Jak elastyczne zrobotyzowane systemy paletyzacji pasują do małych lub nieregularnych układów roślin skrzynkowych

Elastyczność w projektowaniu układu pozwala nowoczesnym zakładom zajmującym się pakowaniem na instalowanie-wysokiej przepustowościpaletyzujące systemy robotycznewewnątrz zwartych, wielopoziomowych-lub o nieregularnych kształtach fabryk bez burzenia ścian i poddawania się kosztownej rekonstrukcji cywilnej. Łącząc modułowe ramiona przegubowe,-wytrzymałe wózki wahadłowe i zintegrowane podnośniki pionowe, zakłady produkujące skrzynie mogą zautomatyzować układanie-na końcu-linii nawet wtedy, gdy główna komora paletyzująca jest odizolowana od magazynu lub zlokalizowana w pobliżu zewnętrznych placów składowania.

Linie do przetwarzania pudeł z tektury falistej,-takie jak składarko-sklejarki fleksograficzne (FFG) i wycinarki rotacyjne (RDC),-generują gotowe pakiety z dużą szybkością liniową. Tradycyjnie automatyka na dalszym etapie wymagała rozległych podkładek betonowych, aby pomieścić masywne suwnice mechaniczne, długie rolki grawitacyjne i szerokie ogrodzenia zabezpieczające. W przypadku starszych zakładów produkujących skrzyniopalety zbudowanych kilkadziesiąt lat temu, powierzchnia hali pozostaje największym wąskim gardłem w modernizacji operacji.

Menedżerowie zakładów rutynowo napotykają trzy przeszkody strukturalne podczas oceny automatyzacji:

• Nieelastyczne układy filarów:Kolumny wsporcze umieszczone w krótkich odstępach uniemożliwiają-prosty przejazd przenośnika do magazynu.
• Zablokowane korytarze tranzytowe:Wózki widłowe nie mogą bezpiecznie manewrować w pobliżu wyjścia-szybkich maszyn przetwórczych ze względu na wąskie korytarze.
• Nieużyteczne nieruchomości zewnętrzne:Dodatkowa przestrzeń montażowa znajduje się poza fizycznymi murami fabryki, ale ekstremalne warunki pogodowe i wahania temperatury sprawiają, że umieszczanie wrażliwej elektroniki na zewnątrz jest ryzykowne.

Wdrażanie modułuprzemysłowy robot paletyzujący rozwiązuje te ograniczenia przestrzenne, oddzielając-fazę odbioru pakietu od fazy końcowego-rozładunku palety. Zamiast wymuszać sztywny, liniowy przepływ od składarko-sklejarki do wózka widłowego, nowoczesne przegubowe moduły robotów umożliwiają zespołom inżynierskim przekierowywanie wiązek tektury falistej wokół słupów konstrukcyjnych, przez wąskie otwory w ścianach lub na podwyższone antresole.

Aby zrozumieć, jak elastyczne komponenty do transportu materiałów rozwiązują ograniczenia przestrzeni-na podłodze, rozważ instalację zaprojektowaną dla-średniej wielkości dostawcy opakowań z tektury falistej z siedzibą w Santiago w Chile.

Wąskie gardło operacyjne

Klient obsługiwał szybką-linię do przetwarzania fleksografii w obiekcie miejskim o surowych granicach strukturalnych. Ich maszyna przetwarzająca produkowała do 10 000 pudełek z tektury falistej na godzinę. Jednakże fizyczna odległość pomiędzy wylotem składarko-sklejarki a konstrukcyjną ścianą graniczną fabryki wynosiła dokładnie 4,2 metra. Za tą zewnętrzną ścianą znajdował się-odkryty, zadaszony dziedziniec załadunkowy, na którym umieszczano gotowe ładunki na ciężarówki z platformą.

