Автоматические роботы-паллетизаторыявляются основным механическим решением, используемым для устранения серьезных узких мест в последующей упаковке, вызванных дисбалансом скоростей между высокоскоростными-скоростными флексографско-фальцевально-склеивающими машинами (FFG) и ручными бригадами по сухой-укладке концов на современных заводах по производству гофроящиков.Эта автоматизированная система заменяет медленный ручной подъем непрерывными, -высокоскоростными роботизированными действиями по захвату-и-размещению, позволяя линии переработки работать с максимальной номинальной расчетной производительностью. Внедрение этой тяжелой-автоматизации напрямую предотвращает выход из строя оборудования, расположенного на предшествующем этапе, снижает физическое повреждение структурных листов и обеспечивает полную окупаемость инвестиций в течение 10–12 месяцев. Приобретение этих передовых роботизированных ячеек от надежных поставщиков, которые отдают предпочтение надежному структурному проектированию и комплексному, упреждающему после-послепродажному обслуживанию, гарантирует, что ваша крупнообъемная упаковочная линия-работает с максимальной скоростью круглосуточно и без выходных.
Введение: Критический дисбаланс скоростей на современных линиях переработки
На современных предприятиях по производству-объемной упаковки из гофроупаковки менеджеры по эксплуатации сталкиваются с системным несоответствием в работе: физическим дисбалансом скорости между гофромашиной с мокрым-концом или конвертирующим оборудованием (таким как сверх-быстрые, многоцветные-фальцевально-склеивающие машины с флексографской печатью (FFG)) и зоной ручной разгрузки сухого-конца. Хотя современная машина FFG может беспрепятственно обрабатывать, сгибать, склеивать и обвязывать до 20 000 гофроконтейнеров в час-или работать с постоянной линейной скоростью бумаги, превышающей 300 метров в минуту-, человеческая рабочая сила в конце линии физически не может поддерживать такую производительность.
После завершения работы связанные пачки транспортных коробок выходят из линейного упаковщика, их необходимо быстро уложить на деревянные или пластиковые транспортировочные поддоны. Если этот этап физического стекирования выполняется вручную, немедленно возникает критическое узкое место в дальнейшем потоке. По мере того, как люди устают, невозможность очистить разгрузочный конвейер вынуждает операторов замедлять движение FFG стоимостью в миллион-долларов вверх по потоку.
Читать далее:《Как сократить время простоя на заводе по производству гофрокартона: экспресс-практическое руководство
1. Количественная оценка разницы в пропускной способности -. Ручное и автоматическое штабелирование.
Чтобы полностью оценить необходимость автоматизации сухого-конца, менеджеры предприятий должны сопоставить жесткие физические ограничения человеческого труда с механической выносливостью специализированного промышленного робота. Укладка пачек гофрированного картона — это очень повторяющаяся и физически тяжелая работа. Стандартная связка, содержащая от 20 до 25 транспортировочных картонных коробок с двойными-или одинарными-стенками, обычно весит от 10 до 18 кг. Чтобы соответствовать производительности FFG, работающей на полной скорости, рабочий-человек должен поднимать, вращать и точно позиционировать один из этих тяжелых связок каждые 2,5–4 секунды.
