Паллетайзер для ящиков: как он работает и когда он вам нужен

A машина для укладки ящиков(также называемыйпаллетайзер для ящиковилимашина для укладки коробок) — это автоматизированная-система-упаковки линии, предназначенная для укладки упакованных товаров-таких как ящики из гофрокартона, коробки, лотки или ящики-на поддоны по структурированным, повторяемым схемам для безопасной транспортировки и хранения. Удобства требуютавтоматические укладчики коробок на поддоны когда скорость линии превышает производительность ручного труда (обычно превышает 10–15 ящиков в минуту), когда повторяющиеся травмы от перенапряжения увеличивают затраты на рабочую силу или когда непостоянная устойчивость поддона приводит к повреждению при транспортировке.

Упаковка в конце--линии часто является узким местом на современных производствах, логистике и перерабатывающих предприятиях. Хотя линии обработки и вторичной упаковки часто работают на высоких скоростях, ручная паллетизация часто замедляет общую производительность. Интеграция выделенногомашина для укладки ящиковстабилизирует производственный поток, снижает операционные расходы и обеспечивает целостность груза по всей товаропроводящей цепочке.

В этом руководстве подробно описана внутренняя механика современныхпаллетайзеры для ящиков, сравнивает автоматизированные конфигурации с традиционными трудозатратами, оценивает критические эксплуатационные факторы и намечает пошаговый --план реализации.

A машина для укладки ящиковпредставляет собой промышленную сборку, предназначенную для приема отдельных коробок или коробок с входной конвейерной линии, выравнивания их в заданную конфигурацию слоев и размещения на деревянном или пластиковом поддоне.

Эти машины заменяют ручной подъем, поворот и штабелирование. В зависимости от архитектуры системы они обрабатывают широкий спектр типов вторичной упаковки:

• Транспортные контейнеры из гофрированного картона (RSC и вырезанные-коробки)
• Лотки и связки в термоусадочной-упаковке
• Пластиковые ящики и сумки
• Ведра, бочки и жесткие пластиковые баки

Автоматизируя переход от отдельных вторичных упаковок к сборным отгрузкам,автоматические укладчики коробок на поддоныустановить контролируемую, предсказуемую производительность, соответствующую возможностям добычи.

Чтобы понять, какмашина для укладки ящиковфункций, важно изучить его основные подсистемы-. Промышленные паллетайзеры полагаются на механическую, электрическую и пневматическую интеграцию для поддержания скорости и точности.

1. Подающий конвейер и секция дозирования.

Подающий конвейер принимает входящие пакеты из линии оболочки или запечатывания. Он включает в себя фото-глаза, датчики приближения и измерительные ленты для регулирования зазора между ящиками. Правильное расстояние гарантирует, что механизмы поворота, расположенные ниже по потоку, смогут манипулировать отдельными ящиками, не создавая-скоплений.

2. Станция ориентирования корпуса и формирования узора

Ящики должны быть ориентированы в определенных направлениях (вдоль или поперек), чтобы образовались взаимосвязанные слои поддонов. Механические ударные повороты, устройства для переворачивания штифтов или высокоскоростные-роботизированные захваты вращают поступающие пакеты в соответствии с заранее-запрограммированными рецептами слоев, хранящимися в программируемом логическом контроллере (ПЛК).

3. Механизм формирования слоев/укладки

После сборки полного ряда или ряда ящиков он перемещается в зону передачи:

• Обычные паллетайзеры высокого-/низкого- уровня:С помощью подметающего рычага переместите готовые ряды ящиков на разделяющую пластину фартука-или на раздвижной пол.
• Роботизированные укладчики ящиков:Используйте специальные концевые-инструменты-манипуляторы (EOAT)-, такие как вакуумные пластины, механические зажимы или нижние-опорные вилы-, чтобы собирать отдельные коробки, ряды или полные слои и размещать их непосредственно на поддоне.

4. Система обработки и выдачи поддонов

Автоматические системы включают в себя магазин поддонов (дозатор), в котором хранится стопка пустых поддонов. Внутренний конвейер автоматически перемещает один пустой поддон в зону загрузки. Как только поддон достигает своей полной высоты, разгрузочный цепной конвейер перемещает готовый груз из ячейки к автоматизированной станции стрейч-обертки или обвязки.

