Zrobotyzowana paletyzacja. Coboty wspierające ludzi i roboty z technologią… ”kanapki”

Praktycznie wszyscy szefowie firm, których opinie znalazły się w raporcie Instytutu Badań nad Gospodarką Rynkową jednoznacznie twierdzą, że robotyzacja prowadzi do poprawy konkurencyjności przedsiębiorstw. Roboty sprawdzają się m.in. w paletyzacji.

Paletyzacja towarów to nic innego, jak układanie ich na nośnikach. Jest istotnym procesem uzupełniającym logistykę oraz kompleksowe przygotowanie wyrobów do magazynowania i dalszej dystrybucji. Układanie towarów na paletach odbywa się z reguły w ściśle określonym porządku, a roboty mogą okazać się przy tej czynności bardzo pomocne. Sprawdzają się z racji dokładnej powtarzalności wykonywanych czynności oraz ciężaru i kształtu elementów, które trzeba przenieść.

Paletyzator to automatycznie sterowana maszyna, służąca do formowania lub układania w stosy opakowań grupowych lub innych pojemników. Zazwyczaj potrafi też depaletyzować, a zatem rozformowywać paletowe jednostki ładunkowe. Paletyzować można większość stosowanych opakowań: pudełka i kartony, tacki i zgrzewki, skrzynki, beczki, puszki oraz worki.

Nie tylko korzyści ekonomiczne

Dla specjalistów z firmy Pablo zrobotyzowany proces paletyzacji wspomagany przez zaawansowane technologicznie maszyny oznacza przede wszystkim: precyzyjnie zaprogramowane sekwencje ruchów, zniwelowanie problemów ze zniszczonymi w trakcie transportu wewnętrznego opakowaniami, możliwość eksploatacji linii przez całą dobę (również w niesprzyjających warunkach), prosty w obsłudze system sterowania z zaimplementowaną funkcją diagnostyki pracy, polepszenie wydajności oraz uelastycznienie wszystkich procesów. Walorów jest zatem sporo, poza ekonomią w grę wchodzi również podniesienie poziomu bezpieczeństwa w obrębie konkretnej linii technologicznej.

Wiele firm podczas paletyzacji towarów oferuje usługi uzupełniające, np. zamykanie kartonów, etykietowanie bądź foliowanie czy ważenie.

Praktyka pokazuje, że robotyzacja stanowisk paletyzacyjnych i załadunkowych poprawia jakość pakowania i zapewnia należyty kształt palety. Dzięki niej można obniżyć koszty składowania, wykorzystanie robotów daje również gwarancję czystości podczas pakowania towarów żywnościowych lub farmaceutycznych.

Uniosą i ponad tonę

Współczesne paletyzatory i depaletyzatory to w istocie wielozadaniowe maszyny, które mogą obsługiwać jednocześnie nawet do kilku linii. Wydajność, wszechstronność oraz kompaktowe wymiary to kluczowe cechy jakimi, zdaniem konstruktorów Kuka, powinny dysponować roboty. To te cechy są w stanie zagwarantować odpowiednią precyzję i dokładność powtórzeń.

Dzięki dostępności wersji o różnym udźwigu, zasięgu i rozwiązań specjalnych można znaleźć robota do każdego, nawet skomplikowanego zadania związanego z paletyzacją. Liczy się m.in. kompaktowa i smukła budowa robotów, co umożliwia ich szybkie i łatwe implementowanie w istniejących instalacjach. W praktyce przydaje się też ograniczenie czynności konserwacyjnych, co pozwala skrócić przestoje w pracy do niezbędnego minimum.

Wszystkie podzespoły robotów paletyzujących są wyposażone w niepodlegające zużyciu cięgna napędowe. Zaawansowana i wytrzymała konstrukcja ogranicza częstotliwość konserwacji zapewniając dyspozycyjność na poziomie 99,995 procent i maksymalną oszczędność kosztów – podkreślają specjaliści z firmy, oferującej roboty paletyzujące o udźwigu od 40 kg do 1,3 t i zasięgu do 3,6 m.

Roboty uniwersalne

Wprawdzie roboty zazwyczaj produkuje się “na miarę”, jednak są również systemy, które nazwać można zestandaryzowanymi. Przykładem jest Robot-In-A-Box (SOCO System), wdrażany w technologii “plug & play”, dla zadań związanych z paletyzacją kartonów.

Posiada uniwersalny chwytak podciśnieniowy i układ pozycjonowania palet, które pozwalają na pracę z praktycznie wszystkimi rodzajami kartonów i palet. Programowanie odbywa się online bądź offline. W komputerze robota zainstalowano aplikację PalletBuilder, służącą do definiowania własnych wzorów palet.

Podstawowym rozwiązaniem jest robot pojedynczy – kompaktowe jednoosobowe stanowisko pakujące. Podnosi opakowania z przenośnika wejściowego i układa je na palecie. Jeśli wzór ułożenia palety znajduje się w IPC (komputer przemysłowy sterujący pracą robota), wybranie innego programu pracy zajmuje nie więcej niż pół minuty. Transfer nowych wzorów ułożenia palet generowanych za pomocą programów optymalizujących tj. Capepack organizowany jest online lub za pomocą nośników danych.

Robot obsługuje wszystkie typy kartonów, nawet te stosunkowo ciężkie i nieporęczne. Mogą być paletyzowane do wysokości 2,7 m, tak by w pełni wykorzystać możliwości przewozowe ciężarówek i kontenerów transportowych.

