Integracija palete na više nivoa: premještanje naslaganih kutija po podovima sa sistemima za podizanje i robotikom

Instaliranjerobotski sistemi za paletiranjepreko-fabričkih rasporeda na više spratova omogućava-postrojenja za pakovanje od valovitog papira velike zapremine za vertikalni transport gotove robe između linija za konverziju i povišenih utovarnih pristaništa koristeći sinkronizirane hidraulične podizače, kontinuirane vertikalne transportere i motorna-vozila za prijenos šatla. Povezujući prizemne{4}}mašine za konvertovanje na sprat sa platformama drugog sprata preko integrisanih vertikalnih šahtova za liftove, inženjeri postrojenja mogu automatizovati slaganje na kraju--linije bez žrtvovanja vrijedne površine primarne etaže ili mijenjanja postojeće skladišne ​​infrastrukture.

Operacije prerade valovite ploče u gusto naseljenim industrijskim regijama često rade u više-objekatima zbog ograničenog otiska nekretnina. U ovim postrojenjima, teška oprema za konverziju-kao što su flekso štampači za urezivanje i rotacioni rezači{3}} obično se postavlja u prizemlju kako bi apsorbirala vibracije i strukturalno opterećenje. Suprotno tome, skladišta sirovina, dvorišta za pristajanje ili kamioni često se nalaze na sekundarnim povišenim podovima ili povišenim utovarnim platformama.

Premještanje teških valovitih snopova ili gotovih snopova paleta preko vertikalnih uzvisina predstavlja različite mehaničke izazove:

• Uska grla okna lifta:Standardni teretni liftovi zahtijevaju ručni ulazak operatera, spor ciklus vrata i kontinuirano utovar viljuškara, stvarajući ozbiljne zagušenja nizvodno za brze{0}}pruge.
• Opasnosti od vertikalne stabilnosti:Prijevoz labavih valovitih snopova ili visokih paletiziranih tereta okomito riskira klizanje snopa, deformaciju ploče ili kolaps snopa ako krive ubrzanja nisu precizno kontrolirane.
• Granice nosivosti konstrukcije:Mezanini i gornje betonske podne ploče nameću stroga ograničenja težine po kvadratnom metru, zahtijevajući pažljivu distribuciju teške mehaničke opreme.

Integracija anindustrijski robot za paletiranje sa namjenskim mehanizmima za vertikalno podizanje eliminira ove logističke točke trenja. Umjesto oslanjanja na ručni transport viljuškarom ili spora serijska dizala, automatizirana vertikalna integracija uspostavlja kontinuirani, zatvoren-protok između proizvodnih etaža.

Da biste procijenili kako automatizirano vertikalno podizanje rješava logistička ograničenja više-spratova, razmotrite instalaciju dizajniranu za proizvođača valovitih kutija koji posluje u Ho Chi Minh Cityju, Vijetnam.

Operativno usko grlo

Klijent je upravljao više-fabrikom za pakovanje u kojoj se proizvode teške kutije sa dvostrukim-sidnim vanjskim zidovima za proizvođače kućnih aparata. Primarna linija za konvertovanje u objektu-brzi-brzi flekso ljepilo za fascikle koja radi 14.000 listova na sat-bila je usidrena u prizemlju. Međutim, zbog urbanih granica lokacije, glavni utovarni prostor tvornice za transport kontejnera bio je smješten na drugom spratu, 5,8 metara iznad proizvodne linije.

Postrojenje se prvobitno oslanjalo na dva ručna teretna lifta i četiri predana radnika za rukovanje materijalom po smjeni. Dok su gotovi valoviti snopovi izlazili iz ljepila za fascikle, radnici su ih ručno utovarili na ručne kamione, dovezli ih u teretni lift, dojahali do drugog sprata i ručno složili kutije na palete u blizini utovarnog pristaništa.

Ovaj proces je stvorio ozbiljne operativne odgovornosti:

• Ograničenje protoka:Vrijeme čekanja teretnog lifta uzrokovalo je česta zaustavljanja proizvodne linije jer je izlazna površina{0}}prizemlja dostigla maksimalni kapacitet zadržavanja u roku od nekoliko minuta.
• Visoki troškovi rada:Rukovanje vertikalnim ručnim procesom rukovanja zahtijevalo je osam radnika u dvije smjene, što je dovelo do velikih troškova rada i čestih povreda povezanih{0}}zamora.
• Oštećenje proizvoda:Ručno rukovanje teškim dvoslojnim-snopovima doveo je do visoke stope{1}}zgnječenja rubova, što je rezultiralo stopom otpada od 3,5% od oštećenih vanjskih obloga.

