Фото: robotics.youngester.com

О системах палетизации речь идет в материале, опубликованном на сайте Youngster. Трудно представить себе современную систему распределения без поддонов и грузов на них. За редкими исключениями почти все и в любом количестве можно разместить на палетах, компактно и экономно, создав унифицированную грузовую единицу, удобную для транспортировки. Палеты могут укладываться штабелями, размещаться на решетках и полках, обеспечивая обработку грузов разными способами, быстро и эффективно.

Палета представляет собой платформу, на которой укладываются товары для транспортировки. Обычно элементы палеты, размещаемые на ней коробки, пакеты, мешки, бутылки, ящики, меньше поддона. Палета экономит место. Она может изготавливаться из дерева, пластика, металла или картона. Как правило, поддон имеет прямоугольную форму стандартного формата, часто 40 х 48 дюймов.

Процесс конструирования палеты диктуется ее назначением. Палеты могут изготавливаться для перевозки контейнеров различной конструкции. Коробки имеют определенную длину и ширину, что удобно для формирования слоя при многослойной загрузке. Если количество уровней или слоев изменяется, коробки разворачивают на 180 градусов, чтобы обеспечить прочность конструкции при транспортировке. В некоторых поддонах с грузом сознательно оставляются небольшие просветы или отверстия между слоями. Они нужны для того, чтобы коробки образовали единый куб на поддоне. Определяя способ формирования палет, инженер по упаковке для этого должен рассмотреть систему дистрибуции, вид транспорта, тип складирования продукции.

Диапазон продукции

Существует несколько видов палетизаторов, используемых в индустрии. Это палетизаторы с верхней подачей, палетизаторы с нижней подачей, шарнирные и портальные роботизированные палетизаторы. (Портальный палетизатор может использовать механическую руку крана для выбора и размещения продукции на палете.) Кроме того, существует ряд других видов палетизаторов специальной конструкции. Эта конструкция предназначается для работы с уникальными продуктами или ситуациями, например, палетизаторы для пустых банок или бутылок или для продукции в мешках или бочках. Они занимают небольшую часть рынка.

Палетизаторы с верхней подачей используются при работе с большой скоростью

Из всех видов оборудования для формирования палет палетизаторы с верхней и нижней подачей используются при работе с большой скоростью, которая может достигать 50-60 коробок в минуту. Название «палетизатор с верхней подачей» (“high-level palletizer”) означает, что машина получает продукт на высоте, выше уровня палеты. Поддон поступает в палетизатор из магазина или из станции накопителя. Палетизатор поднимает поддон и помещает под платформой или лотком. Продукт размещается на платформе или в лотке, образуя один слой. Затем весь слой аккуратно сталкивается на палету. Система начинает вторую фазу работы с продукцией, меняет расположение коробок. Лист толстой бумаги или картона иногда помещается между слоями. Первый слой на поддоне опускается, давая место формированию второго. Так поддон опускается, пока не будет достигнуто нужное количество слоев. Полностью сформированная палета опускается на землю. Перед транспортировкой происходит обвязка или упаковка палеты. Вторая палета занимает свое место в палетизаторе, поднимаясь наверх, и процесс повторяется.

Размещение первого слоя груза на поддоне и позиционирование последующих слоев — важнейшие из всех операций по формированию палеты. Палетизатор, размещая на палете каждый слой груза в правильном положении, устраняет возможные проблемы, которые могут возникнуть при транспортировке.

Палетизатор с низкой подачей обладает таким преимуществом, как компактность. Поддон находится на уровне, близком от земли, и первый слой груза формируется внизу, ниже палеты. Каждый слой, формируемый на платформе, поднимается и затем опускается на транспортный поддон. После этого платформа возвращается в исходное положение, и формируется следующий слой. После того как палета полностью сформирована, она снимается с палетизатора, и процесс возобновляется.

