Integracja paletyzacji wielopoziomowej-: przenoszenie ułożonych w stos pudeł po piętrach za pomocą systemów podnośników i robotyki

Instalowaniepaletyzujące systemy robotycznew wielopiętrowych-układach fabryk umożliwia zakładom zajmującym się pakowaniem tektury falistej-o dużej objętości transport gotowych towarów w pionie pomiędzy liniami konwersji a podwyższonymi dokami załadunkowymi przy użyciu zsynchronizowanych podnośników hydraulicznych, ciągłych przenośników pionowych i-napędzanych silnikowo wózków transferowych. Łącząc maszyny do konwersji na parterze-kondygnacji bezpośrednio z platformami przejściowymi na drugim-piętrze za pośrednictwem zintegrowanych pionowych szybów wind, inżynierowie zakładu mogą zautomatyzować układanie-końców-linii bez poświęcania cennej powierzchni pierwotnej lub zmiany istniejącej infrastruktury magazynowej.

Zakłady przetwórstwa tektury falistej w gęsto zaludnionych regionach przemysłowych często prowadzą działalność w wielopiętrowych-obiektach ze względu na ograniczoną powierzchnię zajmowaną przez nieruchomości. W tych zakładach ciężki sprzęt do konwersji,-taki jak slotery do drukarek fleksograficznych i wycinarki rotacyjne-jest zwykle umieszczany na parterze, aby pochłaniać wibracje i obciążenia konstrukcyjne. I odwrotnie, magazyny surowców, place postojowe lub zatoki dla ciężarówek często znajdują się na dodatkowych podwyższonych podłogach lub podwyższonych platformach załadunkowych.

Przenoszenie ciężkich wiązek tektury falistej lub gotowych stosów palet po pionowych wzniesieniach wiąże się z odrębnymi wyzwaniami mechanicznymi:

• Wąskie gardła szybu windy:Standardowe windy towarowe wymagają ręcznego wejścia operatora, wolnych cykli drzwi i ciągłego ładowania wózkami widłowymi, co powoduje poważne zatory w dalszej części ruchu na-liniach dużych prędkości.
• Zagrożenia związane ze stabilnością pionową:Transportowanie luźnych wiązek tektury falistej lub wysokich ładunków na paletach w pionie stwarza ryzyko poślizgu wiązek, deformacji tektury lub zapadnięcia się stosu, jeśli krzywe przyspieszenia nie są precyzyjnie kontrolowane.
• Limity obciążenia konstrukcyjnego:Antresole i górne betonowe płyty podłogowe nakładają rygorystyczne ograniczenia dotyczące ciężaru na metr kwadratowy, co wymaga ostrożnego rozmieszczenia ciężkiego sprzętu mechanicznego.

Integracjaprzemysłowy robot paletyzujący dzięki dedykowanym mechanizmom podnoszenia pionowego eliminuje te logistyczne punkty tarcia. Zamiast polegać na ręcznym transporcie wózkiem widłowym lub powolnym podnośniku wsadowym, zautomatyzowana integracja pionowa zapewnia ciągłą, zamkniętą-pętlę przepływu między piętrami produkcyjnymi.

Aby ocenić, jak zautomatyzowana elewacja pionowa rozwiązuje ograniczenia logistyczne związane z wieloma-piętrami, rozważ instalację zaprojektowaną dla producenta pudeł z tektury falistej działającego w Ho Chi Minh w Wietnamie.

Wąskie gardło operacyjne

Klient prowadził wielopoziomową-zakład pakujący, w którym produkowano ciężkie, zewnętrzne pudełka wysyłkowe z podwójnymi-ściankami dla producentów sprzętu gospodarstwa domowego. Główna linia przetwórcza obiektu,-szybka-sklejarka fleksograficzna działająca z prędkością 14 000 arkuszy na godzinę-, została zakotwiczona na parterze. Jednakże, ze względu na granice terenu miejskiego, główna rampa załadunku kontenerów wysyłkowych znajdowała się na drugim piętrze, 5,8 metra nad linią produkcyjną.

Pierwotnie obiekt korzystał z dwóch ręcznych wind towarowych i czterech wyspecjalizowanych pracowników do transportu materiałów na zmianę. Gdy gotowe paczki z tektury falistej opuszczały składarnię, pracownicy ręcznie ładowali je na wózki ręczne, wwozili do windy towarowej, wjechali na drugie piętro i ręcznie układali pudła na paletach w pobliżu rampy załadunkowej.