Tradycyjni dostawcy-końcówek{{1}linii podali propozycje układu wymagającego minimalnego prześwitu wynoszącego 8 metrów, co zmusiłoby klienta do wyburzenia filarów wsporczych konstrukcji lub zmniejszenia długości głównej skrzynki-tworzącej linię. Zakład zatrudniał sześciu pracowników na zmianę, którzy ręcznie podnosili i układali ciężkie paczki z tektury falistej. Tenpaletyzacja ręczna vs robotycznadynamiczna spowodowała poważne opóźnienia w produkcji, duże zmęczenie pracowników w szczytowych miesiącach letnich i częste spadanie wiązek, które niszczyły zewnętrzne tektury.

Rozwiązanie inżynieryjne

Zamiast zmieniać infrastrukturę budynku, zaprojektowano zintegrowany system wykorzystujący trzy podstawowe komponenty:

1. Ramię przegubowe o-gęstości:Kompaktowy 4-osiowyramię robota paletyzującegoo zasięgu 3,1-metra został zakotwiczony w strefie wewnętrznej o długości 4,2-metra. Zainstalowano wielostrefowy chwytak podciśnieniowy do obsługi zarówno pojedynczych wiązek tektury falistej, jak i pełnych arkuszy z górną nakładką.
2. Zautomatyzowany wagon wahadłowy-po ścianach:Bezpośrednio pod strefą paletyzacji robota umieszczono-napędzany silnikiem wózek transportowy poruszający się po wbudowanych szynach podłogowych.
3. Pneumatyczna ściana-Blokada włazu:W ścianie przemysłowej wycięto-wytrzymałe, izolowane drzwi zewnętrzne, które podłączono bezpośrednio do głównego systemu programowalnego sterownika logicznego (PLC).

Wykonanie systemu i przepływ operacyjny

W ramach przeprojektowanego przepływu pracy przychodzące paczki z tektury falistej opuszczają linię przetwarzającą bezpośrednio do kompaktowej komory wewnętrznej. Thepaletyzator skrzynekramię odbiera przychodzące paczki i układa uporządkowane, powiązane ze sobą ładunki paletowe na szczycie oczekującego wózka wahadłowego w strefie wewnętrznej.

Gdy ładunek osiągnie pełną wysokość stosu, system wykonuje automatyczną sekwencję:

1. Główny sterownik PLC sprawdza, czy tor postojowy na zewnątrz jest wolny, za pomocą fotoelektrycznych czujników optycznych.
2. Pneumatyczne drzwi-włazu ściennego podnoszą się pionowo.
3. Zmotoryzowany wózek wahadłowy o dużej wytrzymałości- porusza się poziomo po torze podłogowym, przenosząc kompletną paletę o masie 1200 kg przez właz ścienny na zewnętrzny dziedziniec.
4. Operator wózka widłowego na zewnątrz pobiera ładunek paletowy bezpośrednio z szyn wahadłowych, bez konieczności wchodzenia na halę produkcyjną.
5. Wózek wahadłowy wraca do środka, drzwi pogodowe zamykają się i cykl się powtarza bez przerywania linii przetwarzającej.

Zmierzone wyniki finansowe i operacyjne

Dzięki wdrożeniu tego-projektu inżynieryjnego dostosowanego do przestrzeni fabryka w Santiago osiągnęła natychmiastową poprawę operacyjną:

• Zerowy poziom-Koszty rozbudowy powierzchni:Fabryka uniknęła kosztów rozbudowy konstrukcji, których szacunkowa wartość wynosi 180 000 USD.
• Realokacja pracy:Sześciu ręcznych układaczy zostało przeszkolonych na operatorów maszyn i techników kontroli jakości w innych sekcjach zakładu.
• Wzrost przepustowości:Wydajność wzrosła o 32%, ponieważ linia przetwarzająca nie pracowała już ze zmniejszoną prędkością, aby dostosować się do limitów ręcznego podnoszenia.
• Szybkie odzyskanie kapitału:Biorąc pod uwagę całkowite koszty zakupu sprzętu, frachtu i uruchomienia, obliczony okres zwrotu inwestycji został osiągnięty w czasie krótszym niż 14 miesięcy.

