Как гъвкавите роботизирани системи за палетизиране пасват на малки или неправилни оформления на заводи за кутии

Гъвкавостта в дизайна на оформлението позволява на съвременните опаковъчни операции да инсталират висока-производителностроботизирани системи за палетизираневътре в компактни, много{0}}етажни или фабрични отпечатъци с неправилна форма, без да събаряте стени или да се подлагате на скъпа гражданска реконструкция. Чрез комбиниране на модулни шарнирни рамена, тежкотоварни транспортни-автомобили и интегрирани вертикални повдигачи, кутийните инсталации могат да автоматизират подреждането на линията надолу по веригата, дори когато основната клетка за палетизиране е изолирана от склада или разположена близо до открити площадки.

Линиите за конвертиране на гофрирани кутии-като флексо залепващи машини за сгъване (FFG) и ротационни щанцови машини (RDC)-генерират завършени пакети при високи линейни скорости. Традиционно автоматизацията надолу по веригата изисква обширни бетонни подложки, за да побере масивни механични портали, дълги гравитационни ролки и огради за безопасност по широк периметър. За наследените инсталации, построени преди десетилетия, площта остава най-голямото препятствие за модернизирането на операциите.

Мениджърите на заводи рутинно се сблъскват с три структурни препятствия, когато оценяват автоматизацията:

• Негъвкави оформления на стълбове:Подпорните колони, поставени на кратки интервали, предотвратяват движението на-конвейера по права линия към склада.
• Прищипани транзитни коридори:Мотокарите не могат да маневрират безопасно в близост до изхода на високо-скоростни преобразувателни машини поради тесни пътеки за движение.
• Неизползваеми недвижими имоти на открито:Вторично сценично пространство съществува извън физическите стени на фабриката, но екстремните метеорологични и температурни промени правят поставянето на чувствителна електроника на открито рисковано.

Внедряване на модулениндустриален робот за палетизиране разрешава тези пространствени ограничения, като разделя фазата на-получаване на снопа от фазата на крайното{1}}разтоварване на палета. Вместо да принуждават твърд, линеен поток от машината за лепене на папки до мотокара, модерните шарнирни роботизирани клетки позволяват на инженерните екипи да пренасочват вълнообразните снопове около структурни колони, през тесни отвори в стените или до повдигнати мецанини.

За да разберете как гъвкавите компоненти за обработка на материали решават ограниченията на-пространството, помислете за инсталация, проектирана за среден{1}}доставчик на опаковки от велпапе, намиращ се в Сантяго, Чили.

Оперативното тясно място

Клиентът експлоатира високо{0}}скоростна линия за флексопреобразуване в градско съоръжение със строги структурни граници. Тяхната машина за конвертиране произвежда до 10 000 гофрирани кутии на час. Въпреки това, физическото разстояние между изходящия изход на машината за залепване на папки и структурната гранична стена на фабриката беше точно 4,2 метра. Зад тази външна стена лежеше открит-покрит товарен двор, използван за поставяне на готови товари върху бордови камиони.

Традиционните доставчици на крайни{0}}на-машини цитираха предложения за оформление, изискващи минимално разстояние от 8 метра, което би принудило клиента да разруши структурните опорни колони или да свие основната си кутия-, което прави линията дължина. Заводът разчиташе на шестима работници на смяна, които ръчно повдигаха и подреждаха тежки вълнообразни пакети. товаръчно срещу робот палетизиранединамиката създаде сериозни производствени забавяния, висока умора на работниците по време на пиковите летни месеци и чести падания на пакети, които съсипаха външните обшивки.

Инженерното решение

Вместо да се променя инфраструктурата на сградата, е проектирана интегрирана система, използваща три основни компонента:

1. Шарнирно рамо-с висока плътност:Компактна 4-оснарамо на робот за палетизиранес обсег от 3,1- метра беше закотвен в рамките на вътрешната зона от 4,2- метра. Беше монтиран многозонов вакуумно засмукващ захващащ елемент, който да обработва както единични гофрирани снопове, така и пълни листове с горна капачка.
2. Автоматизирана количка -Cross Shuttle:Задвижвана от мотор-трансферна количка, движеща се върху вградени подови релси, беше разположена точно под зоната за палетизиране на робота.
3. Пневматична стена-блокировка на люка:В промишлената стена беше изрязана-здрава изолирана атмосферна врата, свързана директно към основната система за програмируем логически контролер (PLC).