Proces ten wygenerował poważne zobowiązania operacyjne:

• Ograniczenie przepustowości:Czas oczekiwania na windy towarowe powodował częste przestoje linii produkcyjnych, ponieważ obszar wyjściowy-na parterze osiągał maksymalną pojemność w ciągu kilku minut.
• Wysokie koszty ogólne pracy:Obsługa procesu ręcznego przenoszenia pionowego wymagała ośmiu pracowników na dwie zmiany, co wiązało się z wysokimi kosztami pracy i częstymi urazami związanymi-zmęczeniem.
• Uszkodzenie produktu:Ręczne przenoszenie ciężkich wiązek o podwójnych-ściankach prowadziło do wysokiego współczynnika zgniatania-krawędzi, co skutkowało 3,5% współczynnikiem złomowania z uszkodzonych tektur zewnętrznych.

Rozwiązanie inżynieryjne

Aby rozwiązać problem wąskiego gardła w transporcie pionowym bez konieczności dokonywania większych rozbiórek konstrukcji, zaprojektowano zintegrowaną windę pionową i zrobotyzowane stanowisko do składowania, wykorzystując trzy podstawowe systemy:

1. Naziemna-komórka do układania pięter:Ciężki-obowiązekpaletyzujące ramiona robotana parterze na wyjściu z składarko-sklejarki fleksograficznej zainstalowano agregat o nośności 210 kg. Wyposażone w dwustrefowy-mechaniczny chwytak zaciskowy, ramię buduje powiązane ładunki paletowe bezpośrednio na zintegrowanym-łóżku rolkowym o dużej wytrzymałości.
2. Wytrzymała-ciągła winda pionowa (CVE):W sąsiedztwie stanowiska robota zainstalowano zamknięty, napędzany silnikiem-pionowy wciągnik towarowy, przechodzący przez wzmocniony przepust w podłodze o wymiarach 2,2 x 2,2 m wycięty w betonowej płycie-drugiego piętra.
3. Tor transferowy wahadłowca górnego-poziomu:Na drugim piętrze zainstalowano 12-metrowy tor dla pojazdów wahadłowych z napędem silnikowym, biegnący od otworu wylotowego windy bezpośrednio do miejsca postoju w celu załadunku kontenerów.

Wykonanie systemu i przepływ operacyjny

W ramach przeprojektowanego, wielo-piętrowego przepływu pracy gotowe pakiety z tektury falistej wychodzą z maszyny do składowania i trafiają do zrobotyzowanej celi na parterze. Przegubowe ramię odbiera wiązki, wykonuje obliczenia układu warstw i buduje ukończony stos palet o wysokości 1,8-metra.

Po zakończeniu załadunku palet automatyczna sekwencja przebiega w następujący sposób:

1. Centralny sterownik PLC sprawdza za pomocą czujników fotoelektrycznych, czy pionowy wózek windy jest nieruchomy i ustawiony na poziomie gruntu.
2. Zmotoryzowane przenośniki łańcuchowe przenoszą kompletną paletę o masie 1100 kg poziomo do wózka windy.
3. Wytrzymałe-zaciski pneumatyczne blokują paletę w wózku, zapobiegając jej przemieszczaniu się podczas ruchu pionowego.
4. Wciągnik z napędem-zmiennej częstotliwości (VFD) podnosi ładunek na wysokość 5,8 metra pionowo na drugie piętro z płynną prędkością 0,8 metra na sekundę.
5. Po dotarciu na drugie piętro otwierają się drzwi bezpieczeństwa windy, a zintegrowany przenośnik rolkowy rozładowuje paletę na górny wózek wahadłowy.
6. Wózek wahadłowy dostarcza ładunek paletowy do wyznaczonego doku załadunku kontenerów, gdzie pojedynczy operator wózka widłowego umieszcza go bezpośrednio w kontenerach transportowych.

