Integrare de paletizare pe mai multe-niveluri: mutarea cutiilor stivuite pe podele cu sisteme de ridicare și robotică

Instalaresisteme robotizate de paletizareîn structurile de fabrică cu mai multe-etaje, permit instalațiilor de-volum mare de ambalare din carton ondulat să transporte mărfuri finite pe verticală între liniile de conversie și docurile de încărcare ridicate, utilizând ridicători hidraulici sincronizați, transportoare verticale continue și vagoane de transfer cu motor-. Conectând utilajele de transformare-parterului direct la platformele de etaj al doilea-prin puțuri verticale integrate ale liftului, inginerii de fabrică pot automatiza stivuirea-de-la capătul liniilor fără a sacrifica suprafața valoroasă a podelei primare sau a modifica infrastructura depozitului existent.

Operațiunile de conversie a cartonului ondulat din regiunile industriale dens populate funcționează frecvent în facilități cu mai multe-etaje, din cauza amprentei limitate imobiliare. În aceste fabrici, echipamentele grele de conversie-cum ar fi imprimantele flexo și mașinile de tăiat cu matriță-sunt de obicei poziționate la parter pentru a absorbi vibrațiile și sarcina structurală. În schimb, depozitele de materii prime, curțile de depozitare sau spațiile pentru camioane se găsesc adesea pe etaje secundare înalte sau pe platforme de încărcare ridicate.

Mutarea pachetelor grele de carton ondulat sau a stivelor de paleți finalizate pe cote verticale prezintă provocări mecanice distincte:

• Gâturile de sticlă ale puțului liftului:Lifturile standard de marfă necesită intrare manuală a operatorului, cicluri lente ale ușilor și încărcare continuă cu stivuitoare, creând congestionare severă în aval pentru liniile de-viteză mare.
• Pericole privind stabilitatea verticală:Transportul pachetelor de carton ondulat liber sau încărcăturilor înalte paletizate pe verticală riscă alunecarea pachetului, deformarea plăcii sau prăbușirea stivei dacă curbele de accelerație nu sunt controlate cu precizie.
• Limitele de sarcină utilă structurală:Mezaninurile și plăcile superioare ale podelei din beton impun limitări stricte de greutate pe metru pătrat, necesitând o distribuție atentă a echipamentelor mecanice grele.

Integrarea unuirobot industrial de paletizare cu mecanisme de ridicare verticale dedicate elimină aceste puncte de frecare logistică. În loc să se bazeze pe transportul manual cu stivuitoare sau pe lifturile lente, integrarea verticală automată stabilește un flux continuu, închis-între etajele de producție.

Pentru a evalua modul în care elevația verticală automată rezolvă constrângerile logistice pe mai multe-etaje, luați în considerare o instalație proiectată pentru un producător de cutii de carton ondulat care operează în Ho Chi Minh City, Vietnam.

Gâtul de sticlă operațional

Clientul a exploatat o fabrică de ambalare pe mai multe-niveluri care producea cutii de transport exterior grele cu perete dublu-pentru producătorii de electrocasnice. Linia principală de conversie a instalației-un lipit flexo de viteză mare-funcționând la 14.000 de coli pe oră-a fost ancorată la parter. Cu toate acestea, din cauza limitelor amplasamentului urban, principalul port de încărcare a containerelor de transport al fabricii era situat la etajul doi, la 5,8 metri deasupra liniei de producție.

Inițial, instalația se baza pe două lifturi manuale și patru lucrători dedicați la manipularea materialelor pe schimb. Pe măsură ce pachetele finisate de carton ondulat au ieșit din lipitor, muncitorii le-au încărcat manual în camioanele de mână, le-au transportat cu roți în liftul de marfă, au urcat la etajul al doilea și au stivuit manual cutiile pe paleți lângă docul de încărcare.

Acest proces a generat datorii operaționale severe:

• Restricția debitului:Timpii de așteptare ale liftului de marfă au cauzat opriri frecvente ale liniilor de producție, deoarece zona de ieșire de la parter{0}}a atins capacitatea maximă de stocare în câteva minute.
• Cheltuieli generale de muncă ridicate:Operarea procesului de manipulare manuală verticală a necesitat opt ​​lucrători pe două schimburi, suportând sarcini mari de muncă și răni frecvente legate de oboseală-.
• Deteriorarea produsului:Manipularea manuală a pachetelor grele de-perete dublu a condus la rate-de strivire la margini ridicate, ceea ce a dus la o rată de deșeuri de 3,5% din plăcile exterioare deteriorate.

