Làm thế nào các hệ thống xếp hàng robot linh hoạt phù hợp với bố trí nhà máy dạng hộp nhỏ hoặc không đều

Tính linh hoạt trong thiết kế bố cục cho phép các hoạt động đóng gói hiện đại cài đặt thông lượng-caohệ thống robot xếp hàngbên trong các dấu chân nhà máy nhỏ gọn, nhiều{0}}hoặc có hình dạng bất thường mà không cần phá bỏ các bức tường hoặc trải qua quá trình tái thiết dân dụng tốn kém. Bằng cách kết hợp các cánh tay có khớp nối dạng mô-đun, xe vận chuyển-con thoi hạng nặng và thiết bị nâng thẳng đứng tích hợp, các nhà máy đóng hộp có thể tự động hóa việc xếp chồng-của-dây chuyền xuôi dòng ngay cả khi ô xếp pallet chính được cách ly khỏi nhà kho hoặc nằm gần sân tập kết ngoài trời.

Các dây chuyền chuyển đổi hộp sóng-chẳng hạn như Máy dán thư mục Flexo (FFG) và Máy cắt khuôn quay (RDC)-tạo ra các bó thành phẩm ở tốc độ tuyến tính cao. Theo truyền thống, tự động hóa hạ lưu yêu cầu các tấm bê tông mở rộng để chứa các giàn cơ khí lớn, con lăn trọng lực dài và hàng rào an toàn chu vi rộng. Đối với các nhà máy dạng hộp truyền thống được xây dựng từ nhiều thập kỷ trước, diện tích sàn vẫn là trở ngại lớn nhất đối với việc hiện đại hóa hoạt động.

Các nhà quản lý nhà máy thường xuyên phải đối mặt với ba rào cản mang tính cấu trúc khi đánh giá tự động hóa:

• Bố trí trụ cột không linh hoạt:Các cột hỗ trợ được đặt cách nhau một khoảng ngắn sẽ ngăn-băng tải chạy thẳng vào kho.
• Hành lang quá cảnh bị chèn ép:Xe nâng không thể di chuyển an toàn gần đầu ra của máy chuyển đổi tốc độ cao- do lối đi hẹp.
• Bất động sản ngoài trời không sử dụng được:Không gian dàn dựng thứ cấp tồn tại bên ngoài các bức tường của nhà máy, nhưng sự thay đổi thời tiết và nhiệt độ khắc nghiệt khiến việc đặt các thiết bị điện tử nhạy cảm ở ngoài trời gặp nhiều rủi ro.

Triển khai mô-đunrobot xếp hàng công nghiệp giải quyết những hạn chế về không gian này bằng cách tách giai đoạn-nhận bó khỏi giai đoạn xả-pallet cuối cùng. Thay vì buộc một dòng chảy tuyến tính, cứng nhắc từ máy dán tài liệu đến xe nâng, các tế bào robot có khớp nối hiện đại cho phép các nhóm kỹ thuật chuyển hướng các bó sóng xung quanh các cột kết cấu, xuyên qua các khe tường hẹp hoặc lên gác lửng trên cao.

Để hiểu cách các thành phần xử lý vật liệu linh hoạt giải quyết các giới hạn về không gian-sàn, hãy xem xét một hệ thống lắp đặt được thiết kế cho một nhà cung cấp bao bì dạng sóng cỡ trung-có trụ sở tại Santiago, Chile.

Nút thắt hoạt động

Khách hàng đã vận hành một đường dây chuyển đổi linh hoạt-tốc độ cao bên trong một cơ sở đô thị có ranh giới cấu trúc nghiêm ngặt. Máy chuyển đổi của họ sản xuất tới 10.000 hộp sóng mỗi giờ. Tuy nhiên, khoảng cách vật lý giữa đầu ra của máy dán bìa hồ sơ và bức tường ranh giới kết cấu của nhà máy chính xác là 4,2 mét. Đằng sau bức tường bên ngoài này là một sân bốc hàng có mái che,-không gian mở, dùng để xếp các hàng hóa đã hoàn thành lên xe tải sàn phẳng.

