Як гнучкі роботизовані системи палетування підходять для невеликих або нестандартних планів ящиків

Гнучкість дизайну компонування дозволяє сучасним пакувальним операціям встановлювати високу-пропускну здатністьроботизовані системи палетуваннявсередині компактних, багато{0}}рівневих чи неправильних фабричних слідів без руйнування стін чи дорогої цивільної реконструкції. Завдяки поєднанню модульних шарнірних важіль, важких-вагонів для човникового транспортування та інтегрованих вертикальних підйомників коробкові заводи можуть автоматизувати штабелювання наприкінці--лінії, навіть якщо основна камера палетування ізольована від складу або розташована поблизу відкритих майданчиків.

Лінії для переробки гофроящиків-такі як флексофальцевально-склеювальні машини (FFG) і ротаційні висікальні машини (RDC)-генерують готові пачки на високих лінійних швидкостях. Традиційно для автоматизації нижньої течії були потрібні широкі бетонні майданчики для розміщення масивних механічних платформ, довгих гравітаційних роликів і широкого захисного огородження по периметру. Для старих коробкових заводів, побудованих десятиліття тому, площа залишається єдиним вузьким місцем для модернізації операцій.

При оцінці автоматизації керівники заводів регулярно стикаються з трьома структурними перешкодами:

• Негнучкі макети стовпів:Опорні колони, розміщені з короткими інтервалами, запобігають-прямому конвеєру, який проходить до складу.
• Затиснуті транзитні коридори:Вилочні навантажувачі не можуть безпечно маневрувати поблизу виходу високошвидкісного{0}}переробного обладнання через вузькі проходи.
• Непридатна зовнішня нерухомість:Додатковий сценічний простір існує за межами фізичних стін фабрики, але екстремальні погодні умови та перепади температури роблять розміщення чутливої ​​електроніки на вулиці ризикованим.

Розгортання модульногопромисловий робот для палетування вирішує ці просторові обмеження, відокремлюючи фазу-приймання пакетів від кінцевої фази-розвантаження палет. Замість того, щоб форсувати жорсткий лінійний потік від фальцевально-склеювальної машини до навантажувача, сучасні шарнірні роботизовані клітини дозволяють командам інженерів перенаправляти гофровані пакети навколо структурних колон, через вузькі отвори в стінах або до високих мезонінів.

Щоб зрозуміти, як гнучкі компоненти транспортування матеріалів вирішують обмеження-площі підлоги, розглянемо інсталяцію, спроектовану-для постачальника гофроупаковки середнього розміру з Сантьяго, Чилі.

Операційне вузьке місце

Клієнт керував високошвидкісною флексографічною лінією в міському об’єкті з жорсткими структурними межами. Їх машина для переробки виробляла до 10 000 гофроящиків на годину. Проте фізична відстань між виходом фальцевально-склеювальної машини та структурною огороджувальною стіною фабрики становила рівно 4,2 метра. За цією зовнішньою стіною лежав відкритий-критий вантажний двір, який використовувався для розміщення готових вантажів на бортових вантажівках.

Традиційні постачальники машин--лінії наводили пропозиції щодо компонування, які вимагали мінімальний зазор у 8 метрів, що змусило б клієнта знести структурні опорні стовпи або зменшити їх первинну коробку-, щоб збільшити довжину лінії. Завод покладався на шість робітників за зміну, які вручну піднімали та складали важкі гофровані пачки. Церучний або робот палетуванняДинаміка призвела до серйозних затримок у виробництві, високої втоми працівників у пікові літні місяці та частих падінь пучків, які руйнували зовнішні обшивки.

Інженерне рішення

Замість того, щоб змінювати інфраструктуру будівлі, була розроблена інтегрована система, що використовує три основні компоненти:

1. Шарнірна рука-високої щільності:Компактний 4-осьовийрука робота-палетувальникаіз радіусом дії 3,1-метра було закріплено всередині внутрішньої зони 4,2-метра. Багатозональний вакуумний захват був встановлений для обробки як окремих гофрованих пучків, так і повних листів верхньої кришки.
2. Автоматизований вагон-Cross-Wall Shuttle:Транспортний візок із двигуном-, який рухався на вбудованих рейках у підлозі, було розміщено безпосередньо під зоною палетування робота.
3. Пневматична стінка-блокування люка:Надміцні ізольовані протиповітряні двері були врізані в промислову стіну, підключені безпосередньо до основної системи програмованого логічного контролера (PLC).