5. Система управления (ПЛК и ЧМИ)

В шкафу управления расположены главный ПЛК, преобразователи частоты (ЧРП) и реле безопасности. Оператор взаимодействует с машиной через сенсорный экран человеко--машинного интерфейса (HMI), чтобы выбирать схемы штабелирования, регулировать скорость линий, отслеживать диагностические сигналы и устранять эксплуатационные неисправности.

Хотя механические конструкции обычных машин-типа и систем с шарнирными рычагами различаются, последовательный процесс формирования груза на поддонах остается одинаковым.

Шаг 1: Загрузка дел и создание пробелов

Оборудование, расположенное выше по потоку (например, устройства для запечатывания коробок или устройства для сборки коробок), переносит запечатанные коробки на подающий конвейер паллетайзера. В системе используются индексирующие ремни, движущиеся с различной скоростью, чтобы создать точные физические промежутки между последовательными ящиками.

Шаг 2: Ориентация и построение рядов

Когда ящики проходят через зону ориентации, верхние стопоры, поворотные штифты или дифференциальные поворотные устройства с двойным-ремнем поворачивают определенные ящики на 90 градусов. Машина располагает повернутые и прямые коробки в один ряд в соответствии с запрограммированным шаблоном.

Шаг 3: Сборка слоев

Как только строка будет завершена, механизм выталкивания перемещает ее на таблицу формирования слоя-. Система повторяет этот процесс до тех пор, пока не будет сформирован полный слой рисунка (включающий связующие-ряды и выравнивание краев для устойчивости нагрузки).

Шаг 4: Паllet Размещение и индексирование

Пустой поддон транспортируется из дозатора на станцию ​​штабелирования. В обычных укладчиках для поддонов высокого- уровня пластина фартука открывается, позволяя сформированному слою ящиков плавно опуститься на поддон или предыдущий слой ящиков. В низкоуровневых или роботизированных установках подъемная платформа или роботизированный манипулятор постепенно опускает груз по мере накопления слоев.

Шаг 5: Разгрузка и крепление груза

После укладки заданного количества слоев весь поддон выводится из ячейки с помощью сверхмощного роликового или цепного конвейера. Далее происходит поточная стретч-обертка, где пластиковая пленка натягивается под натяжением, чтобы предотвратить смещение груза во время транспортировки груза.

Выбор правильногопаллетайзер для ящиковзависит от доступной площади, требуемых скоростей, бюджетных ограничений и характеристик полезной нагрузки.

Обычные низкоуровневые укладчики для укладки ящиков-

Машины нижнего-уровня принимают ящики на стандартной высоте конвейера (приблизительно 800–1000 мм над полом). Стол для формирования слоев- формирует слои на этой рабочей высоте, а подъемный механизм поднимает или опускает поддон для приема каждого последующего слоя. Эти системы обеспечивают простоту обслуживания, поскольку все движущиеся части доступны с уровня земли.

Традиционные штабелеры-укладчики для ящиков высокого уровня

Машины верхнего-уровня принимают ящики на возвышении (обычно на высоте от 2,5 до 3,5 метра над уровнем пола). Перед формированием рисунка ящики поднимаются с помощью наклонных конвейеров или вертикальных подъемников. Слои укладываются на пластину фартука, которая остается неподвижной, пока поддон под ней шаг за шагом -за-опускается. Эти установки обеспечивают высокоскоростной-разлив в бутылки, консервирование и операции FMCG.

Роботизированные укладчики на поддоны для ящиков

В роботизированных системах используется 4-- или 6-осевой промышленный шарнирный манипулятор, установленный в центральной ячейке. На руке имеется многофункциональный захват, предназначенный для захвата отдельных ящиков, нескольких ящиков или целых слоев. Роботизированные укладчики ящиков предлагают универсальность: один робот может одновременно обслуживать до четырех отдельных загрузок продукции, размещая коробки на отдельных поддонах.

Оценивая инвестиции в конце--линии, руководители предприятий сравнивают автоматизированные технологии с ручным трудом. Следующая разбивка подчеркивает основные различия междуроботизированные паллетайзеры против ручных систем.

1. Пропускная способность и эффективность

• Ручные системы:Человек-оператор может стабильно укладывать от 5 до 10 ящиков в минуту. Однако скорость значительно падает по сравнению со стандартной 8-часовой сменой из-за физической усталости, жары и тяжелых грузов.
• Робототехнические системы:Промышленные роботизированные паллетайзеры работают с непрерывной скоростью от 15 до 40 коробок в минуту без снижения производительности. Они работают бесперебойно, сменяя друг друга, максимально повышая OEE (общая эффективность оборудования).