Các nhà cung cấp máy móc thiết bị cuối dây chuyền--truyền thống đã trích dẫn các đề xuất bố trí yêu cầu khoảng trống tối thiểu là 8 mét, điều này sẽ buộc khách hàng phải phá bỏ các trụ đỡ kết cấu hoặc thu nhỏ chiều dài dây chuyền sản xuất hộp-chính của họ. Nhà máy sử dụng sáu công nhân mỗi ca để nâng và xếp các bó sóng nặng bằng tay. Cái nàyxếp hàng bằng tay và bằng robotđộng đã tạo ra sự chậm trễ nghiêm trọng trong sản xuất, sự mệt mỏi của công nhân cao trong những tháng mùa hè cao điểm và tình trạng rơi bó thường xuyên làm hỏng các tấm lót bên ngoài.

Giải pháp kỹ thuật

Thay vì thay đổi cơ sở hạ tầng của tòa nhà, một hệ thống tích hợp đã được thiết kế sử dụng ba thành phần cốt lõi:

1. Cánh tay khớp nối có mật độ-cao:4 trục nhỏ gọncánh tay robot xếp hàngcó phạm vi tiếp cận 3,1-mét được cố định trong khu vực trong nhà rộng 4,2-mét. Một dụng cụ kẹp hút chân không đa vùng được trang bị để xử lý cả bó sóng đơn và các tấm có nắp trên đầy đủ.
2. Xe vượt tường tự động-Xe đưa đón xuyên tường:Một xe chuyển-điều khiển bằng động cơ chạy trên ray sàn nhúng được đặt ngay bên dưới khu vực xếp hàng của rô-bốt.
3. Tường khí nén-Khóa liên động cửa sập:Một cánh cửa cách nhiệt,-có công suất lớn được cắt vào tường công nghiệp, nối trực tiếp vào hệ thống Bộ điều khiển logic lập trình (PLC) chính.

Thực thi hệ thống & luồng vận hành

Theo quy trình làm việc được thiết kế lại, các bó sóng đến sẽ di chuyển khỏi dây chuyền chuyển đổi trực tiếp vào ngăn nhỏ gọn trong nhà. cáctrường hợp palletcánh tay chọn các bó hàng đến và xếp các pallet có cấu trúc, khóa liên động lên trên xe đưa đón đang chờ bên trong khu vực trong nhà.

Khi tải đạt đến chiều cao ngăn xếp tối đa, hệ thống sẽ thực hiện trình tự tự động:

1. PLC chính xác minh rằng đường dàn ngoài trời rõ ràng bằng cách sử dụng cảm biến quang quang điện.
2. Cửa sập tường bằng khí nén-nâng lên theo phương thẳng đứng.
3. Xe đưa đón có động cơ hạng nặng-di chuyển theo chiều ngang dọc theo đường sàn, di chuyển pallet nặng 1.200 kg đã hoàn thiện qua cửa sập trên tường ra sân ngoài trời.
4. Người điều khiển xe nâng ngoài trời lấy tải pallet trực tiếp từ đường ray đưa đón mà không cần vào sàn sản xuất trong nhà.
5. Xe đưa đón quay vào bên trong, cửa thời tiết đóng lại và chu trình lặp lại mà không làm gián đoạn đường chuyển đổi.

Kết quả tài chính và hoạt động được đo lường

Bằng cách triển khai thiết kế kỹ thuật phù hợp với không gian-này, nhà máy Santiago đã ngay lập tức đạt được những cải tiến về hoạt động:

• Không có tầng-Chi phí mở rộng không gian:Nhà máy đã tránh được chi phí mở rộng cơ cấu ước tính khoảng 180.000 USD.
• Tái phân bổ lao động:Sáu người xếp hàng thủ công đã được đào tạo lại thành người vận hành máy và kỹ thuật viên kiểm soát chất lượng ở các bộ phận khác của nhà máy.
• Tăng thông lượng:Sản lượng tăng 32% do dây chuyền chuyển đổi không còn chạy ở tốc độ giảm để đáp ứng các giới hạn nâng thủ công.
• Thu hồi vốn nhanh chóng:Xem xét tổng chi phí mua sắm thiết bị, vận chuyển hàng hóa và vận hành, thời gian hoàn vốn được tính toán đã đạt được dưới 14 tháng.