Последние десять лет роботизированные палетизаторы с шарнирными соединениями или портального типа все чаще используются в индустрии. Эти машины можно определить как системы, предназначенные для подъема одной или нескольких коробок с товарами с одного или нескольких мест, их перемещения и опускания в соответствии с предварительными программными настройками на палету. Оснащение компьютерной техникой в сочетании с датчиками для идентификации вариантов продуктов дает возможность использовать умные роботизированные системы для распознавания и разделения продукции или упаковки. Роботизированные палетизаторы позволяют автоматизировать больше производственных линий. Робот способен работать с различными продуктами, выходящими сразу с нескольких производственных линий, расположенных вокруг него. Робот-палетизатор также может работать с поддонами различных размеров, форм и распознавать другие идентификационные характеристики разных палет. Все это возможно благодаря тому, что робот способен передвигаться в разных направлениях, вращаться вокруг своей оси. Эти качества недостижимы в традиционных механических палетизаторах, с фиксированной верхней или нижней подачей.

Роботы-палетизаторы в целом работают медленнее традиционных систем, поскольку они могут обрабатывать за один раз одну коробку или потому что вынуждены одновременно выполнять несколько операций. Как правило, скорость их работы не превышает 15-30 коробок в минуту. Как многие роботы-палетизаторы, они используют механическую руку с захватами. Для работы с небольшими по размеру, легкими продуктами чаще всего используется роботизированная рука с шарнирными соединениями, которая функционирует по нескольким осям. Более тяжелые по весу предметы упаковывает роботизированная рука большей грузоподъемности. Используются также роботы портального типа, но они имеют ограниченный объем движения. Данное разграничение, разумеется, не является абсолютной данностью. Вы можете найти много примеров различных вариантов операций по формированию палет.

Машины для укладки штучных грузов на поддоны

И последняя группа специализированного оборудования для уникальных продуктов — это палетизаторы, предназначенные для погрузо-разгрузочных работ. Машины для укладки штучных грузов навалом на поддоны (Bulk Palletizers) — наиболее часто встречающийся вид специализированных машин. Типичным образцом применения таких палетизаторов может быть система, укладывающая на поддоны пустые коробки, которые заполняются на предприятии компании-изготовителя конечной продукции. Пустая упаковка располагается на палетах на предприятии изготовителя, а затем поступает на участок укладки. Пустые банки хорошо подходят для этого применения. Банки собираются слоями на палете. Между их слоями помещаются прокладочные листы. Каждый слой обернут в пленку, обеспечивается порядок и точно известно количество банок на поддоне. В противоположность этому на больших производствах банки транспортируются на линии розлива не на паллетах.

Выбор палетизатора

За прошедшее десятилетие оборудование для формирования палет научилось справляться с различными требованиями разных звеньев цепи поставок. Новый интерфейс типа «человек — машина» (Human Machine Interface) в значительной степени изменил систему управления как традиционных, так и роботизированных систем палетирования. Эта система управления позволяет быстро настраивать машину для работы с разными типами упаковки, различными палетами и слоями продукции, используя один компьютер.

Обеспечивается компьютерное управление и усовершенствованный сбор информации, а также отчетность. Выдача отчетов в режиме реального времени, предупреждений и отчетов об остановках производства предоставляет возможности, необходимые клиентам для улучшения их работы, наряду с другой важной информацией о цепочке поставок и производительности в единицу времени. Ко многим новым машинам прилагаются полные схемы проводки и всех соединений, а также инструкции, которые обеспечивают более простое и быстрое решение возникающих проблем без необходимости вызывать представителя поставщика.

Во многих случаях имеется компьютерный интерфейс для оператора или техника, помогающий в определении неполадок и дефектов системы и в проведении профилактического технического обслуживания. Такие интерфейсы позволяют контролировать скоростные палетизаторы. И производители, и ретейлеры заинтересованы в том, чтобы сократить количество отходов упаковки, предоставляя потребителям больше продуктов при меньшем количестве упаковки.

Интерфейс типа «человек — машина» (HMI) делает палетизаторы очень гибкими и универсальными. Они могут работать с четырьмя или пятью производственными линиями, с большим количеством продуктов.