Inženjersko rješenje

Da bi se riješilo usko grlo okomitog transporta bez preduzimanja većeg rušenja konstrukcije, konstruirano je integrirano vertikalno dizalo i robotska ćelija za slaganje koristeći tri osnovna sistema:

1. -Prizemna ćelija za slaganje:Teška-dužnostrobotske ruke za paletiranjejedinica nosivosti 210 kg postavljena je na izlazu flexo ljepila za fascikle u prizemlju. Opremljen dvozonskom mehaničkom hvataljkom stezaljke, ruka gradi isprepletene paletne terete direktno na integrisani teški -motorni ležaj.
2. Teški{0}}kontinualni vertikalni lift (CVE):Zatvorena vertikalna teretna dizalica na motor{0}} postavljena je uz robotsku ćeliju, prolazeći kroz ojačani podni otvor dimenzija 2,2 mx 2,2 m usječen u betonsku ploču drugog-sprata.
3. Staza za transfer šatla gornjeg-nivoa:Na drugom spratu je postavljena 12-metarska staza za šatl na motorni pogon, koja ide od ispusnog otvora lifta direktno do prostora za utovar za kontejnere.

Izvršenje sistema i operativni tok

U okviru redizajniranog više-toka posla, gotovi valoviti snopovi izlaze iz uređaja za lijepljenje fascikli i ulaze u robotsku ćeliju-prizemlja. Zglobna ruka prima snopove, izvršava proračune uzorka slojeva i gradi kompletnu snop paleta visine 1,8-metara.

Nakon što je punjenje palete završeno, automatizirani slijed se nastavlja na sljedeći način:

1. Centralni PLC proverava preko fotoelektričnih senzora da je vertikalna kolica lifta stacionarna i poravnata na nivou tla.
2. Motorizovani lančani transporteri transportuju kompletnu paletu od 1.100 kg horizontalno u kolica lifta.
3. Pneumatske stezaljke za teške-obveze zaključavaju paletu na mjestu unutar kolica kako bi spriječile pomicanje tokom vertikalnog kretanja.
4. Dizalica s pogonom varijabilne{0}}frekvencije (VFD) podiže teret 5,8 metara okomito do drugog sprata pri laganoj brzini kretanja od 0,8 metara u sekundi.
5. Po dolasku na drugi sprat, otvaraju se sigurnosna vrata lifta, a integrisani valjkasti transporter ispušta paletu u gornji šatl vagon.
6. Šatl-vagon dostavlja teret paleta do određenog pristaništa za utovar kontejnera, gde ga jedan operater viljuškara direktno postavlja u transportne kontejnere.

Izmjereni finansijski i operativni rezultati

Implementacijom ove strategije{0}}prilagođene vertikalnoj automatizaciji, objekat u gradu Ho Ši Min je transformisao svoje nizvodno poslovanje:

• Kompletan balans linije:Flexo ljepilo za fascikle postiglo je 98% radnog vremena rada, potpuno eliminirajući nizvodne pauze u izlazu.
• Preusmjeravanje rada:Svih osam radnika ručnog transporta premješteno je na uloge-vrednijeg rada na mašinama i inspekcije kvaliteta.
• Smanjenje otpada:Šteta na proizvodu uzrokovana ručnim rukovanjem pala je sa 3,5% na ispod 0,1%.
• Brzi oporavak ulaganja:Uzimajući u obzir kompletnu nabavku mašina, pomorski transport, izradu jezgra konstrukcijskog poda i puštanje u rad, obračunati period otplate ostvaren je za 13,5 mjeseci.

Postizanje besprijekorne više{0}}automatizacije zahtijeva odabir vertikalnog hardvera za podizanje koji može podnijeti visoka strukturalna opterećenja uz održavanje preciznog poravnanja s horizontalnim trakama transportera.

Klipna vertikalna dizanja (RVL)

Klipna vertikalna dizanja koriste teške-stupove za vođenje uparene sa motornim-lančanim ili žičanim{2}}dizama za užad. Oni pomiču terete paleta ili snopove gore-dolje između fiksnih podnih graničnika u dva-smjera.

• Kapacitet nosivosti:Standardne konfiguracije podnose opterećenja od 500 kg do preko 2.500 kg po kolicima.
• Preciznost niveliranja:Prekidači blizine i laserski senzori udaljenosti osiguravaju-poravnanje u nivou poda unutar ±2 mm, omogućavajući glatke prijenose paleta bez mehaničkih potresa.
• Strukturna kućišta:Potpuno zatvoren čeličnom mrežom ili kućištem od lima, opremljen sigurnosnim vratima za zaključavanje kako bi se spriječio pristup operateru tokom vertikalnog kretanja.

Neprekidni vertikalni transporteri (CVC)

Za operacije ultra-visoke-propusnosti gdje klipna dizanja stvaraju vremenska kašnjenja, kontinuirani vertikalni transporteri koriste seriju letova platforme pričvršćenih na neprekidne petlje teške-lance pogona.

