Hogyan illeszkednek a rugalmas robotraklapozó rendszerek kis vagy szabálytalan dobozos üzemelrendezésekhez

Az elrendezés rugalmassága lehetővé teszi a modern csomagolási műveletek számára, hogy nagy{0}}áteresztőképességet biztosítsanakraklapozó robotrendszerekkompakt, több-szintű vagy szabálytalan alakú gyári lábnyomokban falak lebontása vagy költséges polgári rekonstrukció nélkül. A moduláris csuklós karok, a nagy teherbírású transzferkocsik és az integrált függőleges emelők kombinálásával a dobozos üzemek automatizálhatják a sor végi--végi egymásra rakását, még akkor is, ha az elsődleges raklapozó cella el van szigetelve a raktártól, vagy kültéri állomások közelében található.

A hullámkartondoboz-átalakító sorok-mint például a Flexo Folder Gluers (FFG) és a Rotary Die Cutters (RDC)-kész kötegeket állítanak elő nagy lineáris sebességgel. Hagyományosan a downstream automatizáláshoz kiterjedt betonlapokra volt szükség a hatalmas mechanikus portálok, hosszú gravitációs görgők és széles kerületű biztonsági kerítések elhelyezéséhez. Az évtizedekkel ezelőtt épített örökölt dobozos üzemek esetében továbbra is az alapterület jelenti a legnagyobb szűk keresztmetszetet a műveletek modernizálásában.

Az üzemvezetők rutinszerűen három strukturális akadályba ütköznek az automatizálás értékelésekor:

• Rugalmatlan oszlopelrendezések:A rövid időközönként elhelyezett támasztóoszlopok megakadályozzák, hogy a szállítószalag egyenesen{0}}fusson a raktárba.
• Becsípődött tranzitfolyosók:A szűk vezetőfolyosók miatt a targoncák nem tudnak biztonságosan manőverezni a nagy sebességű{0}}átalakító gépek kilépőinek közelében.
• Használhatatlan kültéri ingatlanok:A másodlagos állomáshely a gyár fizikai falain kívül található, de a szélsőséges időjárási és hőmérsékleti ingadozások kockázatossá teszik az érzékeny elektronika szabadban történő elhelyezését.

Moduláris telepítéseipari raklapozó robot megoldja ezeket a térbeli korlátokat azáltal, hogy elválasztja a köteg{0}}fogadási fázist a végső raklap-kiürítési fázistól. Ahelyett, hogy merev, lineáris áramlást kényszerítenének a hajtogatott ragasztóról a targoncára, a modern csuklós robotcellák lehetővé teszik a mérnöki csapatok számára, hogy a hullámkarton kötegeket átirányítsák a szerkezeti oszlopok köré, keskeny falnyílásokon vagy megemelt mezzanine-ig.

Annak megértéséhez, hogy a rugalmas anyagmozgató alkatrészek hogyan oldják meg a padló{0}}területi korlátait, fontolja meg a chilei Santiago-ban található, közepes méretű,{1}}hullámkarton csomagolóanyag-szállító számára tervezett telepítést.

Az operatív szűk keresztmetszet

Az ügyfél egy nagy sebességű{0}}flexo átalakító vonalat üzemeltetett egy városi létesítményen belül, amely szigorú szerkezeti határokkal rendelkezik. Átalakító gépük akár 10 000 hullámkarton dobozt is gyártott óránként. A mapparagasztó kivezetése és a gyár szerkezeti határfala közötti fizikai távolság azonban pontosan 4,2 méter volt. A külső fal mögött egy nyitott-levegős, fedett rakodóudvar terült el, amelyen a kész rakományokat platós teherautókra rakták.

A hagyományos-végi-gépgyártók olyan elrendezési javaslatokat adtak elő, amelyek legalább 8 méteres távolságot követeltek meg, ami arra kényszerítette volna az ügyfelet, hogy lebontsa a szerkezeti tartóoszlopokat, vagy csökkentse az elsődleges doboz-gyártó vonal hosszát. Az üzem műszakonként hat munkásra támaszkodott, aki nehéz hullámkarton kötegeket emelt és rakott fel kézzel. Ezkézi vs robot raklapozásA dinamika súlyos gyártási késéseket, a munkások nagy fáradtságát a nyári csúcsidőszakokban, valamint a kötegek gyakori leesését okozta, ami tönkretette a külső béléslemezeket.

