8 Domande da Porre Quando si Sceglie un Palettizzatore Robotico

La maggior parte dei centri di produzione, magazzino e distribuzione deve costruire pallet di prodotti per lo stoccaggio o la spedizione. Quando eseguita manualmente, l'operazione può essere dispendiosa in termini di tempo e problematiche ergonomiche per i dipendenti e, quando sono coinvolti pallet misti, capire la configurazione ottimale dello stack può essere complicato. A peggiorare queste problematiche, diventa sempre più difficile trovare e trattenere lavoratori nelle posizioni di palettizzazione, poiché il lavoro è sia fisicamente faticoso che monotono.

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Per queste ragioni, molte operazioni stanno considerando l'acquisto di un palettizzatore robotico, ma scegliere quello che meglio si adatta ai parametri dell'applicazione può essere difficile. Questo blog indicherà i principali tipi di palettizzatori robotici e fornirà un elenco di domande essenziali che aiuteranno a restringere le scelte durante il processo di selezione.

Tipi di Palettizzatori Robotici

I palettizzatori robotici sono disponibili in diversi tipi, ciascuno con molte configurazioni e caratteristiche disponibili. I più comuni includono:

• Palettizzatori In-Linea: Il tipo più semplice, i palettizzatori in-linea utilizzano braccia articolate o robot in stile portale e strumenti specializzati all'estremità dell'arto per servire una o più linee di palettizzazione. Anche se consistono in un solo palettizzatore robotico per l'intera operazione, alcuni possono avere la capacità di posizionare fogli di livello o fogli di separazione o distribuire pallet.
• Palettizzazione/Depalettizzazione: Capacità di eseguire tutte le funzioni di un palettizzatore in-linea, questi palettizzatori robotici possono anche eseguire funzioni di depalettizzazione.

Si prega di notare che mentre il nome suggerisce che possono eseguire entrambe le funzioni, significa semplicemente che il palettizzatore robotico può essere programmato per l'uso come depalettizzatore.

• Palettizzatori a Formazione di Strati: Questi palettizzatori consistono in un sistema integrato di più robot, dove ciascun robot esegue un singolo compito. Ad esempio, un robot potrebbe disporre i prodotti a strati, mentre un altro li impila. Poiché questo aumenta notevolmente la velocità, i palettizzatori a formazione di strati sono ideali per situazioni ad alto rendimento.
• Palettizzatori a Configurazione Mista: Ideali per carichi di pallet che contengono un mix di prodotti o tipologie di contenitori, i palettizzatori a configurazione mista possono creare strati stabili e ottimamente organizzati da scatole e casi di dimensioni e forme varie. Sono disponibili in una varietà di configurazioni e capacità. Ad esempio, un robot montato su un binario potrebbe muoversi tra una serie di pallet, selezionare un prodotto e infine posarlo sul pallet di ricezione, formando strati stabili ed efficienti. Un altro palettizzatore a configurazione mista potrebbe coinvolgere una serie di nastri trasportatori che alimentano il prodotto in un'area di staging dove un braccio robotico seleziona e orienta i prodotti, formando strati in un carico che viene guidato a un arresto finale dove viene infine sollevato su un pallet da un robot.

8 Domande da Porre Quando si Sceglie un Palettizzatore Robotico

Pur essendo confuso selezionare l'ideale sistema di palettizzazione robotica tra i molti tipi e configurazioni disponibili, rispondere a queste otto domande può aiutare a restringere le scelte. Dopo aver selezionato il tipo o modello di palettizzatore robotico che sembra più adatto all'applicazione, parlare con un produttore o fornitore reputato può fornire ulteriore assistenza nella scelta di un modello appropriato e dei migliori accessori.

