Tìm hiểu về hệ thống phân loại sản phẩm theo khối lượng

Nhu cầu kiểm soát chất lượng đồng nhất đang khiến hệ thống phân loại sản phẩm theo khối lượng trở thành ưu tiên hàng đầu tại các nhà máy hiện đại. Việc cân thủ công thường gây ra sai số lớn, làm thất thoát nguyên liệu và trực tiếp ảnh hưởng đến uy tín thương hiệu. Công nghệ cân băng tải tự động giúp giải quyết triệt để bài toán này nhờ khả năng đo lường chính xác tuyệt đối ở tốc độ cao. Hệ thống tự động nhận diện và loại bỏ hàng lỗi, giúp doanh nghiệp tối ưu chi phí nhân công và vận hành. 

Hệ thống phân loại sản phẩm theo khối lượng là gì?

Trong các dây chuyền sản xuất hiện đại, việc xác định chính xác khối lượng từng sản phẩm đóng vai trò then chốt để đảm bảo uy tín thương hiệu. Hệ thống này thay thế phương pháp cân thủ công chậm chạp bằng công nghệ cảm biến tốc độ cao. Giải pháp này giúp tối ưu hóa quy trình đóng gói và nâng cao năng lực cạnh tranh cho đơn vị sử dụng.

Khái niệm và nguyên lý hoạt động cơ bản

Hệ thống phân loại sản phẩm theo khối lượng là một tổ hợp máy móc tích hợp công nghệ cân điện tử và điều khiển tự động. Khi sản phẩm di chuyển qua vùng cân, cảm biến khối lượng sẽ ghi lại dữ liệu và gửi về bộ xử lý trung tâm. 

Máy tính so sánh giá trị này với các ngưỡng trọng lượng đã được thiết lập sẵn trong bộ nhớ. Nếu sản phẩm nằm trong dải cho phép, hệ thống sẽ cho đi tiếp. Nếu sai lệch, bộ điều khiển sẽ kích hoạt cơ cấu chấp hành để đẩy sản phẩm sang làn đường tương ứng.

Cấu tạo chi tiết của một trạm phân loại khối lượng tiêu chuẩn

Cấu tạo của hệ thống bao gồm ba phần chính là băng tải nạp liệu, băng tải cân và cơ cấu phân loại. Băng tải nạp có nhiệm vụ tách rời các sản phẩm để đảm bảo chỉ có duy nhất một vật phẩm nằm trên cân tại một thời điểm. Phần quan trọng nhất là băng tải cân tích hợp cảm biến Loadcell độ chính xác cao dưới mặt sàn. 

Hệ thống còn bao gồm bộ điều khiển PLC, màn hình giao diện HMI và các thiết bị loại bỏ như cánh tay gạt hoặc vòi xịt khí nén. Khung máy thường được chế tạo bằng inox chống gỉ để đáp ứng các tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm.

Tầm quan trọng của cân băng tải điện tử trong hệ thống

Thiết bị này cho phép thực hiện việc cân đo ngay khi sản phẩm đang di chuyển với tốc độ cao trên dây chuyền. Độ nhạy của cảm biến Loadcell quyết định trực tiếp đến khả năng phát hiện những sai lệch trọng lượng dù là nhỏ nhất.

Công nghệ lọc nhiễu kỹ thuật số trong cân điện tử giúp loại bỏ các rung động cơ khí gây ra bởi động cơ băng tải. Nếu không có bộ cân điện tử đạt chuẩn, hệ thống sẽ không thể cung cấp dữ liệu tin cậy để thực hiện các bước phân phối tiếp theo.

Các phương pháp phân loại sản phẩm theo khối lượng phổ biến

Việc lựa chọn đúng phương pháp phân loại giúp doanh nghiệp tối ưu hóa quy trình đóng gói và đáp ứng chính xác tiêu chuẩn của thị trường.

Tùy vào mục đích sử dụng và đặc thù ngành hàng, các kỹ sư sẽ thiết lập các thuật toán cân điện tử khác nhau.  

Phân loại sản phẩm theo dải khối lượng cố định

Hệ thống sẽ thiết lập nhiều cửa ra tương ứng với các dải cân nặng cụ thể như loại 1, loại 2 và loại 3. Khi sản phẩm đi qua cân, bộ xử lý xác định nó thuộc dải khối lượng nào và kích hoạt cơ cấu gạt tại đúng cửa ra đó. Cách làm này thường áp dụng cho các sản phẩm nông sản như trái cây, hải sản nguyên con hoặc gia cầm. Việc phân loại theo dải cố định giúp đồng nhất chất lượng sản phẩm trong từng lô hàng và dễ dàng định giá bán lẻ.