Osiągnięcie elastyczności układu wymaga połączenia wyspecjalizowanych modułów sprzętowych-końca-. Zamiast traktować ogniwo jak statyczną maszynę, inżynierowie zajmujący się pakowaniem traktują te komponenty jak elementy składowe.

Ciężkie-samochody wahadłowe (transportery kolejowe z platformą)

Wagony wahadłowe pełnią rolę poziomego pomostu pomiędzy izolowanymi strefami fabryki. Te zmotoryzowane platformy, zamontowane na niskoprofilowych-stalowych szynach osadzonych w betonowej podłodze, przesuwają załadowane palety po określonych ścieżkach.

• Liniowe odległości podróży:Od 3 metrów do ponad 50 metrów na całej powierzchni fabryki.
• Systemy napędowe:Silniki elektryczne z napędem o zmiennej częstotliwości (VFD) w połączeniu z zębatką-i-zębnikiem lub napędami łańcuchowymi-o dużej wytrzymałości zapewniającymi płynne przyspieszanie i zwalnianie, zapobiegając zapadaniu się stosu.
• Integracja bezpieczeństwa:Zintegrowane zderzaki laserowe 2D automatycznie zatrzymują ruch, jeśli pracownik, wózek ręczny lub gruz wejdą na tor szyny.

Systemy wind pionowych i podnośniki hydrauliczne

Kiedy pozioma powierzchnia podłogi jest wyczerpana, wydajną alternatywą jest przestrzeń pionowa. Zintegrowane podnośniki pionowe transportują pojedyncze wiązki lub kompletne ładunki pomiędzy podwyższonymi poziomami podłóg.

• Transfer z niższych-na-piętro:Transportuj gotowe ładunki z tektury falistej umieszczone na poziomie-parteru na drugie piętro lub podwyższony dok załadunkowy.
• Podwieszane korytarze transportowe:Podnieś gotowe paczki 4 metry nad podłogę fabryki, przenosząc je nad głównymi korytarzami transportowymi i zrzucając bezpośrednio do odległego miejscapaletyzator skrzynekstacja robocza.

Modułowe przenośniki wahadłowe

Aby dostarczać wiązki tektury falistej do małych przestrzeni, modułowe przenośniki akumulacyjne o zerowym{0}}ciśnieniu mogą obracać narożniki o 90 lub 180 stopni przy wyjątkowo małych promieniach.

• Transfery w prawym-wyskakującym okienku-:Użyj pasów pneumatycznych lub podnośników łańcuchowych, aby przekierować ruch wiązek bez konieczności stosowania długich, zakrzywionych przenośników.
• Przenośniki listwowe pochyłe:Stopniowo podnoś przychodzące paczki w stosunku do innych urządzeń produkcyjnych, aby zmaksymalizować wykorzystanie powierzchni.

Wybór-końcowego-sprzętu wymaga analizy wydatków kapitałowych w porównaniu z długoterminowymi-oszczędnościami operacyjnymi. Zaopatrywanie się w maszyny bezpośrednio od zagranicznego dostawcy, np robot paletyzujący Chinyproducent oferuje znaczne korzyści w zakresie kapitału początkowego, pod warunkiem, że kierownicy zakładów ocenią całkowite koszty-cyklu życia.

Podział całkowitego kosztu posiadania (TCO).

Kompleksowa ocena kapitału wykracza poza początkową cenę zakupu maszyny. Inżynierowie zakładu powinni zrównoważyć koszty sprzętu z wymaganiami dotyczącymi instalacji, konserwacji i mediów.

1. Początkowy zakup sprzętu:Porównanie kosztów produkcji za granicą z alternatywnymi rozwiązaniami krajowymi często ujawnia oszczędności od 30% do 50% na konstrukcyjnych elementach mechanicznych, szynach transportowych i łożach przenośników.
2. Opłaty za inżynierię niestandardowego układu:Uwzględnij niestandardowe projekty układów CAD i dostosowania oprogramowania PLC potrzebne do obsługi-standardowych ruchów wahadłowych lub czasu-kreskowania ścian.
3. Zużycie mediów:Ramiona napędzane{{0}elektrycznie serwomechanizmem zużywają drastycznie mniej energii niż pneumatyczne-ciężkie maszyny konwencjonalne, co pozwala obniżyć miesięczne rachunki za energię.

