Cum sistemele de paletizare robotizate flexibile se potrivesc cu amenajări mici sau neregulate ale plantelor cu casete

Flexibilitatea în designul aspectului permite operațiunilor moderne de ambalare să instaleze un-debit maresisteme robotizate de paletizareîn interiorul amprentelor de fabrică compacte, pe mai multe-niveluri sau cu formă neregulată, fără a dărâma ziduri sau a suferi reconstrucție civilă costisitoare. Prin combinarea brațelor articulate modulare, a vagoanelor de transfer cu navetă pentru sarcini grele-și ridicătoare verticale integrate, fabricile de cutii pot automatiza stivuirea la capăt-{-din aval chiar și atunci când celula principală de paletizare este izolată de depozit sau situată în apropierea curților exterioare.

Liniile de conversie a cutiei ondulate-cum ar fi lipitoarele Flexo Folder Gluers (FFG) și dispozitivele de tăiere cu matriță rotativă (RDC)-generează pachete finite la viteze liniare mari. În mod tradițional, automatizarea în aval a necesitat plăcuțe de beton expansive pentru a găzdui portaluri mecanice masive, role gravitaționale lungi și garduri de siguranță cu perimetru larg. Pentru fabricile vechi de cutii construite cu zeci de ani în urmă, spațiul de podea rămâne cel mai mare blocaj pentru modernizarea operațiunilor.

Managerii fabricii se confruntă în mod obișnuit cu trei blocaje structurale atunci când evaluează automatizarea:

• Aspecte inflexibile ale stâlpilor:Coloanele de susținere plasate la intervale scurte împiedică trecerea-dreaptă a transportoarelor către depozit.
• Coridoare de tranzit ciupit:Stivuitoarele nu pot manevra în siguranță în apropierea ieșirii mașinilor de conversie-de mare viteză din cauza coridoarelor înguste.
• Proprietăți imobiliare în aer liber inutilizabile:Spațiul secundar de scenă există în afara zidurilor fizice ale fabricii, dar vremea extremă și schimbările de temperatură fac riscantă amplasarea electronicelor sensibile în aer liber.

Implementarea unui modularrobot industrial de paletizare rezolvă aceste limitări spațiale prin separarea fazei-de primire a pachetului de faza finală-de descărcare a paleților. În loc să forțeze un flux rigid și liniar de la lipitul de pliere la stivuitor, celulele robotizate moderne articulate permit echipelor de ingineri să redirecționeze mănunchiuri ondulate în jurul coloanelor structurale, prin deschideri înguste de perete sau până la mezaninele înalte.

Pentru a înțelege modul în care componentele flexibile de manipulare a materialelor rezolvă limitele-spațiului de podea, luați în considerare o instalare proiectată pentru un furnizor de ambalaje-medii din carton ondulat situat în Santiago, Chile.

Gâtul de sticlă operațional

Clientul a operat o linie de conversie flexo-de mare viteză în interiorul unei instalații urbane cu limite structurale severe. Mașina lor de transformare a produs până la 10.000 de cutii de carton ondulat pe oră. Cu toate acestea, distanța fizică dintre ieșirea dispozitivului de lipit și peretele structural de delimitare a fabricii a fost de exact 4,2 metri. În spatele acestui perete exterior se întindea o curte de încărcare-în aer liber, acoperită, folosită pentru a pune încărcăturile finite pe camioanele cu platformă.

Vânzătorii tradiționali de--mașini de sfârșit de linie au citat propuneri de amenajare care necesită un spațiu liber minim de 8 metri, ceea ce ar fi forțat clientul să demoleze stâlpii de susținere structurală sau să micșoreze lungimea liniei lor principale-de fabricare a casetei. Fabrica s-a bazat pe șase lucrători pe schimb care ridicau și stivuiesc manual pachete grele de carton ondulat. Acestpaletizare manuală vs robotdinamica a creat întârzieri severe de producție, oboseală ridicată a lucrătorilor în lunile de vârf de vară și căderi frecvente de pachete care au distrus plăcile exterioare.