Phân loại sản phẩm theo khối lượng đạt chuẩn và không đạt

Thiết bị Checkweigher thực hiện nhiệm vụ giám sát trực tiếp trên dây chuyền đóng gói cuối cùng. Hệ thống chỉ có hai kịch bản chính là chấp nhận sản phẩm đạt chuẩn và loại bỏ những sản phẩm nằm ngoài phạm vi dung sai cho phép. Những hộp hàng bị thiếu khối lượng sẽ bị đẩy ra khỏi băng tải để tránh gây thiệt hại cho người tiêu dùng và uy tín doanh nghiệp. Phương pháp này đóng vai trò chốt chặn cuối cùng trong quy trình quản lý chất lượng tại các nhà máy dược phẩm và thực phẩm đóng hộp.

Phân loại và kết hợp sản phẩm theo tổng trọng lượng mục tiêu

Thay vì chỉ phân loại đơn thuần, hệ thống cân tổ hợp sẽ tính toán các tổ số của nhiều sản phẩm đang chờ trên các phễu cân. Máy tính chọn ra nhóm sản phẩm có tổng trọng lượng gần nhất với mục tiêu để xả xuống túi đóng gói. Cách tiếp cận này cực kỳ hiệu quả đối với các mặt hàng có kích thước không đồng đều như đùi gà, tôm đông lạnh hoặc kẹo cứng. Giải pháp này giúp giảm thiểu tối đa tình trạng “cho dư” sản phẩm để bù trọng lượng, từ đó tiết kiệm chi phí nguyên liệu đáng kể cho nhà sản xuất.

Ưu điểm khi ứng dụng hệ thống phân loại tự động

Sử dụng hệ thống phân loại tự động giúp giải quyết các hạn chế về tốc độ và sự thiếu ổn định của sức người. Công nghệ này không chỉ đảm bảo tính minh bạch trong quản lý hàng hóa mà còn nâng cao giá trị thương hiệu thông qua chất lượng sản phẩm đồng đều. 

• Tốc độ vận hành cực nhanh: Các cảm biến hiện đại cho phép thực hiện việc cân đo ngay khi sản phẩm đang di chuyển với tốc độ băng tải lớn.
• Hoạt động ổn định 24/7: Hệ thống không bị ảnh hưởng bởi yếu tố mệt mỏi hay tâm lý, giúp duy trì năng suất tối đa trong suốt các ca làm việc.
• Rút ngắn thời gian đóng gói: Quy trình phân loại diễn ra tức thời giúp loại bỏ các bước chờ đợi trung gian trong dây chuyền sản xuất.
• Sai số cực thấp: Công nghệ Loadcell tiên tiến đảm bảo độ chính xác đến từng gram hoặc miligram tùy theo cấu hình thiết bị.
• Loại bỏ yếu tố cảm tính: Mọi quyết định phân loại đều dựa trên các con số thực tế được lập trình sẵn trong bộ điều khiển.
• Đồng bộ chất lượng lô hàng: Tất cả sản phẩm trong cùng một nhóm phân loại sẽ có khối lượng tương đồng, tạo sự chuyên nghiệp cho sản phẩm.
• Tiết kiệm nguyên liệu: Hệ thống ngăn chặn việc đóng gói dư thừa sản phẩm quá mức cho phép để bù trọng lượng.
• Giảm chi phí lao động: Một trạm cân tự động có thể thay thế cho nhiều công nhân làm việc thủ công, giúp cắt giảm quỹ lương định kỳ.
• Hạn chế hàng lỗi: Việc phát hiện sớm sản phẩm không đạt chuẩn giúp giảm chi phí tiêu hủy hoặc tái chế hàng hóa vào cuối quy trình.
• Số hóa quy trình kiểm soát: Toàn bộ dữ liệu về khối lượng và số lượng sản phẩm được lưu trữ tự động vào bộ nhớ máy tính.
• Truy xuất nguồn gốc dễ dàng: Thông tin về lô hàng và thời gian sản xuất giúp doanh nghiệp nhanh chóng xử lý các khiếu nại về chất lượng.
• Hỗ trợ quản lý từ xa: Các báo cáo tổng hợp có thể được gửi trực tiếp lên hệ thống quản lý kho hoặc điện thoại thông minh của người điều hành.

Ứng dụng của hệ thống phân loại khối lượng theo ngành

Sự linh hoạt của công nghệ cân điện tử cho phép hệ thống phân loại hiện diện trong hầu hết các lĩnh vực sản xuất chủ lực hiện nay.