2. Эргономика и безопасность на рабочем месте.

• Ручные системы:Ручная укладка ящиков требует постоянного сгибания, скручивания и поднятия тяжестей (часто от 10 до 25 кг на ящик). На эту среду приходится высокая доля промышленных травм опорно-двигательного аппарата, что приводит к искам о компенсации работникам и высокой текучести рабочей силы.
• Робототехнические системы:Роботы выполняют всю тяжелую работу, полностью изолируя операторов от выполнения-опасных физических задач. Операторы переходят к функциям мониторинга, контроля качества и управления вилочными погрузчиками.

3. Стабильность загрузки и точность штабелирования

• Ручные системы:Размещение человека приводит к различиям в прямоугольности слоя и выравнивании краев. Нависающие ящики снижают прочность штабеля до 30 %, увеличивая риск обрушения груза во время транспортировки грузовиком.
• Робототехнические системы:Серво-позиционирование гарантирует точность размещения менее-миллиметра. Слои остаются квадратными и вертикальными, что обеспечивает максимальную структурную целостность и обеспечивает совместимость размеров для автоматизированных складских систем (AS/RS).

4. Эксплуатационные затраты и масштабируемость

• Ручные системы:Прямые затраты на рабочую силу ежегодно растут из-за заработной платы, льгот, страхования и расходов на подбор персонала. Масштабирование производства требует найма дополнительного персонала, что может быть затруднительно в условиях региональной нехватки рабочей силы.
• Робототехнические системы:Хотя автоматизированные укладчики на поддоны требуют первоначальных капитальных затрат, они обеспечивают низкие и предсказуемые эксплуатационные расходы на поддон. Инвестиции в оборудование со временем амортизируются, что приводит к снижению совокупной стоимости владения (TCO) при более высоких объемах производства.

Читать далее:《Ручные и полностью автоматические роботизированные системы укладки на поддоны: экспресс-оценка совокупной стоимости владения

Инвестиции вавтоматический укладчик коробоктребует определения четких операционных триггеров на вашем предприятии. Если на вашем предприятии наблюдается одно или несколько из следующих условий, установка автоматизированной системы оправдана:

1. Скорость линии превышает возможности ручной работы

Когда предшествующее упаковочное оборудование работает со скоростью, превышающей 12–15 упаковок в минуту, один ручной оператор больше не может поддерживать темп. Добавление второго или третьего оператора в узкую зону--линии создает заторы, создает угрозу безопасности и снижает эффективность труда. Анавтоматический укладчик коробокплавно справляется с этими более высокими скоростями линии.

2. Высокая текучесть кадров и нехватка рабочей силы.

Производственные центры по всему миру сталкиваются с постоянной нехваткой рабочей силы. Высокая текучесть кадров на конечных--штатных позициях приводит к частым расходам на найм, задержкам при адаптации и периодическим отключениям линий из-за нехватки персонала.

3. Рост уровня травматизма и страховых взносов

Если проверки охраны труда и техники безопасности выявляют рост числа случаев травм от повторяющихся перенапряжений (RSI), напряжения поясничного отдела или усталости плеч, связанных со штабелированием коробок, автоматизация становится обязательным требованием безопасности. Снижение риска снижает обязательства работников по компенсациям и штрафы за соблюдение нормативных требований.

4. Частые повреждения при транспортировке грузов

Неправильно сложенные поддоны с неравномерным распределением веса или нависающими краями легко смещаются во время транспортировки, что приводит к раздавливанию коробок, отклонению поставок и дорогостоящим возвратным платежам клиентам. Автоматизированная укладка на поддоны обеспечивает ровные и плотные стопки, выдерживающие транспортные нагрузки.

5. Ограничения площади помещения

Для зон ручной паллетизации требуется место для операторов, промежуточные столы, несколько мест для поддонов и безопасное пространство для движения вилочных погрузчиков. Компактныймашина для укладки коробокили совместная роботизированная ячейка укладки на поддоны может уменьшить требуемую площадь пола на 30–50 %, освобождая производственное пространство для дополнительного производственного оборудования.

Чтобы проиллюстрировать практический эффект от замены ручного труда автоматизированной системой, рассмотрим следующую реальную-реализацию на промышленном предприятии.

