Jeśli kiedykolwiek przechodziłeś przez magazyn o drugiej w nocy i obserwowałeś, jak pracownicy godzinami podnosili identyczne kartony, ciężkie plastikowe dzbanki lub układali torby na paletach, wiesz dwie rzeczy: po pierwsze, to zadanie jest wyczerpujące fizycznie, a po drugie, jest to dokładnie ten rodzaj powtarzalnych, wysokonakładowych robotów, do których stworzono roboty. Roboty paletyzujące zmieniły logistykę i produkcję w ciągu ostatnich dwudziestu lat, ograniczając liczbę obrażeń w miejscu pracy, przyspieszając realizację zamówień i ograniczając błędy ludzkie, które mogą wynikać z długich zmian i monotonnego podnoszenia. Jako dostawca skupiający się na dostarczaniu niezawodnych, elastycznych rozwiązań w zakresie paletyzacji dla firm każdej wielkości, spędziłem lata współpracując z kierownikami fabryk, kierownikami linii i zespołami konserwacyjnymi, aby dowiedzieć się, jak faktycznie działają te maszyny, ponieważ zrozumienie ich podstawowych komponentów to pierwszy krok do podjęcia decyzji, czy robot paletyzujący będzie odpowiedni dla Twojej operacji.
Kiedy większość ludzi wyobraża sobie robota paletującego, na myśl przychodzi im duże ramię poruszające się tam i z powrotem w fabryce pudełkowej, chwytające jednocześnie 12 skrzynek płatków i układające je starannie na drewnianej palecie. Ale to ramię to tylko najbardziej widoczna część systemu. Pełna konfiguracja robota paletyzującego to skoordynowana sieć wyspecjalizowanych części, z których każda została zaprojektowana do wykonywania określonego zadania: przenoszenia produktu, wykrywania go, przechowywania we właściwej kolejności i komunikowania się z resztą oprogramowania obiektu. Zagłębmy się w każdy z tych podzespołów, bo nawet najpotężniejsze ramię nie będzie dobrze działać, jeśli któregoś elementu zabraknie lub będzie ono niedopasowane do Twoich potrzeb.
Pierwszym i najbardziej oczywistym głównym elementem jest manipulator robotyczny – to, co większość ludzi nazywa „ramię”. To nie jest część uniwersalna; Manipulatory są dostępne w różnych rozmiarach, udźwigach i zakresach ruchu, aby dopasować je do paletyzowanych produktów. W przypadku mniejszych operacji, w których przenoszone są lżejsze ładunki, takie jak pudełka do sprzedaży detalicznej lub drobne towary konsumpcyjne, współpracujący robot paletyzujący ma duży sens. Roboty współpracujące (coboty) zaprojektowano tak, aby bezpiecznie współpracowały z ludźmi i nie wymagały klatki bezpieczeństwa, co idealnie sprawdza się w małych magazynach lub liniach wymagających elastycznej powierzchni. Jeśli zarządzasz obiektem średniej wielkości o większej przepustowości, nasz współpracujący robot paletyzujący CR40 jest przystosowany do obsługi ładunków o masie do 40 kilogramów, a jego zasięg może obsługiwać palety o wysokości do 1,8 metra, co jest wystarczające dla większości standardowych rozmiarów palet przemysłowych. W przypadku jeszcze cięższych ładunków, takich jak 50-kilogramowe worki z cementem lub części przemysłowe, nasz wspólny robot paletyzujący CR50 ma większą nośność i wzmocnione przeguby, aby wytrzymać dodatkowy ciężar bez utraty precyzji. Tym, co odróżnia te manipulatory od starszych robotów przemysłowych, jest ich wspólna konstrukcja: nowoczesne manipulatory paletyzujące wykorzystują serwomotory zapewniające sześć stopni swobody, co oznacza, że mogą skręcać, zginać i obracać, aby dotrzeć do ciasnych miejsc, dostosowywać się do nieregularnych kształtów opakowań i układać produkty w niemal dowolne układy – bloki, kolumny, blokady, niezależnie od potrzeb operacyjnych.