Porównanie wydatków kapitałowych

Poniższa tabela przedstawia przybliżone zakresy kosztów i wskaźniki automatyzacji pojedynczej-lini do przetwarzania tektury falistej o dużej szybkości w oparciu o złożoność konfiguracji.

Kiedy prosisz oCena robota paletyzującegoszacunki od dostawców sprzętu, kierownicy zakładów muszą upewnić się, że oferty obejmują wszystkie komponenty drugorzędne,-takie jak kurtyny świetlne bezpieczeństwa, kotwy podłogowe szyny transportowej, oprzyrządowanie końca{{2}ramion (EOAT) i moduły zdalnej komunikacji PLC.

Obsługa wiązek papieru falistego wymaga dostosowanego-oprzyrządowania-końca ramienia (EOAT). W przeciwieństwie do sztywnych skrzynek plastikowych lub sztywnych pudeł drewnianych, arkusze tektury falistej,-wykrojniki i złożone kartony charakteryzują się zmienną powierzchnią, przepuszczalnością powietrza i luźnymi paskami.

Chwytaki z matrycą gąbkową próżniową

Konfiguracje EOAT oparte na próżni-wykorzystują pompy o wysokim-przepływie i niskim-podciśnieniu w połączeniu z miękkimi piankowymi podkładkami z gąbki zamiast tradycyjnych gumowych przyssawek.

• Adaptacja powierzchni:Pianka dopasowuje się do nierównych powierzchni, otwartych górnych klap i kanałów do wiązania wiązek, nie tracąc integralności uszczelnienia.
• Kompensacja porowatości:Wysokowydajne-dmuchawy próżniowe eliminują wysoką porowatość papieru w tekturowych podkładkach z recyklingu o niskiej-GSM.

Mechaniczne dolne-widełki podporowe

W przypadku wiązek bez pasów lub ciężkich-arkuszy wycinanych matrycowo, które są podatne na poślizg, mechaniczne dolne-palce podporowe wsuwają się pod ładunek z tektury falistej przed podniesieniem.

• Zero uszkodzeń powierzchni:Eliminuje ślady rozdarć-górnej wykładziny spowodowane intensywnym podciśnieniem na cienkich tekturach falistych (takich jak tektura falista E-lub mikro-fala F-flet.
• Wysokie bezpieczeństwo ładunku:Zapewnia niezawodne wsparcie fizyczne podczas szybkich-przyspieszeń i wychylenia ramienia robota w szerokim promieniu ruchu.

Jeśli Twoja fabryka działa w ciasnych granicach fizycznych, wykonaj-krok po-proces projektowania układu, aby ocenić wykonalność przed złożeniem zamówienia na propozycje sprzętu.

Krok 1: Ustal dokładne parametry architektoniczne

Wyznacz fizyczne granice swojego dalszego obszaru za pomocą skanerów laserowych 3D lub narzędzi-dokładnego pomiaru odległości:

• Zmierz dokładne wysokości prześwitów pod napowietrznymi rurami wodnymi, listwami elektrycznymi i więźbami dachowymi.
• Zlokalizuj każdy słup z betonu konstrukcyjnego w promieniu 15 metrów od wyjścia linii konwertującej.
• Oznacz główne korytarze tranzytowe dla samochodów ciężarowych i zapewnij odstęp co najmniej 2,5 metra dla ruchu wózków widłowych.

Krok 2: Oblicz szczytowe prędkości linii i limity ładunku

Określ maksymalną moc mechaniczną poprzedzającej maszyny przetwarzającej:

• Oblicz szczytowe tempo produkcji wiązek (np. 20 wiązek na minutę).
• Oblicz maksymalną wagę pakietu i maksymalną docelową wysokość stosu (w tym wysokość palety).
• Wybierzpaletyzujące ramiona robotamodel o ładowności obejmującej zarówno najcięższy ciężar pakietu, jak i całkowitą masę zespołu chwytaka EOAT łącznie.

