در FMCG مدرن، تبدیل جعبههای راه راه، و تولید مواد غذایی و نوشیدنی، خطوط بستهبندی انتهایی-خط{{1} آخرین پیوند حیاتی در کارایی عملیاتی است. در حالی که پرکنندههای-سرعت بالا، چسبکنندههای پوشه{4} و سیلرهای کیس میتوانند هزاران ظروف را در ساعت تولید کنند، جابجایی، تشکیل لایه-و چیدن آن کارتنهای تمامشده روی پالتها اغلب یک گلوگاه عملیاتی بزرگ ایجاد میکند. مدیران کارخانه و مهندسان اتوماسیون بستهبندی که ارتقاء تأسیسات را ارزیابی میکنند باید بین دو معماری تکنولوژیکی غالب انتخاب کنند:پالت سازهای بازوی رباتیک مفصلیوپالت سازهای مکانیکی-سطح بالا (لایه/معمولی)..
استقرار یکربات پالت سازی صنعتیبه تسهیلات اجازه میدهد تا تنظیمات پیچیده چند خطی را با انعطافپذیری فضایی بالا انجام دهند، در حالی که پالتسازهای مکانیکی سطح بالا سرعت حجمی محض را در خطوط اختصاصی تک-SKU ارائه میدهند. شراکت با یک تاسیس شدهسازنده دستگاه پالت سازی اتوماتیک رباتتضمین میکند که محدودیتهای چیدمان کارخانه، نیازمندیهای بار محموله، و لجستیک پاییندستی به درستی همسو هستند. این راهنمای مهندسی یک مقایسه فنی دقیق، تجزیه عملیاتی و تجزیه و تحلیل هزینه کل مالکیت (TCO) ارائه میکند تا به تیمهای بستهبندی در انتخاب راهحل بهینه-خط{- کمک کند.

1. نمای کلی معماری پایان-از-اتوماسیون خط
پالت سازی خودکار شامل دریافت کارتن های حمل و نقل موجدار یا بسته های ثانویه منفرد و مهر و موم شده از یک نوار نقاله خطی، جهت دهی آنها به{0}لایه های الگوی از پیش برنامه ریزی شده و ساخت پشته های پالت پایدار برای انبارداری یا حمل و نقل است.
پالت ساز رباتیک مفصلی
- سینماتیک-و-را انتخاب کنید
- پایان سروو-از-Arm Tooling (EOAT)
- فشرده، چند{0}خط انعطاف پذیری
پالت ساز مکانیکی{{0}سطح بالا
- -آسانسور ورودی سریع
- الگو-تشکیل جدول لایه
- سیستم رها کردن پیش بند پیوسته
یک پالت ساز رباتیک مفصلی از یک بازوی مکانیکی 4 محوری یا 6 محوری استفاده می کند که توسط موتورهای سروو AC تغذیه می شود. ربات معمولاً در یک موقعیت ثابت یا روی یک مسیر انتقال خطی در داخل یک سلول دارای حصار ایمنی نصب می شود. در هسته یک مدرنسیستم پالت سازی تمام اتوماتیک رباتانتهای--ابزار بازویی (EOAT) است که از صفحات فوم خلاء، گیرههای جانبی مکانیکی-یا چنگالهای پشتیبانی پایین-برای برداشتن کارتنها یا کل ردیفها و قرار دادن آنها در پالت استفاده میکند.
فراتر از جعبه های راه راه سفت و سخت، بسیاری از بازوهای مفصلی را می توان دو منظوره-یا پیکربندی مجدددستگاه پالت سازی کیسه ربات اتوماتیکهنگام جابجایی کیسه های فله، کیسه های انعطاف پذیر، یا توت های راه راه در کنار کارتن. این تطبیقپذیری چند-مواد، سیستمهای روباتیک را به انتخابی ارجح برای بستهبندیکنندهها و محیطهای تولید انعطافپذیر تبدیل میکند.
پالت ساز مکانیکی معمولی-سطح بالا (یا ورودی-بالا) بر اساس یک لایه پیوسته-اصل ساختمانی کار می کند. کارتن ها به عرشه بالایی (معمولاً 2.5 تا 3.5 متر بالاتر از سطح زمین) قرار می گیرند، جایی که دستگاه های چرخان و جداکننده{6}}بالا آنها را در یک لایه کامل قرار می دهند. هنگامی که یک الگوی لایه تشکیل شد، یک صفحه جارو پهن کل لایه را روی یک میز پیش بند دو تکه- فشار می دهد. پیش بند روی محفظه پالت باز می شود و قبل از جمع شدن، لایه کامل را روی پالت منتظر پایین می اندازد.