A mérnöki megoldás

Ahelyett, hogy az épület infrastruktúráját megváltoztatták volna, egy integrált rendszert terveztek, amely három alapvető elemet használ:

1. Nagy{0}}sűrűségű csuklós kar:Kompakt 4 tengelyesraklapozó robotkarA 3,1-méteres kinyúlással a 4,2-méteres beltéri zónában rögzítették. Egy többzónás vákuumszívó megfogót szereltek fel az egyes hullámkarton kötegek és a teljes felsősapkás lapok kezelésére.
2. Automata kereszt{0}}fali transzfer:A beágyazott padlósíneken futó motoros{0}}szállítókocsit közvetlenül a robot raklapozási zónája alatt helyezték el.
3. Pneumatikus fali{0}}nyílászáró:Egy nagy teherbírású, szigetelt időjárásálló ajtót vágtak az ipari falba, amelyet közvetlenül a fő programozható logikai vezérlő (PLC) rendszerbe csatlakoztattak.

Rendszervégrehajtás és működési folyamat

Az újratervezett munkafolyamat értelmében a bejövő hullámos kötegek az átalakító vezetékről közvetlenül a kompakt beltéri cellába jutnak el. Atokos raklapozókar felveszi a bejövő kötegeket, és a beltéri zónában strukturált, összekapcsolt raklaprakományokat épít a várakozó transzferkocsi tetejére.

Amint egy rakomány eléri a teljes veremmagasságot, a rendszer egy automatizált folyamatot hajt végre:

1. A fő PLC fényelektromos optikai érzékelők segítségével ellenőrzi, hogy a kültéri állomás tiszta-e.
2. A pneumatikus fal{0}}ajtó függőlegesen megemelkedik.
3. A nagy teherbírású motoros shuttle kocsi vízszintesen halad a padlópálya mentén, és az elkészült 1200 kg-os raklapot a fali nyíláson keresztül a kültéri udvarra mozgatja.
4. A kültéri targonca kezelője közvetlenül az inga sínekről veszi le a raklaprakományt anélkül, hogy belépne a beltéri termelési padlóra.
5. A shuttle kocsi visszatér befelé, az időjárási ajtó becsukódik, és a ciklus megismétlődik anélkül, hogy megszakítaná az átalakító vonalat.

Mért pénzügyi és működési eredmények

A térhez igazított{0}}mérnöki tervezés megvalósításával a santiagói üzem azonnali működési javulást ért el:

• Nulla padló{0}}térbővítési költségek:A gyár a becslések szerint 180 000 USD-t elkerült a szerkezeti bővítési költségektől.
• Munkaerő átcsoportosítás:Hat kézi targoncát képeztek át gépkezelőnek és minőségellenőrző technikusnak más üzemrészeken.
• Az áteresztőképesség növelése:A teljesítmény 32%-kal nőtt, mivel az átalakító sor már nem csökkentette a sebességet, hogy megfeleljen a kézi emelési korlátoknak.
• Gyors tőkebehajtás:A teljes berendezésbeszerzési, fuvarozási és üzembe helyezési költséget figyelembe véve a számított megtérülési idő 14 hónap alatt teljesült.

Az elrendezés rugalmasságának eléréséhez speciális, -vége-sorvégi hardvermodulok kombinálására van szükség. Ahelyett, hogy a cellát statikus gépként kezelnék, a csomagolómérnökök ezeket az alkatrészeket építőelemként kezelik.

Nehéz -Shuttle transzfer kocsik (síkágyas vasúti szállítók)

A shuttle kocsik vízszintes hídként szolgálnak az elszigetelt gyári zónák között. A betonpadlóval egy szintbe ágyazott, alacsony-profilú acélsínekre szerelve ezek a motorizált platformok meghatározott útvonalakon mozgatják a megrakott raklapokat.

• Lineáris utazási távolságok:3 métertől több mint 50 méterig a gyári padlókon át.
• Hajtásrendszerek:Változtatható frekvenciájú (VFD) villanymotorok fogasléces{0}}és-fogasléces vagy nagy teherbírású-lánchajtásokkal a sima gyorsítás és lassítás érdekében, megakadályozva a köteg összeomlását.
• Biztonsági integráció:Az integrált 2D lézeres lökhárítók automatikusan leállítják a mozgást, ha egy dolgozó, kézi teherautó vagy törmelék kerül a sínpályára.

Függőleges felvonórendszerek és hidraulikus felvonók

Ha a vízszintes alapterület elfogy, a függőleges tér hatékony alternatívát jelent. Az integrált függőleges emelők egyedi kötegeket vagy komplett rakományokat szállítanak a megemelt padlószintek között.

• Alsó---felső emeleti transzferek:Szállítson kész hullámkarton rakományokat egy földszinten{0}}egy másodlagos emeletre vagy emelt rakodóra.
• Felső szállítófolyosók:Emelje fel a kész kötegeket 4 méterrel a gyár padlója fölé, szállítsa őket a fő tranzitfolyosók fölé, és dobja be közvetlenül egy távirányítóbatokos raklapozómunkaállomás.