Soluția de inginerie

În loc să modifice infrastructura clădirii, a fost conceput un sistem integrat folosind trei componente de bază:

1. Un braț articulat de-densitate mare:Un compact cu 4 axebraț robot de paletizarecu o rază de acțiune de 3,1-metri a fost ancorat în zona interioară de 4,2-metri. A fost montată o pinza cu aspirare cu vid cu mai multe zone pentru a manipula atât pachetele de carton ondulat, cât și foile cu capac superior complet.
2. Mașină automată de transfer de perete transversal-:Un cărucior de transfer acționat de motor-care rulează pe șinele de podea încorporate a fost poziționat direct sub zona de paletizare a robotului.
3. Blocare pneumatică perete-trapă:În peretele industrial a fost tăiată o ușă de rezistență grea, izolată, conectată direct la sistemul principal de controler logic programabil (PLC).

Execuția sistemului și fluxul operațional

În cadrul fluxului de lucru reproiectat, pachetele de carton ondulat primite călătoresc de pe linia de conversie direct în celula interioară compactă. Thepaletizator de casebrațul preia pachetele primite și construiește încărcături de paleți structurate, interblocate deasupra vagonului de navetă care așteaptă în interiorul zonei interioare.

Odată ce o încărcătură atinge înălțimea maximă a stivei, sistemul execută o secvență automată:

1. PLC-ul principal verifică dacă pista exterioară este liberă folosind senzori optici fotoelectrici.
2. Ușa pneumatică-trapei de perete se ridică vertical.
3. Mașina navetă motorizată de sarcină grea-călătorește orizontal de-a lungul șinei de podea, deplasând paletul finalizat de 1.200 kg prin trapa de perete în curtea exterioară.
4. Operatorul de stivuitor exterior preia sarcina de paleți direct de pe șinele navetei, fără a intra vreodată în podeaua interioară de producție.
5. Vagonul navetă se întoarce înăuntru, ușa de vreme se închide și ciclul se repetă fără a întrerupe linia de conversie.

Rezultate financiare și operaționale măsurate

Prin implementarea acestui design ingineresc adaptat la spațiu-, uzina Santiago a obținut îmbunătățiri operaționale imediate:

• Zero etaj-costuri de extindere a spațiului:Fabrica a evitat costurile de extindere structurală estimate la 180.000 USD.
• Realocarea forței de muncă:Șase stivuitoare manuale au fost recalificate ca operatori de mașini și tehnicieni de control al calității în alte secțiuni ale fabricii.
• Creșterea debitului:Producția a crescut cu 32% deoarece linia de conversie nu mai rulează la viteze reduse pentru a se adapta limitelor de ridicare manuală.
• Recuperare rapidă a capitalului:Luând în considerare cheltuielile totale de achiziție de echipamente, transport și punere în funcțiune, perioada de rambursare calculată a fost realizată în mai puțin de 14 luni.

Obținerea flexibilității aspectului necesită combinarea modulelor hardware specializate de sfârșit-de-linie. În loc să trateze celula ca pe o piesă statică de mașină, inginerii de ambalare tratează aceste componente ca niște blocuri de construcție.

Vagoane de transfer cu navetă grele-(transportatoare pe șină cu platformă)

Mașinile navetă acționează ca punte orizontală între zonele izolate ale fabricii. Montate pe șine de oțel cu profil joase-încastrate la nivel cu podeaua de beton, aceste platforme motorizate mută paleții încărcați de-a lungul căilor specificate.

• Distanțe de călătorie liniare:De la 3 metri la peste 50 de metri peste etajele fabricii.
• Sisteme de acționare:Motoare electrice cu acționare cu frecvență variabilă (VFD) cuplate cu transmisii cu cremalieră-și-pinion sau cu lanț-pentru sarcini grele pentru accelerare și decelerare lină, prevenind prăbușirea stivei.
• Integrarea siguranței:Barele de protecție laser 2D integrate opresc automat mișcarea dacă un muncitor, un camion de mână sau resturi intră pe calea ferată.

Sisteme de ascensoare verticale și ascensoare hidraulice

Când spațiul orizontal al podelei este epuizat, spațiul vertical oferă o alternativă eficientă. Ridicatoarele verticale integrate transportă pachete individuale sau încărcături complete construite între nivelurile ridicate ale podelei.

• Transferuri de la-la-etaj superior:Transportați încărcăturile finisate din carton ondulat construite pe un etaj-la parter până la un etaj secundar sau un doc de încărcare ridicat.
• Coridoarele aeriene de transport:Ridicați pachetele finite la 4 metri deasupra podelei fabricii, transportându-le deasupra culoarelor principale de tranzit și aruncându-le direct într-o telecomandăpaletizator de casestatie de lucru.

