Viac{0}}úrovňová paletizačná integrácia: Premiestňovanie naukladaných škatúľ po podlažiach so zdvíhacími systémami a robotikou

Inštaluje sapaletizačné robotické systémynaprieč viac{0}}poschodovým usporiadaním továrne umožňuje veľkoobjemovým baliacim zariadeniam z vlnitej lepenky vertikálne prepravovať hotové výrobky medzi konverznými linkami a vyvýšenými nakladacími dokmi pomocou synchronizovaných hydraulických zdvíhačov, kontinuálnych vertikálnych dopravníkov a motorových-prekladacích vozňov. Prepojením prízemných-strojov na prestavbu priamo na druhé-poschodové plošiny prostredníctvom integrovaných vertikálnych výťahových šácht môžu inžinieri závodu automatizovať ukladanie na konci--linky bez toho, aby obetovali cennú primárnu podlahovú plochu alebo zmenili existujúcu skladovú infraštruktúru.

Prevádzky na spracovanie vlnitej lepenky v husto obývaných priemyselných oblastiach často fungujú vo viac{0}}poschodových zariadeniach z dôvodu obmedzeného množstva nehnuteľností. V týchto závodoch sú ťažké konverzné zariadenia-ako flexotlačiarne a rotačné vysekávačky- zvyčajne umiestnené na prízemí, aby absorbovali vibrácie a konštrukčné zaťaženie. Naopak, sklady surovín, odstavné dvory alebo nákladné priestory sa často nachádzajú na sekundárnych zvýšených podlažiach alebo vyvýšených nakladacích plošinách.

Presun ťažkých zväzkov vlnitej lepenky alebo hotových stohov paliet cez vertikálne prevýšenia predstavuje výrazné mechanické problémy:

• Úzke miesta výťahového hriadeľa:Štandardné nákladné výťahy vyžadujú ručný vstup operátora, pomalé cykly dverí a nepretržité nakladanie vysokozdvižným vozíkom, čo spôsobuje vážne preťaženie po prúde pre vysokorýchlostné-trate.
• Riziká vertikálnej stability:Pri vertikálnej preprave voľných zväzkov vlnitej lepenky alebo vysokých paletizovaných nákladov hrozí riziko skĺznutia zväzku, deformácie dosky alebo zrútenia stohu, ak nie sú krivky zrýchlenia presne kontrolované.
• Konštrukčné limity užitočného zaťaženia:Medziposchodia a horné betónové podlahové dosky majú prísne obmedzenia hmotnosti na meter štvorcový, čo si vyžaduje starostlivé rozmiestnenie ťažkých mechanických zariadení.

Integrácia anpriemyselný paletizačný robot so špeciálnymi mechanizmami vertikálneho zdvíhania eliminuje tieto logistické trecie body. Namiesto spoliehania sa na ručnú prepravu vysokozdvižným vozíkom alebo pomalé dávkové výťahy vytvára automatizovaná vertikálna integrácia nepretržitý, uzavretý-tok medzi výrobnými poschodiami.

Ak chcete zhodnotiť, ako automatická vertikálna výška rieši viac{0}}poschodové logistické obmedzenia, zvážte inštaláciu navrhnutú pre výrobcu škatúľ z vlnitej lepenky pôsobiaceho v Hočiminovom meste vo Vietname.

Operačné úzke miesto

Klient prevádzkoval viac{0}}poschodovú baliareň, ktorá vyrábala ťažké dvojstenné vonkajšie prepravné boxy- pre výrobcov domácich spotrebičov. Hlavná linka na spracovanie-vysoko{4}}rýchlej lepiacej linky na flexo priečinky s rýchlosťou 14 000 listov za hodinu- bola ukotvená na prízemí. Avšak kvôli hraniciam mestského areálu bola hlavná nakladacia rampa lodných kontajnerov umiestnená na druhom poschodí, 5,8 metra nad výrobnou linkou.

Zariadenie sa pôvodne spoliehalo na dva ručné nákladné výťahy a štyroch špecializovaných pracovníkov na manipuláciu s materiálom na zmenu. Keď hotové zväzky vlnitej lepenky opúšťali zlepovačku skladačiek, pracovníci ich ručne nakladali na ručné vozíky, naložili ich na nákladný výťah, vyviezli sa na druhé poschodie a škatule ručne uložili na palety v blízkosti nakladacej rampy.