Để đạt được tính linh hoạt của bố cục, bạn cần phải kết hợp các mô-đun phần cứng cuối{0}}cuối{1}}chuyên biệt. Thay vì coi tế bào như một bộ phận tĩnh của máy móc, các kỹ sư đóng gói coi các thành phần này như các khối xây dựng.

-Toa chuyển tải hạng nặng (Xe vận chuyển đường ray phẳng)

Xe đưa đón đóng vai trò là cầu ngang giữa các khu nhà máy biệt lập. Được gắn trên các thanh ray thép có cấu hình thấp- gắn ngang với sàn bê tông, các bệ có động cơ này di chuyển các pallet đã chất tải dọc theo các đường dẫn được chỉ định.

• Khoảng cách di chuyển tuyến tính:Từ 3m đến hơn 50m xuyên suốt các tầng nhà xưởng.
• Hệ thống truyền động:Động cơ điện dẫn động tần số thay đổi (VFD) kết hợp với bộ truyền động xích-và-bánh răng hoặc xích tải nặng-để tăng tốc và giảm tốc mượt mà, ngăn chặn sự sụp đổ của ngăn xếp.
• Tích hợp an toàn:Bộ cản laser 2D tích hợp sẽ tự động dừng chuyển động nếu có công nhân, xe nâng tay hoặc mảnh vụn đi vào đường ray.

Hệ Thống Thang Máy Đứng & Thang Máy Thủy Lực

Khi không gian sàn ngang cạn kiệt, không gian dọc sẽ là giải pháp thay thế hiệu quả. Xe nâng thẳng đứng tích hợp vận chuyển các bó riêng lẻ hoặc tải trọng hoàn chỉnh giữa các tầng trên cao.

• Di chuyển từ tầng dưới-đến-Tầng trên:Vận chuyển các tải trọng dạng sóng đã hoàn thiện được xây dựng trên-tầng trệt lên tầng phụ hoặc bến bốc hàng trên cao.
• Hành lang băng tải trên cao:Nâng các kiện hàng đã hoàn thiện lên cao 4 mét so với sàn nhà máy, vận chuyển chúng lên phía trên lối đi vận chuyển chính và thả chúng trực tiếp vào điều khiển từ xatrường hợp palletmáy trạm.

Băng tải nạp liệu dạng con thoi dạng mô-đun

Để đưa các bó sóng vào không gian chật hẹp, băng tải tích tụ áp suất bằng không{0}}theo mô-đun có thể quay các góc 90 độ hoặc 180 độ trong bán kính cực kỳ chật hẹp.

• Chuyển đổi góc phải-góc bật lên-lên:Sử dụng đai khí nén hoặc bộ nâng xích để chuyển hướng lưu lượng bó mà không cần băng tải cong dài và rộng.
• Băng tải dạng tấm nghiêng:Nâng dần các gói hàng đến lên trên các thiết bị sản xuất khác để tối đa hóa việc sử dụng không gian sàn.

Việc chọn-thiết bị{1}}cuối dây chuyền yêu cầu phân tích chi phí vốn so với mức tiết kiệm-hoạt động dài hạn. Tìm nguồn cung ứng máy móc trực tiếp từ một nhà cung cấp ở nước ngoài như một nhà cung cấp robot xếp hàng Trung Quốcnhà sản xuất mang lại lợi thế đáng kể về vốn ban đầu, miễn là người quản lý nhà máy đánh giá tổng chi phí-vòng đời.

Phân tích tổng chi phí sở hữu (TCO)

Đánh giá vốn toàn diện vượt xa mức giá mua máy móc ban đầu. Các kỹ sư của nhà máy nên cân bằng chi phí phần cứng với các yêu cầu lắp đặt, bảo trì và tiện ích.

1. Mua thiết bị ban đầu:So sánh chi phí sản xuất ở nước ngoài với các lựa chọn thay thế trong nước thường cho thấy mức tiết kiệm từ 30% đến 50% đối với các bộ phận kết cấu cơ khí, đường ray đưa đón và băng tải.
2. Phí kỹ thuật bố trí tùy chỉnh:Yếu tố trong thiết kế bố cục CAD tùy chỉnh và các điều chỉnh lập trình PLC cần thiết để xử lý các chuyển động con thoi hoặc thời gian nở tường-không theo tiêu chuẩn.
3. Tiêu thụ tiện ích:Cánh tay dẫn động bằng trợ lực điện-tiêu thụ ít năng lượng hơn đáng kể so với các máy truyền thống hạng nặng-nặng bằng khí nén, giúp giảm hóa đơn tiền điện hàng tháng.