Per iniziare il processo di selezione, considera di raccogliere le informazioni necessarie per rispondere alle seguenti domande:

1. Quali tipi di prodotti vengono palettizzati? Annotare le caratteristiche di dimensione, forma e materiale dei prodotti da palettizzare, così come il tipo di contenitore, le dimensioni e il peso aiuterà a determinare il payload richiesto per il robot, così come se saranno necessari strumenti finali specializzati.
2. Quali sono le attuali esigenze di palettizzazione? Oltre a conoscere il rendimento richiesto, assicurati di considerare la configurazione prevista di ciascun pallet, compreso il numero di strati, diverse disposizioni degli strati, se prevedi pallet misti e se sono necessari fogli di separazione o di livello.
3. Quale tipo di velocità e precisione sono richieste? Il palettizzatore robotico deve essere in grado di fornire il rendimento necessario, quindi la velocità è una considerazione importante qui. Assicurati di esaminare i tassi di palettizzazione e chiedi garanzie riguardo a tali tassi. Inoltre, la precisione può essere cruciale per soddisfare gli standard di qualità, quindi potrebbe essere importante chiedere quanto precisamente il robot può posizionare il prodotto sui pallet mantenendo la velocità richiesta. In altre parole, non vuoi un robot che si muove rapidamente, ma non impila correttamente il pallet.
4. Ci sarà variabilità nei prodotti o nelle configurazioni dei pallet? Se i prodotti cambiano frequentemente o se le configurazioni dei pallet potrebbero differire in futuro, la flessibilità è importante. In questi casi, è meglio cercare un palettizzatore robotico che possa essere facilmente riprogrammato o riattrezzato per gestire i cambiamenti nei prodotti o nelle configurazioni dei pallet senza la necessità di costosi fermi o modifiche importanti.
5. Quanti robot saranno necessari? Se c'è un mix di prodotti complesso o una configurazione del pallet o se si tratta di un'applicazione a elevato rendimento, potrebbero essere necessari diversi palettizzatori robotici per gestire l'operazione. Tipicamente, i palettizzatori robotici possono essere acquistati singolarmente o come parte di un sistema che consente a più palettizzatori di funzionare simultaneamente.
6. Quale strumento finale è più appropriato? Questo è correlato al tipo di prodotto da palettizzare. Ci sono molti strumenti finali disponibili progettati per trattare delicatamente ogni sorta di prodotti, scatole, sacchi, casi, contenitori, ecc. Considera se sono meglio adatti all'applicazione coppe a vuoto, piastre di compressione o un certo tipo di pinza.
7. dove sarà situato il palettizzatore robotico? È essenziale sapere dove sarà posizionato il sistema, così come la posizione dell'attrezzatura di confezionamento o produzione che servirà, per determinare come sarà disposto il palettizzatore, se un braccio robotico o un robot in stile portale servirà meglio l'applicazione e quale portata sarà necessaria. I palettizzatori robotici possono occupare uno spazio significativo in una struttura, quindi è importante determinare quanto spazio sarà dedicato all'operazione di palettizzazione e trovare un palettizzatore che soddisfi queste specifiche. Inoltre: è utile determinare in anticipo che ci sia un'adeguata supporto meccanico ed elettrico nelle vicinanze.
8. Quali sistemi di sicurezza sono necessari? Come per qualsiasi attrezzatura industriale, la sicurezza dovrebbe essere una preoccupazione prioritaria. È importante assicurarsi che il palettizzatore robotico sia dotato o possa essere equipaggiato con caratteristiche di sicurezza come guardie per pallet, tende luminose e meccanismi di arresto di emergenza.

Prendere tempo per raccogliere le informazioni necessarie per rispondere a queste domande e discutere le opzioni con un fornitore, come JHFOSTER, sarà utile e garantirà che il palettizzatore robotico selezionato soddisfi facilmente i requisiti di rendimento e qualità, aumentando anche l'efficienza e la sicurezza dell'operazione di palettizzazione.

I nuovi acquirenti di celle di lavoro robotiche hanno intuizioni e domande interessanti sui loro nuovi sistemi robotizzati.

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Dall'inizio della vendita e installazione di celle di lavoro robotiche da parte di Motion Controls Robotics, ci sono state diverse domande che vengono ripetutamente poste dai clienti che sono nuovi all'integrazione di sistemi robotici. Se sei nuovo nel palletizing robotico e in altre celle di lavoro robotiche per la produzione e il magazzinaggio, speriamo che tu possa utilizzare queste domande per guadagnare fiducia nel progredire con il progetto che stai considerando. Vogliamo che tu sia pronto per l'ondata di automazione robotica che sta arrivando nel settore della produzione e del magazzinaggio.

Celle di Palletizing Robotico – Domanda 1

Perché il sistema di sicurezza della cella di palletizing è strutturato in questo modo?