Виконання системи та операційний потік

Згідно з оновленим робочим процесом, вхідні гофрокартони переміщуються з лінії перетворення безпосередньо в компактну камеру в приміщенні. Theкорпусний палетизаторрука підбирає пачки, що надходять, і розміщує структуровані з’єднані палети на вагоні, що очікує, усередині внутрішньої зони.

Коли завантаження досягає повної висоти стека, система виконує автоматичну послідовність:

1. Головний ПЛК перевіряє, чи вільна доріжка для зовнішнього проходу за допомогою фотоелектричних оптичних датчиків.
2. Пневматична стінка-дверцята люка піднімається вертикально.
3. Важка-моторизована машина-човник рухається горизонтально вздовж підлоги, переміщуючи завершену палету вагою 1200 кг через стінний люк у зовнішній двір.
4. Оператор зовнішнього навантажувача дістає вантаж піддонів безпосередньо з рейок човника, навіть не заходячи на виробничий поверх у приміщенні.
5. Шаттл повертається всередину, дверцята погоди зачиняються, і цикл повторюється без переривання лінії перетворення.

Виміряні фінансові та операційні результати

Завдяки впровадженню цього-інженерного проекту, адаптованого до простору, завод у Сантьяго досяг негайних операційних покращень:

• Нульовий поверх-Витрати на розширення площі:Завод уникнув приблизно 180 000 доларів США витрат на структурне розширення.
• Перерозподіл робочої сили:Шість ручних штабелеукладальників пройшли перепідготовку на операторів машин і техніків з контролю якості на інших ділянках заводу.
• Збільшення пропускної здатності:Виробництво зросло на 32%, оскільки лінія переробки більше не працювала на знижених швидкостях, щоб відповідати обмеженням ручного підйому.
• Швидке відновлення капіталу:Враховуючи загальні витрати на придбання обладнання, транспортування та введення в експлуатацію, розрахований термін окупності був досягнутий менш ніж за 14 місяців.

Досягнення гнучкості макета вимагає об’єднання спеціалізованих кінцевих-модулів-апаратного забезпечення. Замість того, щоб розглядати комірку як статичний механізм, інженери з упаковки розглядають ці компоненти як будівельні блоки.

Вагони-для човників (бортові залізничні транспортери)

Вагони-човники виступають горизонтальним мостом між ізольованими заводськими зонами. Встановлені на низько{1}}профільні сталеві рейки, вбудовані врівень із бетонною підлогою, ці моторизовані платформи переміщують навантажені піддони за визначеними шляхами.

• Лінійні відстані:Від 3 метрів до понад 50 метрів на заводських поверхах.
• Системи приводу:Електродвигуни з частотно-регульованим приводом (VFD) у поєднанні з рейковою-і-шестернею або важкими-ланцюговими передачами для плавного прискорення та уповільнення, запобігаючи згортанню стека.
• Інтеграція безпеки:Інтегровані 2D-лазерні бампери автоматично зупиняють рух, якщо на шлях залізниці потрапляє робітник, вантажівка або сміття.

Системи вертикальних ліфтів і гідравлічні ліфти

Коли горизонтальний простір вичерпано, вертикальний простір є ефективною альтернативою. Інтегровані вертикальні підйомники транспортують окремі зв’язки або цілі вантажі між високими рівнями підлоги.

• Трансфери з-на-верхній поверх:Транспортуйте готові гофровані вантажі, побудовані на підлозі-наземному рівні, до другорядного поверху або піднятого вантажного доку.
• Підвісні конвеєрні коридори:Підніміть готові пачки на 4 метри над виробничим цехом, транспортуючи їх над головними транзитними проходами та скидаючи безпосередньо на пульт дистанційного керуваннякорпусний палетизаторробоча станція.