2. عمیق-: سیستم های بازوی رباتیک مفصلی
پالت سازهای رباتیک مفصلی به دلیل پروفیل های حرکتی قابل برنامه ریزی و ردپای فیزیکی فشرده، تحولی در حمل و نقل مواد ایجاد کرده اند.
سینماتیک و مشخصات حرکت
عملکرد یکسیستم پالت سازی تمام اتوماتیک رباتبستگی زیادی به طراحی EOAT آن دارد:
-
گیره های خلاء:از دمندههای خلاء با جریان بالا یا فنجانهای مکنده Piab چند منطقهای-استفاده کنید. ایده آل برای لبه های بسته و سفت و سخت روی جعبه های راه راه.
-
گیره های مکانیکی:فشار جانبی کنترل شده را برای نگهداری مطمئن کارتن های سنگین یا جعبه های بدون مهر و موم از طرفین اعمال کنید.
-
چنگال-پایین سبک-گیرنده های پشتیبانی:انگشتان مکانیکی را زیر بار کارتن یا کیسه بکشید. برای محصولات سنگین یا بستهبندیهای شکننده که مکش بالایی غیرممکن است، ضروری است.
از آنجایی که گیرهها را میتوان برای تغییر{0} سریع پیوستهای ابزار مهندسی کرد، یک مرکز میتواند جعبههای حمل و نقل RSC سفت و سخت را در Shift 1 اجرا کند و سپس بازو را مجدداً برای عملکرد به عنواندستگاه پالت سازی کیسه ربات اتوماتیکدر Shift 2 برای مواد پودر فله یا بسته بندی انعطاف پذیر.
قابلیت مدیریت چند خطی-
یکی از مزایای ساختاری متمایز بازوی مفصلی، سرویس دهی چند خطی است. یک ربات واحد که در محل اتصال دو یا سه خط نقاله مستقل قرار دارد، میتواند کارتنهایی را از خطوط A، B، و C به طور همزمان انتخاب کند و سه پالت مجزا با الگوهای لایههای مختلف را در داخل یک سلول ایمنی بسازد.

3.-غواصی عمیق: پالت سازهای مکانیکی سطح بالا-
پالت سازهای معمولی سطح بالا معیاری برای خطوط تولید پیوسته-با حجم-بالا هستند که در آنها سرعت تک-SKU بسیار مهم است.
لایه-مکانیسم شکل دهی
بر خلاف رباتهای انتخاب-و-، ماشینهای مکانیکی سطح بالا کارتنها را در یک جریان پیوسته در ارتفاع بالا دریافت میکنند.
- ورودی و اندازه گیری:کارتن ها از تسمه های فاصله گذاری درون خطی عبور می کنند که شکاف های دقیقی بین واحدها ایجاد می کند.
- جهت گیری:تراشکنندههای الکترونیکی یا گیرههای چرخشی با سرعت بالا، کارتنها را 90 درجه یا 180 درجه در حال چرخش طبق دستور لایه برنامهریزیشده میچرخانند.
- جارو کردن الگو:میلههای فشاردهنده سروو، ردیفهایی از کارتنها را روی یک لایه فولادی صیقلی میکشند-.
- مربع سازی کمپرسور:صفحات جانبی مکانیکی و پشتیها لایه تشکیلشده را از چهار طرف فشرده میکنند و بلوکهای لایه مربعی بسیار محکم را قبل از تخلیه تضمین میکنند.
قابلیت های توان عملیاتی
از آنجایی که ماشینهای مکانیکی سطح بالا بهجای جعبههای مجزا، کل لایهها را بهطور همزمان جابجا میکنند، سرعت خروجی آنها توسط چرخههای لایه به جای تعداد آیتمها تعیین میشود. مدلهای با سرعت بالا به راحتی به سرعتی بیش از 100 تا 180 کارتن در دقیقه (یا 6 تا 10 لایه کامل در دقیقه) دست مییابند که بسیار فراتر از محدودیتهای تک-بازوهای مفصلی استاندارد است.