Изпълнение на системата и оперативен поток

Съгласно преработения работен процес, входящите гофрирани снопове пътуват от линията за конвертиране директно в компактната вътрешна клетка. Theкутия палетизаторрамото подбира входящите пакети и изгражда структурирани, свързани палети върху чакащата совалка във вътрешната зона.

След като товарът достигне пълната си височина на стека, системата изпълнява автоматизирана последователност:

1. Главният PLC проверява дали пътеката за откриване на открито е свободна с помощта на фотоелектрични оптични сензори.
2. Пневматичната стена-врата на люка се повдига вертикално.
3. Тежкотоварният-моторизиран совалков автомобил се движи хоризонтално по протежение на пода, премествайки завършения палет от 1200 kg навън през люка на стената във външния двор.
4. Операторът на мотокара на открито извлича палетния товар директно от релсите на совалката, без изобщо да влиза във вътрешния производствен етаж.
5. Совалката се връща вътре, метеорологичната врата се затваря и цикълът се повтаря, без да се прекъсва линията за преобразуване.

Измерени финансови и оперативни резултати

С внедряването на този адаптиран-космически инженерен дизайн заводът в Сантяго постигна незабавни оперативни подобрения:

• Нулеви разходи-за разширяване на пространството:Фабриката е избегнала около 180 000 USD разходи за структурно разширение.
• Преразпределение на труда:Шест ръчни стакера бяха преквалифицирани като машинни оператори и техници за контрол на качеството в други секции на завода.
• Увеличаване на пропускателната способност:Продукцията се е увеличила с 32%, тъй като линията за преобразуване вече не работи с намалени скорости, за да поеме ограниченията за ръчно повдигане.
• Бързо възстановяване на капитала:Като се имат предвид общите разходи за закупуване на оборудване, транспорт и въвеждане в експлоатация, изчисленият период на изплащане е постигнат за по-малко от 14 месеца.

Постигането на гъвкавост на оформлението изисква комбиниране на специализирани крайни-на-хардуерни модули. Вместо да третират клетката като статична машина, инженерите по опаковане третират тези компоненти като градивни елементи.

Тежкотоварни{0}}автомобили за прехвърляне на совалки (бордови релсови транспортни средства)

Совалките действат като хоризонтален мост между изолирани фабрични зони. Монтирани върху ниско{1}}профилни стоманени релси, вградени наравно с бетонния под, тези моторизирани платформи придвижват натоварени палети по определени пътища.

• Линейни разстояния за пътуване:От 3 метра до над 50 метра през фабричните етажи.
• Задвижващи системи:Електрически двигатели със задвижване с променлива честота (VFD), съчетани с -зъбна рейка и-пиньон или тежки-верижни задвижвания за плавно ускоряване и забавяне, предотвратявайки срутването на стека.
• Интегриране на безопасността:Интегрираните 2D лазерни брони автоматично спират движението, ако работник, ръчна количка или отломки навлязат в релсовия път.

Вертикални асансьорни системи и хидравлични асансьори

Когато хоризонталното подово пространство е изчерпано, вертикалното пространство предоставя ефективна алтернатива. Интегрираните вертикални повдигачи транспортират отделни снопове или цели сглобени товари между повдигнати подови нива.

• Трансфери от-до-горен етаж:Транспортирайте готови вълнообразни товари, изградени на приземен-етаж, до вторичен етаж или повдигната товарна платформа.
• Коридори за надземно транспортиране:Повдигнете готовите пакети на 4 метра над фабричния под, като ги пренесете над главните транзитни коридори и ги пуснете директно в дистанционнокутия палетизаторработна станция.

Модулни совалкови захранващи конвейери

За да подават вълнообразни снопове в тесни пространства, модулните конвейери за натрупване на нулево-налягане могат да завъртят 90-градусови или 180-градусови ъгли в изключително малки радиуси.