Transportoare de alimentare cu navete modulare

Pentru a alimenta pachetele de carton ondulat în spații înguste, transportoarele modulare cu acumulare de presiune zero{0}}poate întoarce colțuri de 90 de grade sau de 180 de grade în raze extrem de strânse.

• Transferuri-de tip pop-în unghi drept:Utilizați curele pneumatice sau ridicători cu lanț pentru a redirecționa traficul de mănunchi fără a fi nevoie de transportoare curbe lungi și măturate.
• Transportoare cu lamele înclinate:Ridicați treptat pachetele primite peste alte echipamente de producție pentru a maximiza utilizarea spațiului.

Selectarea echipamentelor de sfârșit-de-linie necesită analizarea cheltuielilor de capital în raport cu economiile operaționale-pe termen lung. Aprovizionarea cu utilaje direct de la un furnizor de peste mări, cum ar fi a robot de paletizare Chinaproducătorul oferă avantaje semnificative de capital inițial, cu condiția ca managerii fabricii să evalueze costurile totale-ciclului de viață.

Defalcarea costului total de proprietate (TCO).

O evaluare cuprinzătoare a capitalului depășește prețul inițial de achiziție a utilajelor. Inginerii fabricii ar trebui să echilibreze costurile hardware cu cerințele de instalare, întreținere și utilitate.

1. Achiziția inițială a echipamentului:Compararea costurilor de producție în străinătate cu alternativele interne dezvăluie adesea o economie de 30% până la 50% la componentele mecanice structurale, șinele navetei și paturile transportoare.
2. Taxe de inginerie a aspectului personalizat:Luați în considerare modelele de layout CAD personalizate și ajustările de programare PLC necesare pentru a gestiona mișcările navetei ne-standard sau sincronizarea trapei de perete-.
3. Consum de utilitate:Brațele electrice servo-consumă mult mai puțină energie decât mașinile clasice-pneumatice grele, reducând facturile lunare de energie.

Comparația cheltuielilor de capital

Tabelul de mai jos prezintă intervalele de cost aproximative și valorile pentru automatizarea unei singure linii de conversie-de mare viteză a cartonului ondulat pe baza complexității configurației.

La solicitarea unuiPret robot de paletizareestimare de la furnizorii de echipamente, managerii fabricii trebuie să se asigure că ofertele includ toate componentele secundare-cum ar fi perdelele luminoase de siguranță, ancorele de podea a șinei navetei, EOAT (End-of-Arm Tooling) și modulele de comunicație PLC la distanță.

Manipularea pachetelor de hârtie ondulată necesită unelte adaptate la capăt-de-braț (EOAT). Spre deosebire de lăzile rigide din plastic sau cutiile rigide din lemn, foile ondulate, matrițele-decupate și cutiile de carton pliate prezintă suprafețe variabile, permeabilitate la aer și curele libere.

Prindere cu matrice cu burete cu vid

Configurațiile EOAT bazate pe-vacuum folosesc pompe de vid-înalte, scăzute-combinate cu plăcuțe din burete din spumă moale, mai degrabă decât ventuze tradiționale din cauciuc.

• Adaptare la suprafață:Spuma se conformează suprafețelor neuniforme, clapelor superioare deschise și canalele de legare a fasciculului fără a pierde integritatea etanșării.
• Compensarea porozității:Suflantele cu vid cu volum mare-depășesc porozitatea ridicată a hârtiei în căptușelile ondulate reciclate-GSM scăzut.

Furci de sprijin-inferioare mecanice

Pentru mănunchiuri nelegate sau foi grele tăiate cu matriță-supuse să alunece, degetele de sprijin mecanice de la fund-glisează sub încărcătura ondulată înainte de ridicare.

• Zero daune de suprafață:Elimină urmele-de ruptură ale căptușelii superioare cauzate de presiunea intensă a vidului asupra canelurilor subțiri (cum ar fi canelura E-sau micro-canelul F-carton ondulat).
• Securitate ridicată a sarcinii utile:Oferă suport fizic de încredere în timpul oscilațiilor rapide, cu{0}}accelerație ridicată ale brațului robotului pe raze mari de deplasare.

Dacă fabrica dvs. funcționează în limite fizice strânse, urmați acest flux de lucru de proiectare a aspectului pas{0}}cu-pas pentru a evalua fezabilitatea înainte de a solicita propuneri de echipamente.