4. مقایسه فنی سر-به{{2}
انتخاب بین این دو فناوری مستلزم ارزیابی پارامترهای مهندسی کلیدی در برابر اهداف عملیاتی کارخانه است.
| متریک مهندسی | پالت ساز رباتیک مفصلی | پالت ساز مکانیکی{{0}سطح بالا | تاثیر استراتژیک تولید |
|---|---|---|---|
| حداکثر توان عملیاتی | 10 تا 30 CPM (تک انتخاب)؛ تا 60 CPM (چند-انتخاب) | 60 – 180+ CPM (جریان لایه پیوسته) | سیستمهای مکانیکی بر خطوط تکسرعت{{0}بالا-تسلط دارند |
| انعطاف پذیری عملیاتی | بالا (قابلیت چند-SKU، چند-خط، الگوهای پیچیده) | کم (طراحی شده برای خروجی صدای اختصاصی-خط بالا-) | ربات ها چابکی فوق العاده ای را برای بسته بندی های قراردادی ارائه می دهند |
| الزامات رد پا | فشرده (15 تا 25 متر2در هر سلول) | بزرگ (40-80 متر2از جمله کت واک های بالایی) | رباتها به راحتی در فضاهای تنگ و{0}}کم سقف قرار میگیرند |
| Infeed Elevation | ورودی طبقه پایین-(۰٫۸ متر تا ۱٫۲ متر) | -فید بالای سطح بالا (2.5 - 3.8 متر) | سیستم های مکانیکی به نوار نقاله های شیب دار عمودی نیاز دارند |
| تطبیق پذیری ابزار | کارتن ها، سینی ها، جعبه ها، کیسه ها و سطل ها را حمل می کند | محدود به کارتن ها و سینی های مستطیل شکل سفت و سخت | انعطاف پذیری{0}استفاده دوگانه به نفعربات پالت سازی صنعتی |
| زمان تغییر | انتخاب دستور فوری از طریق HMI (<1 minute) | تنظیم راهنمای مکانیکی و فشار دهنده (5 تا 15 دقیقه) | سیستمهای رباتیک در طول جابجایی مکرر SKU، زمان کار را به حداکثر میرسانند |
| کیفیت مربع سازی لایه ها | متکی بر دقت قرارگیری EOAT است | صفحات تراکم لایه مکانیکی 4 طرفه فعال | سیستمهای مکانیکی پالتهای فلهای را صافتر و مربعتر میسازند |
یکپارچه سازی الفسیستم پالت سازی تمام اتوماتیک رباتسازگاری بی نظیری را ارائه می دهد، در حالی که ماشین های مکانیکی{0} سطح بالا ظرفیت حجمی بی نظیری را ارائه می دهند. بر خلاف ماشین آلات تخصصی که صرفاً برای جعبه طراحی شده اند، یک واحد مجهز به یکدستگاه پالت سازی کیسه ربات اتوماتیکهندسههای مختلف محصول را در خود جای میدهد، و زمانی که خطوط محصول در طول زمان تکامل مییابند، آن را به سرمایهگذاری بلندمدت{0}مدت تبدیل میکند.

5. کل هزینه مالکیت (TCO) و ROI مالی
ارزیابی تجهیزات سرمایه ای مستلزم تجزیه و تحلیل مخارج سرمایه اولیه (CapEx) و مخارج عملیاتی 5 تا 10 ساله (OpEx) است.
تفکیک هزینه کل مالکیت 5 ساله (TCO).
- خرید اولیه ماشین آلات
- ادغام تسهیلات و حصار ایمنی
- حمل و نقل و راه اندازی سیستم
- مصرف انرژی الکتریکی
- تعمیر و نگهداری پیشگیرانه و قطعات سایش
- پشتیبانی فنی و قطعات یدکی -پس از فروش
- تخصیص نیروی کار (نظارت اپراتور)
سرمایه گذاری سرمایه (CapEx)
- سلول رباتیک:هزینه اولیه دستگاه برای یک سلول روباتیک تک خطی (150,000 تا 280,000 دلار){0} با این حال، افزودن گیرههای چند-، اتصالات پیچیده نوار نقاله، یا سیستمهای مسیر میتواند سرمایهگذاری را افزایش دهد.
- مکانیکی-سطح بالا:هزینه اولیه دستگاه بالاتر (300000 تا 550 دلار،000+ کلید در دست) به دلیل اسکلت فلزی ساختاری سنگین، راهروهای بالای سر، میزهای الگوی پیچیده، و آسانسورهای یکپارچه-فید سطح بالا.
هزینه های عملیاتی (OpEx)
- بهره وری انرژی:یک 4 محورهربات پالت سازی صنعتیمصرف برق بسیار کمتری (معمولاً 8 کیلو وات تا 15 کیلووات) در مقایسه با یک پالت ساز مکانیکی سنگین با چندین گیربکس بزرگ، دمنده ها و محرک های پنوماتیکی (با مصرف 25 کیلو وات تا 45 کیلو وات).