Модульні човникові завантажувальні конвеєри

Для подачі гофрованих пачок у вузький простір модульні конвеєри без{0}}накопичувального тиску можуть повертати кути на 90 або 180 градусів у надзвичайно малих радіусах.

• Перенесення-спливаючих-правих кутів:Використовуйте пневматичні стрічки або ланцюгові підйомники, щоб перенаправляти пакунки, не потребуючи довгих вигнутих конвеєрів.
• Похилі планкові конвеєри:Поступово підіймайте вхідні пакети над іншим виробничим обладнанням, щоб максимально використовувати простір.

Вибір кінцевого-обладнання потребує аналізу капітальних витрат із довгостроковою економією-. Постачання обладнання безпосередньо від закордонного постачальника, наприклад a робот для палетування Китайвиробник пропонує значні переваги початкового капіталу за умови, що керівники підприємства оцінюють загальні витрати-за життєвий цикл.

Розподіл загальної вартості володіння (TCO).

Комплексна оцінка капіталу виходить за рамки початкової ціни покупки обладнання. Інженери заводу повинні збалансувати витрати на апаратне забезпечення з вимогами до встановлення, обслуговування та комунальних послуг.

1. Початкова закупівля обладнання:Порівняння витрат на закордонне виробництво з вітчизняними альтернативами часто показує від 30% до 50% економії на структурних механічних компонентах, човникових рейках і конвеєрних платформах.
2. Плата за розробку спеціального макета:Враховуйте нестандартний дизайн макета САПР і коригування програмування ПЛК, необхідні для обробки не-стандартних рухів човника або часу-виведення стіни.
3. Споживання комунальних послуг:Ручки з електричним-сервоприводом споживають значно менше енергії, ніж пневматичні-важкі звичайні машини, що знижує щомісячні рахунки за електроенергію.

Порівняння капітальних витрат

У таблиці нижче наведено приблизні діапазони витрат і показники для автоматизації однієї високошвидкісної-лінії переробки гофрокартону на основі складності конфігурації.

При запиті aробот палетування цінаоцінки від постачальників обладнання, менеджери заводу повинні переконатися, що ціни включають усі другорядні компоненти-такі як світлові завіси безпеки, анкери для підлоги рейок човника, інструменти кінцевої--руки (EOAT) і віддалені модулі зв’язку ПЛК.

Для роботи з пачками гофрованого паперу потрібен спеціальний інструмент End-of-Arm (EOAT). На відміну від жорстких пластикових ящиків або жорстких дерев’яних ящиків, гофровані листи, вирізані заготовки та складені картонні коробки мають різні поверхні, повітропроникність і вільні обв’язки.

Вакуумні губчасті матричні захвати

Вакуумні-конфігурації EOAT використовують високо-потік, низький-вакуумні насоси в поєднанні з м’якими поролоновими губками, а не традиційними гумовими присосками.

• Адаптація поверхні:Піна прилягає до нерівних поверхонь, відкритих верхніх клапанів і каналів зв’язування пучків, не втрачаючи цілісності ущільнення.
• Компенсація пористості:Вакуумні повітродувки великого-об’єму долають високу пористість паперу в низько-перероблених гофрованих вкладишах GSM.

Механічні нижні-опорні вилки

Для пачок без ременів або важких штампувальних-листів, схильних до ковзання, механічні нижні-опорні пальці ковзають під гофрованим вантажем перед підйомом.

• Нульове пошкодження поверхні:Усуває сліди розривів верхньої-підкладки, спричинені інтенсивним тиском вакууму на тонкі рифлення (такі як E-рифлений або F-рифлений мікро-гофрокартон).
• Висока безпека корисного навантаження:Забезпечує надійну фізичну підтримку під час швидких-махів рукою робота з високим прискоренням у широкому радіусі руху.

Якщо ваша фабрика працює в жорстких фізичних межах, виконайте цей--покроковий робочий процес розробки макета, щоб оцінити здійсненність, перш ніж запитувати пропозиції щодо обладнання.