Krok 3: Określ poziome i pionowe trasy tranzytowe

Zidentyfikuj niewykorzystane obszary fabryki, które mogą służyć jako dodatkowe strefy postojowe lub strefy tranzytowe:

• Oceń ściany zewnętrzne, gdzie zmotoryzowany wózek wahadłowy mógłby transportować gotowe palety na zewnątrz lub do sąsiedniej zatoki.
• Sprawdź, czy pionowa przestrzeń nad głową pozwala na umieszczenie podwyższonego pomostu przenośnika wiązek.
• Oceń, czy zautomatyzowana winda może przenosić ukończone stosy na poziom drugiego piętra lub do rampy załadunkowej.

Krok 4: Skonfiguruj granice bezpieczeństwa i blokady czujników

Automatyka-oszczędzająca miejsce wymaga ścisłej integracji urządzeń zabezpieczających zgodnie z międzynarodowymi przepisami bezpieczeństwa przemysłowego (ISO 10218-2 / ANSI/RIA R15.06):

• Zamień fizyczne ogrodzenie z siatki na dwustrefowe-laserowe skanery bezpieczeństwa, w których ruch pieszy jest niewielki.
• Zainstaluj kurtyny świetlne bezpieczeństwa z wbudowanymi-funkcjami wyciszania w portach wyładunku palet, aby umożliwić zautomatyzowany transport wahadłowy, zatrzymując jednocześnie dostęp ludzi.
• Zintegruj blokady awaryjne na poziomie sprzętowym- pomiędzy główną linią przetwarzania, centralnym sterownikiem PLC, napędami wagonów wahadłowych i drzwiami automatycznymi.

1, Czy system robota paletyzującego może działać skutecznie w środowisku nieogrzewanym lub na zewnątrz?

Tak. Ramię przegubowe i delikatne szafy sterownicze PLC powinny znajdować się w pomieszczeniu-o kontrolowanej temperaturze lub zadaszone, natomiast miejsce rozładunku może znajdować się na zewnątrz. Korzystanie z zmotoryzowanych wózków wahadłowych poruszających się przez pneumatyczne drzwi zewnętrzne umożliwia przeniesienie stosu palet na zewnątrz do krytych placów załadunkowych natychmiast po zakończeniu.

2. Jaka konserwacja jest wymagana w przypadku torów transferowych osadzonych w podłogach fabryki?

Tory wahadłowe wymagają prostej, rutynowej konserwacji: utrzymywania rowków szyn w czystości z kurzu z tektury falistej, skrawków papieru i resztek taśm za pomocą sprężonego powietrza lub odkurzacza przemysłowego. Łańcuchy napędowe oraz zespoły zębatek-i-zębników należy sprawdzać i smarować co miesiąc.

3, W jaki sposób systemy dostosowują się, gdy wymiary pudełek często się zmieniają?

Nowoczesne systemy korzystają z inteligentnego oprogramowania do-zarządzania recepturami w ramach HMI (interfejsu-maszyna). Podczas zmiany serii produkcyjnej na składarce fleksograficznej operator wybiera nowe wymiary pudełka i wzór warstw z menu na ekranie dotykowym. System sterowania automatycznie oblicza skorygowane pozycje kompletacji, zatrzymania indeksowania wahadłowego i limity wysokości stosu w ciągu kilku sekund, bez konieczności ręcznej regulacji narzędzi.

Aby ocenić opcje układu swojego obiektu, skontaktuj się z naszym zespołem inżynierów już dziś, podając wymiary instalacji, konwertując specyfikacje linii i docelową przepustowość. Nasz zespół techniczny wygeneruje dostosowany rysunek układu CAD 2D/3D oraz kompletny raport wykonalności technicznej dla Twojego obiektu.

Skontaktuj się teraz