Système de palettisation de sacs entièrement automatisé : Solution robotique intégrée

I. Vue d'ensemble de la solution​

Cette solution vise à fournir un système de transfert hautement efficace et entièrement automatisé pour les articles en sacs. Les opérations manuelles traditionnelles ou les méthodes semi-automatiques robotisées souffrent de problèmes tels que une faible efficacité, des besoins élevés en main-d'œuvre, de nombreux risques de sécurité et des coûts de gestion élevés. En intégrant des lignes de convoyage innovantes et des technologies de robots intelligents, cette solution conçoit un système parfaitement connecté composé des étapes "Déversement des sacs - Aplatissement - Arrêt de décélération - Mise en file d'attente pour la palettisation - Prise par le robot". Elle permet finalement un transfert entièrement automatisé et intelligent des articles en sacs depuis la sortie d'emballage jusqu'au point de stockage désigné, améliorant considérablement l'efficacité de production et la sécurité.

​II. Contexte technique & objectifs de conception​

1. ​Contexte technique & problèmes existants​

Actuellement, le processus de transfert des articles en sacs dans de nombreuses usines repose encore fortement sur la main-d'œuvre manuelle ou sur des équipements semi-automatiques présentant des défauts inhérents. Le processus traditionnel nécessite généralement que les travailleurs portent les sacs scellés sur un convoyeur, puis que les travailleurs ou les robots les déchargent et les empilent à destination. Cette approche présente les déficiences suivantes :

• ​Faible degré d'automatisation :​​ Des étapes clés nécessitent toujours une intervention manuelle, empêchant l'automatisation du processus complet.
• ​Positionnement et posture unifiés manquants :​​ Les sacs sont placés sur le convoyeur à des angles aléatoires, susceptibles de déviation, rendant difficile la prise précise par les robots ultérieurs et entraînant un empilement désordonné.
• ​Morphologie inégale des articles :​​ Une répartition inégale du matériau à l'intérieur des sacs remplis rend l'empilement direct susceptible de s'effondrer. Pour assurer la stabilité, un arrangement manuel est souvent nécessaire aux stations clés, augmentant les coûts de main-d'œuvre et la difficulté de gestion.
• ​Risques de sécurité et d'efficacité :​​ Le travail manuel près des convoyeurs et des bras robotisés pose des risques de sécurité. De plus, les temps de cycle de production sont instables, rendant difficile l'amélioration de l'efficacité globale.
1. ​Objectifs de conception​

Pour répondre à ces points douloureux, les objectifs de conception de cette solution sont les suivants :

• ​Haute automatisation :​​ Créer un système de transfert entièrement automatisé et rationnellement structuré ne nécessitant aucune opération manuelle directe.
• ​Contrôle de positionnement et de posture précis :​​ Assurer que les sacs arrivent au point de prélèvement avec une posture et une position uniformes et stables, posant les bases pour une opération robotique précise.
• ​Améliorer l'efficacité et la sécurité :​​ Améliorer considérablement l'efficacité du transfert grâce à des processus optimisés et un contrôle coordonné, et éliminer complètement le personnel des environnements de travail dangereux.
• ​Réduire les coûts globaux :​​ Réduire drastiquement les besoins en main-d'œuvre, réduisant ainsi les coûts directs de main-d'œuvre et les coûts de gestion ultérieurs.

​III. Structure du système & composants clés​

Le système adopte une conception modulaire, avec des composants connectés séquentiellement pour former un flux de travail complet en boucle fermée.