- سایش مکانیکی:ماشینهای سطح بالا دارای صدها قطعه متحرک، از جمله زنجیر، چرخ دنده، گیرهها، صفحات لایهای، و سیلندرهای پنوماتیک هستند که نیاز به روغن کاری و تعویض معمول دارند. بازوهای رباتیک دارای گیربکس های مهر و موم شده ای هستند که فقط هر 10000 تا 20000 ساعت کارکرد نیاز به تعویض مایع دارند و هزینه کلی تعمیر و نگهداری را به حداقل می رساند.
- خدمات و پشتیبانی پس از فروش-:کار با گواهینامهسازنده دستگاه پالت سازی اتوماتیک رباتدسترسی به خدمات جامع پس از فروش، موجودی قطعات یدکی، تشخیص PLC از راه دور، و پشتیبانی معمول تعمیر و نگهداری را تضمین می کند، و از عملیات کارخانه در برابر خرابی های طولانی محافظت می کند.
6. چارچوب تصمیم گیری گام به گام-
برای تعیین فناوری صحیح برای تاسیسات بسته بندی خود، درخت تصمیم گام به گام زیر را اعمال کنید:
مرحله 1: تقاضاهای سرعت خط را ارزیابی کنید
- اگر سرعت خط کمتر از 30 کارتن در دقیقه باشد:یکربات پالت سازی صنعتیمقرون به صرفه ترین راه حل-و صرفه جویی در فضا است.
- اگر سرعت خط=30 تا 50 کارتن در دقیقه باشد:ابعاد کارتن و الگوهای چیدن را ارزیابی کنید. یک ربات با یک {1}گیرنده خلاء چند قاب (انتخاب 2 یا 3 جعبه به طور همزمان) می تواند این محدوده را به طور موثر اداره کند.
- اگر سرعت خط > 60 کارتن / دقیقه در یک خط اختصاصی واحد:یک پالت ساز مکانیکی{0} سطح بالا برای مطابقت با خروجی خط پیوسته بدون ایجاد گلوگاه مورد نیاز است.
مرحله 2: ارزیابی تنوع بسته بندی
امکاناتی که خطوط بستهبندی مختلط را اجرا میکنند که هم جعبههای حمل و نقل سفت و هم کیسههای منعطف را شامل میشوند.دستگاه پالت سازی کیسه ربات اتوماتیکبه دلیل توانایی آن در تعویض پروفیل های گیره به صورت الکترونیکی. پالت سازهای لایه مکانیکی نمی توانند کیسه های شل و جابجا شده یا بسته های نرم نامنظم را تحمل کنند.
مرحله 3: فضای کف و محدودیت های سقف را تجزیه و تحلیل کنید
- ارتفاع کم سقف (< 4.5 meters) or Compact Floor Area:یک سلول رباتیک ردپای کوچکی دارد و در ارتفاعات استاندارد در سطح نوار نقاله- کار می کند.
- فاصله بالای سر بالا و فضای کف کافی:یک ماشین مکانیکی سطح بالا از ارتفاع عمودی بهره میبرد و نوار نقالهها را بالای راهروهای تردد لیفتراک بالا میبرد.
مرحله 4: پتانسیل تغذیه چند خطی را تعیین کنید
اگر کارخانه شما دو یا سه خط بسته بندی موازی را با سرعت متوسط کار می کند، نصب یک خطسیستم پالت سازی تمام اتوماتیک رباتقرار گرفتن بین خطوط، نیاز به سه ماشین مجزا را از بین می برد و کاهش چشمگیری در هزینه های سرمایه ای ایجاد می کند.
انتخاب بین یک بازوی رباتیک مفصلی و یک پالت ساز مکانیکی سطح بالا به متعادل کردن سرعت خط در برابر انعطاف پذیری طرح منجر می شود. سیستمهای مکانیکی سطح بالا برای خطوط تولید تک-محصولی،-حجمی که در آن حداکثر سرعت الزامی است، بیهمتا باقی میمانند. برعکس، پالت سازهای روباتیک تطبیق پذیری بالا، حداقل تعمیر و نگهداری، مصرف انرژی کمتر و حمل و نقل چند{6}}خط یکپارچه را ارائه می دهند. مشاوره با یک فرد مجربسازنده دستگاه پالت سازی اتوماتیک رباتکمک میکند تا CapEx را در برابر اهداف عملیاتی بلندمدت تعادل برقرار کند، و اطمینان حاصل کند که اتوماسیون بستهبندی خط شما به حداکثر زمان کار، ثبات پشته و بازده مالی میرسد.