Tento proces spôsobil vážne prevádzkové záväzky:

• Obmedzenie priepustnosti:Čakacie doby na nákladný výťah spôsobovali časté odstávky výrobných liniek, pretože výstupná plocha na prízemí{0} dosiahla maximálnu kapacitu v priebehu niekoľkých minút.
• Vysoká pracovná réžia:Prevádzka procesu vertikálnej ručnej manipulácie si vyžadovala osem pracovníkov v dvoch zmenách, čo spôsobilo vysoké pracovné náklady a časté zranenia-súvisiace s únavou.
• Poškodenie produktu:Manuálna manipulácia s ťažkými dvojitými-zväzkami s dvojitou stenou viedla k vysokej miere rozdrvenia{1}}okrajov, čo malo za následok 3,5 % mieru odpadu z poškodených vonkajších obkladových dosiek.

Inžinierske riešenie

Na vyriešenie vertikálneho dopravného úzkych miest bez vykonania veľkých štrukturálnych demolácií bol skonštruovaný integrovaný vertikálny výťah a robotická stohovacia bunka s využitím troch základných systémov:

1. Stohovacia bunka prízemia-:Ťažká-povinnosťramená paletizačných robotovjednotka s nosnosťou 210 kg bola inštalovaná na výstupe z lepičky flexo skladačiek na prízemí. Rameno vybavené dvojzónovým-mechanickým uchopovacím uchopovačom upevňuje vzájomne prepojené palety priamo na integrovanú-valcovú posteľ.
2. Ťažký-kontinuálny vertikálny výťah (CVE):Uzavretý, motorom{0}}poháňaný vertikálny nákladný zdvihák bol inštalovaný vedľa robotickej bunky a prechádzal cez vystužený podlahový prienik s rozmermi 2,2 m x 2,2 m vyrezaný do betónovej dosky druhého-poschodia.
3. Horná-úrovňová trasa kyvadlovej dopravy:Na druhom poschodí bola inštalovaná 12--metrová motorom poháňaná dráha pre kyvadlovú dopravu, ktorá viedla z vykladacieho otvoru výťahu priamo do priestoru na nakladanie kontajnerov.

Vykonanie systému a prevádzkový tok

V rámci prepracovaného-pracovného postupu s viacerými poschodiami hotové zväzky vlnitej lepenky opúšťajú lepič priečinkov a vstupujú do robotickej bunky na prízemí-. Kĺbové rameno prijíma zväzky, vykonáva výpočty vzorov vrstiev a zostavuje kompletný stoh paliet s výškou 1,8{4}} metra.

Po dokončení nakladania palety prebieha automatizovaná sekvencia nasledovne:

1. Centrálne PLC overuje pomocou fotoelektrických snímačov, že vertikálny vozík výťahu je nehybný a zarovnaný na úrovni zeme.
2. Motorizované reťazové dopravníky premiestňujú hotovú paletu s hmotnosťou 1 100 kg horizontálne do vozíka výťahu.
3. Pevné{0}}pneumatické svorky zaisťujú paletu na mieste vo vnútri vozíka, aby zabránili jej pohybu počas vertikálnej jazdy.
4. Kladkostroj s pohonom s premenlivou frekvenciou (VFD) zdvihne náklad o 5,8 metra vertikálne na druhé poschodie pri hladkej rýchlosti pohybu 0,8 metra za sekundu.
5. Po dosiahnutí druhého poschodia sa bezpečnostné dvere výťahu otvoria a integrovaný valčekový dopravník vyloží paletu na hornú kyvadlovú kabínu.
6. Kyvadlový vozík dopraví paletový náklad do určeného nakladacieho doku kontajnerov, kde ho jeden operátor vysokozdvižného vozíka rozloží priamo do prepravných kontajnerov.

