Coboty: automatyzacja paletyzacji i pakowania na liniach produkcyjnych
Zrobotyzowane stanowisko paletyzacji wykorzystujące coboty to inwestycja, która diametralnie zmienia organizację pracy na końcu linii produkcyjnej. Zewnętrzne badania wskazują na medianę wzrostu produktywności rzędu 28 procent po wdrożeniu tego typu technologii w zakładach produkcyjnych. Firma Poli-Prof Sp. z o.o. dostarcza kompleksowe systemy automatyzujące pakowanie. Łączymy nowoczesną robotykę z tradycyjnymi urządzeniami, aby przyspieszyć procesy magazynowe.
Czym różnią się coboty od tradycyjnych robotów przemysłowych?
Roboty współpracujące pracują bezpośrednio z ludźmi bez wygrodzeń bezpieczeństwa. Tradycyjne maszyny przemysłowe wymagają klatek, kurtyn świetlnych i skomplikowanych systemów zatrzymania awaryjnego. Wiele modeli posiada wbudowane czujniki siły. Urządzenie zatrzymuje się po wykryciu oporu fizycznego. Taka konstrukcja oszczędza przestrzeń na hali. Mniejsze gabaryty pozwalają na szybkie przenoszenie sprzętu między stanowiskami. Integracja tych urządzeń bezpośrednio wpływa na efektywność linii produkcyjnej. Eliminują one wąskie gardła na etapie pakowania. Przedsiębiorstwa wykorzystują je do zadań monotonnych, takich jak przenoszenie kartonów, obsługa maszyn CNC czy precyzyjne dozowanie kleju.
Przegląd popularnych modeli na rynku automatyki
Wybór konkretnego urządzenia zależy od wymaganego udźwigu oraz zasięgu ramienia. Na rynku dominuje kilku sprawdzonych producentów. Model Yaskawa MOTOMAN HC10DTP często trafia do zakładów obsługujących maszyny oraz paletyzujących lżejsze ładunki. Seria ABB GoFa CRB 15000 charakteryzuje się wysoką prędkością pracy przy zachowaniu bezpieczeństwa operatora. Firma Dobot dostarcza serię CR (w tym modele CR3, CR5 oraz CR10). Wyróżnia się ona intuicyjnym interfejsem programowania. Każdy z tych modeli można zintegrować z istniejącymi urządzeniami do pakowania.
Oprogramowanie symulacyjne i programowanie offline
Nowoczesne wdrożenia robotyki nie wymagają zatrzymywania bieżącej produkcji na czas pisania kodu. Inżynierowie wykorzystują oprogramowanie do programowania offline, takie jak RoboDK, DELMIA Digital Manufacturing czy Emulate3D. Narzędzia te pozwalają na stworzenie cyfrowego bliźniaka całego stanowiska pracy. Programista wczytuje modele 3D maszyn, transporterów oraz samego robota. Następnie w środowisku wirtualnym planuje ścieżki ruchu i testuje je pod kątem ewentualnych kolizji. Oprogramowanie RoboDK wspomaga proces tworzenia instrukcji dla kontrolera robota. Taka metoda drastycznie skraca czas uruchomienia stanowiska. Cyfrowe bliźniaki pozwalają również na przetestowanie różnych scenariuszy awaryjnych bez ryzyka uszkodzenia fizycznego sprzętu.
Sześcioetapowy proces Proof of Concept (PoC)
Większość firm przed podjęciem decyzji o zakupie chce zobaczyć pracę robota z ich specyficznym produktem. Służy temu procedura Proof of Concept, która trwa zazwyczaj od dwóch do czterech tygodni. Proces ten minimalizuje ryzyko inwestycyjne.
Krok 1: analiza procesu produkcyjnego
Inżynierowie dokładnie badają obecne metody pracy na danym stanowisku. Mierzą czasy cyklu, ważą produkty i oceniają dostępną przestrzeń. Zbierają dane o najczęstszych błędach i przestojach.
Krok 2: wybór odpowiedniej technologii
Na podstawie zebranych danych zespół dobiera konkretny model robota, chwytak oraz systemy wizyjne. Jeśli produkt jest delikatny, stosuje się chwytaki podciśnieniowe. W przypadku ciężkich kartonów lepszym wyborem są chwytaki mechaniczne.
Krok 3: projektowanie stanowiska
Powstaje trójwymiarowy model całego gniazda produkcyjnego. Projektanci uwzględniają drogi transportowe, miejsce na palety oraz strefy pracy operatorów. Używają oprogramowania offline do weryfikacji zasięgów i czasów cyklu.
Krok 4: budowa i programowanie
Integrator buduje fizyczne stanowisko testowe w swoim warsztacie lub w wydzielonej strefie u klienta. Montuje robota, podłącza zasilanie i pneumatykę. Następnie wgrywa program przygotowany w środowisku wirtualnym.
Krok 5: testy wydajnościowe
Robot rozpoczyna pracę z rzeczywistym produktem. Inżynierowie sprawdzają, czy urządzenie osiąga zakładaną wydajność i czy nie uszkadza towaru. Testy trwają zazwyczaj kilka dni.