• Konstantna propusnost:Može podići do 30 pojedinačnih snopova ili malih paleta u minuti u kontinuiranom uzlaznom toku.
• Kompaktan otisak:Zahtijeva znatno manju površinu poda od kosih trakastih transportera ili sistema dugih rampi.
• Jednosmjerni tok:Idealno za namjenske transportne puteve od-na-gore ili odozgo{2}}do-dolje.

Rukovanje teškim valovitim snopovima ili vanjskim sanducima za transport promjenjive-veličine pri velikim brzinama zahtijeva specijalizirane alate za kraj-o-ruke (EOAT). Robotska ruka mora čvrsto osigurati nosivost kako bi se spriječilo pomicanje tokom ciklusa brzog ubrzanja i usporavanja.

Dvozonske pneumatske stezaljke

Pneumatske stezne hvataljke koriste paralelne bočne ploče za primjenu kontroliranog bočnog pritiska na vanjske ivice valovitog snopa ili opterećenja kućišta.

• Proporcionalni tlačni ventili:Dozvolite operaterima da podese silu stezanja na osnovu razreda ploče (npr. niži pritisak za lake E-kutije za flaute; veći pritisak za teške dvoslojne sanduke za transport) kako bi eliminisali tragove prignječenja.
• Donji-Poklopci za podršku:Prsti pneumatske potpore se protežu ispod tereta kako bi pružili pozitivnu vertikalnu potporu tokom{0}}brzine rotacije ruke.

Vakuumske matrične hvataljke visokog{0}}

Matrične hvataljke sa vakuum sunđerom koriste gust niz usisnih-usisnih otvora ventila podržanih-vakuumskim puhačima velike snage.

• Svestranost uzorka:Rukuje pojedinačnim kutijama, punim slojevima snopova ili valovitim gornjim{0}}limovima bez promjene mehaničkih alata.
• Samozaptivni ventili:Nepokriveni usisni otvori se automatski zatvaraju, održavajući puni vakuumski pritisak na dijelu jastučića od pjene koji dolazi u kontakt s valovitom površinom.

Ulaganje u više-automatizaciju zahtijeva balansiranje početnih kapitalnih izdataka sa-dugoročnim operativnim uštedama. Dobavljanje specijalizovanog hardvera-kao što jepaletizator sandukaili-vertikalni lift za teške uslove-od etablrobot za paletiranje Kinaproizvođač nudi značajnu troškovnu efikasnost, pod uslovom da menadžeri postrojenja izvrše detaljnu procenu ukupnih troškova vlasništva (TCO).

Poređenja finansijskih metrika prema rasporedu sistema

Tabela u nastavku daje uporedne mjere za ulaganja i performanse za automatizaciju vertikalnih i-poslova na kraju-linije-operacija pakovanja.

Prilikom ocjenjivanja acijena robota za paletiranjeprijedlog od strane dobavljača opreme iz inozemstva, inženjeri postrojenja moraju provjeriti da ponuda pokriva sve komponente sekundarne integracije-uključujući vertikalne ograde šahtova lifta, prodore u pod, zaključane sigurnosne kapije, šatl vagone višeg-kapa i udaljeni PLC komunikacioni hardver.

Za uspješnu integraciju hardvera za vertikalnu elevaciju sa nizvodnom robotskom opremom za slaganje, inženjerski timovi bi trebali slijediti strukturirani četiri-proces evaluacije.

Korak 1: Izvršite analizu opterećenja konstrukcije i poda

Prije postavljanja teške mehaničke opreme na sekundarne podove ili rezanja podnih prodora za okna liftova, konsultujte se sa certificiranim građevinskim inženjerom:

• Provjerite da li betonske ploče gornjeg-poda mogu izdržati dinamička živa opterećenja od natovarenih šatlova i naslaganih paleta (obično najmanje 1.500 kg/m²).
• Identifikujte strukturne podne grede i zatezne kablove pre nego što otvorite podne otvore za vertikalne šahtove liftova.
• Osigurajte da su razmaci iznad glave na svim nivoima u skladu s lokalnim sigurnosnim kodovima za strojeve.

Korak 2: Izračunajte zahtjeve vertikalnog masenog-toka

Odredite ukupni volumen materijala koji zahtijeva vertikalni transport pri vršnim brzinama proizvodnje:

• Izračunajte ukupni satni učinak u snopovima, kutijama i gotovim teretima paleta.
• Odredite da li pojedinačne snopove treba podići prije slaganja ili da se kompletni tereti paleta trebaju izgraditi u prizemlju prije vertikalnog podizanja.
• Odaberite brzine vertikalne dizalice i vrijednosti pogona motora dizala koje premašuju vršne stope proizvodnje za minimalno 25% sigurnosne granice.

