Sistema de Paletització Automàtica Total de Sacs: Solució Robòtica Integrada

2yrs + staff 1000+m² US$300,000,000+ China

I. Resum de la solució

Aquesta solució pretén proporcionar un sistema de transferència d'articles embolssats altament eficient i totalment automatitzat. Les operacions manuals tradicionals o els mètodes robòtics semi-automatitzats tenen problemes com una baixa eficiència, requisits elevats de mà d'obra, nombrosos perills de seguretat i costos elevats de gestió. Integrant línies de cinta innovadores i tecnologia de robots intel·ligents, aquesta solució dissenya un sistema connectat de manera fluida compost per les etapes "Volteig de Sacs - Aplanament - Aturada per Decel·leració - Cua per Paletització - Presepsió Robòtica". Finalment, aconsegueix una transferència totalment automatitzada i intel·ligent d'articles embolssats des del punt d'emballatge al punt de paletització designat, millorant significativament l'eficiència de producció i la seguretat.

II. Context tècnic & Objectius de disseny

Context tècnic & Problemes existents

Actualment, el procés de transferència d'articles embolssats en moltes fàbriques encara depèn fortement de la mà d'obra manual o d'equips semi-automatitzats amb defectes inherents. El procés tradicional sol requerir que els treballadors portin els sacs tancats a una cinta transportadora, i després que els treballadors o els robots els descarreguin i paletitzin al destí. Aquest enfocament té els següents defectes fonamentals:

Baix grau d'automatització: Etapes clau encara requereixen intervenció manual, impedint la automatització del procés complet.
Falta de posició i postura uniformes: Els sacs es col·loquen a la cinta a angles aleatoris, propensos a desviacions, dificultant la presepsió precisa per part dels robots posteriors i resultant en una paletització desordenada.
Morfologia irregular dels articles: La distribució irregular del material dins dels sacs omplerts fa que la paletització directa sigui propensa a desmoronaments. Per assegurar estabilitat, sovint és necessari un ajust manual en punts clau, incrementant els costos de mà d'obra i la dificultat de gestió.
Riscos de seguretat i eficiència: El treball manual proper a les cintes transportadores i els braços robòtics suposa riscos de seguretat. A més, els temps de cicle de producció són inestables, dificultant la millora de l'eficiència general.

Objectius de disseny

Per abordar els punts dolorosos mencionats, els objectius de disseny d'aquesta solució són els següents:

Alta automatització: Crear un sistema de transferència totalment automatitzat i estructurat de manera raonable sense necessitat d'operació manual directa.
Control de posició i postura precís: Assegurar que els sacs arribin al punt de recollida amb una postura i posició uniformes i estables, sent la base per a l'operació precisa del robot.
Millorar l'eficiència i la seguretat: Millorar significativament l'eficiència de transferència mitjançant processos optimitzats i control coordinat, i eliminar completament el personal d'entorns de treball perillosos.
Reduir els costos generals: Reduir dràsticament els requisits de mà d'obra, reduint així els costos laborals directes i els costos de gestió posteriors.

III. Estructura del sistema & Components clau

El sistema adopta un disseny modular, amb components connectats secuencialment per formar un flux de treball complet tancat.

Disposició general: El sistema consta secuencialment d'una Cinta de Volteig de Sacs, Cinta d'Aplanament, Cinta de Decel·leració i Aturada, i Cinta de Cua per Paletització. Al final de la Cinta de Cua per Paletització s'ha configurat un robot industrial d'alt rendiment (braç robòtic). La ruta del procés és: Cinta de Volteig de Sacs → Cinta d'Aplanament → Cinta de Decel·leració i Aturada → Cinta de Cua per Paletització → Presepsió i Paletització Robòtica.
Detalls dels components:

Cinta de Volteig de Sacs

Funció: Rebre els articles embolssats en posició vertical des del mecanisme d'emballatge/tancament i completar el canvi de postura de "vertical" a "horitzontal".
Components clau:

Bafle ajustable: Instal·lat sobre la cinta, situat en un angle preferit de 60° respecte a la superfície de la cinta, ajustable en alçada, utilitzat per contactar i guiar els sacs per fer-los tombolar.
Placa de suport: Situada al costat, treballa amb el bafle per rebre els sacs tombolats.
Roders guia: Situats a l'extrem posterior del bafle, ajuden a ajustar la direcció dels sacs, assegurant una entrada suau a la pròxima etapa.