Następnie krytyczny element, który jest często pomijany, dopóki nie ulegnie awarii: oprzyrządowanie na końcu ramienia, w skrócie EOAT. Jest to część ramienia robota, która faktycznie dotyka produktu, a wybór niewłaściwego EOAT to jeden z najczęstszych błędów popełnianych przez klientów podczas konfigurowania systemu paletyzacji. Wyobraź sobie, że próbujesz układać w stosy 20-litrowe dzbanki na wodę za pomocą chwytaka przeznaczonego do płaskich pudeł kartonowych – skończyłoby się to bałaganem lub, co gorsza, zepsutym produktem. EOAT występuje w kilku głównych typach, każdy dla określonej kategorii produktów. Chwytaki próżniowe są najczęściej stosowane w przypadku płaskich, gładkich przedmiotów, takich jak pudełka, torby lub butelki; używają przyssawek do chwytania i podnoszenia całej paczki jednym ruchem, co jest szybkie i delikatne dla delikatnych towarów. W przypadku przedmiotów o nieregularnym kształcie lub ciężkich, takich jak skrzynki lub części metalowe, lepiej sprawdzają się chwytaki mechaniczne — mają one regulowane szczęki, które zamykają się wokół produktu, aby go bezpiecznie trzymać, nawet jeśli ma on dziwny kształt. Niektóre specjalistyczne EOAT, które oferujemy do zastosowań niestandardowych, obejmują podnośniki kręgów do kręgów stali, chwytaki bębnów do beczek przemysłowych i urządzenia do układania worków do luzem worków masowych. Kluczem jest to, że EOAT musi być dopasowany zarówno do wagi, kształtu i materiału produktu, jak i stosowanego wzoru paletyzacji. Dobry EOAT skróci czas cykli o 20% lub więcej, ponieważ został zaprojektowany tak, aby pobierał i umieszczał dokładnie tak, jak potrzebuje Twoja linia, bez konieczności dostosowywania wielu ustawień w trakcie zadania.
Po trzecie, sterownik robota jest „mózgiem” całego systemu i to w nim odbywa się całe programowanie i koordynacja. Jeśli manipulatorem jest ramię, kontroler jest centralnym komputerem, który mówi mu, gdzie się poruszać, jak szybko się poruszać oraz kiedy podnieść lub upuścić produkt. Kontroler przechowuje wszystkie wzorce paletyzacji, dzięki czemu możesz przełączać się pomiędzy różnymi numerami SKU produktów za pomocą zaledwie kilku kliknięć – nie ma potrzeby przeprogramowywania całego systemu za każdym razem, gdy otrzymasz nowe zamówienie. Na przykład, jeśli na Twojej linii jednego dnia znajdują się pudełka płatków śniadaniowych, a drugiego batony z przekąskami, możesz pobrać zapisany wzór płatków śniadaniowych, dostosować ustawienia EOAT i rozpocząć pracę w ciągu kilku minut, zamiast spędzać godziny na programowaniu. Nowoczesne sterowniki mają również wbudowane funkcje bezpieczeństwa, które są szczególnie ważne w przypadku systemów współpracujących, takich jak projektowane przez nas systemy paletyzacji robotów współpracujących. Funkcje te obejmują technologię wykrywania siły, która natychmiast zatrzymuje robota, jeśli dotknie człowieka lub przedmiotu na swojej drodze, dzięki czemu nie trzeba instalować drogich klatek bezpieczeństwa na całym obszarze pracy. Kontroler łączy się również z innymi systemami w Twoim obiekcie, takimi jak linia przenośników, skanery kodów kreskowych i oprogramowanie do zarządzania zapasami, dzięki czemu może otrzymywać w czasie rzeczywistym dane dotyczące tego, które produkty wymagają paletyzacji, ile każdego z nich i gdzie należy je umieścić na palecie. Integracja ta ogranicza liczbę błędów, ponieważ robot nie musi polegać na ręcznym wprowadzaniu danych przez pracowników, aby wiedzieć, co dalej robić.
Po czwarte, nie można mieć robota paletyzującego bez infrastruktury pomocniczej i komponentów peryferyjnych, które często są niedocenionymi bohaterami udanej konfiguracji. Najbardziej podstawowym z nich jest sama paleta, a dokładniej dozowniki palet i przenośniki, które podają do robota puste palety i odbierają pełne. Przenośniki odgrywają kluczową rolę w transporcie produktów z linii produkcyjnej do obszaru roboczego robota, a następnie przemieszczaniu pełnych palet do wysyłki lub przechowywania. Bez przenośnika o odpowiednich wymiarach robot może nie uzyskiwać produktów wystarczająco szybko, aby osiągnąć zakładaną przepustowość, lub może być zmuszony czekać na puste palety, co spowalnia całą linię. Innym kluczowym urządzeniem peryferyjnym są czujniki fotoelektryczne, które wykrywają, kiedy paczka znajduje się na miejscu, aby robot mógł ją podnieść, lub czujniki wysokości, które kontrolują, czy paleta jest ułożona równomiernie, tak aby nie przewróciła się podczas transportu. W przypadku obiektów działających 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, układarka palet, która automatycznie przechowuje puste palety i usuwa pełne, może znacznie ograniczyć pracę ręczną, dzięki czemu pracownicy nie muszą ręcznie ładować i rozładowywać palet przez cały dzień. Podłoga również ma znaczenie: roboty paletyzujące potrzebują równej, stabilnej powierzchni, ponieważ nawet 1-centymetrowa nierówność może z czasem obniżyć precyzję robota, co może spowodować uszkodzenie produktów lub ułożenie palet w stosach niecentralnie.