Поддерживать такой физический темп невозможно в течение стандартной 8-часовой смены. В таблице ниже представлено подробное техническое сравнение производительности ручного труда и специализированного тяжелого оборудования.автоматический робот-паллетизатор:
| Жесткие инженерные и эксплуатационные показатели | Бригада ручного укладчика (3 оператора в смену) | Автоматическая роботизированная ячейка для укладки на поддоны | Автоматическая роботизированная ячейка для укладки на поддоны |
| Устойчивая непрерывная скорость | От 8 до 12 пучков в минуту (крайне неустойчиво; пиковая скорость быстро падает после 90 минут непрерывной физической нагрузки). | От 25 до 35 циклов комплектации в минуту (с использованием мощных-захватов для нескольких-пачек для одновременной обработки нескольких единиц. | Робот легко поглощает абсолютную пиковую мощность высокоскоростной-линии преобразования FFG, не требуя снижения скорости. |
| Кривые эксплуатационной усталости и распада | Производительность штабелирования падает на 30–50 % во второй половине активной рабочей смены из-за усталости человека. | Абсолютная постоянная 100% рабочая скорость и точность позиционирования, 24 часа в сутки, 7 дней в неделю. | Устраняет внезапные и неожиданные заторы резервного копирования, которые возникают, когда бригады, работающие вручную, отстают от скорости машин. |
| Универсальность структуры и слоев поддонов | Ограничено базовыми, не-стеками взаимосвязанных столбцов. Сложные конструкции взаимоблокировок значительно замедляют ручное физическое перемещение. | Неограниченное количество конфигураций блокировки,-рассчитываемых программным обеспечением (например, вертушка, спираль, блок), выполняемых-на-на лету. | Тяжелые, высокие поддоны остаются абсолютно устойчивыми во время-перевозки вилочным погрузчиком на высокой скорости и-перевозки на дальние расстояния с прицепом. |
| Эргономическая безопасность и ответственность работников | Высокий риск хронических травм от повторяющихся перенапряжений (RSI), повреждений позвоночника, физических поскальзываний и дорогостоящих требований о компенсации работникам. | Нулевой физический риск для операторов. Вся рабочая зона робота надежно ограждена защитным ограждением и световыми завесами. | Минимизирует тарифы по страхованию ответственности завода и исключает перебои в работе, вызванные высокой текучестью кадров. |
| Перебои в смене поддонов | Производственный поток необходимо приостановить или направить на временные столы переполнения, пока пустые поддоны размещаются вручную. | Смена поддонов с нулевой-остановкой осуществляется с помощью встроенных двухстанционных челночных конвейеров и автоматических дозаторов поддонов. | Позволяет высокоскоростным-производственным линиям, оснащенным входными гидравлическими безвальными прокатными клетями и автоматическими склеивающими устройствами, работать непрерывно в течение смены. |
Читать далее:《Как обслуживать пневматический тормоз прокатной клети
2. Расширенные инженерные возможности высокопроизводительных роботизированных паллетайзеров-.
Анавтоматический робот-паллетизаторпредназначен длямашина для изготовления картонных коробокпромышленность — это не просто стандартная роботизированная рука; это узкоспециализированная система, созданная для того, чтобы выдерживать уникальные суровые условия завода по производству гофроящиков, наполненного абразивной бумажной пылью, высокой влажностью и постоянной вибрацией.
1. Высокопроизводительные-структурные захваты (концевые-эффекторы)
Обычные промышленные захваты не работают на заводах по производству гофрокартона, потому что они сдавливают тонкие гофры коробок, разрушая структурный рейтинг испытания на разрушение кромки коробки (ECT). В современных роботизированных укладчиках для поддонов используются специальные -вилочные-и-зажимные-эффекторы. Эти системы вставляют тонкие-высокопрочные стальные вилы под пачку, а пневматические боковые зажимы обеспечивают идеально распределенное удерживающее усилие с низким-давлением по бокам стопки. В качестве альтернативы для розничных коробок с высоким-графическим изображением, которые очень чувствительны к маркировке, используются специальные высоко-поточные и низкие-вакуумные пластины, позволяющие равномерно поднимать всю поверхность пачки, не царапая и не сдавливая бумажный картон.
2. Станции прецизионного торцевания и центрирования.
Прежде чем роботизированная рука начнет цикл комплектования, входящая связка должна быть идеально ровной. Обвязанные пачки часто перекручиваются или слегка смещаются на транспортировочных роликах. Роботизированная система включает в себя механическую станцию выравнивания перед точкой комплектования. Пневматические центрирующие боковые-направляющие автоматически касаются пачки с четырех сторон, выравнивая отдельные листы в безупречный прямоугольный блок. Эта механическая подготовительная-работа жизненно важна; если пакет не будет квадратным до того, как его подберет робот, окончательная стопка поддонов будет нестабильной и визуально непривлекательной для конечных-пользователей.