Cinta d'Aplanament

Funció: Faire girar els sacs per redistribuir el material intern, fer-lo uniforme, evitar protuberàncies locals i preparar-los per a una paletització estable.
Components clau i característiques:

Roders quadrats de transmissió: Disseny únic que fa girar els sacs durant la transmissió, promovint una distribució uniforme del material i reduint el lliscament.
Vores guia ajustables: Vores ajustables en altura als dos costats de la cinta que prevenen eficaçment la desviació dels sacs.
Operació a baixa velocitat: Controlat per un motor de conversió de freqüència independent, la seva velocitat és significativament més baixa que la de la Cinta de Volteig, assegurant temps suficient per a l'aplanament.

Cinta de Decel·leració i Aturada

Funció: Buffer i reduir la velocitat de transport dels sacs, estabilitzar el cicle de transmissió i crear un estat d'espera estable per a la recollida robòtica.
Components clau: També equipat amb vores guia ajustables als dos costats per prevenir desviacions.

Cinta de Cua per Paletització

Funció: Serveix com a "taula d'alimentació" del robot, transportant precisament els sacs preprocessats al punt de recollida.
Components clau: Equipat amb vores guia ajustables per assegurar un centrat precís. El seu extrem es connecta al robot industrial.

Robot Industrial (Braç Robòtic)

Funció: Situat al final de la Cinta de Cua. Utilitza un efector final personalitzat (per exemple, ventoses de vacuï o agafalls mecànics) per agafar els sacs de manera fiable i col·locar-los de manera precisa en ubicacions designades (per exemple, palets, prestatges o vehicles) segons un programa predefinit.

Sistema de conducció i control

Conduccions independents: Cada cinta està equipada amb un motor de conversió de freqüència independent, permetent un control de velocitat precís.
Control coordinat: Un sistema de control central ajusta la freqüència de cada motor, establint i igualant les velocitats de cada secció de cinta i del robot per assegurar una operació fluida i coordinada sense congestions ni esperes.

IV. Flux de treball del sistema

Càrrega automàtica & Volteig de Sacs: Els sacs tancats en posició vertical entren a la Cinta de Volteig de Sacs. En avançar, contacten amb el bafle ajustable i es tombolen naturalment a la placa de suport lateral, passant a l'estat horitzontal.
Aplanament del material: Els sacs entren a la Cinta d'Aplanament. Sota la operació a baixa velocitat i l'acció de rodamunt dels rodets quadrats, el material intern es redistribueix, tornant-se pla i uniforme.
Buffer de velocitat & Posicionament: Els sacs entren a la Cinta de Decel·leració i Aturada, on la seva velocitat es redueix més, assolint una decel·leració suau i un posicionament precís.
En posició, esperant la recollida: Els sacs entren a la Cinta de Cua per Paletització i es mouen de manera estable fins al punt de recollida designat al final de la cinta.
Presepsió i Paletització Robòtica: El robot industrial identifica la posició del sac, executa l'acció de presepsió, el trasllada i el col·loca de manera precisa en la posició de paletització predefinida o en el vehicle de transport.
Operació cíclica: Tot el procés es realitza de manera contínua i automàtica en cicles fins que la tasca estigui completada.

V. Avantatges principals de la solució

Automatització end-to-end, reducció de costos & millora de l'eficiència: Aconsegueix la automatització del procés complet des de "entrada - disposició - transmissió - paletització", reduint significativament la intervenció manual, reduint directament els costos laborals i de gestió, mentre assegura cicles de producció estables i millora substancialment l'eficiència de producció.
Control de procés precís, qualitat fiable: Els dissenys especialitzats de volteig, aplanament i aturada per decel·leració asseguren una postura uniforme dels sacs, una distribució uniforme del material i un posicionament precís, resolent fonamentalment les dificultats de presepsió i la paletització inestable, millorant així la qualitat de la transferència.
Millora revolucionària de la seguretat: Elimina completament el risc de treballadors operant prop de components de transmissió mecànica, proporcionant protecció fonamental per a la seguretat personal.
Alta flexibilitat, control intel·ligent: Cada mòdul està impulsat de manera independent per motors de conversió de freqüència. Combinat amb un sistema de control intel·ligent sincronitzat amb el robot, els paràmetres d'operació del sistema poden ser ajustats fàcilment per adaptar-se a diferents especificacions de sacs o requisits de ritme de producció, oferint una gran flexibilitat.