Merané finančné a prevádzkové výsledky

Implementáciou tejto-prispôsobenej stratégie vertikálnej automatizácie závod v Hočiminovom meste transformoval svoje následné operácie:

• Kompletný zostatok riadku:Lepiaci stroj na flexo skladačky dosiahol 98 % prevádzkyschopnosti, čím sa úplne odstránili prestávky na výstupe.
• Presmerovanie práce:Všetkých osem pracovníkov manuálnej dopravy bolo preradených do úloh s vyššou hodnotou-obsluhy strojov a kontroly kvality.
• Zníženie šrotu:Poškodenie výrobku spôsobené ručnou manipuláciou kleslo z 3,5 % pod 0,1 %.
• Rýchla návratnosť investícií:Ak vezmeme do úvahy obstaranie kompletného strojného zariadenia, námornú prepravu, jadrovú inštaláciu štrukturálnej podlahy a uvedenie do prevádzky, vypočítaná doba návratnosti bola dosiahnutá za 13,5 mesiaca.

Dosiahnutie bezproblémovej viacposchodovej automatizácie si vyžaduje výber zvislého zdvíhacieho hardvéru schopného zvládnuť vysoké konštrukčné zaťaženie pri zachovaní presného zarovnania s horizontálnymi dopravníkovými dráhami.

Recipročné vertikálne zdvihy (RVL)

Piestové vertikálne zdviháky využívajú ťažké-vodiace stĺpiky spárované s motorovými-reťazovými alebo drôtenými{2}} lanovými kladkostrojmi. Pohybujú paletami alebo zväzkami medzi pevnými podlahovými zarážkami v dvoch-smeroch.

• Kapacita nosnosti:Štandardné konfigurácie zvládajú zaťaženie od 500 kg do viac ako 2 500 kg na vozík.
• Presnosť nivelácie:Bezdotykové spínače a laserové snímače vzdialenosti zaisťujú{0}}zarovnanie úrovne podlahy v rozmedzí ±2 mm, čo umožňuje hladký presun paliet bez mechanických otrasov.
• Konštrukčné kryty:Plne uzavretý oceľovou sieťkou alebo plechovým krytom vybaveným bezpečnostnými blokovacími dverami, aby sa zabránilo prístupu operátora počas vertikálneho pohybu.

Kontinuálne vertikálne dopravníky (CVC)

Pre mimoriadne{0}}vysoko{1}}výkonné operácie, kde piestové výťahy spôsobujú oneskorenie v načasovaní, kontinuálne vertikálne dopravníky využívajú sériu plošín pripevnených k nepretržite sa otáčajúcim ťažkým-hnacím reťaziam.

• Konštantná priepustnosť:Schopný zdvihnúť až 30 jednotlivých zväzkov alebo malých paliet za minútu v nepretržitom vzostupnom prúde.
• Kompaktný pôdorys:Vyžaduje podstatne menšiu podlahovú plochu ako šikmé pásové dopravníky alebo dlhé rampové systémy.
• Jednosmerný tok:Ideálne pre vyhradené dopravné cesty od-do{1}}zhora alebo zhora{2}}do-spodnej časti.

Manipulácia s ťažkými zväzkami vlnitej lepenky alebo premenlivými{0}}vonkajšími prepravnými obalmi pri vysokých rýchlostiach si vyžaduje špecializované nástroje End-of{2}}Arm Tooling (EOAT). Robotické rameno musí pevne zaistiť užitočné zaťaženie, aby sa zabránilo posunu počas cyklov rýchleho zrýchľovania a spomaľovania.

Dvojzónové-uchopovače s pneumatickými svorkami

Pneumatické upínacie chápadlá používajú paralelné bočné dosky na aplikovanie riadeného bočného tlaku na vonkajšie okraje vlnitých zväzkov alebo obalových nákladov.

• Proporcionálne tlakové ventily:Umožnite operátorom nastaviť upínaciu silu na základe triedy dosky (napr. nižší tlak pre ľahké E-škatule s drážkou; vyšší tlak pre ťažké prepravné obaly s dvojitou-stenou), aby sa eliminovali stopy po stlačení.
• Spodné-podporné klapky:Pneumatické podporné prsty sa rozprestierajú pod nákladom, aby poskytovali pozitívnu vertikálnu podporu počas vysokorýchlostnej rotácie ramena-.