3. Программное обеспечение для-генерации динамических шаблонов
Современные роботизированные системы укладки на поддоны не требуют сложного, построчного--программирования кода вручную. Они используют интуитивно понятное программное обеспечение-HMI (человеко--машинный интерфейс), управляемое рецептами. Оператор машины просто вводит трехмерные размеры коробки, требуемую площадь поддона и общую высоту штабеля. Программное обеспечение мгновенно генерирует наиболее математически стабильную схему укладки взаимосвязанных элементов.
Читать далее:《Что такое машина для сращивания гофрокартона? Прагматичное введение для менеджеров по производству коробок Экспресс
3.Пошаговый--интегрированный сухой-процесс завершения процесса
Чтобы успешно преодолеть разрыв в скорости, роботизированная ячейка должна работать в идеальной, замкнутой-синхронизации с предшествующим FFG и последующим упаковочным оборудованием. Поэтапный--технический процесс описывает, как эта автоматизированная система сухого-конца поддерживает постоянную скорость материала без механических перерывов:
- Папка-Выпуск и подсчет клея: Фальцевально--склеивающая машина FFG обрабатывает напечатанные и прорезанные листы, сгибая и склеивая их на высокой скорости. Внутренний счетчик-выталкиватель подсчитывает листы и выгружает их в точном количестве пачек (например, пачками по 10, 20 или 25 штук).
- Встроенная обвязка: пачка сразу проходит через автоматический высокоскоростной-обвязчик пластиковой обвязкой, который сжимает пачку и накладывает тугую ленту для сохранения структурной целостности во время быстрой транспортировки.
- Высокоскоростная-накопительная транспортировка: Обвязанный пакет подается на накопительный рольганг. Этот конвейер действует как физический буфер, хранящий несколько пачек, чтобы компенсировать любые кратковременные скачки скорости преобразования или короткие паузы во время смены поддонов.
- Механическое возведение в квадрат: пачка поступает на станцию торцовки, где пневматические пластины сжимают четыре стороны, обеспечивая идеальное-острое выравнивание кромок.
- Группировка нескольких-пакетов: на основе выбранного рецепта укладки система группирует несколько соседних пачек вместе. Это позволяет роботизированному захвату захватывать две или три пачки за один цикл, эффективно увеличивая физическую производительность робота.
- Роботизированное размещение с-коммуникацией в реальном времени: рука робота, управляемая Ethernet-связью в реальном-времени (например, Profinet или EtherCAT), синхронизированной с основным ПЛК вышестоящего FFG, собирает сгруппированные пакеты и укладывает их на поддон с точными координатами и углом поворота, необходимыми для текущего слоя.
- Автоматическая замена поддонов: автоматический дозатор поддонов-предварительно загружает пустой деревянный поддон на станцию Б, пока робот завершает укладку штабеля на станции А. В тот момент, когда штабель на станции А достигает заданной высоты, робот мгновенно переключает свою рабочую зону на станцию Б с нулевым временем простоя.
- Выгрузка в стрейч-упаковщик: Моторизованные-цепные конвейеры большой грузоподъемности транспортируют готовую, неупакованную стопку поддонов со станции А непосредственно в линейную автоматическую упаковочную пленку, подготавливая груз к немедленному хранению на складе или погрузке в грузовик.
4. Анализ финансовой рентабельности инвестиций - Ручное штабелирование в сравнении с роботизированным штабелированием
Iвклад в высокую-производительностьавтоматический робот-паллетизаторпредставляет собой высокоэффективную стратегию распределения капитала для предприятий по производству бумажной упаковки. Эксплуатация высокоскоростной-конвертерной линии ниже ее номинальной мощности для выполнения ручного труда крайне неэффективна. Когда производительность FFG, рассчитанная на производительность 20 000 листов в час, снижается до 10 000 листов в час из-за узкого места на технологической линии, завод теряет половину своей потенциальной мощности, приносящей доход-.