Soluția de inginerie

Pentru a rezolva blocajul de transport vertical fără a întreprinde demolări structurale majore, a fost proiectat un ascensor vertical integrat și o celulă de stivuire robotizată utilizând trei sisteme de bază:

1. Celulă de stivuire-la parter:O sarcină grea{0}paletizarea bratelor robotuluiunitatea cu o capacitate de încărcare utilă de 210 kg a fost instalată la ieșirea dispozitivului de lipit flexo de la parter. Echipat cu o clemă mecanică de prindere cu două-zone, brațul construiește încărcături de paleți interblocate direct pe un pat integrat-pentru rulare grele.
2. Elevator vertical continuu de sarcină grea-(CVE):A fost instalat un palan vertical de marfă închis, acționat cu motor-adiacent celulei robotizate, care trece printr-o penetrare a podelei armată de 2,2 mx 2,2 m tăiată în placa de beton de la al doilea-etaj.
3. Pista de transfer al navetei de la-nivel superior:La etajul al doilea a fost instalată o pistă de 12-metri a mașinilor cu navetă cu motor, care merge de la portul de descărcare a liftului direct la zona de depozitare pentru încărcarea containerelor.

Execuția sistemului și fluxul operațional

În cadrul fluxului de lucru reproiectat cu mai multe-etaje, pachetele de carton ondulat finite ies din lipitorul de foldere și intră în celula robot-de la parter. Brațul articulat primește pachetele, execută calcule ale modelului de straturi și construiește o stivă de paleți de 1,8-metri înălțime.

Odată ce încărcarea paletului este finalizată, secvența automată decurge după cum urmează:

1. PLC-ul central verifică prin intermediul senzorilor fotoelectrici dacă căruciorul vertical al ascensorului este staționar și aliniat la nivelul solului.
2. Transportoarele cu lanț motorizate transferă paleta finalizată de 1.100 kg orizontal în căruciorul ascensorului.
3. Clemele pneumatice grele-blochează paletul pe loc în interiorul căruciorului pentru a preveni mișcarea în timpul deplasării verticale.
4. Palanul cu acţionare cu frecvenţă variabilă (VFD)-ridică sarcina cu 5,8 metri pe verticală până la etajul al doilea, cu o viteză lină de deplasare de 0,8 metri pe secundă.
5. La atingerea etajului al doilea, ușile de siguranță ale liftului se deschid, iar un transportor cu role integrat descarcă paletul pe vagonul superior al navetei.
6. Vagonul cu navetă livrează încărcătura de paleți la docul de încărcare a containerelor desemnat, unde un singur operator de stivuitor o plasează direct în containerele de transport.

Rezultate financiare și operaționale măsurate

Prin implementarea acestei strategii de automatizare verticală adaptată la spațiu-, unitatea din Ho Chi Minh City și-a transformat operațiunile din aval:

• Balanța completă a liniilor:Lipitorul flexo a atins un timp de funcționare de 98%, eliminând complet pauzele de ieșire din aval.
• Redirecționarea forței de muncă:Toți cei opt lucrători manuali de transport au fost reatribuiți în funcții de-valori mai mari de operare a mașinilor și de control al calității.
• Reducere resturi:Daunele produsului cauzate de manipularea manuală au scăzut de la 3,5% la sub 0,1%.
• Recuperare rapidă a investițiilor:Luând în considerare achiziția completă de mașini, transportul maritim, carotarea pardoselii structurale și punerea în funcțiune, perioada de rambursare calculată a fost realizată în 13,5 luni.

Obținerea unei automatizări perfecte cu mai multe-etaje necesită selectarea feroneriei de ridicare verticală capabilă să suporte sarcini structurale mari, menținând în același timp alinierea precisă cu șinele transportoare orizontale.

Lifturi verticale alternative (RVLs)

Ascensoarele verticale alternative utilizează coloane de ghidare-pentru sarcini grele asociate cu palanele cu lanț sau sârmă-acționate cu motor. Acestea mută încărcături de paleți sau grupează loturi în sus și în jos între opritoarele fixe de podea într-o mișcare în două-direcții.

• Capacitate de sarcină utilă:Configurațiile standard suportă sarcini de la 500 kg la peste 2.500 kg per cărucior.
• Precizie de nivelare:Comutatoarele de proximitate și senzorii de distanță cu laser asigură alinierea-la nivelului podelei cu ±2 mm, permițând transferuri fluide ale paleților fără șocuri mecanice.
• Incinte structurale:Complet închis cu plasă de oțel sau carcasă din tablă echipată cu uși de blocare de siguranță pentru a preveni accesul operatorului în timpul mișcării verticale.

