Potpuno automatizovan sistem paleteširanja vreća: Integrirano robotsko rešenje

I. Pregled rešenja​

Ovo rešenje ima za cilj da pruži visoko efikasnog, potpuno automatizovanog sistema za prenos vreća. Tradicionalni ručni postupci ili semi-automatizovani robotski metodi imaju probleme kao što su niska efikasnost, velika potreba za radnim snagama, mnogo rizika za bezbednost i visoki troškovi upravljanja. Integrisanjem inovativnih transportnih linija i inteligentne robotske tehnologije, ovo rešenje dizajnira sistem koji se sastoji od etapa "Okretanje vreće - Isploštavanje - Usporavanje i zaustavljanje - Čekanje za palete - Robotičko hvatanje". Konačno, postiže potpuno automatizovani i inteligentni prenos vreća od izlaza za pakovanje do predviđene tačke stavljanja na palete, značajno unapređujući proizvodnu efikasnost i bezbednost.

​II. Tehnička pozadina & Ciljevi dizajna​

1. ​Tehnička pozadina & Postojeći problemi​

Trenutno, proces prenosa vreća u mnogim fabrikama još uvek značajno zavisi od ručne radne snage ili semi-automatizovane opreme sa svojim nedostacima. Tradicionalni postupak tipično zahteva da radnici nosili zapremljene vreće na transportnu traku, a zatim radnici ili roboti skinu i slože ih na odredištu. Ovaj pristup ima sledeće ključne nedostatke:

• ​Niska stepen automatizacije:​​ Ključne faze još uvek zahtevaju ručnu intervenciju, sprečavajući potpunu automatizaciju procesa.
• ​Nedostatak jedinstvene pozicije i orijentacije:​​ Vreće se stavljaju na transportnu traku pod nasumičnim uglom, čime se povećava rizik od odstupanja, čineći precizno hvatanje robotima teškim i rezultirajući nerazumljivim složenjem.
• ​Neravnomerni oblik predmeta:​​ Neravnomerna raspodela materijala unutar ispunjenih vreća čini direktno složenje sklonim krunjenju. Da bi se osigurala stabilnost, često je potrebno ručno uređivanje na ključnim lokacijama, povećavajući troškove rada i teškoće upravljanja.
• ​Rizici vezani za bezbednost i efikasnost:​​ Ručni rad blizu transportnih traka i robotskih ramena predstavlja rizike za bezbednost. Takođe, ciklus proizvodnje je nestabilan, čime se teško poboljšava ukupna efikasnost.
1. ​Ciljevi dizajna​

Za rešavanje gore navedenih problema, ciljevi dizajna ovog rešenja su sledeći:

• ​Visoka automatizacija:​​ Stvoriti racionalno strukturiran, potpuno automatizovan sistem za prenos koji ne zahteva direktnu ručnu operaciju.
• ​Precizna poziciona i orijentaciona kontrola:​​ Osigurati da vreće stižu do tačke hvatanja sa uniformnom, stabilnom orijentacijom i pozicijom, stvarajući temelj za preciznu robotsku operaciju.
• ​Poboljšanje efikasnosti i bezbednosti:​​ Značajno poboljšati efikasnost prenosa kroz optimizovane procese i koordinisanu kontrolu, i potpuno ukloniti ljudske resurse iz opasnih radnih okruženja.
• ​Smanjenje ukupnih troškova:​​ Drastično smanjiti potrebu za radnim snagama, time smanjujući direktni troškove rada i kasnije troškove upravljanja.

​III. Struktura sistema & Ključne komponente​

Sistem koristi modularni dizajn, sa komponentama povezanima redom kako bi formirali kompletni zatvoreni radni tok.