Korak 3: Integrirajte PLC upravljačku arhitekturu i sigurnosne blokade

Više-automatski sistemi na više nivoa zahtijevaju objedinjene kontrolne sisteme za sprječavanje sudara opreme i zaglavljivanja materijala u izolovanim građevinskim zonama:

• Instalirajte centralizirani programibilni logički kontroler (PLC) sa Ethernet/IP ili PROFINET komunikacionim protokolima za sinhronizaciju robotske ruke, vertikalnog nosača za podizanje i šatla višeg{0}} nivoa.
• Postavite optičke senzore na svaku granicu prijenosa kako biste provjerili poravnanje opterećenja prije pokretanja horizontalnog ili vertikalnog transporta.
• Povežite fizičke tipke za zaustavljanje u slučaju nužde (E-Stop) i sigurnosne svjetlosne zavjese na svim spratovima na jedan glavni sigurnosni relej.

Korak 4: Izvršite tvorničko prihvatljivo testiranje (FAT) i puštanje u rad

Prije konačne isporuke i ugradnje, izvršite sveobuhvatni tvornički prihvatljiv test (FAT) u pogonu proizvođača opreme:

• Testirajte kompletan radni ciklus koristeći rebraste kutije koje-isporučuje kupac, provjeravajući izvođenje uzorka sloja, silu stezanja i stabilnost naslaga.
• Simulirajte poravnanje zaustavljanja vertikalnog podizanja, sekvence prijenosa opterećenja i procedure oporavka za zaustavljanje u nuždi u uvjetima maksimalnog korisnog opterećenja.
• Potvrdite udaljene PLC dijagnostičke pristupne module kako biste osigurali-inženjerski timovi izvan lokacije da mogu daljinski otkloniti probleme sa softverskim vremenom nakon-instalacije.

1, Da li je bolje slagati kutije u palete u prizemlju ili podići pojedinačne kutije da ih slažu na gornjem spratu?

Izgradnja kompletnih paleta u prizemlju je općenito poželjna ako to dozvoljavaju strukturalne ocjene poda na gornjem nivou. Prizemno-slaganje drži primarnu robotsku ruku usidrenu na čvrstoj betonskoj podlozi, smanjujući vibracije i strukturno naprezanje na gornjim-podnim pločama. Međutim, ako su kapaciteti utovara gornjeg sprata ograničeni, pojedinačni snopovi se mogu podići preko laganog vertikalnog transportera u ćeliju za slaganje na gornjem- nivou.

2, Koji sigurnosni mehanizmi sprečavaju pad vertikalnih liftova tokom nestanka struje?

Industrijski vertikalni liftovi koriste redundantne mehaničke sigurnosne sisteme. To uključuje-elektromagnetne kvarove na motoru-kočnice,-izdržljive sigurnosne klinove koji se mehanički zaključavaju na vodilice u slučaju gubitka napetosti kabla i hardverski-zaključane sigurnosne prekidače koji sprječavaju kretanje kolica ako su vrata otvorena.

3,Kako se daljinski održavaju višespratni robotski sistemi za paletiranje?

Moderni sistemi su opremljeni sigurnim VPN daljinskim dijagnostičkim modulima povezanim na glavni PLC. Ako dođe do kvara vremena ili neusklađenosti senzora na gornjem spratu ili unutar okna lifta, inženjeri se mogu bezbedno prijaviti na sistem daljinski, analizirati I/O status u stvarnom-vremenu, podesiti parametre servo motora i voditi lokalne tehničare za održavanje kroz rješavanje bez potrebe za posjetom-servisom na lokaciji.

Višespratni rasporedi postrojenja više ne predstavljaju nepremostivu barijeru za modernizaciju nizvodnih linija za pakovanje. Povezivanjem zglobnih robotskih ruku visokih-učinaka s kontinuiranim vertikalnim dizalima i motoriziranim prijenosnim šatlovima, proizvođači valovite ambalaže mogu u potpunosti automatizirati rukovanje materijalom na više nivoa poda, eliminirati uska grla u ručnom transportu i značajno povećati ukupnu produktivnost postrojenja.

Za procjenu izvodljivosti vašeg višeslojnog objekta na više nivoa, kontaktirajte naš tehnički inženjerski tim danas. Navedite arhitektonske crteže vaših postrojenja, visine poda-do-poda, konvertiranje izlaznih stopa u liniji i specifikacije ciljanih paleta, a naš tim će pripremiti prilagođeni 2D/3D CAD crtež izgleda i kompletnu analizu tehničke izvodljivosti prilagođene vašoj web lokaciji.

Kontaktirajte sada