Pełnie automatyczny system paletyzacji worków: Zintegrowane rozwiązanie robotyczne

I. Przegląd rozwiązania

To rozwiązanie ma na celu zapewnienie wysoce efektywnego, w pełni zautomatyzowanego systemu transportu towarów w workach. Tradycyjne operacje ręczne lub półautomatyczne metody robotyczne mają problemy takie jak niska wydajność, wysokie wymagania personalne, liczne zagrożenia bezpieczeństwa i wysokie koszty zarządzania. Poprzez integrację innowacyjnych linii taśmowych i inteligentnej technologii robotycznej, to rozwiązanie projektuje bezszwarcie połączone systemy składające się z etapów "Odwrócenie Worka - Wyrównanie - Zwalnianie i Zatrzymywanie - Kolejkowanie do Paletyzacji - Chwytanie przez Robota". Ostatecznie umożliwia ono w pełni zautomatyzowany i inteligentny transport towarów w workach od punktu pakowania do wyznaczonego miejsca ustawiania, znacząco zwiększając wydajność produkcji i bezpieczeństwo.

II. Tło techniczne i cele projektowe

Tło techniczne i istniejące problemy

Obecnie proces transportu towarów w workach we wielu fabrykach nadal silnie opiera się na pracy ręcznej lub półautomatycznym sprzęcie z istniejącymi wadami. Tradycyjny proces zwykle wymaga, aby pracownicy przenieśli zapakowane worki na taśmę, a następnie pracownicy lub roboty rozładowywali je i układały w miejscu docelowym. Ten podejście ma następujące kluczowe deficyty:

Niska stopień automatyzacji: Kluczowe etapy nadal wymagają ingerencji ręcznej, co uniemożliwia pełną automatyzację procesu.
Brak jednolitego pozycjonowania i orientacji: Worki są umieszczane na taśmie pod różnymi kątami, co prowadzi do odchylenia, utrudniając precyzyjne chwytanie przez kolejne roboty i powodując chaotyczne układy.
Nierównomierne kształty elementów: Nierównomierne rozłożenie materiału w wypełnionych workach sprawia, że bezpośrednie układy są narażone na zawalenie. Aby zapewnić stabilność, często wymagana jest ręczna regulacja na kluczowych stacjach, co zwiększa koszty pracy i trudności zarządcze.
Ryzyko bezpieczeństwa i efektywności: Ręczna praca w pobliżu taśm i ramion robotów stanowi ryzyko bezpieczeństwa. Ponadto cykle produkcji są niestabilne, co utrudnia poprawę ogólnej wydajności.

Cele projektowe

Aby rozwiązać powyższe problemy, cele projektowe tego rozwiązania są następujące:

Wysoka automatyzacja: Stworzenie racjonalnie skonstruowanego, w pełni zautomatyzowanego systemu transportowego, który nie wymaga bezpośredniej ingerencji ręcznej.
Precyzyjne pozycjonowanie i kontrola orientacji: Zapewnienie, że worki przychodzą do punktu chwytania w jednolitym, stabilnym położeniu i orientacji, tworząc podstawę dla precyzyjnej operacji robota.
Zwiększenie efektywności i bezpieczeństwa: Znaczne zwiększenie wydajności transportu poprzez zoptymalizowane procesy i koordynowane sterowanie, całkowicie usuwając personel z niebezpiecznych środowisk pracy.
Zmniejszenie kosztów kompleksowych: Drastyczne zmniejszenie wymagań personalnych, co obniża bezpośrednie koszty pracy i kolejne koszty zarządcze.

III. Struktura systemu i kluczowe komponenty

System stosuje modułowy design, z komponentami połączonymi sekwencyjnie, tworząc kompletny zamknięty cykl pracy.

Ogólny układ: System sekwencyjnie składa się z taśmy odwracającej worki, taśmy wyrównującej, taśmy zwalniającej i zatrzymującej oraz taśmy kolejkującej do paletyzacji. Na końcu taśmy kolejkującej do paletyzacji jest skonfigurowany wysokowydajny przemysłowy robot (ramię robota). Ścieżka procesowa to: Tasma odwracająca worki → Tasma wyrównująca → Tasma zwalniająca i zatrzymująca → Tasma kolejkująca do paletyzacji → Chwytanie i układy przez robota.
Szczegóły komponentów:

Tasma odwracająca worki

Funkcja: Odbiera pionowe worki z mechanizmu pakowania/zamknięcia i wykonuje zmianę ich orientacji z "pionowej" na "poziomą".
Kluczowe komponenty:

Regulowana przeszkoda: Zainstalowana nad taśmą, ustawiona pod preferowanym kątem 60° do powierzchni taśmy, regulowana wysokościowo, używana do kontaktu i kierowania worków do przewrócenia.
Płytka podtrzymująca: Umieszczona z boku, współpracuje z przeszkodą do odbioru przewróconych worków.
Rollery kierujące: Umieszczone z tyłu przeszkody, pomagają w dostosowywaniu kierunku worków, zapewniając płynne wejście do następnego etapu.