Vysokoprietokové vákuové maticové uchopovače

Vákuové špongiové matricové chápadlá využívajú hustú sústavu nasávacích otvorov so spätným{0} ventilom podporovaných vysokovýkonnými vákuovými dúchadlami.

• Všestrannosť vzoru:Poradí si s jednotlivými krabicami, vrstvami celých zväzkov alebo vlnitými vrchnými-hárkami bez výmeny mechanických nástrojov.
• Samotesniace-ventily:Nekryté sacie otvory sa automaticky zatvoria a udržia plný podtlak na časti penovej podložky, ktorá je v kontakte s vlnitým povrchom.

Investovanie do viac{0}}úrovňovej automatizácie si vyžaduje vyváženie počiatočných kapitálových výdavkov a dlhodobých{1}}prevádzkových úspor. Získavanie špecializovaného hardvéru-ako naprkufríkový paletizátoralebo ťažký{0}}vertikálny zdvih{1}}od zavedenéhopaletizačný robot Čínavýrobca ponúka výraznú nákladovú efektívnosť za predpokladu, že manažéri závodu vykonajú dôkladné vyhodnotenie celkových nákladov na vlastníctvo (TCO).

Porovnania finančných metrík podľa rozloženia systému

Nižšie uvedená tabuľka poskytuje porovnateľné investičné a výkonnostné kritériá pre automatizáciu vertikálnych a viac{0}}koncových{1}}balení-sérií.

Pri hodnotení acena paletizačného robotaNa základe návrhu od zahraničných dodávateľov zariadení musia inžinieri závodu overiť, že cenová ponuka zahŕňa všetky komponenty sekundárnej integrácie-vrátane krytov vertikálnych výťahových šácht, podlahových prestupov, vzájomne blokovaných bezpečnostných brán, vozňov kyvadlovej dopravy-horných úrovní a hardvéru pre diaľkovú komunikáciu PLC.

Na úspešnú integráciu hardvéru pre vertikálnu výšku s nadväzujúcim robotickým zariadením na stohovanie by tímy inžinierov mali dodržiavať štruktúrovaný štvor{0}}fázový proces hodnotenia.

Krok 1: Vykonajte analýzu zaťaženia konštrukcie a podlahy

Pred inštaláciou ťažkých mechanických zariadení na sekundárnych podlažiach alebo rezaním podlahových prestupov pre výťahové šachty sa poraďte s certifikovaným statikom:

• Overte si, či betónové dosky horného-poschodia dokážu uniesť dynamické zaťaženie z naložených vagónov kyvadlovej dopravy a naskladaných paliet (zvyčajne minimálne 1 500 kg/m²).
• Identifikujte štrukturálne podlahové nosníky a napínacie káble pred vyvŕtaním otvorov v podlahe pre vertikálne výťahové šachty.
• Zaistite, aby boli priestory nad hlavou na všetkých úrovniach v súlade s miestnymi bezpečnostnými predpismi pre strojné zariadenia.

Krok 2: Výpočet vertikálnej hmotnosti-požiadaviek na prietok

Určite celkový objem materiálu vyžadujúceho vertikálnu prepravu pri špičkových výrobných rýchlostiach:

• Vypočítajte celkový hodinový výkon vo zväzkoch, debnách a hotových paletách.
• Určite, či sa majú jednotlivé zväzky pred stohovaním zdvihnúť, alebo či sa majú na prízemí postaviť celé paletové náklady pred zvislým zdvíhaním.
• Zvoľte otáčky vertikálneho zdviháka a menovité hodnoty pohonu motora výťahu, ktoré presahujú špičkovú rýchlosť výroby minimálne o 25% bezpečnostnú rezervu.

Krok 3: Integrujte riadiacu architektúru PLC a bezpečnostné blokovania

Viac{0}}úrovňové automatizované systémy vyžadujú jednotné riadiace systémy, aby sa zabránilo kolíziám zariadení a zaseknutiu materiálu v izolovaných zónach budovy:

• Nainštalujte centralizovaný programovateľný logický ovládač (PLC) s komunikačnými protokolmi Ethernet/IP alebo PROFINET na synchronizáciu robotického ramena, vertikálneho zdvíhacieho vozíka a -vozňov kyvadlovej dopravy.
• Umiestnite optické snímače na každú hranicu presunu, aby ste overili vyrovnanie nákladu pred spustením horizontálnej alebo vertikálnej dopravy.
• Zapojte fyzické tlačidlá núdzového zastavenia (E-Stop) a bezpečnostné svetelné závesy cez všetky poschodia k jedinému hlavnému bezpečnostnému relé.