• ​Disposition globale :​​ Le système se compose séquentiellement d'un ​Convoyeur de déversement de sacs, d'un ​Convoyeur d'aplatissement, d'un ​Convoyeur d'arrêt de décélération et d'un ​Convoyeur de mise en file d'attente pour la palettisation. Un robot industriel haute performance (bras robotisé) est configuré à l'extrémité du Convoyeur de mise en file d'attente pour la palettisation. Le chemin de processus est : Convoyeur de déversement de sacs → Convoyeur d'aplatissement → Convoyeur d'arrêt de décélération → Convoyeur de mise en file d'attente pour la palettisation → Prise et empilement par le robot.
• ​Détails des composants :​​
1. ​Convoyeur de déversement de sacs​
• ​Fonction :​​ Reçoit les articles en sacs droits provenant du mécanisme d'emballage/scellement et effectue leur changement de posture de "droit" à "allongé".
• ​Composants clés :​​
• ​Baffle réglable :​​ Installé au-dessus du convoyeur, réglé à un angle préféré de 60° par rapport à la surface de la bande, réglable en hauteur, utilisé pour contacter et guider les sacs pour qu'ils basculent.
• ​Plaque de support :​​ Située sur le côté, fonctionne avec le baffle pour recevoir les sacs basculés.
• ​Rouleaux de guidage :​​ Situés à l'arrière du baffle, aident à ajuster la direction des sacs, assurant une entrée fluide dans l'étape suivante.
2. ​Convoyeur d'aplatissement​
• ​Fonction :​​ Roule les sacs pour redistribuer le matériau interne, le rendant uniforme, évitant les bosses locales et préparant les sacs pour un empilement stable.
• ​Composants clés & caractéristiques :​​
• ​Rouleaux de transmission carrés :​​ Design unique qui fait rouler les sacs pendant le convoyage, favorisant une distribution uniforme du matériau et réduisant le glissement.
• ​Bords de guidage réglables :​​ Bords réglables en hauteur de chaque côté du convoyeur, efficacement prévenant la déviation des sacs.
• ​Fonctionnement à faible vitesse :​​ Contrôlé par un moteur à fréquence variable indépendant, sa vitesse est significativement inférieure à celle du Convoyeur de déversement, assurant un temps suffisant pour l'aplatissement.
3. ​Convoyeur d'arrêt de décélération​
• ​Fonction :​​ Tamponne et réduit la vitesse de transport des sacs, stabilise le cycle de convoyage et crée un état d'attente stable pour la prise par le robot.
• ​Composants clés :​​ Également équipé de bords de guidage réglables de chaque côté pour prévenir la déviation.
4. ​Convoyeur de mise en file d'attente pour la palettisation​
• ​Fonction :​​ Sert de "table d'alimentation" pour le robot, transportant précisément les sacs prétraités vers la station de prélèvement.
• ​Composants clés :​​ Équipé de bords de guidage réglables pour assurer un centrage précis. Son extrémité est connectée au robot industriel.
5. ​Robot industriel (bras robotisé)​​
• ​Fonction :​​ Positionné à l'extrémité du Convoyeur de mise en file d'attente. Utilise un effecteur final personnalisé (par exemple, des ventouses sous vide ou des pinces mécaniques) pour saisir de manière fiable les sacs et les placer avec précision à des emplacements désignés (par exemple, palettes, étagères ou véhicules) selon un programme prédéfini.
6. ​Système de propulsion et de commande​
• ​Propulsions indépendantes :​​ Chaque convoyeur est équipé d'une propulsion indépendante par moteur à fréquence variable, permettant un contrôle précis de la vitesse.
• ​Commande coordonnée :​​ Un système de commande central ajuste la fréquence de chaque moteur, définissant et adaptant les vitesses de chaque section de convoyeur et du robot pour assurer un fonctionnement fluide et coordonné sans congestion ni attente.

​IV. Flux de travail du système​

1. ​Chargement automatique & déversement des sacs :​​ Les sacs scellés droits entrent dans le Convoyeur de déversement de sacs. En avançant, ils entrent en contact avec le baffle réglable et basculent naturellement sur la plaque de support latérale, passant à un état allongé.
2. ​Aplatissement du matériau :​​ Les sacs entrent dans le Convoyeur d'aplatissement. Sous l'opération à faible vitesse et l'action de roulement des rouleaux carrés, le matériau interne est redistribué, devenant plat et uniforme.
3. ​Tamponnage de vitesse & positionnement :​​ Les sacs entrent dans le Convoyeur d'arrêt de décélération, où leur vitesse est davantage réduite, atteignant un ralentissement fluide et un positionnement précis.
4. ​En position, en attente de prélèvement :​​ Les sacs entrent dans le Convoyeur de mise en file d'attente pour la palettisation et se déplacent de manière stable vers le point de prélèvement désigné à son extrémité.
5. ​Prise par le robot & empilement :​​ Le robot industriel identifie la position du sac, exécute l'action de saisie, le transfère et le place avec précision sur la position d'empilement prédéfinie ou le véhicule de transport.
6. ​Fonctionnement cyclique :​​ L'ensemble du processus s'exécute de manière continue et automatique en cycle jusqu'à la fin de la tâche.

​V. Avantages clés de la solution​

• ​Automatisation de bout en bout, réduction des coûts & gain d'efficacité :​​ Atteint une automatisation complète du processus de "alimentation - organisation - convoyage - palettisation", réduisant considérablement l'apport manuel, réduisant directement les coûts de main-d'œuvre et de gestion, tout en assurant des cycles de production stables et en améliorant considérablement l'efficacité de production.
• ​Contrôle de processus précis, qualité fiable :​​ Les conceptions spécialisées de déversement, d'aplatissement et d'arrêt de décélération assurent une posture de sac uniforme, une distribution de matériau uniforme et un positionnement précis, résolvant fondamentalement les difficultés de saisie et l'instabilité de l'empilement, améliorant ainsi la qualité du transfert.
• ​Amélioration révolutionnaire de la sécurité :​​ Élimine complètement le risque pour les travailleurs d'opérer près des composants de transmission mécanique, offrant une protection fondamentale pour la sécurité personnelle.
• ​Haute flexibilité, contrôle intelligent :​​ Chaque module est propulsé indépendamment par des moteurs à fréquence variable. Associé à un système de commande intelligent synchronisé avec le robot, les paramètres de fonctionnement du système peuvent être facilement ajustés pour s'adapter à différentes spécifications de sacs ou aux exigences de rythme de production, offrant une grande flexibilité.