В приведенной ниже финансовой таблице показана реалистичная годовая экономия затрат и операционная окупаемость инвестиций (ROI), достигнутая за счет перехода от трехсменной бригады ручного труда по штабелированию к одной автоматизированной роботизированной ячейке укладки на поддоны:
| Категория прямых расходов/капитализации активов | Бригада ручного штабелирования (3 смены, всего 9 операторов) | Автоматизированная роботизированная ячейка паллетирования | Чистая годовая операционная экономия (долл. США) |
| Прямые затраты на оплату труда и накладные расходы | 270 000 долларов США (исходя из средней заработной платы, налогов на заработную плату, медицинских пособий и надбавки за сверхурочную работу-смены). | 5000 долларов США (полностью состоит из деталей для планового профилактического обслуживания, вакуумных подушек и смазки). | $265,000 |
| Штрафы за производительность вышестоящих машин | 45 000 долларов США (приблизительные ежегодные потери неиспользованных мощностей из-за замедления-остановки работы машин FFG и ручных остановок узких мест). | $0 (Робот позволяет входному FFG непрерывно работать с максимальной номинальной мощностью). | $45,000 |
| Повреждение продукта и отходы | 8000 долларов США (годовая стоимость выпавших связок, раздавленных каннелюр и порванного облицовочного картона при ручной транспортировке). | 0 долларов США (точный пневматический захват и вакуумный подъем полностью исключают физическое повреждение продукта). | $8,000 |
| Общая совокупная годовая экономия | Высокие эксплуатационные расходы; постоянные проблемы с набором рабочей силы, обучением и травмами на рабочем месте. | Высокая предсказуемость, 100% повторяемость результатов при минимальном управленческом контроле. | 318 000 долларов США в год |
Учитывая общие первоначальные инвестиции,-включая промышленный робот-манипулятор, специальный захват, станцию квадратной обработки, защитное ограждение, конвейеры и профессиональную установку-на месте-около 200 000 долларов США, типичный завод по производству коробок большого-объема достигнетполная амортизация капитала менее чем за 8 месяцев. В течение стандартного 10-летнего срока службы оборудования такая модернизация автоматизации приносит миллионы долларов обратно в чистую прибыль завода.
5. Выбор подходящего партнера по автоматизации для сухого-конечного обновления
Выбирая автоматическую систему укладки на поддоны, специалисты по разумной упаковке обращают внимание не только на первоначальную закупочную цену. Автоматизированные системы работают непрерывно в сложных условиях. Чтобы гарантировать долгосрочную-надежность, вы должны сотрудничать с поставщиком, который отдает предпочтение проектированию тяжелых-конструкций и комплексной превентивной после-поддержке, а не быстрым продажам.
Как операционный специалист, управляющий глобальным снабжением машинным оборудованием, я концентрирую конкурентное преимущество нашего бренда на двух основных принципах превосходства:
- Строгий подбор механического оборудования и-проектирование для тяжелых условий эксплуатации:Мы выбираем только тех партнеров, которые используют негабаритные, тяжелые чугунные-рамы и высококачественные европейские или японские компоненты привода (например, ПЛК Siemens, двигатели SEW-Eurodrive и пневматику SMC). Благодаря этому механическому фундаменту наши системы справляются с инерцией высокоскоростных-роботов, не испытывая структурной усталости в течение десятилетий эксплуатации.
- Непревзойденное после-послепродажное обслуживание:Поскольку мы понимаем, что каждая минута простоя обходится в тысячи долларов, мы обеспечиваем превентивную глобальную техническую поддержку, включая удаленную диагностику ПЛК, доставку OEM-запчастей в ночное время и практическое-обучение техническому обслуживанию операторов вашего предприятия. Мы гарантируем, что ваша автоматизация сухого-конца останется высокооптимизированной в течение длительного времени после первоначальной настройки.
Узнайте, как наш ассортимент автоматических систем паллетирования и высокоскоростного-перерабатывающего оборудования может максимально увеличить производственную мощность вашего завода. Посетите нашСтраница категории «Машины для производства гофрокартона»сегодня, чтобы запросить индивидуальный расчет и макет рентабельности инвестицийдизайн для вашего объекта.
