Sistema completamente automatizzato di pallettizzazione di sacchi: soluzione robotica integrata

I. Panoramica della soluzione​

Questa soluzione mira a fornire un sistema di trasferimento altamente efficiente e completamente automatizzato per articoli in sacchi. Le operazioni manuali tradizionali o i metodi robotici semi-automatizzati soffrono di problemi come bassa efficienza, elevata richiesta di manodopera, numerosi rischi di sicurezza e costi di gestione elevati. Integrando linee di trasporto innovative e tecnologia robotica intelligente, questa soluzione progetta un sistema interconnesso composto da fasi "Capovolgimento del sacco - Appiattimento - Frenatura - Accodamento per la palettizzazione - Presa robotica". Realizza infine il trasferimento completamente automatizzato e intelligente degli articoli in sacchi dall'uscita dell'imballaggio al punto di impilamento designato, migliorando significativamente l'efficienza produttiva e la sicurezza.

​II. Contesto tecnico & Obiettivi di progettazione​

1. ​Contesto tecnico & Problemi esistenti​

Attualmente, il processo di trasferimento degli articoli in sacchi in molte fabbriche si basa ancora pesantemente sul lavoro manuale o su attrezzature semi-automatizzate con difetti intrinseci. Il processo tradizionale richiede tipicamente ai lavoratori di portare i sacchi sigillati su un nastro trasportatore, e poi i lavoratori o i robot li scaricano e li impilano a destinazione. Questo approccio presenta le seguenti carenze fondamentali:

• ​Basso grado di automazione:​​ Fasi chiave richiedono ancora l'intervento manuale, impedendo l'automazione del processo completo.
• ​Mancanza di posizionamento e postura uniformi:​​ I sacchi vengono posizionati sul nastro trasportatore a angoli casuali, soggetti a deviazioni, rendendo difficile la presa precisa da parte dei robot successivi e risultando in impilamenti disordinati.
• ​Morfologia degli articoli irregolare:​​ La distribuzione non uniforme del materiale all'interno dei sacchi riempiti rende difficile l'impilamento diretto, causando crolli. Per garantire la stabilità, spesso è necessario un ordinamento manuale in stazioni chiave, aumentando i costi di manodopera e la difficoltà di gestione.
• ​Rischi di sicurezza ed efficienza:​​ Il lavoro manuale vicino ai nastri trasportatori e ai bracci robotici comporta rischi di sicurezza. Inoltre, i tempi di ciclo di produzione sono instabili, rendendo difficile migliorare l'efficienza complessiva.
1. ​Obiettivi di progettazione​

Per affrontare i punti dolenti sopra menzionati, gli obiettivi di progettazione di questa soluzione sono i seguenti:

• ​Alta automazione:​​ Creare un sistema di trasferimento completamente automatizzato con una struttura razionale che non richieda operazioni manuali dirette.
• ​Posizionamento e controllo della postura precisi:​​ Assicurare che i sacchi arrivino al punto di prelievo con una postura e posizione uniformi e stabili, creando le basi per l'operazione precisa del robot.
• ​Miglioramento dell'efficienza e della sicurezza:​​ Migliorare significativamente l'efficienza del trasferimento attraverso processi ottimizzati e controllo coordinato, e rimuovere completamente il personale da ambienti di lavoro pericolosi.
• ​Riduzione dei costi complessivi:​​ Ridurre drasticamente i requisiti di manodopera, riducendo così i costi diretti di manodopera e i costi di gestione successivi.

​III. Struttura del sistema & Componenti chiave​

Il sistema adotta un design modulare, con componenti collegati in sequenza per formare un flusso di lavoro completo a ciclo chiuso.

• ​Disposizione generale:​​ Il sistema è composto in sequenza da un ​Nastro trasportatore per capovolgimento dei sacchi, un ​Nastro trasportatore per appiattimento, un ​Nastro trasportatore per frenatura e arresto e un ​Nastro trasportatore per accodamento alla palettizzazione. Alla fine del Nastro trasportatore per accodamento alla palettizzazione è configurato un robot industriale ad alte prestazioni (braccio robotico). Il percorso del processo è: Nastro trasportatore per capovolgimento dei sacchi → Nastro trasportatore per appiattimento → Nastro trasportatore per frenatura e arresto → Nastro trasportatore per accodamento alla palettizzazione → Presa e impilamento del robot.
• ​Dettagli dei componenti:​​
1. ​Nastro trasportatore per capovolgimento dei sacchi​
• ​Funzione:​​ Riceve gli articoli in sacchi eretti dal meccanismo di imballaggio/sigillatura e completa il cambiamento di postura da "eretto" a "disteso".
• ​Componenti chiave:​​
• ​Parapetto regolabile:​​ Installato sopra il nastro trasportatore, impostato preferibilmente a un angolo di 60° rispetto alla superficie del nastro, regolabile in altezza, utilizzato per contattare e guidare i sacchi nel capovolgimento.
• ​Piastra di supporto:​​ Posizionata sul lato, lavora insieme al parapetto per ricevere i sacchi capovolti.
• ​Rulli di guida:​​ Posizionati dietro il parapetto, assistono nell'aggiustare la direzione dei sacchi, assicurando un ingresso fluido nella fase successiva.
2. ​Nastro trasportatore per appiattimento​
• ​Funzione:​​ Fa rotolare i sacchi per ridistribuire il materiale interno, rendendolo uniforme, prevenendo protuberanze locali e preparandoli per un impilamento stabile.
• ​Componenti chiave e caratteristiche:​​
• ​Rulli di trasmissione quadrati:​​ Design unico che fa rotolare i sacchi durante il trasporto, promuovendo una distribuzione uniforme del materiale e riducendo lo scivolamento.
• ​Bordi di guida regolabili:​​ Bordi regolabili in altezza su entrambi i lati del nastro trasportatore che preven