La sicurezza è la prima priorità di ogni produttore di robot e integratore, e di solito è anche una priorità per la tua azienda. La sicurezza delle celle di lavoro robotiche è regolata dall'A3 Association for Advancing Automation e dall'American National Standards Institute, o ANSI.

Il documento normativo più recente è lo standard di sicurezza ANSI R15.06.

Alcuni dei concetti base dello standard includono; linee guida e requisiti per lockout/tag-out, distanza minima libera dall'equipaggiamento in funzione, doppio controllo della sicurezza e tipi di barriere di sicurezza accettabili. Lo standard è progettato per proteggere programmatori, operatori e personale di manutenzione dai rischi dell'operazione dell'equipaggiamento automatico.

Sebbene gran parte dello standard sia chiara, c'è comunque spazio per interpretazioni diverse e una società non "risolve" sempre una sfida di sicurezza nello stesso modo di un'altra. Come cliente di una nuova cella di palletizing robotico, è saggio chiedere al tuo fornitore/integratore una copia della Valutazione dei Rischi effettuata per la tua cella. Questo potrebbe darti alcune indicazioni sul perché le barriere luminose siano impostate a una certa distanza dalle posizioni di carico o lungo i nastri trasportatori, perché le recinzioni si trovino dove si trovano, perché sia stato fornito un dispositivo di interruzione dell'aria con una valutazione di sicurezza, perché l'utensile di fine braccio del robot vada in uno stato o condizione particolare quando si verifica un'emergenza, perché i pulsanti di emergenza e i cavi siano posizionati dove sono e funzionino come fanno.

Inoltre, sappi che gli standard di sicurezza vengono aggiornati periodicamente man mano che nuove tecnologie di sicurezza diventano disponibili e si verificano diverse circostanze in ambito industriale. Un esempio è l'introduzione di AMR e Cobots. Questi hanno portato a importanti aggiornamenti degli standard di sicurezza. L'obiettivo è fornire le ultime e migliori linee guida di sicurezza per ogni nuova cella robotica installata. È saggio rivedere periodicamente il design della propria attrezzatura di sicurezza per determinare se ci sono nuovi standard e attrezzature di sicurezza logici da integrare nella propria cella. Ciò può essere fatto anche dal tuo integratore di sistema come parte del tuo programma di Manutenzione Preventiva.

Celle di Palletizing Robotico – Domanda 2

Quanto durerà il robot nella nostra nuova cella di palletizing robotico?

La risposta semplice a questa domanda, almeno per i robot fabbricati da FANUC, il principale fornitore di robot nel mondo, è che i più recenti robot funzionano tra 80.000 e 100.000 ore di media tra i guasti. Un tipico turno di lavoro in Nord America è di circa 2.000 ore, quindi puoi aspettarti che un nuovo robot funzioni da 10 a quasi 20 anni in un'operazione a tre turni.
Ma potresti protestare dicendo che nulla funziona così a lungo. Come può una nuova cella di palletizing robotico funzionare così a lungo?

• Proprio come gli avanzati strumenti di progettazione informatica e la pura esperienza hanno permesso ai produttori di automobili di allungare gli intervalli di servizio delle automobili, e l'affidabilità delle automobili è migliorata dopo molti anni di perfezionamenti, i produttori di robot hanno utilizzato questi strumenti per sviluppare e perfezionare i design dei motori, i controlli dei motori servo e gli assemblaggi meccanici dei robot.
• Le movimenti dei robot sono stati ottimizzati per ridurre i carichi istantanei sui motori e sui riduttori. Le braccia/die dei robot sono state ottimizzate per ridurre la massa e aumentare la robustezza.

Finché un robot viene utilizzato entro i suoi parametri di design e vengono eseguite le basi della manutenzione preventiva, è difficile che ci siano guasti su un robot e c'è una buona possibilità che il tuo robot funzioni per 10-20 anni senza guasti.