Transportoare verticale continue (CVC)

Pentru operațiuni cu debit ultra-înalt{-în care ascensoarele cu piston creează întârzieri de sincronizare, transportoarele verticale continue utilizează o serie de platforme atașate la lanțuri de transmisie grele-în bucle continue.

• Debit constant:Capabil să ridice până la 30 de pachete individuale sau paleți mici pe minut într-un flux ascendent continuu.
• Amprentă compactă:Necesită o suprafață semnificativ mai mică decât transportoarele cu bandă înclinată sau sistemele cu rampă lungă.
• Flux unidirecțional:Ideal pentru căile de transport dedicate de jos-la-sus-la-de sus.

Manipularea pachetelor grele din carton ondulat sau a carcasei de expediere exterioare de-dimensiuni variabile la viteze mari necesită instrumente specializate de sfârșit-de-braț (EOAT). Brațul robotizat trebuie să asigure ferm sarcina utilă pentru a preveni deplasarea în timpul ciclurilor rapide de accelerare și decelerare.

Cleme de prindere pneumatice cu două-zone

Clemele pneumatice de prindere folosesc plăci laterale paralele pentru a aplica o presiune laterală controlată împotriva marginilor exterioare ale pachetelor ondulate sau ale încărcăturilor de carcasă.

• Supape de presiune proporțională:Permiteți operatorilor să ajusteze forța de strângere în funcție de gradul plăcii (de exemplu, presiune mai mică pentru cutiile cu caneluri E-ușoare; presiune mai mare pentru carcasele de transport cu perete dublu-grei) pentru a elimina urmele de strivire.
• Clapele de sprijin-inferioare:Degetele de sprijin pneumatice se extind sub sarcină pentru a oferi un sprijin vertical pozitiv în timpul-rotirii brațului cu viteză mare.

Dispozitive de prindere cu matrice de vid cu debit mare-

Dispozitivele de prindere cu matrice de burete de vid utilizează o gamă densă de orificii de aspirație-supape de reținere susținute de suflante de vid-de putere mare.

• Versatilitatea modelului:Se ocupă de cutii individuale, de straturi de pachete complete sau de foi ondulate-superioare, fără a schimba sculele mecanice.
• Supape cu auto-etanșare:Porturile de aspirație neacoperite se închid automat, menținând presiunea completă a vidului pe porțiunea tamponului de spumă care face contact cu suprafața ondulată.

Investiția în automatizarea pe mai multe-niveluri necesită echilibrarea cheltuielilor de capital inițiale cu economiile operaționale pe termen lung. Aprovizionarea cu hardware specializat-cum ar fi apaletizator de casesau ridicare verticală-grea-de la un stabilitrobot de paletizare Chinaproducătorul oferă eficiență semnificativă a costurilor, cu condiția ca managerii fabricii să efectueze o evaluare amănunțită a costului total de proprietate (TCO).

Comparații ale valorii financiare după aspectul sistemului

Tabelul de mai jos oferă referințe comparative de investiții și performanță pentru automatizarea operațiunilor de ambalare pe verticală și cu mai multe-etaje-de-de ambalare.

La evaluarea unuiPret robot de paletizarela propunerea furnizorilor de echipamente din străinătate, inginerii de fabrică trebuie să verifice dacă oferta acoperă toate componentele secundare de integrare-inclusiv carcasele puțului vertical al liftului, pătrunderea podelei, porțile de siguranță interblocate, vagoanele de transfer de la nivel superior-și hardware-ul de comunicație PLC la distanță.

Pentru a integra cu succes hardware-ul de elevație verticală cu echipamentele robotizate de stivuire din aval, echipele de ingineri ar trebui să urmeze un proces de evaluare structurat în patru-etape.

Pasul 1: Efectuați analize structurale și de încărcare a podelei

Înainte de a instala echipamente mecanice grele pe etajele secundare sau de a tăia pătrunderea podelei pentru puțurile de lift, consultați un inginer structural certificat:

• Verificați dacă plăcile de beton-superioare ale podelei pot suporta sarcini dinamice de la vagoane de navetă încărcate și paleți stivuiți (de obicei, 1.500 kg/m² minim).
• Identificați grinzile structurale ale podelei și cablurile de tensionare înainte de a carota deschiderile de podea pentru puțurile verticale ale ascensorului.
• Asigurați-vă că spațiul liber deasupra capului la toate nivelurile respectă codurile locale de siguranță a mașinilor.

Pasul 2: Calculați cerințele de debit de masă verticală-

Determinați volumul total de material care necesită transport vertical la viteze maxime de producție:

• Calculați producția totală orară în pachete, cutii și încărcături de paleți finiți.
• Determinați dacă pachetele individuale trebuie ridicate înainte de stivuire sau dacă încărcăturile complete de paleți trebuie construite la parter înainte de ridicarea verticală.
• Selectați viteze de ridicare verticale și valori nominale de acționare a motorului liftului care depășesc ratele de producție de vârf cu o marjă de siguranță de minim 25%.

