چگونه سیستم‌های پالت‌سازی رباتیک انعطاف‌پذیر با طرح‌بندی کارخانه‌های جعبه کوچک یا نامنظم منطبق می‌شوند

انعطاف‌پذیری در طراحی چیدمان به عملیات بسته‌بندی مدرن اجازه می‌دهد تا بازدهی بالا- نصب کنندسیستم های ربات پالت سازیدر داخل ردپاهای فشرده، چند سطحی، یا با شکل نامنظم کارخانه بدون خراب کردن دیوارها یا انجام بازسازی شهری پرهزینه. با ترکیب بازوهای مفصلی مدولار،-خودروهای حمل و نقل شاتل سنگین، و بالابرهای عمودی یکپارچه، کارخانه های جعبه می توانند انباشته شدن انتهای خط پایین دست را خودکار کنند، حتی زمانی که سلول پالت سازی اولیه از انبار جدا شده یا در نزدیکی محوطه های فضای باز قرار دارد.

خطوط تبدیل جعبه راه راه-مانند چسب های پوشه فلکسو (FFG) و قالب های چرخشی (RDC)- بسته های نهایی را با سرعت خطی بالا تولید می کنند. به طور سنتی، اتوماسیون پایین دستی به پدهای بتنی گسترده برای قرار دادن دروازه های مکانیکی عظیم، غلتک های گرانشی بلند و حصارهای ایمنی محیطی گسترده نیاز داشت. برای کارخانه‌های جعبه‌های قدیمی که دهه‌ها پیش ساخته شده‌اند، فضای کف تنها بزرگترین گلوگاه برای مدرن‌سازی عملیات است.

مدیران کارخانه به طور معمول هنگام ارزیابی اتوماسیون با سه مانع ساختاری روبرو می شوند:

• طرح بندی ستون های غیر قابل انعطاف:ستون‌های پشتیبانی که در فواصل زمانی کوتاه قرار می‌گیرند، مانع از حرکت مستقیم نوار نقاله به سمت انبار می‌شوند.
• راهروهای ترانزیت فشرده:لیفتراک‌ها به دلیل راهروهای باریک رانندگی نمی‌توانند با خیال راحت در نزدیکی خروجی ماشین‌های تبدیل{0}}سرعت بالا مانور دهند.
• املاک غیر قابل استفاده در فضای باز:فضای نمایش ثانویه در خارج از دیوارهای فیزیکی کارخانه وجود دارد، اما نوسانات شدید آب و هوا و دما، قرار دادن لوازم الکترونیکی حساس در فضای باز را مخاطره آمیز می کند.

استقرار یک ماژولارربات پالت سازی صنعتی این محدودیت‌های فضایی را با جدا کردن بسته‌بندی-فاز دریافت از پالت نهایی-فاز تخلیه حل می‌کند. سلول‌های روباتیک مفصلی مدرن به جای اجبار یک جریان خطی و صلب از چسب پوشه به لیفتراک، به تیم‌های مهندسی اجازه می‌دهند تا دسته‌های راه راه را در اطراف ستون‌های سازه‌ای، از طریق دهانه‌های دیواری باریک یا تا نیم‌ساخت‌های مرتفع هدایت کنند.

برای درک اینکه چگونه اجزای حمل مواد انعطاف‌پذیر محدودیت‌های فضای کف-را حل می‌کنند، نصبی را در نظر بگیرید که برای یک تامین‌کننده بسته‌بندی راه راه متوسط-در سانتیاگو، شیلی مهندسی شده است.

گلوگاه عملیاتی

مشتری یک خط تبدیل فلکسو با سرعت بالا-در داخل یک مرکز شهری با مرزهای ساختاری شدید راه اندازی کرد. دستگاه تبدیل آنها تا 10000 جعبه موجدار در ساعت تولید می کرد. با این حال، فاصله فیزیکی بین خروجی چسب پوشه و دیوار مرزی ساختاری کارخانه دقیقاً 4.2 متر بود. پشت این دیوار بیرونی یک حیاط بارگیری سرپوشیده-روی باز قرار داشت که برای قرار دادن بارهای تمام شده روی کامیون های تخت استفاده می شد.