Tre parametri importanti determinano la vita di un robot in un'applicazione di palletizing, imballaggio o movimentazione di materiali:

1. Peso del Prodotto – Non porteresti un pick-up da 12 tonnellate in una cava di ghiaia per raccogliere 1.000 libbre di ghiaia (anche se alcuni hanno provato). Allo stesso modo, non vuoi sovradimensionare un robot per un'applicazione. Palletizzare sacchi di cemento da 80 libbre richiederà una soluzione robotica e una velocità del robot diverse rispetto a quelle da palletizzare scatole di tappi di plastica da 20 libbre (abbiamo palletizzato entrambi - per aziende diverse, ovviamente).
2. Inerzia del Prodotto – Questo è un elemento spesso trascurato delle applicazioni robotiche – carichi lunghi, larghi o profondi esercitano carichi maggiori sui bracci dei robot rispetto a carichi piccoli e compatti. Spostare carichi pesanti che sono ben entro la capacità di carico di un robot ma al di fuori dei suoi limiti di inerzia può comportare oscillazioni nei motori del robot che al meglio ridurranno il ciclo di vita del robot e al peggio possono comportare movimenti incontrollati del robot. Assicurati che il tuo integratore di robot tenga conto dell'inerzia sia dell'utensile di fine braccio che dei prodotti quando dimensioni il tuo robot e seleziona la sua velocità operativa.
3. Ciclo di Lavoro - Il throughput è un fattore chiave che determina il tempo di attività e l'affidabilità della cella robotica. FANUC ora utilizza tassi di palletizing di scatole e sacchi di oltre 20 movimenti al minuto, o meno di tre secondi per movimento. Carichi di pallet alti richiedono movimenti più lunghi rispetto a carichi di pallet più bassi in media, quindi l'altezza del pallet svolgerà in parte un ruolo anche nel tempo di ciclo del robot. Inoltre, se hai bisogno di far funzionare un robot al massimo per tutta la sua vita, avrai un'usura e un deterioramento molto maggiori rispetto a se hai picchi di domanda intermittenti sul robot.

In conclusione, ci sono alcune semplici cose che possono essere fatte per ridurre il ciclo di lavoro del robot in un'applicazione tipica di palletizing, imballaggio o movimentazione di materiali; alcune che l'integratore di robot può fare per te, altre che puoi fare tu stesso.

1. Ottimizza la posizione dei nastri trasportatori di entrata e uscita per ridurre la distanza di viaggio del braccio robotico tra le posizioni di prelievo e deposito. Un paio di centimetri potrebbero non sembrare molto, ma un robot che esegue cicli di 4 secondi con un utilizzo del 90%, 24 ore su 6 giorni a settimana eseguirà 6.065.280 cicli – in un anno. E oltre 60 milioni di cicli in dieci anni. Un paio di centimetri per movimento in ciascuna direzione (tra prelievo e deposito) si tradurrà in circa 1,5 milioni di metri di movimento del robot (senza entrare troppo nei dettagli sui movimenti degli assi, ecc.) in un periodo di dieci anni – molto movimento per un insieme di ingranaggi e motori e guidatori elettrici!
2. Usa una programmazione intelligente per limitare il movimento del robot e renderlo il più fluido possibile.
3. Effettua la manutenzione ordinaria sui tuoi robot – una nuova lubrificazione ogni 3-6 mesi a seconda del ciclo di lavoro, secondo le specifiche del produttore del robot, può ridurre significativamente l'usura e il deterioramento del robot e aumentare la sua vita. E non utilizzare lubrificanti economici nel tuo robot di palletizing.

Altri elementi della cella di palletizing robotico che influenzeranno il tempo di attività e l'affidabilità complessiva includono il design dell'utensile di fine braccio e l'attrezzatura di supporto per la movimentazione dei materiali, come i dispenser di pallet.

Conclusione: Abbraccia il Futuro dell'Eccellenza Robotica

Intraprendere il viaggio di integrazione delle celle di palletizing robotico nelle tue operazioni di produzione e magazzinaggio segna la tua ricerca di efficienza e innovazione. Presso MCRI Robotics, comprendiamo che gli acquirenti per la prima volta spesso si confrontano con domande pertinenti mentre avviano il loro primo progetto. Speriamo che le intuizioni condivise qui ti abbiano fornito le conoscenze e la fiducia necessarie per andare avanti con le tue idee di automazione.

La sicurezza della tua cella di palletizing robotico è fondamentale e comprendere la disposizione del sistema di sicurezza assicura un ambiente di lavoro sicuro. Man mano che la tecnologia evolve, anche gli standard di sicurezza; pertanto, le revisioni periodiche del design della tua attrezzatura di sicurezza sono un approccio proattivo per rimanere aggiornati sulle ultime linee guida.