• Изскачащи-прехвърляния под десен{0}}ъгъл:Използвайте пневматични ленти или верижни повдигачи, за да пренасочите трафика на пакети, без да се нуждаете от дълги, метещи извити конвейери.
• Наклонени ламелни транспортьори:Издигайте постепенно входящите пакети над другото производствено оборудване, за да увеличите максимално използването на пространството.

Изборът на крайно-на-оборудване изисква анализиране на капиталовите разходи спрямо дългосрочните-оперативни спестявания. Снабдяване с машини директно от задграничен доставчик като a робот за палетизиране Китайпроизводителят предлага значителни първоначални капиталови предимства, при условие че мениджърите на завода оценят общите разходи за{0}}жизнен цикъл.

Разбивка на общата цена на притежание (TCO).

Цялостната оценка на капитала надхвърля първоначалната покупна цена на машината. Инсталационните инженери трябва да балансират разходите за хардуер спрямо инсталацията, поддръжката и изискванията за комунални услуги.

1. Първоначална покупка на оборудване:Сравняването на задграничните производствени разходи с местните алтернативи често разкрива 30% до 50% спестявания на структурни механични компоненти, релси за совалки и конвейерни легла.
2. Инженерни такси за персонализирано оформление:Вземете предвид персонализираните дизайни на CAD оформление и корекциите на програмирането на PLC, необходими за справяне с не-стандартните движения на совалката или времето за-люпване на стената.
3. Консумация на комунални услуги:Електрическите серво{0}}задвижвани рамена консумират драстично по-малко енергия от пневматичните-тежки конвенционални машини, намалявайки месечните сметки за електроенергия.

Сравнение на капиталовите разходи

Таблицата по-долу очертава приблизителни диапазони на разходите и показатели за автоматизиране на една високо-линия за преобразуване на гофриран картон въз основа на сложността на конфигурацията.

При заявка на aпалетизиращ робот ценаоценка от доставчици на оборудване, мениджърите на завода трябва да гарантират, че офертите включват всички второстепенни компоненти-като предпазни светлинни завеси, анкери за пода на релсата на совалката, End-of-Arm Tooling (EOAT) и отдалечени комуникационни модули за PLC.

Боравенето с пакети от гофрирана хартия изисква персонализиран End{0}}of-Arm Tooling (EOAT). За разлика от твърдите пластмасови щайги или твърдите дървени кутии, вълнообразните листове, щанцованите-заготовки и сгънатите кашони имат променливи повърхности, пропускливост на въздух и разхлабени ленти.

Вакуумни гъбени матрични грайфери

Конфигурациите-базирани на EOAT използват вакуумни помпи с висок-поток, нисък-сдвоени с меки дунапренови гъбени подложки вместо традиционните гумени вендузи.

• Повърхностна адаптация:Пяната се приспособява към неравни повърхности, отворени горни капаци и канали за свързване на снопове, без да губи целостта на уплътнението.
• Компенсация на порьозността:Вакуумните вентилатори с голям-обем преодоляват високата порьозност на хартията в ниско{1}}GSM рециклирани гофрирани подложки.

Механични долни-опорни вилици

За незавързани снопове или тежки щанцовани-изрязани листове, склонни към изплъзване, механичните долни-поддържащи пръсти се плъзгат под гофрирания товар преди повдигане.

• Нулева повърхностна повреда:Елиминира белези от разкъсване на горната-линия, причинени от интензивен вакуумен натиск върху тънко набраздяване (като E-назъбено или F-назъбено микро-велпапе).
• Висока сигурност на полезен товар:Осигурява надеждна физическа опора по време на бързо,-завъртане на ръката на робота с голямо ускорение през широки радиуси на движение.

Ако вашата фабрика работи в тесни физически ограничения, следвайте този-по-работен процес на проектиране на оформлението стъпка по стъпка, за да оцените осъществимостта, преди да поискате предложения за оборудване.