So sánh chi tiêu vốn

Bảng bên dưới phác thảo các phạm vi chi phí và chỉ số gần đúng để tự động hóa một dây chuyển đổi dạng sóng-tốc độ cao dựa trên độ phức tạp của cấu hình.

Khi yêu cầu mộtgiá robot xếp hàngước tính từ các nhà cung cấp thiết bị, người quản lý nhà máy phải đảm bảo báo giá bao gồm tất cả các thành phần phụ-chẳng hạn như rèm chắn sáng an toàn, neo sàn ray con thoi, Công cụ cuối-của{2}}tay (EOAT) và mô-đun giao tiếp PLC từ xa.

Việc xử lý các bó giấy gợn sóng yêu cầu Công cụ cuối{0}}của-tay (EOAT) được điều chỉnh phù hợp. Không giống như thùng nhựa cứng hoặc hộp gỗ cứng, các tấm tôn, khuôn-cắt phôi và thùng gấp có bề mặt thay đổi, độ thoáng khí và dây đai lỏng lẻo.

Dụng cụ kẹp ma trận bọt biển chân không

Cấu hình EOAT dựa trên chân không-sử dụng bơm chân không-lưu lượng cao,-thấp kết hợp với miếng bọt xốp mềm thay vì cốc hút cao su truyền thống.

• Thích ứng bề mặt:Bọt phù hợp trên các bề mặt không bằng phẳng, nắp trên mở và các kênh buộc bó mà không làm mất tính toàn vẹn của con dấu.
• Bồi thường độ xốp:Máy thổi chân không khối lượng lớn- khắc phục được độ xốp cao của giấy trong các lớp lót dạng sóng tái chế GSM có-thấp.

Đáy cơ khí-Cùm hỗ trợ

Đối với các bó không có dây buộc hoặc các tấm cắt theo khuôn nặng-dễ bị trượt, các ngón tay hỗ trợ cơ khí ở đáy- sẽ trượt bên dưới tải trọng dạng sóng trước khi nâng.

• Không có thiệt hại bề mặt:Loại bỏ các vết rách-lớp lót trên cùng do áp suất chân không mạnh trên rãnh mỏng (chẳng hạn như sáo E-hoặc ván sóng F-sáo micro-).
• Bảo mật tải trọng cao:Cung cấp sự hỗ trợ vật lý đáng tin cậy trong quá trình vung tay robot có tốc độ-nhanh và cao trên bán kính di chuyển rộng.

Nếu nhà máy của bạn hoạt động trong phạm vi giới hạn vật lý chật hẹp, hãy làm theo quy trình thiết kế bố cục từng bước-từng{1}}này để đánh giá tính khả thi trước khi yêu cầu đề xuất thiết bị.

Bước 1: Thiết lập các thông số kiến ​​trúc chính xác

Lập bản đồ ranh giới vật lý của khu vực hạ nguồn bằng máy quét laze 3D hoặc các công cụ đo khoảng cách có độ chính xác cao-:

• Đo chính xác độ cao thông thủy dưới đường ống nước trên cao, khay điện và giàn mái.
• Xác định vị trí mọi trụ bê tông kết cấu trong phạm vi 15 mét tính từ đầu ra của đường chuyển đổi của bạn.
• Đánh dấu các hành lang di chuyển chính của xe tải và đảm bảo khoảng cách tối thiểu 2,5 mét cho xe nâng lưu thông.

Bước 2: Tính tốc độ đường cao điểm và giới hạn tải trọng

Xác định công suất cơ học tối đa của máy chuyển đổi ngược dòng của bạn:

• Tính tốc độ sản xuất bó cao nhất (ví dụ: 20 bó mỗi phút).
• Tính toán trọng lượng bó tối đa và chiều cao ngăn xếp mục tiêu tối đa (bao gồm cả chiều cao pallet).
• Chọn mộtcánh tay robot xếp hàngmô hình có định mức tải trọng bao gồm cả trọng lượng bó nặng nhất và tổng trọng lượng của cụm kẹp EOAT cộng lại.