فروشندگان ماشین‌آلات خط سنتی--پیشنهادهای طرح‌بندی را نقل می‌کردند که به حداقل فاصله ۸ متری نیاز داشتند، که مشتری را مجبور می‌کرد ستون‌های پشتیبانی سازه‌ای را خراب کند یا جعبه اصلی‌شان را کوچک کند-طول خط را ایجاد کند. این کارخانه به شش کارگر در هر شیفت متکی بود که به صورت دستی بسته‌های راه راه سنگین را بلند می‌کردند. اینپالت سازی دستی در مقابل رباتدینامیک تاخیرهای شدید تولید، خستگی زیاد کارگران در ماه های اوج تابستان و ریزش های مکرر بسته ها را ایجاد کرد که تخته های خطوط بیرونی را خراب کرد.

راه حل مهندسی

به جای تغییر زیرساخت ساختمان، یک سیستم یکپارچه با استفاده از سه جزء اصلی مهندسی شد:

1. بازوی مفصلی-با چگالی بالا:جمع و جور 4 محورهبازوی ربات پالت سازیدارای دسترسی 3.1{3}} متری در منطقه داخلی 4.2- متری لنگر انداخته بود. یک گیره مکش خلاء چند ناحیه ای برای رسیدگی به بسته های موجدار منفرد و ورق های درپوش کامل تعبیه شده بود.
2. اتومات کراس{0}}ماشین شاتل دیواری:یک گاری انتقال موتور{0}} که روی ریل‌های کف تعبیه‌شده کار می‌کرد، مستقیماً در زیر منطقه پالت‌سازی ربات قرار داشت.
3. دیوار پنوماتیک{0}}اینترلاک دریچه:یک درب سنگین و عایق هوا به دیوار صنعتی بریده شد و مستقیماً به سیستم اصلی کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) متصل شد.

اجرای سیستم و جریان عملیاتی

تحت جریان کار بازطراحی شده، بسته‌های راه راه ورودی مستقیماً از خط تبدیل خارج می‌شوند و به سلول فشرده داخلی می‌روند. راپالت ساز کیسبازو بسته‌های ورودی را انتخاب می‌کند و بارهای پالت ساختاریافته و قفل شده را در بالای ماشین شاتل منتظر در داخل منطقه داخلی می‌سازد.

هنگامی که یک بار به ارتفاع پشته کامل خود می رسد، سیستم یک دنباله خودکار را اجرا می کند:

1. PLC اصلی با استفاده از حسگرهای نوری فوتوالکتریک تأیید می‌کند که مسیر استقرار در فضای باز مشخص است.
2. درب پنوماتیک-دریچه به صورت عمودی بالا می رود.
3. ماشین شاتل موتوردار سنگین به صورت افقی در امتداد مسیر کف حرکت می کند و پالت تکمیل شده 1200 کیلوگرمی را از طریق دریچه دیواری به داخل حیاط بیرون می برد.
4. اپراتور لیفتراک در فضای باز بار پالت را مستقیماً از ریل شاتل بدون وارد شدن به طبقه تولید داخلی بازیابی می کند.
5. ماشین شاتل به داخل باز می گردد، درب هوا بسته می شود و چرخه بدون قطع شدن خط تبدیل تکرار می شود.

نتایج مالی و عملیاتی اندازه گیری شده

با اجرای این طراحی{0}مهندسی اقتباس شده، کارخانه سانتیاگو به بهبودهای عملیاتی فوری دست یافت:

• طبقه صفر{0}}هزینه‌های گسترش فضا:کارخانه از 180000 دلار تخمین زده شده هزینه های توسعه سازه اجتناب کرد.
• تخصیص مجدد نیروی کار:شش استکر دستی به عنوان اپراتور ماشین و تکنسین کنترل کیفیت در سایر بخش‌های کارخانه آموزش دیدند.
• افزایش توان عملیاتی:خروجی 32 درصد افزایش یافته است زیرا خط تبدیل دیگر با سرعت های کاهش یافته برای تطبیق با محدودیت های بلند کردن دستی کار نمی کند.
• بازیابی سریع سرمایه:با در نظر گرفتن کل هزینه های خرید تجهیزات، حمل و نقل و راه اندازی، دوره بازپرداخت محاسبه شده در کمتر از 14 ماه به دست آمد.

دستیابی به انعطاف‌پذیری طرح‌بندی مستلزم ترکیب ماژول‌های سخت‌افزار انتهایی{0}خط- تخصصی است. مهندسان بسته بندی به جای تلقی سلول به عنوان یک قطعه ثابت از ماشین آلات، با این اجزا به عنوان بلوک های سازنده برخورد می کنند.