Alternatywę stanowi robot modułowy, posiadający dwa stanowiska paletyzowania. Może układać ten sam produkt na dwóch paletach. Kiedy pierwsza z nich jest pełna, robot automatycznie rozpoczyna układanie kartonów na drugiej, dając tym samym mnóstwo czasu na usunięcie pełnej palety i zastąpieniu jej pustą. Walorem jest brak przestojów związanych z taką wymianą.

Robot z technologią “kanapki”

Konstruktorzy podkreślają, że sam robot paletyzujący byłby niewiele wart, gdyby nie przeznaczone dla niego oprzyrządowanie. Na liście akcesoriów są m.in. głowice próżniowe, chwytaki i głowice podnoszące. Standardowo robot paletyzujący wyposażony jest w kompaktową próżniową głowicę wykonaną w technologii “kanapki” gdzie powietrze przepływa wewnątrz płyty.

Uzupełnieniem standardowej głowicy próżniowej są specjalne chwytaki i głowice podnoszące, opracowywane na żądanie, do chwytania np. produktów zafoliowanych, tacek, skrzynek, puszek, itd. Głowice robotów posiadają sensory bezpieczeństwa chroniące przed przeciążeniami w czasie ruchu w każdym kierunku oraz w czasie obrotu głowicy. Robot może zostać dostarczony z przenośnikiem doprowadzającym, zapewniającym akumulację i separację napływających opakowań.

Wśród dostawców zintegrowanych systemów automatycznego przenoszenia materiałów jest Skilled. Są tu m.in roboty do paletyzacji typu SCARA (np. model 504), które umożliwiają układanie na palecie produktów nadchodzących z wielu linii. Skilled 504 to robot elektromechaniczny z przegubową strukturą, z czterema interpolowanymi osiami i obszarem roboczym 360 st.

Skilled 504 można zainstalować nawet w bardzo ograniczonej przestrzeni oraz paletyzować różne produkty podawane w tym samym czasie, np. worki i kartony, z trzech różnych linii.

Głowice robotów dopasowano do różnych produktów (w tym elementy przeznaczone do podnoszenia skrzyń, rolek, czy też do papieru). Możliwość dostosowania narzędzia podbierającego do nieograniczonego zakresu zastosowań (kartony, pakiety, tacki termokurczliwe, torby, puszki, rolki itp.) sprawia, że Skilled 504 pomaga rozwiązywać problemy związane z obsługą produktów w różnych sytuacjach logistycznych. Nadaje się do paletyzacji wielu linii. Maszyna jest w stanie realizować 800 cykli na godzinę.

Cobot przy człowieku

Kolaboracyjną nowością do paletyzacji jest z kolei ES Cobot. Przypomnijmy, że coboty czyli roboty kolaboracyjne, wspierają pracowni­ków i odciążają ich w zadaniach monotonnych oraz niebezpiecznych. ES Cobot to kompaktowy, energooszczędny i łatwy w obsłudze paletyzer, mogący pracować praktycznie bez przerw. Zwarta i modułowa budowa umożliwia szybką instalację i uruchomienie wraz z możliwością prostej i szybkiej relokacji posadowienia (dzięki mobilnej platformie paletyzera).

Europa Systems, jako integrator podczas pracy nad projektem, precyzyjnie określa wszystkie parametry pracy cobota, cykl pracy, parametry wydajnościowe, wymaganą funkcjonalność, jak również ocenę i analizę zagrożeń, które mogą się pojawić na stanowisku pracy. Określa możliwe ryzyka i proponuje rozwiązania zabezpieczające, które mają ograniczyć ryzyka do minimum – wyjaśnia Jarosław Szulgo, dyrektor działu badań i rozwoju w Europa Systems.

ES Cobot nadaje się do przenoszenia opakowań o wadze do 10 kg. Jego aplikacja wymaga zasilania 220/240 V i osiąga wydajność od 8 do 15 kartonów/min. Niezbędna przestrzeń na posadowienie pełnego rozwiązania (2 palety euro) wynosi 1600 mm wys., na 2907 mm szer, na 1561 mm dł.

Zwarta i kompaktowa budowa systemu minimalizuje zajmowaną przestrzeń nawet dwukrotnie, w porównaniu z tradycyjną celą robota przemysłowego. Proces instalacji i uruchomienia trwa zaledwie dzień, a rozwiązanie można łatwo przemieszczać między liniami dzięki mobilnej platformie nośnej paletyzera.

Wśród dodatkowych opcji jest m.in. układanie przekładek pomiędzy warstwami oraz paletyzacja wysokich palet. Interfejs ES Cobot opiera się na tablecie, co ułatwia codzienną pracę operatorów. Dzięki niemu mają oni bieżący i szybki dostęp do standardowych procedur. Do pracy z robotem nie jest potrzebna specjalistyczna kadra z wykształceniem technicznym, a software powoduje, że obsługa inteligentnego cobota jest równie prosta, jak obsługa telefonu czy tabletu. Mobilna konstrukcja stanowiska powoduje że operator może w łatwy sposób wyprowadzić kompletną paletę bez konieczności zatrzymywania cobota. Aplikacja ES Cobot nie potrzebuje wygrodzeń ani klatki.

Fot. Screen z YouTube