Moduláris bemeneti szállítószalagok

A hullámkarton kötegek szűk helyekre való betáplálásához a moduláris nulla{0}}nyomás-felhalmozó szállítószalagok 90 fokos vagy 180 fokos sarkokat képesek elfordítani rendkívül szűk sugárban.

• Jobb-szögben felugró-áthelyezések:Használjon pneumatikus hevedereket vagy láncemelőket a köteg forgalom átirányításához anélkül, hogy hosszú, ívelt szállítószalagokra lenne szüksége.
• Ferde léc szállítószalagok:Fokozatosan emelje fel a bejövő kötegeket a többi gyártóberendezés fölé, hogy maximalizálja az alapterület-használatot.

A sorvégi--végberendezés kiválasztásához a tőkekiadások elemzését kell elvégezni a hosszú távú-üzemi megtakarítások függvényében. Gépek beszerzése közvetlenül egy tengerentúli beszállítótól, például a raklapozó robot Kínaa gyártó jelentős kezdeti tőkeelőnyt kínál, feltéve, hogy az üzemvezetők értékelik az életciklus teljes költségét{0}}.

Teljes tulajdonlási költség (TCO) bontásban

Az átfogó tőkeértékelés túlmutat a kezdeti gépbeszerzési áron. Az üzemmérnököknek egyensúlyba kell hozniuk a hardverköltségeket a telepítési, karbantartási és közüzemi követelményekkel.

1. Első felszerelés vásárlás:A tengerentúli gyártási költségek hazai alternatívákkal való összehasonlítása gyakran 30-50%-os megtakarítást mutat a szerkezeti mechanikai alkatrészeken, az ingasíneken és a szállítószalagokon.
2. Egyedi elrendezés tervezési díjak:Tekintse meg az egyéni CAD-elrendezéseket és a PLC-programozási beállításokat, amelyek szükségesek a nem-szabványos siklómozgások vagy a fal-sraffozási időzítésének kezelésére.
3. Közüzemi fogyasztás:Az elektromos szervo{0}}hajtású karok drasztikusan kevesebb energiát fogyasztanak, mint a pneumatikus-nehéz hagyományos gépek, ami csökkenti a havi áramszámlákat.

Tőkekiadások összehasonlítása

Az alábbi táblázat a konfiguráció összetettsége alapján hozzávetőleges költségtartományokat és mutatókat vázol egyetlen nagy sebességű hullámkarton konvertáló sor automatizálásához-.

Kérésekor araklapozó robot áraa berendezések szállítóitól származó becslések alapján az üzemvezetőknek biztosítaniuk kell, hogy az árajánlatok tartalmazzák az összes másodlagos alkatrészt-, mint például a biztonsági fényfüggönyöket, a sínpálya padlórögzítőit, az-vége-karos szerszámokat (EOAT) és a távoli PLC kommunikációs modulokat.

A hullámpapír kötegek kezeléséhez személyre szabott-End of-Arm Tooling (EOAT) szükséges. A merev műanyag ládáktól és a merev fadobozoktól eltérően a hullámlemezek, a stancolt lapok és a hajtogatott kartondobozok eltérő felülettel, légáteresztő képességgel és laza pántokkal rendelkeznek.

Vákuumos szivacsmátrix megfogók

A vákuum-alapú EOAT-konfigurációk nagy-átfolyású, alacsony-vákuumszivattyúkat használnak, amelyek puha habszivacs párnákkal párosulnak a hagyományos gumi tapadókorongok helyett.

• Felületi adaptáció:A hab alkalmazkodik az egyenetlen felületeken, a nyitott felső szárnyakon és a kötegelő csatornákon anélkül, hogy elveszítené a tömítés integritását.
• Porozitás kompenzáció:A nagy-térfogatú vákuumfúvók legyőzik a papír nagy porozitását az alacsony-GSM újrahasznosított hullámpapír bélésekben.

Mechanikus alsó{0}}támasztó villák

A pánt nélküli kötegek vagy a csúszásra hajlamos, stancolt{0}}nyomott lemezek esetén a mechanikus fenék-támasztó ujjakat emelés előtt csúsztassa a hullámkarton alá.

• Nulla felületi sérülés:Megszünteti a felső-betétszakadásnyomokat, amelyeket az intenzív vákuumnyomás okoz vékony hullámlemezeken (például E-flute vagy F-flute mikro{3}}hullámkarton).
• Magas terhelhetőség biztonsága:Megbízható fizikai támogatást nyújt a gyors, nagy{0}}gyorsulású robotkar-lengések során, széles mozgási sugarakon.

Ha gyára szűk fizikai korlátok között működik, kövesse ezt a lépésről lépésre{0}}-lépésre tervezett elrendezési munkafolyamatot a megvalósíthatóság értékeléséhez, mielőtt felszerelésre vonatkozó javaslatokat kérne.