Tasma wyrównująca

Funkcja: Przewraca worki, aby przeorganizować materiał wewnętrzny, uczynić go równomiernym, zapobiegając lokalnym wypukłościom i przygotowując do stabilnego ustawiania.
Kluczowe komponenty i cechy:

Kwadratowe role transmisyjne: Unikalny design powoduje, że worki przewracają się podczas transportu, promując równomierne rozłożenie materiału i zmniejszając ślizganie.
Regulowane krawędzie kierujące: Regulowane wysokościowo krawędzie po obu stronach taśmy skutecznie zapobiegają odchyleniu worków.
Operacja o niskiej prędkości: Sterowana niezależnym motorem z częstotliwościowym przelicznikiem, jej prędkość jest znacznie niższa niż tasma odwracająca, zapewniając wystarczający czas na wyrównanie.

Tasma zwalniająca i zatrzymująca

Funkcja: Buforuje i redukuje prędkość transportu worków, stabilizuje cykl transportu i tworzy stabilny stan oczekiwania na chwytanie przez robota.
Kluczowe komponenty: Również wyposażona w regulowane krawędzie kierujące po obu stronach, aby zapobiec odchyleniu.

Tasma kolejkująca do paletyzacji

Funkcja: Służy jako "stół podawczy" dla robota, dokładnie transportując wstępnie przetworzone worki do stacji chwytania.
Kluczowe komponenty: Wyposażona w regulowane krawędzie kierujące, aby zapewnić precyzyjne centrowanie. Jej koniec łączy się z przemysłowym robotem.

Przemysłowy robot (ramię robota)

Funkcja: Położony na końcu taśmy kolejkującej. Używa niestandardowego narzędzia końcowego (np. ssawki próżniowej lub chwytaka mechanicznego) do niezawodnego chwytania worków i precyzyjnego ustawiania ich w wyznaczonych miejscach (np. palety, półki lub pojazdy) zgodnie z predefiniowanym programem.

System napędowy i sterujący

Niezależne napędy: Każda taśma jest wyposażona w niezależny napęd z częstotliwościowym przelicznikiem, umożliwiający precyzyjne sterowanie prędkością.
Koordynowane sterowanie: Centralny system sterujący dostosowuje częstotliwość każdego silnika, ustawiając i dopasowując prędkości poszczególnych odcinków taśmy i robota, aby zapewnić płynne, koordynowane działanie bez zakłóceń lub oczekiwań.

IV. Przepływ pracy systemu

Automatyczne ładowanie i odwracanie worków: Zapakowane pionowe worki wchodzą na taśmę odwracającą. Podczas poruszania się do przodu, kontaktują się z regulowaną przeszkodą i naturalnie przewracają na boczną płytę podtrzymującą, przechodząc do położenia poziomego.
Wyrównanie materiału: Worki wchodzą na taśmę wyrównującą. W wyniku działania o niskiej prędkości i przewracania przez kwadratowe role, materiał wewnętrzny jest ponownie rozłożony, stając się płaski i równomierny.
Buforowanie prędkości i pozycjonowanie: Worki wchodzą na taśmę zwalniającą i zatrzymującą, gdzie ich prędkość jest dalej zmniejszana, osiągając płynne zwalnianie i precyzyjne pozycjonowanie.
W pozycji, oczekujące na chwytanie: Worki wchodzą na taśmę kolejkującą do paletyzacji i stabilnie poruszają się do wyznaczonego punktu chwytania na jej końcu.
Chwytanie i ustawianie przez robota: Przemysłowy robot identyfikuje pozycję worka, wykonuje działanie chwytania, przenosi go i precyzyjnie ustawia na wyznaczonym miejscu ustawiania lub pojazdzie transportowym.
Cykliczna operacja: Cały proces działa ciągle i automatycznie w cyklu, aż do ukończenia zadania.

V. Kluczowe zalety rozwiązania

Pełna automatyzacja, obniżenie kosztów i zwiększenie efektywności: Osiąga pełną automatyzację procesu od "wprowadzania - organizacji - transportu - paletyzacji", znacznie zmniejszając udział pracy ręcznej, bezpośrednio obniżając koszty pracy i zarządcze, jednocześnie zapewniając stabilne cykle produkcji i znacznie zwiększając wydajność produkcji.
Precyzyjne sterowanie procesem, niezawodna jakość: Specjalistyczne projekty odwracania, wyrównywania i zwalniania zapewniają jednolitą orientację worków, równomierne rozłożenie materiału i precyzyjne pozycjonowanie, fundamentalnie rozwiązując trudności chwytania i niestabilne ustawianie, zwiększając tym samym jakość transportu.
Rewolucyjne poprawy bezpieczeństwa: Kompleksowo eliminuje ryzyko pracy pracowników w pobliżu elementów mechanicznych, zapewniając podstawową ochronę osobistą.
Wysoka elastyczność, inteligentne sterowanie: Każdy moduł jest niezależnie napędzany przez motory z częstotliwościowym przelicznikiem. W połączeniu z inteligentnym systemem sterowania zsynchronizowanym z robotem, parametry pracy systemu mogą być łatwo dostosowane do różnych specyfikacji worków lub wymogów tempa produkcji, oferując dużą elastyczność.