Крок 1: Встановіть точні архітектурні параметри

Нанесіть на карту фізичні межі вашої території нижче за течією за допомогою 3D-лазерних сканерів або високо-інструментів для вимірювання відстані:

• Виміряйте точні висоти зазору під верхніми водопровідними трубами, електричними лотками та фермами даху.
• Знайдіть кожну структурну бетонну опору в межах 15 метрів від виходу лінії перетворення.
• Позначте основні транзитні коридори для вантажівок і забезпечте мінімальний простір у 2,5 метра для руху навантажувачів.

Крок 2: Розрахуйте максимальну швидкість лінії та обмеження корисного навантаження

Визначте максимальну механічну потужність вашого обладнання для конвертації:

• Розрахуйте максимальну швидкість виробництва пачок (наприклад, 20 пачок за хвилину).
• Обчисліть максимальну вагу пачки та максимальну цільову висоту штабеля (включаючи висоту піддону).
• Виберіть aпалетування роботівмодель з рейтингом корисного навантаження, який охоплює як найважчу вагу пучка, так і загальну вагу захвату EOAT разом узятих.

Крок 3: Визначте горизонтальні та вертикальні транзитні маршрути

Визначте маловикористані заводські території, які можуть служити вторинними зупинковими або транзитними зонами:

• Оцініть зовнішні стіни, де моторизований човник міг би транспортувати готові піддони назовні або в сусідній відсік.
• Перевірте, чи вертикальний простір над головою дозволяє підняти конвеєрний міст для пачок.
• Оцініть, чи може автоматизований ліфт перенести готові штабелі на рівень другого поверху або вантажний майданчик.

Крок 4. Налаштуйте межі безпеки та блокування датчиків

Автоматизація-з економією місця вимагає тісної інтеграції пристроїв безпеки для відповідності міжнародним нормам промислової безпеки (ISO 10218-2 / ANSI/RIA R15.06):

• Замініть фізичні сітчасті огорожі по периметру дво-зонними лазерними сканерами безпеки, де пішохідний рух невеликий.
• Установіть захисні світлові завіси з вбудованими-функціями вимкнення звуку в портах вивантаження піддонів, щоб дозволити автоматизований транзит човника, не допускаючи входу людей.
• Інтегруйте блокування аварійної зупинки-рівня апаратного забезпечення між основною лінією перетворення, центральним ПЛК, приводами маршрутних вагонів і автоматичними дверима.

1. Чи може робота-система палетування ефективно працювати в неопалюваному середовищі або на відкритому повітрі?

так У той час як шарнірна рука та делікатні шафи керування ПЛК мають залишатися в-температурному або закритому середовищі, зона розряду може перебувати на відкритому повітрі. Використання моторизованих транспортних засобів, що проходять через пневматичні погодні двері, дозволяє переміщувати палетний штабель назовні на криті вантажні майданчики одразу після завершення.

2. Яке технічне обслуговування потрібне для транспортних доріжок, вбудованих у виробничі приміщення?

Човникові колії вимагають простого регулярного обслуговування: очищення канавок рейок від гофрованого пилу, обрізків паперу та сміття стрічки за допомогою стисненого повітря або промислового пилососу. Привідні ланцюги та зубчасті-рейки та-шестерні слід перевіряти та змащувати щомісяця.

3, Як системи пристосовуються, коли розміри коробки часто змінюються?

Сучасні системи використовують інтелектуальне програмне забезпечення-керування рецептами в HMI (інтерфейс людини-машини). Під час зміни виробничих циклів на флексографічному фальц-склеювачі оператор вибирає нові розміри коробки та шаблон шару з меню на сенсорному екрані. Система керування автоматично розраховує переглянуті позиції комплектування, зупинки човникового індексування та обмеження висоти штабеля за секунди без ручного регулювання інструменту.

Щоб оцінити варіанти планування вашого об’єкта, зв’яжіться з нашою командою інженерів сьогодні та повідомте розміри вашої установки, характеристики лінії перетворення та цільову пропускну здатність. Наша технічна команда створить налаштоване 2D/3D креслення макета CAD і повний звіт про технічне обґрунтування для вашого об’єкта.

Зв'язатися зараз