Стъпка 1: Установете точни архитектурни параметри

Начертайте физическите граници на вашата зона надолу по течението с помощта на 3D лазерни скенери или високо-прецизни инструменти за измерване на разстояние:

• Измерете точните свободни височини под надземни водопроводни тръби, електрически табла и покривни ферми.
• Намерете всеки структурен бетонен стълб в рамките на 15 метра от изхода на вашата преобразуваща линия.
• Маркирайте основните транзитни коридори за камиони и осигурете минимум 2,5 метра свободно пространство за движение на мотокари.

Стъпка 2: Изчислете пиковите скорости на линията и ограниченията на полезния товар

Определете максималната механична мощност на вашата машина за преобразуване нагоре по веригата:

• Изчислете пиковите производствени скорости на пакети (напр. 20 пакета в минута).
• Изчислете максималното тегло на пакета и максималната целева височина на стека (включително височината на палета).
• Изберете aпалетизиращи роботизирани ръцемодел с рейтинг на полезен товар, който покрива както най-тежкото тегло на пакета, така и общото тегло на комплекта за захващане EOAT взети заедно.

Стъпка 3: Определете хоризонтални и вертикални транзитни маршрути

Идентифицирайте недостатъчно използвани фабрични зони, които могат да служат като вторични етапни или транзитни зони:

• Оценете външните стени, където моторизирана совалка може да транспортира завършени палети на открито или в съседен залив.
• Проверете дали вертикалното пространство над главата позволява повдигнат конвейерен мост за пакети.
• Оценете дали автоматизиран асансьор може да прехвърли завършени купчини до второ ниво на пода или док за зареждане.

Стъпка 4: Конфигуриране на безопасни граници и сензорни блокировки

Спестяващата място автоматизация изисква тясна интеграция на предпазни устройства, за да отговаря на международните кодекси за индустриална безопасност (ISO 10218-2 / ANSI/RIA R15.06):

• Заменете физическата мрежеста ограда по периметъра с лазерни скенери за безопасност с двойна-зона, където трафикът е слаб.
• Инсталирайте предпазни светлинни завеси с вградени-функции за заглушаване на отворите за разтоварване на палети, за да позволите автоматизиран транзит на совалка, като същевременно спирате влизането на хора.
• Интегрирайте блокировки за аварийно спиране-на ниво хардуер между главната линия за преобразуване, централния PLC, задвижванията на совалката и автоматичните врати.

1, Може ли роботизираща система за палетизиране да работи ефективно в неотопляема или външна среда?

да Докато шарнирното рамо и деликатните контролни шкафове на PLC трябва да останат в среда с контролирана-температура или покрита среда, зоната за разтоварване може да бъде на открито. Използването на моторизирани совалкови автомобили, преминаващи през пневматични климатични врати, позволява стекът с палети да бъде преместен на открито в покрити товарни площадки веднага след завършване.

2, Каква поддръжка е необходима за релси за трансфер на совалки, вградени във фабричните етажи?

Совалковите релси изискват лесна, рутинна поддръжка: поддържане на жлебовете на релсите чисти от гофриран прах, остатъци от хартия и остатъци от ленти с помощта на сгъстен въздух или промишлено вакуумиране. Задвижващите вериги и модулите-зъбна рейка и-пиньон трябва да се проверяват и смазват ежемесечно.

3, Как се настройват системите, когато размерите на кутията се променят често?

Съвременните системи използват софтуер за-управление на интелигентни рецепти в рамките на HMI (интерфейс човек-машина). При промяна на производствените цикли на машината за залепване на флексо папки, операторът избира новите размери на кутията и шарката на слоя от менюто на сензорния екран. Системата за управление автоматично изчислява ревизираните позиции за бране, спиранията за индексиране на совалката и ограниченията на височината на стека за секунди без ръчни настройки на инструмента.

За да оцените опциите за оформление на вашето съоръжение, свържете се с нашия инженерен екип днес с размерите на вашата инсталация, спецификациите на линията за преобразуване и целевите нива на производителност. Нашият технически екип ще генерира персонализиран 2D/3D CAD чертеж на оформление и пълен доклад за техническа осъществимост за вашето съоръжение.

Свържете се сега