Porozmawiajmy teraz o tym, jak te komponenty łączą się w rzeczywistej konfiguracji, ponieważ zrozumienie poszczególnych części to tylko połowa sukcesu. Kilka miesięcy temu współpracowałem z firmą produkującą przekąski, która borykała się z dużą rotacją w dziale paletyzacji, a także 15% poziomem błędów na paletach ułożonych w stosy (co oznaczało uszkodzone produkty i zwrócone zamówienia). Początkowo myśleli, że potrzebują po prostu większego i mocniejszego ramienia robota, ale kiedy przyjrzeliśmy się ich działaniu, zdaliśmy sobie sprawę, że ich EOAT jest przestarzały, a kontroler nie integruje się z istniejącym systemem przenośników. Poleciliśmy kompletny system oparty na oferowanych przez nas rozwiązaniach robota paletyzującego, w połączeniu z niestandardowym odkurzaczem EOAT do pudełek z przekąskami, sterownikiem podłączonym do oprogramowania przenośnika i inwentaryzacji oraz kurtynami świetlnymi zapewniającymi bezpieczeństwo. W ciągu trzech miesięcy poziom błędów spadł do mniej niż 1%, wydajność paletyzacji wzrosła o 30%, a pracownicy zajmujący się paletyzacją ręczną mogli przydzielić zadania wymagające wyższych kwalifikacji, zmniejszając obroty o 25%. Na tym polega siła prawidłowego doboru wszystkich komponentów — nie tylko wyboru ramienia robota, ale także dopasowania każdej części do konkretnego zadania.
Jeśli rozważasz dodanie robota paletyzującego do swojego zakładu, pierwszym krokiem jest ocena Twoich potrzeb: jakie produkty obsługujesz? Jaka jest wymagana przepustowość? Czy potrzebujesz robota do pracy wokół ludzkich pracowników, czy też w wydzielonym obszarze? Nasz zespół może pomóc Ci odpowiedzieć na te pytania, niezależnie od tego, czy jesteś małą firmą dopiero rozpoczynającą automatyzację, czy dużym zakładem produkcyjnym chcącym zmodernizować istniejącą linię. Nasza gama rozwiązań, od podstawowych robotów współpracujących po systemy o wysokiej przepustowości, została zaprojektowana tak, aby dostosować się do Twoich unikalnych wyzwań. Niezależnie od tego, czy szukasz elastycznego rozwiązania opartego na cobotach do małych przestrzeni, takiego jak Collaborative Cobot Palletizer, czy też systemu o dużej wytrzymałości do zastosowań przemysłowych o dużej wydajności, posiadamy wiedzę specjalistyczną, która pomoże Ci znaleźć odpowiednie dopasowanie.
Chcesz zrobić pierwszy krok w kierunku obniżenia kosztów pracy, poprawy produktywności i zwiększenia bezpieczeństwa pracowników w swoim zakładzie? Skontaktuj się z naszym zespołem, aby omówić potrzeby dotyczące robota paletyzującego, a przeprowadzimy Cię przez każdy komponent, opcję dostosowywania i integrację, aby zbudować system, który sprawdzi się w Twojej działalności. Więcej informacji na temat naszych wspólnych rozwiązań w zakresie paletyzacji można znaleźć na naszej stronie internetowej, gdzie znajdziesz szczegółowe specyfikacje naszych modeli CR40, CR50 i innych, a także informacje na temat kompletnych systemów dostosowanych do różnych branż.
Referencje:
- Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna. (2011). Roboty i urządzenia robotyczne – Wymagania bezpieczeństwa dla robotów przemysłowych – Część 1: Wymagania. ISO 10218-1:2011.
- Instytut Zarządzania Logistyką. (2022). Robotyka współpracująca w magazynowaniu: wpływ na produktywność i bezpieczeństwo pracowników. Prasa LMI.
- Stowarzyszenie na Rzecz Rozwoju Automatyzacji. (2023). Raport dotyczący rynku robotyki paletyzującej: globalne trendy i analiza zastosowań. Publikacje A3.