Zmierzone wyniki finansowe i operacyjne

Wdrażając tę-dostosowaną do przestrzeni strategię automatyzacji pionowej, zakład w Ho Chi Minh City przekształcił swoją działalność na niższym szczeblu łańcucha dostaw:

• Kompletne saldo linii:Składarko-sklejarka fleksograficzna osiągnęła 98% czasu sprawności operacyjnej, całkowicie eliminując przerwy w odbiorze.
• Przekierowanie pracy:Wszystkim ośmiu pracownikom zajmującym się transportem ręcznym przydzielono-bardziej wartościowe role związane z obsługą maszyn i kontrolą jakości.
• Redukcja złomu:Uszkodzenia produktów spowodowane ręczną obsługą spadły z 3,5% do poniżej 0,1%.
• Szybkie ożywienie inwestycji:Biorąc pod uwagę zakup kompletnych maszyn, fracht morski, rdzeniowanie stropów konstrukcyjnych i uruchomienie, obliczony okres zwrotu nakładów został osiągnięty w ciągu 13,5 miesiąca.

Osiągnięcie płynnej automatyzacji-kondygnacji wymaga wyboru sprzętu do podnoszenia pionowego, który jest w stanie wytrzymać duże obciążenia konstrukcyjne, przy jednoczesnym zachowaniu precyzyjnego wyrównania z poziomymi torami przenośnika.

Podnośniki pionowe tłokowo-zwrotne (RVL)

W pionowych windach tłokowych zastosowano-ciężkie kolumny prowadzące w połączeniu z napędzanymi silnikiem-wciągnikami łańcuchowymi lub linowymi-linowymi. Przenoszą ładunki paletowe lub partie wiązek w górę i w dół pomiędzy stałymi przystankami podłogowymi, wykonując ruch-w dwóch kierunkach.

• Ładowność:Konfiguracje standardowe obsługują ładunki od 500 kg do ponad 2500 kg na wózek.
• Precyzja poziomowania:Przełączniki zbliżeniowe i laserowe czujniki odległości zapewniają wyrównanie-poziomu podłogi w zakresie ±2 mm, umożliwiając płynne przenoszenie palet bez mechanicznych wstrząsów.
• Obudowy strukturalne:Całkowicie osłonięty siatką stalową lub obudową z blachy, wyposażony w drzwiczki zabezpieczające zabezpieczające przed dostępem operatora podczas ruchu pionowego.

Ciągłe przenośniki pionowe (CVC)

W przypadku operacji o bardzo-wysokiej-przepustowości, w których windy tłokowe powodują opóźnienia w czasie, w ciągłych przenośnikach pionowych wykorzystuje się szereg platform połączonych z ciągle zapętlonymi-łańcuchami napędowymi o dużej wytrzymałości.

• Stała przepustowość:Możliwość podnoszenia do 30 pojedynczych wiązek lub małych palet na minutę w ciągłym strumieniu w górę.
• Kompaktowy rozmiar:Wymaga znacznie mniejszej powierzchni niż pochyłe przenośniki taśmowe lub systemy z długimi rampami.
• Przepływ jednokierunkowy:Idealny do dedykowanych tras transportowych z dołu-do-góry lub z góry--z dołu.

Obsługa ciężkich wiązek z tektury falistej lub zewnętrznych skrzyń transportowych o różnych-wymiarach przy dużych prędkościach wymaga specjalistycznego oprzyrządowania końcowego-o-ramię (EOAT). Ramię robota musi mocno zabezpieczać ładunek, aby zapobiec przesuwaniu się podczas szybkich cykli przyspieszania i zwalniania.

Chwytaki pneumatyczne z podwójnym-strefowym zaciskiem

Pneumatyczne chwytaki zaciskowe wykorzystują równoległe płyty boczne do wywierania kontrolowanego nacisku bocznego na zewnętrzne krawędzie wiązek tektury falistej lub ładunków skrzynek.

• Proporcjonalne zawory ciśnieniowe:Pozwól operatorom regulować siłę zaciskania w zależności od gatunku płyty (np. niższe ciśnienie w przypadku lekkich pudełek z rowkiem E-; wyższe ciśnienie w przypadku ciężkich skrzyń transportowych z podwójnymi-ściankami), aby wyeliminować ślady zgniecenia.
• Dolne-klapy podtrzymujące:Pneumatyczne palce podporowe wystają pod obciążeniem, zapewniając pozytywne podparcie pionowe podczas-szybkiego obrotu ramienia.