Krok 4: Vykonajte továrenské akceptačné testovanie (FAT) a uvedenie do prevádzky

Pred konečným odoslaním a inštaláciou vykonajte komplexný test prevzatia z výroby (FAT) v zariadení výrobcu zariadenia:

• Otestujte celý prevádzkový cyklus pomocou zákazníkov-dodaných vlnitých škatúľ, overte vyhotovenie vzoru vrstvy, upínaciu silu a stabilitu stohu.
• Simulujte zarovnanie vertikálneho zdvihu, sekvencie presunu nákladu a postupy núdzového zastavenia pri podmienkach maximálneho užitočného zaťaženia.
• Overte moduly vzdialeného diagnostického prístupu k PLC, aby ste zaistili, že{0}}tímy inžinierov mimo lokality môžu riešiť problémy s načasovaním softvéru na diaľku po-inštalácii.

1,Je lepšie stohovať škatule do paliet na prízemí alebo zdvihnúť jednotlivé škatule a stohovať ich na hornom poschodí?

Vo všeobecnosti sa uprednostňuje budovanie kompletných paliet na prízemí, ak to dovoľujú konštrukčné triedy podlahy na hornej úrovni. Stohovanie na zemi-udržiava primárne robotické rameno ukotvené na pevnom betónovom základe, čím sa znižuje vibrácie a štrukturálne napätie na doskách horného-poschodia. Ak sú však kapacity horného poschodia obmedzené, jednotlivé balíky možno zdvihnúť pomocou ľahkého vertikálneho dopravníka do skladovacej bunky v hornej{4}}úrovni.

2, Aké bezpečnostné mechanizmy zabraňujú pádu vertikálnych výťahov pri výpadku prúdu?

Priemyselné vertikálne výťahy využívajú redundantné mechanické bezpečnostné systémy. Patria sem-elektromagnetické{2}}brzdy namontované na motore,-pevné bezpečnostné západkové kliny, ktoré sa mechanicky zaistia na vodiacich koľajniciach v prípade straty napätia kábla, a hardvérovo-prepojené bezpečnostné spínače, ktoré zabraňujú pohybu vozíka, ak sú dvere otvorené.

3,Ako sa na diaľku udržiavajú viac-poschodové robotické paletizačné systémy?

Moderné systémy sú vybavené bezpečnými modulmi vzdialenej diagnostiky VPN pripojenými k hlavnému PLC. Ak dôjde k poruche časovania alebo nesprávnemu nastaveniu snímača na hornom poschodí alebo vo výťahovej šachte, inžinieri sa môžu bezpečne prihlásiť do systému na diaľku, analyzovať-stav I/O v reálnom čase, upraviť parametre servomotora a viesť miestnych technikov údržby riešením bez toho, aby museli-návštevovať servis na mieste.

Usporiadanie viac{0}}poschodových závodov už nepredstavuje neprekonateľnú prekážku pri modernizácii nadväzujúcich baliacich liniek. Prepojením- vysokovýkonných kĺbových robotických ramien s kontinuálnymi vertikálnymi výťahmi a motorizovanými prepravnými člnmi môžu výrobcovia vlnitých obalov plne automatizovať manipuláciu s materiálom na viacerých podlažiach, eliminovať prekážky pri manuálnej preprave a výrazne zvýšiť celkovú produktivitu závodu.

Ak chcete zhodnotiť uskutočniteľnosť rozloženia vášho viacúrovňového zariadenia, kontaktujte náš tím technických inžinierov ešte dnes. Poskytnite architektonické výkresy vášho závodu, výšky-po{3}}podlahy, konverziu výstupných výkonov liniek a cieľové špecifikácie paliet a náš tím pripraví vlastný 2D/3D výkres rozloženia CAD a kompletnú analýzu technickej realizovateľnosti prispôsobenú vašej lokalite.

Kontaktujte teraz