Pasul 3: Integrați arhitectura de control PLC și interblocările de siguranță

Sistemele automatizate pe mai multe-niveluri necesită sisteme de control unificate pentru a preveni coliziunile echipamentelor și blocajele de materiale în zonele izolate ale clădirii:

• Instalați un controler logic programabil (PLC) centralizat cu protocoale de comunicație Ethernet/IP sau PROFINET pentru a sincroniza brațul robotizat, căruciorul vertical de ridicare și vagoanele navete{0}}de nivel superior.
• Poziționați senzorii optici la fiecare limită de transfer pentru a verifica alinierea sarcinii înainte de a declanșa transportul orizontal sau vertical.
• Conectați butoanele fizice de oprire de urgență (E-Oprire) și perdelele luminoase de siguranță pe toate etajele la un singur releu principal de siguranță.

Pasul 4: Executați testarea de acceptare în fabrică (FAT) și punerea în funcțiune

Înainte de livrarea și instalarea finală, efectuați un test complet de acceptare în fabrică (FAT) la unitatea producătorului de echipamente:

• Testați întregul ciclu de funcționare utilizând cutii de carton ondulat-furnizate de client, verificând execuția modelului stratului, forța de strângere și stabilitatea stivei.
• Simulați aliniamentele de oprire verticală a ridicării, secvențele de transfer de sarcină și procedurile de recuperare a opririi de urgență în condiții de sarcină maximă.
• Verificați modulele de acces de diagnosticare PLC la distanță pentru a vă asigura că echipele de inginerie din afara-site-ului pot depana de la distanță sincronizarea software-ului după-instalare.

1, Este mai bine să stivuiți cutiile în paleți la parter sau să ridicați cutiile individuale pentru a le stivui la etajul superior?

Construirea de paleți completi la parter este în general preferată dacă evaluările structurale ale podelei de la nivelul superior permit. Stivuirea pardoselii-menține brațul robotic principal ancorat pe o fundație solidă din beton, reducând vibrațiile și stresul structural pe plăcile-superioare ale podelei. Cu toate acestea, dacă capacitățile de încărcare ale etajului superior sunt limitate, pachetele individuale pot fi ridicate printr-un transportor vertical ușor până la o celulă de stivuire la-nivel superior.

2, Ce mecanisme de siguranță împiedică ascensoarele verticale să cadă în timpul căderilor de curent?

Ascensoarele verticale industriale utilizează sisteme de siguranță mecanice redundante. Acestea includ frânele-electromagnetice montate-defecțiunilor-motor,-pene de prindere de siguranță de mare capacitate care se blochează mecanic pe șinele de ghidare în cazul pierderii tensiunii cablului și întrerupătoare de siguranță-interblocate hardware care împiedică mișcarea căruciorului dacă ușile sunt deschise.

3,Cum sunt întreținute de la distanță sistemele de paletizare robotizată cu mai multe etaje?

Sistemele moderne sunt echipate cu module de diagnosticare la distanță VPN securizate conectate la PLC-ul principal. În cazul în care apare o eroare de sincronizare sau o aliniere greșită a senzorului la un etaj superior sau în interiorul puțului liftului, inginerii se pot conecta în siguranță la sistem de la distanță, pot analiza starea I/O-în timp real, pot ajusta parametrii servomotorului și pot ghida tehnicienii locali de întreținere prin rezolvare fără a necesita vizite de service-la fața locului.

Amenajările fabricilor cu mai multe-etaje nu mai reprezintă o barieră de netrecut în calea modernizării liniilor de ambalare din aval. Prin conectarea brațelor robotizate-de înaltă performanță cu ascensoare verticale continue și navete de transfer motorizate, producătorii de ambalaje din carton ondulat pot automatiza complet manipularea materialelor pe mai multe niveluri, pot elimina blocajele de transport manual și pot crește semnificativ productivitatea totală a fabricii.

Pentru a evalua fezabilitatea aspectului instalației dvs. pe mai multe-niveluri, contactați astăzi echipa noastră de inginerie tehnică. Furnizați desenele arhitecturale ale fabricii dvs., înălțimile podelei-la-pardoselii, ratele de conversie ale liniilor de ieșire și specificațiile paleților ținți, iar echipa noastră va pregăti un desen personalizat de aspect CAD 2D/3D și o analiză completă de fezabilitate tehnică adaptată site-ului dvs.

Contactați acum