Chwytaki z matrycą próżniową o wysokim{{0}przepływie

Chwytaki z matrycą gąbkową próżniową wykorzystują gęsty zestaw-portów ssących z zaworami zwrotnymi, wspieranych przez dmuchawy próżniowe o dużej-wydajności.

• Wszechstronność wzorów:Obsługuje pojedyncze pudełka, pełne warstwy wiązek lub arkusze z tektury falistej-bez zmiany narzędzi mechanicznych.
• Zawory samouszczelniające-:Nieosłonięte porty ssące zamykają się automatycznie, utrzymując pełne podciśnienie w części podkładki piankowej stykającej się z pofałdowaną powierzchnią.

Inwestowanie w wielopoziomową-automatyzację wymaga zrównoważenia początkowych nakładów kapitałowych z długoterminowymi-oszczędnościami operacyjnymi. Pozyskiwanie specjalistycznego sprzętu,-takiego jakpaletyzator skrzyneklub ciężki-podnośnik pionowy-z uznanej firmyrobot paletyzujący Chinyproducent oferuje znaczną oszczędność kosztów, pod warunkiem, że kierownicy zakładów przeprowadzą dokładną ocenę całkowitego kosztu posiadania (TCO).

Porównania wskaźników finansowych według układu systemu

Poniższa tabela zawiera porównawcze testy porównawcze inwestycji i wydajności w zakresie automatyzacji operacji pakowania pionowego i wielopiętrowego-na końcu-linii.

Oceniając ACena robota paletyzującegopropozycji od zagranicznych dostawców sprzętu, inżynierowie zakładu muszą sprawdzić, czy oferta obejmuje wszystkie dodatkowe komponenty integracyjne,-w tym obudowy pionowych szybów wind, przejścia przez podłogi, blokowane bramki bezpieczeństwa,-wózki wahadłowe na górnym poziomie i sprzęt do zdalnej komunikacji PLC.

Aby pomyślnie zintegrować sprzęt do podnoszenia pionowego z dalszym zrobotyzowanym sprzętem do układania stosów, zespoły inżynierów powinny przejść ustrukturyzowany, czteroetapowy-proces oceny.

Krok 1: Przeprowadź analizę obciążenia konstrukcji i podłogi

Przed instalacją ciężkiego sprzętu mechanicznego na piętrach drugiego piętra lub wycinaniem przepustów w podłogach pod szyby wind należy skonsultować się z certyfikowanym inżynierem budowlanym:

• Sprawdź, czy płyty betonowe-górnej podłogi wytrzymują dynamiczne obciążenia użytkowe pochodzące z załadowanych wagonów wahadłowych i ułożonych w stos palet (zazwyczaj minimum 1500 kg/m²).
• Przed wykonaniem rdzeniowania otworów w podłodze pod pionowe szyby wind należy zidentyfikować konstrukcyjne belki stropowe i kable napinające.
• Upewnij się, że prześwity nad głową na wszystkich poziomach są zgodne z lokalnymi przepisami bezpieczeństwa maszyn.

Krok 2: Oblicz masę pionową-Wymagania dotyczące przepływu

Określ całkowitą objętość materiału wymagającego transportu pionowego przy szczytowych prędkościach produkcyjnych:

• Oblicz całkowitą godzinową produkcję w paczkach, skrzynkach i gotowych ładunkach na paletach.
• Określ, czy przed ułożeniem w stosy należy podnieść poszczególne wiązki, czy też przed podniesieniem w pionie należy zbudować na parterze całe ładunki paletowe.
• Wybierz prędkości wciągników pionowych i parametry napędu silnika windy, które przekraczają szczytową wydajność produkcji o co najmniej 25% margines bezpieczeństwa.

Krok 3: Zintegruj architekturę sterowania PLC i blokady bezpieczeństwa

Wielopoziomowe systemy-zautomatyzowane wymagają ujednoliconych systemów sterowania, aby zapobiegać kolizjom sprzętu i zatorom materiałów w odizolowanych strefach budynku:

• Zainstaluj scentralizowany programowalny sterownik logiczny (PLC) z protokołami komunikacyjnymi Ethernet/IP lub PROFINET, aby zsynchronizować ramię robota, pionowy wózek windy i wózki wahadłowe-na górnym poziomie.
• Umieść czujniki optyczne na każdej granicy przesyłu, aby sprawdzić wyrównanie ładunku przed uruchomieniem transportu poziomego lub pionowego.
• Podłącz fizyczne przyciski zatrzymania awaryjnego (E-Stop) i kurtyny świetlne bezpieczeństwa na wszystkich piętrach do jednego głównego przekaźnika bezpieczeństwa.