Информация о клиенте

Региональный производитель технических смазочных материалов эксплуатировал две параллельные упаковочные линии по розливу 5-литровых емкостей для жидкости в гофрированные транспортировочные ящики (общий вес ящиков: 18,5 кг).

• Восходящий выход:Общая скорость линии составила в среднем 22 ящика в минуту.
• Предыдущие операции:На предприятии работали четыре оператора в смену (по два на линию, работающие в две смены в день), которые вручную укладывали ящики на стандартные поддоны.

Основные проблемы

• Высокий оборот:Тяжелый ящик весом 18,5 кг вызывал высокую утомляемость операторов, в результате чего годовая текучесть кадров в отделе упаковки составляла 45%.
• Повреждение продукта:Непоследовательная штабелировка вручную привела к смещению груза во время перевозки, что привело к возврату поврежденной продукции и возврату платежей клиентам в среднем на сумму 6500 долларов США в месяц.
• Пространственные ограничения:Участок ручной упаковки был перегружен столами, поддонами и ручными тележками, что создавало угрозу безопасности вблизи полос движения вилочных погрузчиков.

Системное решение

На предприятии интегрирована централизованная система двойного-питания. роботизированный укладчик ящиков с участием:

1. Один 4-осевой промышленный шарнирный манипулятор грузоподъемностью 110 кг.
2. Инструмент с двух-вакуумной решеткой на конце-рукашки-, способный захватывать две гильзы одновременно.
3. Автоматический магазин пустых поддонов, питающий две отдельные станции загрузки.
4. Встроенное защитное ограждение, легкие завесы и линейная автоматическая упаковочная машина.

Операционные результаты (показатели через 12-месяцев после внедрения)

После установки на заводе были устранены опасности ручного подъема на обеих линиях смазки. Перераспределенные операторы прошли обучение на механизаторов и водителей вилочных погрузчиков. Качество загрузки поддонов достигло 100% уровня приемки в распределительных центрах клиентов.

Выбор оптимальногомашина для укладки ящиковтребует систематического анализа характеристик вашей продукции, инфраструктуры предприятия и финансовых целей. При оценке поставщиков используйте следующие критерии:

1. Характеристики полезной нагрузки и пакета

Задокументируйте минимальные и максимальные размеры, вес брутто и свойства материалов всех корпусов, проходящих по линии:

• Коробки запечатаны лентой, термоклеем или лентой?
• Корпуса изготовлены из легкого одностенного-гофрированного картона или из тяжелого двустенного-гофрированного картона?
• Вы работаете с открытыми-верхними лотками, для которых требуются нижние-опорные захваты, а не верхние-вакуумные захваты?

2. Целевые скорости линии и будущий рост

Рассчитайте необходимое количество ящиков в минуту (CPM), основываясь на пиковых темпах добычи, а не на средней дневной производительности. Убедитесь, что выбранныйпаллетайзер для ящиковимеет запас скорости не менее 15 – 20 %, позволяющий справляться с краткосрочными- скачками напряжения без перегрузки вышестоящих упаковочных машин.

3. Планировка завода и зазоры между потолками

Измерьте доступные размеры пола, дверные проемы и высоту над головой:

• Высокие-паллетайзеры требуют значительного свободного пространства над головой (часто 4 метра и более) для поднятых подающих конвейеров.
• Низкие-ячейки и роботизированные ячейки подходят под стандартные промышленные потолки, но требуют достаточного доступа по периметру для обслуживания и входа вилочного погрузчика.

4. Простота--использования программного обеспечения и хранение рецептов.

Современное производство требует частой смены продукции. Убедитесь, что HMI системы оснащен интуитивно понятным программным обеспечением для создания шаблонов. Операторы должны иметь возможность выбирать предварительно-сохраненные шаблоны слоев или настраивать новые размеры коробок без написания собственного кода ПЛК.

5. Соблюдение требований безопасности и поддержка поставщиков

Убедитесь, что ячейка укладчика соответствует региональным стандартам безопасности (например, требованиям ANSI/RIA R15.06, CE или OSHA). Убедитесь, что производитель оборудования обеспечивает наличие запасных частей на месте, дистанционную телеметрическую диагностику и техническую поддержку на месте.

Готовы оптимизировать упаковку на конце--линии? Свяжитесь с нашей автоматизациейинженеры сегодня, чтобы обсудить ваши требования и получить индивидуальную конструкцию ячейки укладки на поддоны.

Свяжитесь сейчас