ماشین‌های ترانسفر شاتل سنگین-(حمل و نقل ریلی تخت)

ماشین های شاتل به عنوان پل افقی بین مناطق ایزوله کارخانه عمل می کنند. این سکوهای موتوری که بر روی ریل‌های فولادی با مشخصات کم-همسطح با کف بتنی نصب شده‌اند، پالت‌های بارگذاری شده را در مسیرهای مشخص حرکت می‌دهند.

• فاصله های خطی سفر:از 3 متر تا بیش از 50 متر در طبقات کارخانه.
• سیستم های درایو:موتورهای الکتریکی با فرکانس متغیر (VFD) همراه با قفسه-و-پینیون یا درایوهای زنجیر سنگین{2}}برای شتاب و کاهش سرعت نرم، و از فروپاشی پشته جلوگیری می‌کند.
• ادغام ایمنی:ضربه گیرهای لیزری دو بعدی یکپارچه به طور خودکار حرکت را متوقف می کنند اگر کارگر، کامیون دستی یا زباله وارد مسیر راه آهن شود.

سیستم های آسانسور عمودی و بالابرهای هیدرولیک

هنگامی که فضای کف افقی تمام می شود، فضای عمودی یک جایگزین کارآمد فراهم می کند. بالابرهای عمودی یکپارچه بسته های جداگانه یا بارهای کامل ساخته شده را بین سطوح طبقه مرتفع حمل می کنند.

• انتقالات-به-طبقه بالا:بارهای راه راه ساخته شده در یک طبقه همکف-را تا طبقه ثانویه یا اسکله بارگیری مرتفع حمل کنید.
• راهروهای انتقال هوایی:بسته های تمام شده را 4 متر بالاتر از کف کارخانه قرار دهید، آنها را به بالای راهروهای حمل و نقل اصلی منتقل کنید و آنها را مستقیماً در یک کنترل از راه دور بیندازید.پالت ساز کیسایستگاه کاری

نوار نقاله های ورودی شاتل مدولار

برای وارد کردن بسته‌های موجدار به فضاهای تنگ، نوار نقاله‌های انباشته فشار صفر مدولار می‌توانند گوشه‌های 90 درجه یا 180 درجه را در شعاع‌های بسیار تنگ بچرخانند.

• انتقال‌های سمت راست-زاویه پاپ{1}}بالا:از تسمه های پنوماتیک یا بالابرهای زنجیری برای تغییر مسیر ترافیک بسته بدون نیاز به نوار نقاله های منحنی بلند و گسترده استفاده کنید.
• نوار نقاله شیب دار:بسته های ورودی را به تدریج نسبت به سایر تجهیزات تولیدی ارتقا دهید تا استفاده از فضای کف را به حداکثر برسانید.

انتخاب تجهیزات انتهایی--خط مستلزم تجزیه و تحلیل مخارج سرمایه ای در مقابل پس انداز عملیاتی بلندمدت-است. تامین منابع ماشین آلات به طور مستقیم از یک تامین کننده خارج از کشور مانند a ربات پالت سازی چینسازنده مزیت های سرمایه اولیه قابل توجهی را ارائه می دهد، مشروط بر اینکه مدیران کارخانه کل هزینه های چرخه عمر-را ارزیابی کنند.

تفکیک هزینه کل مالکیت (TCO).

ارزیابی سرمایه جامع فراتر از برچسب قیمت اولیه خرید ماشین آلات است. مهندسان کارخانه باید هزینه‌های سخت‌افزار را در مقابل نیازهای نصب، نگهداری و ابزارها متعادل کنند.

1. خرید اولیه تجهیزات:مقایسه هزینه‌های تولید خارج از کشور با جایگزین‌های داخلی اغلب 30 تا 50 درصد صرفه‌جویی در قطعات مکانیکی ساختاری، ریل‌های شاتل و تخت‌های نقاله را نشان می‌دهد.
2. هزینه های مهندسی طرح بندی سفارشی:در طرح‌های طرح‌بندی سفارشی CAD و تنظیمات برنامه‌نویسی PLC مورد نیاز برای رسیدگی به -حرکات غیر استاندارد شاتل یا زمان‌بندی دیوار{1}}لازم است.
3. مصرف آب و برق:بازوهای سروو{0}}الکتریکی انرژی بسیار کمتری نسبت به ماشین‌های پنوماتیکی-سنگین معمولی مصرف می‌کنند و قبوض ماهانه برق را کاهش می‌دهند.