Krok 4: Przeprowadź fabryczne testy akceptacyjne (FAT) i uruchomienie

Przed ostateczną wysyłką i instalacją należy przeprowadzić kompleksowy test akceptacji fabrycznej (FAT) w zakładzie producenta sprzętu:

• Przetestuj cały cykl operacyjny, korzystając-z tektury falistej dostarczonej przez klienta, weryfikując wykonanie wzoru warstw, siłę zwarcia i stabilność stosu.
• Symuluj wyrównanie pionowych przystanków podnoszenia, sekwencje przenoszenia obciążenia i procedury odzyskiwania przy zatrzymaniu awaryjnym w warunkach maksymalnego obciążenia.
• Zweryfikuj moduły zdalnego dostępu do diagnostyki sterowników PLC, aby mieć pewność, że zespoły inżynierów znajdujące się poza siedzibą firmy będą mogły zdalnie rozwiązywać problemy z synchronizacją oprogramowania po-instalacji.

1, Czy lepiej jest układać pudła na paletach na parterze, czy też podnosić pojedyncze pudła i układać je na piętrze?

Generalnie preferowane jest budowanie kompletnych palet na parterze, jeśli pozwalają na to parametry konstrukcyjne podłogi na górnym poziomie. Dzięki układaniu na parterze-główne ramię robota jest zakotwiczone na solidnym betonowym fundamencie, redukując wibracje i naprężenia konstrukcyjne na płytach-górnego piętra. Jeśli jednak możliwości załadunku na górnym piętrze są ograniczone, poszczególne wiązki można podnosić za pomocą lekkiego przenośnika pionowego do komory składowania na górnym-poziomie.

2. Jakie mechanizmy bezpieczeństwa zapobiegają upadkowi wind pionowych podczas awarii zasilania?

Przemysłowe windy pionowe wykorzystują redundantne mechaniczne systemy bezpieczeństwa. Należą do nich hamulce-zamontowane na silniku,-awaria elektromagnetyczna,-wytrzymałe kliny zabezpieczające, które mechanicznie blokują się na szynach prowadzących w przypadku utraty naprężenia liny, oraz-zblokowane sprzętowo wyłączniki bezpieczeństwa, które zapobiegają ruchowi wózka, gdy drzwi są otwarte.

3. W jaki sposób-w jaki sposób można zdalnie konserwować wielopiętrowe zrobotyzowane systemy paletyzujące?

Nowoczesne systemy wyposażone są w bezpieczne moduły zdalnej diagnostyki VPN podłączone do głównego sterownika PLC. Jeśli na górnym piętrze lub w szybie windy wystąpi błąd rozrządu lub nieprawidłowe ustawienie czujników, inżynierowie mogą bezpiecznie zalogować się do systemu na odległość,-analizować stan wejść/wyjść w czasie rzeczywistym, regulować parametry serwomotoru i pomagać lokalnym konserwatorom w rozwiązywaniu problemów bez konieczności-wizyt serwisu na miejscu.

Wielopiętrowe-rozkłady zakładów nie stanowią już bariery nie do pokonania w modernizacji dalszych linii pakujących. Łącząc-przegubowe ramiona robota o wysokiej wydajności z ciągłymi windami pionowymi i zmotoryzowanymi wózkami transportowymi, producenci opakowań z tektury falistej mogą w pełni zautomatyzować transport materiałów na wielu poziomach, wyeliminować wąskie gardła w transporcie ręcznym i znacznie zwiększyć całkowitą produktywność zakładu.

Aby ocenić wykonalność układu wielopoziomowego obiektu-, skontaktuj się już dziś z naszym zespołem inżynierów technicznych. Podaj rysunki architektoniczne zakładu, wysokość-piętra-, przeliczenie wydajności linii i specyfikacje docelowych palet, a nasz zespół przygotuje niestandardowy rysunek układu CAD 2D/3D oraz pełną analizę wykonalności technicznej dostosowaną do Twojej lokalizacji.

Skontaktuj się teraz