Ngành chế biến thực phẩm và thủy hải sản xuất khẩu

Trong ngành thủy sản, việc phân chia sản phẩm theo trọng lượng cụ thể là yếu tố quyết định đến giá thành và uy tín của doanh nghiệp. Các máy cân phân loại tốc độ cao có khả năng xử lý hàng trăm con cá hoặc tôm mỗi phút với sai số cực thấp. Hệ thống được chế tạo hoàn toàn bằng inox 316 để chịu được môi trường nước mặn và đáp ứng tiêu chuẩn HACCP. 

Ngành sản xuất dược phẩm và thực phẩm chức năng

Hệ thống Checkweigher trong ngành dược thường được đặt ở cuối dây chuyền để kiểm soát từng vỉ thuốc hoặc chai siro. Máy sẽ phát hiện và loại bỏ ngay lập tức những hộp thuốc bị thiếu viên hoặc chai dung dịch không đủ dung tích. Những sai sót dù nhỏ nhất trong ngành này cũng có thể dẫn đến rủi ro pháp lý và ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe người dùng. 

Ngành chuyển phát nhanh và logistic thông minh

Hệ thống phân loại khối lượng trong logistic thường kết hợp với công nghệ quét mã vạch và đo kích thước ba chiều. Dữ liệu cân nặng thực tế được sử dụng để tính toán cước phí vận chuyển một cách tự động và minh bạch. Băng tải phân loại sẽ đưa hàng hóa về các khu vực theo vùng địa lý hoặc phương thức vận chuyển dựa trên trọng lượng bưu kiện.  

Ngành nông nghiệp công nghệ cao và phân loại trái cây

Các loại trái cây được máy tự động chia thành các nhóm kích cỡ đồng đều để đóng thùng xuất khẩu. Hệ thống sử dụng cơ cấu chén hứng hoặc băng tải con lăn để giảm thiểu va đập, tránh gây dập nát cho nông sản. Việc phân loại chính xác giúp doanh nghiệp xây dựng bộ tiêu chuẩn chất lượng rõ ràng cho từng loại giá bán khác nhau. 

Các tiêu chí lựa chọn hệ thống phân loại sản phẩm theo khối lượng

Việc nắm vững các tiêu chuẩn kỹ thuật cốt lõi giúp doanh nghiệp đầu tư đúng thiết bị và tránh những lãng phí không đáng có.

Độ chính xác và độ lặp lại của cảm biến cân

Độ chính xác cho biết mức độ sai số nhỏ nhất mà hệ thống có thể đạt được trong điều kiện tiêu chuẩn. Tuy nhiên, độ lặp lại mới là yếu tố quyết định sự ổn định khi máy thực hiện hàng nghìn lượt cân liên tục mỗi ngày. Bạn cần chọn hệ thống có khả năng lọc nhiễu rung động tốt để đảm bảo kết quả cân không bị sai lệch do tác động của động cơ. Một cảm biến chất lượng cao giúp loại bỏ hoàn toàn các sản phẩm lỗi và bảo vệ uy tín cho thương hiệu.

Tốc độ băng tải và năng suất phân loại trên mỗi phút

Tốc độ băng tải được tính toán dựa trên số lượng sản phẩm đi qua vùng cân trong một đơn vị thời gian. Bạn cần xác định khoảng cách tối thiểu giữa các sản phẩm để hệ thống kịp xử lý dữ liệu và kích hoạt cơ cấu loại bỏ. Nếu tốc độ quá chậm, hệ thống sẽ trở thành nút thắt cổ chai làm đình trệ toàn bộ quy trình sản xuất. Ngược lại, tốc độ quá cao mà không đi kèm công nghệ xử lý tín hiệu nhanh sẽ làm giảm độ chính xác của phép cân.

Khả năng chống nước và bụi bẩn

Đối với ngành chế biến thực phẩm hay thủy sản, hệ thống cần đạt tiêu chuẩn chống nước IP65 hoặc IP67 trở lên. Chỉ số này cho phép nhân viên vệ sinh máy bằng vòi xịt áp lực cao hoặc các dung dịch tẩy rửa chuyên dụng. Các bộ phận điện tử và cảm biến phải được bọc kín để ngăn chặn bụi bẩn và hơi ẩm xâm nhập gây chập mạch. Việc lựa chọn vật liệu inox chống gỉ giúp máy chống lại sự ăn mòn trong môi trường có độ ẩm hoặc nồng độ muối cao.