• ​Opšti raspored:​​ Sistem se sastoji od ​Transportne trake za okretanje vreća, ​Transportne trake za ispljštavanje, ​Transportne trake za usporavanje i zaustavljanje i ​Transportne trake za čekanje za palete. Na kraju Transportne trake za čekanje za palete konfigurisan je visokoperformansni industrijski robot (robotičko rame). Put procesa je: Transportna traka za okretanje vreća → Transportna traka za ispljštavanje → Transportna traka za usporavanje i zaustavljanje → Transportna traka za čekanje za palete → Robotičko hvatanje i složenje.
• ​Detalji komponenti:​​
1. ​Transportna traka za okretanje vreća​
• ​Funkcija:​​ Prima vertikalne vreće sa mehanizma za pakovanje/zapremljivanje i vrši promenu njihove orijentacije od "vertikalne" na "ležeće".
• ​Ključne komponente:​​
• ​Podesivi barijer:​​ Instaliran iznad transportne trake, podešen na preferirani ugao od 60° u odnosu na površinu trake, visina se može podesiti, koristi se za kontakt i vodjenje vreća da se okrenu.
• ​Podrska ploča:​​ Nalazi se na strani, radi u kombinaciji sa barijerom kako bi prihvatila okrenute vreće.
• ​Vodilna valjkovi:​​ Nalaze se iza barijera, pomažu u pravilnoj orijentaciji vreća, osiguravajući glatko ulazanje u sledeću fazu.
2. ​Transportna traka za ispljštavanje​
• ​Funkcija:​​ Valja vreće kako bi redistribuirao unutrašnji materijal, čineći ga ravnomernim, sprečavajući lokalne izbočine i priprema ih za stabilno složenje.
• ​Ključne komponente i karakteristike:​​
• ​Četvorostrani prenosni valjkovi:​​ Unikatan dizajn dovodi do valjanja vreća tokom prenosa, promoviše ravnomernu distribuciju materijala i smanjuje klizanje.
• ​Podesivi vodilni rubovi:​​ Visina se može podesiti na obe strane transportne trake, efektivno sprečavajući odstupanje vreća.
• ​Rad na niskoj brzini:​​ Kontrolisan nezavisnim motorom sa frekvencijskom promenom, njegova brzina je značajno niža od Transportne trake za okretanje, osiguravajući dovoljno vremena za ispljštavanje.
3. ​Transportna traka za usporavanje i zaustavljanje​
• ​Funkcija:​​ Bufira i smanjuje brzinu prenosa vreća, stabilizuje ciklus prenosa i stvara stabilno stanje čekanja za robotičko hvatanje.
• ​Ključne komponente:​​ Takođe opremljena podesivim vodilnim rubovima na obe strane kako bi se sprečilo odstupanje.
4. ​Transportna traka za čekanje za palete​
• ​Funkcija:​​ Služi kao "hranilna stolica" za robota, točno prenoseći preprocesirane vreće do tačke hvatanja.
• ​Ključne komponente:​​ Opremljena podesivim vodilnim rubovima kako bi se osigurala precizna centrirana pozicija. Njen kraj povezan je sa industrijskim robotom.
5. ​Industrijski robot (robotičko rame)​​
• ​Funkcija:​​ Pozicioniran na kraju Transportne trake za čekanje. Koristi prilagođeni end-effector (npr., vakuumne ventile ili mehanički štapići) kako bi pouzdano uhvatio vreće i precizno ih postavio na predviđene lokacije (npr., palete, police ili vozila) prema predefinisanim programskim instrukcijama.
6. ​Sistem pogona i kontrole​
• ​Nezavisni pogoni:​​ Svaka transportna traka opremljena je nezavisnim motorom sa frekvencijskom promenom, omogućavajući preciznu kontrolu brzine.
• ​Koordinarisana kontrola:​​ Centralni sistem kontrole prilagođava frekvenciju svakog motora, podešavajući i uparavajući brzine svakog segmenta transportne trake i robota kako bi se osigurala gladka, koordinisana operacija bez zakupa ili čekanja.

​IV. Radni tok sistema​

1. ​Automatsko učitavanje i okretanje vreća:​​ Zapremljene vertikalne vreće uđu u Transportnu traku za okretanje vreća. Dok se kreću naprijed, dodirnu podesivi barijer i prirodno se okrenu na stranu podrsnu ploču, prelazeći u ležeće stanje.
2. ​Isploštavanje materijala:​​ Vreće uđu u Transportnu traku za ispljštavanje. Pod niskom brzinom rada i valjanjem četvorostranih valjkova, unutrašnji materijal se redistribuira, postajući ravnomeran i ravni.
3. ​Usporavanje i pozicioniranje:​​ Vreće uđu u Transportnu traku za usporavanje i zaustavljanje, gde se njihova brzina dalje smanjuje, ostvarujući gladko usporavanje i precizno pozicioniranje.
4. ​U poziciji, čekaju hvatanje:​​ Vreće uđu u Transportnu traku za čekanje za palete i stabilno se kreću do predviđene tačke hvatanja na njenom kraju.
5. ​Robotičko hvatanje i složenje:​​ Industrijski robot prepoznaje poziciju vreće, izvršava akciju hvatanja, prenosi je i precizno postavlja na predviđeno mesto za složenje ili transportno vozilo.
6. ​Ciklična operacija:​​ Čitav proces se neprekidno i automatski ponavlja u ciklus dok zadatak nije završen.

​V. Ključne prednosti rešenja​

• ​End-to-end automatizacija, smanjenje troškova i poboljšanje efikasnosti:​​ Postiže potpunu automatizaciju procesa od "uvoda - organizacije - prenosa - paliranja", značajno smanjujući ručni unos, direktno smanjujući troškove rada i upravljanja, dok osigurava stabilne cikluse proizvodnje i značajno poboljšava proizvodnu efikasnost.
• ​Precizna kontrola procesa, pouzdana kvalitet:​​ Specijalizovani dizajni za okretanje, ispljštavanje i usporavanje i zaustavljanje osiguravaju uniformnu orijentaciju vreća, ravnomernu raspodelu materijala i precizno pozicioniranje, fundamentalno rešavajući probleme hvatanja i nestabilnog složenja, čime se poboljšava kvalitet prenosa.
• ​Revolucionarno poboljšanje bezbednosti:​​ Potpuno eliminira rizik od radnika koji rade uz mehaničke prenosne komponente, pružajući fundamentalnu zaštitu lične bezbednosti.
• ​Visoka fleksibilnost, inteligentna kontrola:​​ Svaki modul je nezavisno pogonjen motorima sa frekvencijskom promenom. Kombinovano sa inteligentnim kontrolnim sistemom sinkronizovanim sa robotom, parametri rada sistema mogu se lako podesiti kako bi se prilagodili različitim specifikacijama vreća ili zahtevima proizvodnog ritma, pružajući snažnu fleksibilnost.