مقایسه هزینه های سرمایه ای

جدول زیر محدوده‌های هزینه و معیارهای تقریبی را برای خودکار کردن یک خط تبدیل موجدار با سرعت بالا بر اساس پیچیدگی پیکربندی نشان می‌دهد.

هنگام درخواست الفقیمت ربات پالت سازیبرآورد از فروشندگان تجهیزات، مدیران کارخانه باید اطمینان حاصل کنند که قیمت‌ها شامل تمام اجزای ثانویه-مانند پرده‌های چراغ ایمنی، لنگرهای کف راه‌آهن شاتل، پایان-ابزار بازویی (EOAT) و ماژول‌های ارتباطی PLC از راه دور می‌شود.

دست زدن به بسته‌های کاغذ راه راه نیاز به ابزارآلات بازویی (EOAT) دارد. برخلاف جعبه‌های پلاستیکی سفت و سخت یا جعبه‌های چوبی سفت، ورق‌های موجدار، قالب‌های برش‌شده-و کارتن‌های تا شده دارای سطوح متغیر، نفوذپذیری هوا و تسمه‌های شل هستند.

گیره های ماتریکس اسفنجی وکیوم

پیکربندی‌های EOAT مبتنی بر خلاء-به جای مکنده‌های لاستیکی سنتی، از پمپ‌های خلاء-با جریان بالا و کم-همراه با پدهای اسفنجی فوم نرم استفاده می‌کنند.

• سازگاری سطح:فوم در سطوح ناهموار، فلپ‌های باز بالا و کانال‌های بسته‌بندی بدون از دست دادن یکپارچگی مهر و موم منطبق است.
• جبران تخلخل:دمنده‌های خلاء با حجم بالا بر تخلخل بالای کاغذ در آسترهای موجدار بازیافتی GSM کم-غلبه می‌کنند.

پایین مکانیکی-چنگال های پشتیبانی

برای بسته‌های بدون تسمه یا قالب‌های سنگین-ورق‌های برش مستعد لغزش، پایین مکانیکی{1}}انگشتان پشتیبان قبل از بلند کردن زیر بار موج‌دار می‌لغزند.

• آسیب سطحی صفر:آثار پارگی روی{0}}لاینر ناشی از فشار شدید خلاء روی فلوت نازک (مانند تخته موجدار E{1}}فلوت یا F{2}}فلوت میکرو-) را از بین می‌برد.
• امنیت بار بالا:پشتیبانی فیزیکی قابل اعتمادی را در هنگام چرخش بازوی ربات با شتاب بالا-در شعاع‌های سفر وسیع ارائه می‌کند.

اگر کارخانه شما در محدودیت‌های فیزیکی سخت کار می‌کند، قبل از درخواست پیشنهادات تجهیزات، این مرحله{0}}گام به-روی کار طراحی طرح‌بندی را برای ارزیابی امکان‌سنجی دنبال کنید.

مرحله 1: پارامترهای معماری دقیق را تعیین کنید

با استفاده از اسکنرهای لیزری سه بعدی یا ابزارهای اندازه گیری فاصله با دقت بالا، مرزهای فیزیکی منطقه پایین دست خود را ترسیم کنید:

• ارتفاعات دقیق زیر لوله های آب، سینی های برق و خرپاهای سقف را اندازه گیری کنید.
• هر ستون بتنی سازه ای را در فاصله 15 متری خروجی خط تبدیل خود قرار دهید.
• راهروهای حمل و نقل کامیون های اولیه را علامت بزنید و از فاصله حداقل 2.5 متری برای تردد لیفتراک اطمینان حاصل کنید.

مرحله 2: محاسبه سرعت پیک خط و محدودیت بار

حداکثر خروجی مکانیکی ماشین آلات تبدیل بالادست خود را تعیین کنید:

• حداکثر نرخ تولید بسته نرم افزاری را محاسبه کنید (مثلاً 20 بسته در دقیقه).
• حداکثر وزن بسته و حداکثر ارتفاع پشته هدف (از جمله ارتفاع پالت) را محاسبه کنید.
• a را انتخاب کنیدبازوهای ربات پالت سازیمدلی با رتبه باری که هم سنگین ترین وزن بسته و هم وزن کل مجموعه گیره EOAT را پوشش می دهد.