Tính linh hoạt trong việc thay đổi kịch bản phân loại

Hệ thống điều khiển thông minh cần cho phép người dùng thiết lập nhiều chương trình phân loại khác nhau trên cùng một thiết bị. Bạn có thể thay đổi các ngưỡng trọng lượng hoặc dải dung sai chỉ bằng vài thao tác đơn giản trên màn hình HMI. Tính linh hoạt này đặc biệt quan trọng đối với các nhà máy sản xuất đa dạng mặt hàng với kích cỡ thay đổi thường xuyên. Một phần mềm quản lý mở cũng giúp việc kết nối dữ liệu với hệ thống ERP của doanh nghiệp trở nên thuận tiện hơn.

Quy trình lắp đặt và bảo trì hệ thống phân loại tự động

Việc tuân thủ quy trình lắp đặt và bảo dưỡng định kỳ giúp hệ thống vận hành ổn định và kéo dài tuổi thọ thiết bị.

Khảo sát vị trí lắp đặt và độ rung chấn của nhà xưởng

Kỹ sư cần lựa chọn vị trí lắp đặt có nền sàn phẳng và khả năng chịu tải tốt để tránh hiện tượng lún sụt. Độ rung chấn từ các máy móc công suất lớn xung quanh là tác nhân chính gây nhiễu tín hiệu cho cảm biến Loadcell. 

Bạn phải sử dụng các chân đế giảm chấn chuyên dụng để cách ly hệ thống cân với các rung động cơ khí từ môi trường nhà xưởng. Khu vực lắp đặt cũng cần tránh luồng gió mạnh trực tiếp từ quạt công nghiệp hoặc hệ thống thông gió để không làm sai lệch kết quả cân.

Quy trình hiệu chuẩn định kỳ để đảm bảo độ chính xác

Quy trình hiệu chuẩn được thực hiện bằng cách sử dụng các quả cân chuẩn có khối lượng đã được kiểm định. Kỹ sư sẽ tiến hành so sánh kết quả hiển thị trên màn hình với trọng lượng thực tế của quả cân để điều chỉnh sai số. 

Việc hiệu chuẩn nên được thực hiện định kỳ theo tháng hoặc sau khi hệ thống có sự thay đổi về vị trí lắp đặt. Hồ sơ hiệu chuẩn đầy đủ giúp doanh nghiệp đáp ứng các tiêu chuẩn quản lý chất lượng quốc tế và đảm bảo quyền lợi cho khách hàng.

Vệ sinh và kiểm tra hệ thống cảm biến, băng tải

Bạn cần thường xuyên loại bỏ bụi bẩn và các mảnh vụn bám trên bề mặt băng tải để tránh làm tăng trọng lượng ảo khi cân. Các cảm biến quang học nhận diện sản phẩm phải được lau chùi định kỳ bằng khăn mềm để đảm bảo khả năng truyền nhận tín hiệu. 

Kỹ thuật viên cần kiểm tra độ căng của dây đai băng tải và tình trạng hoạt động của các con lăn truyền động. Việc phát hiện sớm các dấu hiệu mòn rách giúp doanh nghiệp chủ động thay thế linh kiện dự phòng và tránh sự cố dừng máy đột ngột.

Nâng cấp phần mềm quản lý và kết nối dữ liệu đám mây

Việc nâng cấp định kỳ giúp bộ điều khiển PLC xử lý thuật toán cân nhanh hơn và tối ưu hóa quy trình phân phối sản phẩm. Kết nối dữ liệu đám mây cho phép nhà quản lý theo dõi báo cáo sản xuất trực tuyến từ bất kỳ đâu qua mạng internet. 

Hệ thống phần mềm mới còn hỗ trợ tính năng chẩn đoán lỗi từ xa để kỹ thuật viên can thiệp kịp thời mà không cần có mặt tại hiện trường. Số hóa dữ liệu cân phân loại là bước chuẩn bị quan trọng để doanh nghiệp tiến tới mô hình nhà máy thông minh toàn diện.

Nội dung trên đã cung cấp cho bạn đọc cái nhìn toàn diện về cấu tạo, nguyên lý và ứng dụng của hệ thống phân loại sản phẩm theo khối lượng trong công nghiệp. Việc ứng dụng công nghệ này là bước đi chiến lược giúp doanh nghiệp nâng cao năng lực cạnh tranh và tối ưu hóa lợi nhuận bền vững. Bạn nên lựa chọn các thiết bị có tiêu chuẩn bảo vệ phù hợp với môi trường sản xuất để đảm bảo độ bền lâu dài.