Bước 3: Xác định tuyến đường vận chuyển ngang và dọc

Xác định các khu vực nhà máy không được sử dụng đúng mức có thể đóng vai trò là khu vực trung chuyển hoặc khu vực trung chuyển:

• Đánh giá các bức tường bên ngoài nơi xe đưa đón có động cơ có thể vận chuyển các pallet đã hoàn thiện ra ngoài trời hoặc vào khu vực lân cận.
• Kiểm tra xem không gian thẳng đứng trên cao có cho phép sử dụng cầu băng tải bó trên cao hay không.
• Đánh giá xem thang máy tự động có thể chuyển các đống hàng đã hoàn thành lên tầng phụ hoặc bến tải hay không.

Bước 4: Định cấu hình Ranh giới an toàn & Khóa liên động cảm biến

Tự động hóa-tiết kiệm không gian yêu cầu tích hợp chặt chẽ các thiết bị an toàn để tuân thủ các mã an toàn công nghiệp quốc tế (ISO 10218-2 / ANSI/RIA R15.06):

• Thay thế hàng rào chu vi bằng lưới vật lý bằng-máy quét laze an toàn khu vực kép nơi có ít người qua lại.
• Lắp đặt rèm chắn sáng an toàn có-chức năng tắt tiếng tích hợp tại các cổng xả pallet để cho phép tàu con thoi tự động di chuyển trong khi ngăn chặn sự xâm nhập của con người.
• Tích hợp các khóa liên động dừng khẩn cấp ở cấp độ phần cứng- giữa dây chuyền chuyển đổi chính, PLC trung tâm, bộ dẫn động xe đưa đón và cửa tự động.

1,Hệ thống robot xếp hàng có thể hoạt động hiệu quả trong môi trường không có hệ thống sưởi hoặc ngoài trời không?

Đúng. Mặc dù cánh tay có khớp nối và tủ điều khiển PLC tinh vi phải được đặt bên trong môi trường-được kiểm soát nhiệt độ hoặc có mái che, nhưng khu vực xả thải có thể nằm ở ngoài trời. Việc sử dụng xe đưa đón có động cơ chạy qua cửa thời tiết bằng khí nén cho phép xếp chồng pallet được di chuyển ra ngoài trời vào bãi bốc hàng có mái che ngay sau khi hoàn thành.

2, Cần bảo trì những gì đối với đường ray chuyển con thoi được nhúng trong sàn nhà máy?

Đường ray con thoi yêu cầu bảo trì đơn giản, định kỳ: giữ cho các rãnh đường ray sạch bụi tôn, phế liệu giấy và mảnh vụn dây đai bằng cách sử dụng khí nén hoặc hút bụi công nghiệp. Xích truyền động và các cụm thanh răng-và{2}}bánh răng phải được kiểm tra và bôi trơn hàng tháng.

3, Hệ thống điều chỉnh như thế nào khi kích thước hộp thay đổi thường xuyên?

Các hệ thống hiện đại sử dụng phần mềm quản lý công thức nấu ăn thông minh-trong HMI (Giao diện con người{1}}máy). Khi thay đổi quá trình sản xuất trên máy dán thư mục flexo, người vận hành sẽ chọn kích thước hộp và mẫu lớp mới từ menu màn hình cảm ứng. Hệ thống điều khiển tự động tính toán các vị trí bốc xếp đã sửa đổi, điểm dừng lập chỉ mục con thoi và giới hạn chiều cao xếp hàng trong vài giây mà không cần điều chỉnh công cụ thủ công.

Để đánh giá các tùy chọn bố trí cơ sở của bạn, hãy liên hệ với nhóm kỹ thuật của chúng tôi ngay hôm nay để cung cấp thông tin về kích thước nhà máy, thông số kỹ thuật của dây chuyền chuyển đổi và tốc độ thông lượng mục tiêu ngay hôm nay. Nhóm kỹ thuật của chúng tôi sẽ tạo bản vẽ bố cục CAD 2D/3D tùy chỉnh và báo cáo khả thi kỹ thuật hoàn chỉnh cho cơ sở của bạn.

Liên hệ ngay