1. lépés: Pontos építészeti paraméterek meghatározása

3D lézerszkennerekkel vagy nagy pontosságú távolságmérő eszközökkel{1}}tervezheti fel az alsó terület fizikai határait:

• Mérje meg a pontos hézagmagasságot a felső vízvezetékek, elektromos tálcák és tetőtartók alatt.
• Keressen minden szerkezeti betonoszlopot az átalakító vezeték kimenetétől számított 15 méteren belül.
• Jelölje meg az elsődleges tehergépjárművek tranzitfolyosóit, és biztosítson legalább 2,5 méteres távolságot a targoncaforgalom számára.

2. lépés: Számítsa ki a csúcsvonali sebességeket és a hasznos teherhatárokat

Határozza meg az upstream átalakító gépeinek maximális mechanikai teljesítményét:

• Számítsa ki a kötegek csúcstermelési sebességét (pl. 20 köteg percenként).
• Számítsa ki a köteg maximális súlyát és a köteg maximális célmagasságát (beleértve a raklap magasságát).
• Válassza ki araklapozó robotkarokmodell, amelynek hasznos teherbírása a legnehezebb kötegsúlyt és az EOAT megfogószerelvény összsúlyát egyaránt lefedi.

3. lépés: Határozza meg a vízszintes és függőleges közlekedési útvonalakat

Azonosítsa az alulhasznosított gyári területeket, amelyek másodlagos állomásként vagy tranzitzónákként szolgálhatnak:

• Értékelje azokat a külső falakat, ahol egy motoros shuttle kocsi kész raklapokat szállíthat a szabadba vagy egy szomszédos öbölbe.
• Ellenőrizze, hogy a felső függőleges tér lehetővé teszi-e a megemelt köteg-szállítóhíd használatát.
• Mérje fel, hogy egy automatizált felvonó képes-e átvinni a kész rakatokat egy másodlagos padlószintre vagy rakodódokkba.

4. lépés: Konfigurálja a biztonsági határokat és az érzékelők reteszelését

A helytakarékos{0}}automatizálás megköveteli a biztonsági berendezések szoros integrációját, hogy megfeleljen a nemzetközi ipari biztonsági előírásoknak (ISO 10218-2 / ANSI/RIA R15.06):

• Cserélje ki a fizikai hálós kerítést kétzónás biztonsági lézerszkennerekre, ahol kicsi a gyalogosforgalom.
• Szereljen fel biztonsági fényfüggönyöket beépített -némító funkcióval a raklapürítő nyílásokon, hogy lehetővé tegye az automata transzfert, miközben megakadályozza az emberek belépését.
• Integráljon hardver{0}}szintű vészleállító reteszelést a fő átalakító vezeték, a központi PLC, a transzferautó-meghajtók és az automatikus ajtók közé.

1, Működhet-e hatékonyan egy raklapozó robotrendszer fűtetlen vagy kültéri környezetben?

Igen. Míg a csuklós karnak és az érzékeny PLC vezérlőszekrényeknek hőmérséklet-szabályozott vagy fedett környezetben kell maradniuk, a kisülési szakasz a szabadban is elhelyezhető. A pneumatikus időjárásálló ajtókon áthaladó motoros shuttle kocsik használata lehetővé teszi, hogy a raklapköteget a befejezés után azonnal a szabadba, fedett rakodókba mozgatják.

2, Milyen karbantartást igényelnek a gyári padlókba ágyazott transzferpályák?

A transzfervágányok egyszerű, rutinszerű karbantartást igényelnek: a sínhornyok tisztán tartása a hullámos portól, papírhulladéktól és a törmeléktől sűrített levegővel vagy ipari porszívóval. A hajtóláncokat és a fogasléces-és-fogaskerék-egységeket havonta ellenőrizni és kenni kell.

3, Hogyan alkalmazkodnak a rendszerek, ha a doboz méretei gyakran változnak?

A modern rendszerek intelligens recept{0}}kezelőszoftvert használnak a HMI-n (Human-Machine Interface) belül. A flexo mapparagasztón a gyártási folyamatok megváltoztatásakor a kezelő az érintőképernyő menüjéből választja ki az új dobozméreteket és rétegmintát. A vezérlőrendszer másodpercek alatt automatikusan kiszámítja a felülvizsgált komissiózási pozíciókat, az inga-indexelési megállókat és a kötegmagasság határait, a szerszám kézi beállítása nélkül.

Létesítménye elrendezési lehetőségeinek értékeléséhez vegye fel a kapcsolatot mérnöki csapatunkkal még ma az üzem méreteivel, az átalakítási vonal specifikációival és a megcélzott átviteli sebességekkel kapcsolatban. Technikai csapatunk személyre szabott 2D/3D CAD elrendezési rajzot és teljes műszaki megvalósíthatósági jelentést készít az Ön létesítményéhez.

Lépjen kapcsolatba most