 tạo mã trực tiếp trên bề mặt carton mà không cần mực hoặc dung môi. Công nghệ này phù hợp với dây chuyền cần tốc độ in cao và mã hóa ổn định.
• CIJ BestCode phù hợp với dây chuyền vận hành liên tục, hỗ trợ in nhiều dòng thông tin, barcode và QR Code trên carton hoặc các bề mặt phù hợp.

Machine Vision giúp kiểm tra barcode, QR Code, DataMatrix và các thông tin như LOT, ngày sản xuất, hạn sử dụng sau khi in. Giải pháp giúp phát hiện sớm lỗi thiếu hoặc sai thông tin trước khi thùng được pallet hóa.

Khi nào nhà máy nên đầu tư dây chuyền đóng gói thùng carton tự động?

Việc đầu tư dây chuyền đóng gói thùng carton tự động nên dựa trên sản lượng, mức độ lặp lại của công việc, số ca vận hành và yêu cầu kiểm soát chất lượng. Doanh nghiệp có thể cân nhắc triển khai khi công đoạn đóng thùng bắt đầu ảnh hưởng đến năng suất chung hoặc cần kết nối chặt chẽ với hoạt động kho vận.

Các trường hợp thường phù hợp gồm:

• Sản lượng tăng: Công đoạn đóng thùng trở thành điểm nghẽn trong dây chuyền.
• Vận hành nhiều ca: Nhà máy cần duy trì tốc độ và tính ổn định trong thời gian dài.
• Công việc lặp lại cao: Gắp sản phẩm, đóng thùng, pallet hóa có thể tiêu tốn nhiều nhân lực.
• Yêu cầu kiểm soát cao: Cần kiểm tra trọng lượng, mã sản phẩm và thông tin truy xuất trước khi xuất kho.
• Nhu cầu tự động hóa logistics: Muốn kết nối đóng gói với pallet hóa, AGV và hệ thống quản lý kho.

Những yếu tố cần xác định khi thiết kế dây chuyền đóng gói thùng carton

Một dây chuyền đóng gói thùng carton hoạt động hiệu quả cần có sự phù hợp giữa thiết bị, sản phẩm và điều kiện nhà máy. Do đó, doanh nghiệp nên xác định các thông số chính trước khi lựa chọn cấu hình:

• Sản phẩm và quy cách đóng thùng: Kích thước, khối lượng, hình dạng, số lượng sản phẩm trong mỗi carton và cách sắp xếp.
• Kích thước carton và công suất: Chiều dài, rộng, cao của thùng cùng sản lượng cần xử lý theo phút hoặc giờ.
• Mặt bằng nhà máy: Vị trí băng tải, khu vực robot hoạt động, vị trí pallet và hướng di chuyển sản phẩm.
• Yêu cầu mã hóa và kiểm tra: Loại mã cần in, vị trí in, tốc độ dây chuyền và yêu cầu kiểm tra sau in.
• Khả năng mở rộng: Khả năng bổ sung máy in, Camera Vision, cân kiểm tra, robot, AGV hoặc kết nối WMS/WCS.

Việc xác định các yếu tố trên từ đầu giúp doanh nghiệp hạn chế tình trạng thiết bị hoạt động tốt riêng lẻ nhưng khó đồng bộ khi đưa vào dây chuyền thực tế.

Giải pháp dây chuyền đóng gói thùng carton tự động của CVM Group

CVM Group có thể triển khai giải pháp theo từng mức độ tự động hóa, từ một công đoạn riêng lẻ đến hệ thống End-of-Line tích hợp. Cấu hình được xây dựng dựa trên sản phẩm, sản lượng, quy cách carton, mặt bằng và yêu cầu vận hành của từng nhà máy.

Giải pháp có thể tập trung vào ba hướng chính:

• Thiết kế theo sản phẩm và công suất: Lựa chọn thiết bị dựa trên tốc độ, kích thước carton, khối lượng sản phẩm và yêu cầu vận hành.
• Đồng bộ nhiều công đoạn: Kết nối Carton Erector, Case Packer, Carton Sealer, Checkweigher, Robot Palletizing, máy quấn màng và AGV thành một quy trình liên tục.
• Tích hợp mã hóa và kiểm tra: Kết hợp PIJ, TIJ, CIJ, Laser CO2 và Machine Vision tùy yêu cầu của từng loại carton và thông tin cần quản lý.
• Mở rộng theo nhu cầu: Doanh nghiệp có thể tự động hóa từng công đoạn trước, sau đó mở rộng sang pallet hóa, logistics nội bộ hoặc kết nối WMS/WCS khi quy mô sản xuất tăng.

Kết luận

Dây chuyền đóng gói thùng carton tự động không chỉ thay thế thao tác thủ công bằng máy móc mà còn giúp liên kết nhiều công đoạn thành một quy trình thống nhất. Từ dựng thùng, đóng sản phẩm, dán kín, kiểm tra trọng lượng, mã hóa, pallet hóa đến vận chuyển vào kho, từng thiết bị cần được lựa chọn dựa trên sản phẩm, công suất và điều kiện vận hành thực tế.

Nếu doanh nghiệp đang có kế hoạch tự động hóa công đoạn đóng thùng hoặc nâng cấp hệ thống, hãy cung cấp cho CVM Group thông tin về sản phẩm, quy cách carton, sản lượng và mặt bằng nhà máy. Đây là cơ sở để đội ngũ kỹ thuật đề xuất cấu hình thiết bị và phương án tích hợp phù hợp với nhu cầu sản xuất thực tế.