Krok 6: prezentacja zwrotu z inwestycji
Ostatnim etapem jest zestawienie kosztów wdrożenia z uzyskanymi wynikami. Klient otrzymuje raport zawierający dokładne wyliczenia ROI.
Zwiększanie zasięgu za pomocą siódmej osi jezdnej
Standardowe roboty współpracujące mają określony zasięg ramienia. Ogranicza to często ich pracę do obsługi jednego stanowiska. Taka odległość utrudnia budowanie wysokich palet lub obsługę kilku maszyn jednocześnie. Rozwiązaniem tego problemu jest siódma oś jezdna, produkowana na przykład przez firmę EWELLIX. Robot zostaje zamontowany na specjalnym wózku poruszającym się po torze liniowym. Tor może mieć długość od kilku do kilkunastu metrów. Jedno ramię może wtedy pobierać detale z trzech różnych frezarek lub układać kartony na dwóch oddzielnych paletach. W procesach spawalniczych stosuje się natomiast pozycjonery dwustanowiskowe, takie jak FANUC H-Frame. Obracają one spawany detal. Ułatwia to maszynie dostęp do trudnych miejsc.
Integracja z maszynami pakującymi
Automatyzacja końcówki linii wymaga płynnej współpracy robota z innymi urządzeniami. Maszyny te doskonale sprawdzają się przy podawaniu produktów do automatycznych formiarek pudeł. Po uformowaniu kartonu robot umieszcza w nim gotowy wyrób. Następnie pełny karton trafia na przenośnik prowadzący do zaklejarki. Zaklejony ładunek odbiera kolejny robot. Układa on towar na palecie. Gotowa paleta musi zostać zabezpieczona przed transportem. W tym celu stosuje się owijarki do palet. Cały proces odbywa się bez ingerencji człowieka. Zmniejsza to ryzyko błędów i uszkodzeń towaru.
Zabezpieczanie ładunków taśmami polipropylenowymi
Samo ułożenie kartonów na palecie nie gwarantuje bezpiecznego transportu. Ładunek musi zostać ustabilizowany. W wielu branżach folia stretch nie wystarcza i konieczne jest zastosowanie mocnych taśm spinających. Poli-Prof dostarcza szeroki asortyment w kategorii taśmy polipropylenowe (PP). Do lżejszych ładunków polecamy węższe warianty, takie jak taśmy PP 9mm. Przy cięższych paletach lepiej sprawdzają się taśmy PP 12mm. Zapewniają one wyższą odporność na zerwanie podczas transportu. Do aplikacji taśm niezbędne są odpowiednie narzędzia. Oferujemy profesjonalne bandownice i wiązarki, które znacząco przyspieszają proces pakowania. Pełen katalog produktów znajduje się w dziale materiały opakowaniowe.
Koszty wdrożenia i profesjonalna opieka serwisowa
Podstawowe zrobotyzowane stanowisko paletyzacji to według rynkowych ofert koszt od około 44 000 EUR. Kwota ta obejmuje ramię robota, chwytak, podstawę, czujniki oraz usługę programowania i uruchomienia. Cena rośnie w przypadku konieczności dodania siódmej osi jezdnej, zaawansowanych systemów wizyjnych lub integracji z wieloma maszynami pakującymi. Utrzymanie ciągłości ruchu wymaga regularnych przeglądów. Poli-Prof zapewnia profesjonalny serwis maszyn do pakowania. Wykonujemy zaawansowaną diagnostykę Modem 4.0 dla urządzeń marki Imbal Stock. Nasi technicy przeprowadzają audyty procesów i dostarczają oryginalne części zamienne. Więcej informacji o naszym doświadczeniu znajdziesz na stronie o firmie Poli-Prof oraz w zakładce poświęconej marce Poli-Prof.
Najczęściej zadawane pytania (FAQ)
Czy roboty współpracujące są bezpieczne dla pracowników?
Tak. Posiadają one zaawansowane czujniki siły. Zatrzymują się natychmiast po napotkaniu przeszkody. Nie wymagają stosowania klatek ochronnych.
Ile trwa wdrożenie zrobotyzowanego stanowiska?
Samo uruchomienie fizycznego stanowiska zajmuje kilka dni dzięki programowaniu offline. Cały proces, wliczając analizę Proof of Concept i projektowanie, trwa zazwyczaj od dwóch do czterech tygodni.
Jakie branże najczęściej korzystają z tej technologii?
Rozwiązania te sprawdzają się w branży spożywczej, logistycznej, drzewnej, meblarskiej, chemicznej i budowlanej. Najczęstsze zastosowania to paletyzacja, obsługa maszyn CNC oraz pakowanie.
Kolejne kroki do automatyzacji pakowania
Jeśli planujesz automatyzację końcówki linii produkcyjnej w swoim zakładzie, przejdź do zakładki kontakt. Umów się na bezpłatną konsultację z naszym doradcą technicznym. Pomożemy dobrać odpowiednie coboty, maszyny pakujące oraz materiały eksploatacyjne do specyfiki Twojego magazynu.