Pasul 1: Stabiliți parametrii arhitecturali precisi

Cartografiați limitele fizice ale zonei dvs. din aval utilizând scanere laser 3D sau instrumente de măsurare a distanței de mare-precizie:

• Măsurați înălțimile exacte de spațiu liber sub țevile aeriene de apă, tăvile electrice și fermele de acoperiș.
• Localizați fiecare stâlp structural de beton pe o rază de 15 metri de ieșirea liniei de transformare.
• Marcați coridoarele principale de tranzit pentru camioane și asigurați un spațiu liber de minim 2,5 metri pentru traficul cu stivuitoare.

Pasul 2: Calculați vitezele de vârf ale liniei și limitele de sarcină utilă

Determinați puterea mecanică maximă a utilajului dvs. de conversie din amonte:

• Calculați ratele maxime de producție a pachetelor (de exemplu, 20 de pachete pe minut).
• Calculați greutatea maximă a pachetului și înălțimea maximă a stivei țintă (inclusiv înălțimea paletului).
• Selectați apaletizarea bratelor robotuluimodel cu o sarcină utilă care acoperă atât greutatea cea mai mare a pachetului, cât și greutatea totală a ansamblului de prindere EOAT combinat.

Pasul 3: Determinați rutele de tranzit orizontale și verticale

Identificați zonele de fabrică subutilizate care pot servi ca zone secundare de ședință sau de tranzit:

• Evaluați pereții exteriori în care o mașină de transport motorizată ar putea transporta paleți finalizați în aer liber sau într-un golf adiacent.
• Verificați dacă spațiul vertical deasupra capului permite un pod transportor de mănunchiuri ridicat.
• Evaluați dacă un lift automat poate transfera stivele finalizate la un nivel secundar sau la un doc de încărcare.

Pasul 4: Configurați limitele de siguranță și blocările senzorilor

Automatizarea care economisește spațiu- necesită o integrare strânsă a dispozitivelor de siguranță pentru a respecta codurile internaționale de siguranță industrială (ISO 10218-2 / ANSI/RIA R15.06):

• Înlocuiți gardurile perimetrale cu plasă fizică cu scanere cu laser cu două-zone, unde traficul pietonal este ușor.
• Instalați perdele luminoase de siguranță cu funcții de dezactivare-încorporate la porturile de descărcare a paleților pentru a permite tranzitul automatizat al navetei în timp ce opriți intrarea oamenilor.
• Integrați dispozitive de blocare de oprire de urgență la nivel-hardware între linia principală de conversie, PLC-ul central, unitățile de mașini cu navetă și ușile automate.

1, Un sistem robot de paletizare poate funcționa eficient în medii neîncălzite sau în aer liber?

Da. În timp ce brațul articulat și dulapurile de control PLC delicate ar trebui să rămână într-un mediu cu temperatură controlată sau acoperită, zona de descărcare poate fi în aer liber. Folosirea mașinilor cu navetă motorizate care trec prin uși pneumatice de vreme permite ca stiva de paleți să fie mutată în aer liber în curți acoperite de încărcare imediat după finalizare.

2, Ce întreținere este necesară pentru șinele de transfer al navetei încorporate în podelele fabricii?

Căile navetei necesită întreținere simplă, de rutină: menținerea șanțurilor șinei curate de praf ondulat, resturi de hârtie și resturi de curele folosind aer comprimat sau aspirare industrială. Lanțurile de transmisie și ansamblurile de cremalieră-și-pinion trebuie inspectate și lubrifiate lunar.

3, Cum se ajustează sistemele când dimensiunile cutiei se schimbă frecvent?

Sistemele moderne utilizează un software inteligent de gestionare-rețetelor în cadrul HMI (Interfață Uman-Mașină). Atunci când se schimbă ciclurile de producție pe lipitorul flexo, operatorul selectează noile dimensiuni ale casetei și modelul de straturi dintr-un meniu cu ecran tactil. Sistemul de control calculează automat pozițiile de ridicare revizuite, opririle de indexare a navetei și limitele de înălțime a stivei în câteva secunde, fără ajustări manuale ale sculei.

Pentru a evalua opțiunile de amenajare a unității dvs., contactați astăzi echipa noastră de ingineri cu dimensiunile instalației dvs., conversia specificațiilor liniei și ratele de producție vizate. Echipa noastră tehnică va genera un desen CAD 2D/3D personalizat și un raport complet de fezabilitate tehnică pentru instalația dumneavoastră.

Contactați acum