مرحله 3: مسیرهای ترانزیت افقی و عمودی را تعیین کنید

مناطق کم استفاده کارخانه را که می توانند به عنوان مناطق ثانویه یا ترانزیت عمل کنند، شناسایی کنید:

• دیوارهای بیرونی را ارزیابی کنید که در آن یک ماشین شاتل موتوری می‌تواند پالت‌های کامل شده را در فضای باز یا به یک خلیج مجاور حمل کند.
• بررسی کنید که آیا فضای عمودی بالای سر اجازه یک پل نوار نقاله را می دهد یا خیر.
• ارزیابی کنید که آیا یک آسانسور خودکار می تواند پشته های تکمیل شده را به سطح طبقه ثانویه یا اسکله بارگیری منتقل کند یا خیر.

مرحله 4: مرزهای ایمنی و قفل حسگر را پیکربندی کنید

اتوماسیون صرفه جویی در فضا به ادغام دقیق دستگاه های ایمنی برای مطابقت با کدهای ایمنی صنعتی بین المللی (ISO 10218-2 / ANSI/RIA R15.06) نیاز دارد:

• حصارهای محیطی مشبک فیزیکی را با اسکنرهای لیزری ایمنی دو ناحیه‌ای{0} جایگزین کنید که در آن ترافیک کم است.
• در درگاه‌های تخلیه پالت، پرده‌های نور ایمنی با عملکردهای نادیده گرفته شده داخلی- نصب کنید تا در حین توقف ورود انسان، امکان حمل و نقل خودکار شاتل فراهم شود.
• اینترلاک‌های سخت‌افزاری{0}}ایستگاه اضطراری را بین خط اصلی تبدیل، PLC مرکزی، درایوهای شاتل و درب‌های خودکار یکپارچه کنید.

1، آیا یک سیستم ربات پالت سازی می تواند به طور موثر در محیط های گرم نشده یا در فضای باز عمل کند؟

بله. در حالی که بازوی مفصلی و کابینت‌های کنترل PLC ظریف باید در محیطی تحت‌کنترل شده با دمای- یا سرپوشیده باقی بمانند، منطقه مرحله‌بندی تخلیه می‌تواند در خارج از منزل باشد. استفاده از ماشین‌های شاتل موتوری که از درهای هوای هوای پنوماتیک عبور می‌کنند، این امکان را فراهم می‌کند که پشته پالت بلافاصله پس از اتمام در فضای باز به محوطه‌های بارگیری سرپوشیده منتقل شود.

2، چه تعمیراتی برای مسیرهای انتقال شاتل تعبیه شده در طبقات کارخانه مورد نیاز است؟

مسیرهای شاتل به نگهداری معمولی و ساده نیاز دارند: تمیز نگه داشتن شیارهای ریل از گرد و غبار موج‌دار، ضایعات کاغذ و تسمه‌بندی زباله با استفاده از هوای فشرده یا جاروبرقی صنعتی. زنجیر درایو و مجموعه‌های قفسه-و-پینیون باید ماهانه بازرسی و روغن کاری شوند.

3، هنگامی که ابعاد جعبه به طور مکرر تغییر می کند، سیستم ها چگونه تنظیم می شوند؟

سیستم‌های مدرن از نرم‌افزار مدیریت دستور العمل‌های هوشمند{0}}در HMI (Human-ماشین واسط) استفاده می‌کنند. هنگام تغییر مراحل تولید روی چسب پوشه فلکسو، اپراتور ابعاد جعبه و الگوی لایه جدید را از منوی صفحه لمسی انتخاب می کند. سیستم کنترل به طور خودکار موقعیت های برداشت اصلاح شده، توقف های نمایه سازی شاتل و محدودیت های ارتفاع پشته را بدون تنظیمات دستی ابزار در چند ثانیه محاسبه می کند.

برای ارزیابی گزینه‌های چیدمان تأسیسات خود، امروز با تیم مهندسی ما با ابعاد کارخانه، مشخصات خط تبدیل، و نرخ توان هدف تماس بگیرید. تیم فنی ما یک نقشه طرح بندی 2 بعدی/3 بعدی CAD سفارشی و یک گزارش امکان سنجی فنی کامل برای تاسیسات شما ایجاد می کند.

اکنون تماس بگیرید