ロボットパレタイジングシステムを設計するにはどうすればよいですか?

パレタイジングの失敗のほとんどは、現場には現れません。これらは、ドックと受信機の間のどこかで傾いたり、ずれたり、崩れたりした到着時の損傷 - として表示されます。サイクル-時間-最適化されたロボットが、輸送中に負荷が耐えられないパターンをスタックするまでに、スループットの向上はすでに失われています。このセクションでは、パレタイジングを梱包工学の問題として扱います。つまり、パレットパターンあなたが選択することが決定します負荷の安定性、パレットが無傷で到着するかどうかは荷重の安定性によって決まります。

核となるトレードオフは構造的なものであり、反対方向に作用します。

で列スタックケースは直接重なり合うため、圧縮力がボックスの角 - ケースの最も強い部分 - を通って垂直に伝わり、最高の耐荷重性能が得られます。-

アン連動パレットパターン層間でケースを回転させて荷重を横方向に結合します。これにより、ずれや転倒に対する耐性が向上しますが、箱の角が垂直に合わなくなり、代わりに力が箱の壁を通して伝わるため、圧縮強度が犠牲になります。

選択はお客様の条件に応じて行われます。インターロックは、完全な封じ込めのない横方向の力にさらされる荷物、-取り扱いを伴う長距離輸送、または手動での再取り扱いが必要な荷物に適しています。-カラムスタッキングは、圧縮が制約となる荷重に適していますが、一般に、横方向の安定性が弱いことを補うためにストレッチラップまたは中間ボードが必要です。

はっきりと言う価値のある判断です。ボックスの圧縮強度がボトルネックである場合は、インターロック パターンで安定性を強引に試す前に、列スタックとラップに手を伸ばしてください。-インターロックは、すでに不足している圧縮マージンを侵食するだけです。

単一の積み重ねを決定する前に、パレットの設置面積によってパターンとケースのサイズが制約されます。

パレットの端 - を超えて伸びるオーバーハング - ケースは、領域使用率を上げるために使用されることがありますが、エッジ圧縮のサポートが低下し、多くの受信機によって制限または禁止されているため、無償の利益ではなく、確認のための制約として扱ってください。最も理解する価値のある点は直観に反することです。通常、ケースの寸法を変更すると、パターンを変更するよりもパレットの使用率が向上します。パターン ソフトウェアは固定ボックスの配置を最適化します。ボックスの設置面積自体が、ボックスの設置面積の上限を設定します。ユーロパレットまたはGMA パレット 48x40いつでも埋められる領域。

ロボット以外にも、4 つのカテゴリの補助材料によって、負荷が存続するかどうかが決まります。

中間層シートは柱スタックの層間の安定性を回復し、点荷重の分散に役立ちます。追加の供給メカニズムが必要であり、配置されるすべてのレイヤーでサイクル時間が消費されます。

一部の流通モデルでは、重量と容積を削減するために合紙がパレットの代わりに使用されます。彼らは、プッシュプル アタッチメントと下流での互換性のある処理を要求します。{0}

コーナーボード (エッジボード) は荷物の端に垂直方向の圧縮を加え、ケースの角を潰すことなくラップ張力で荷物を拘束します。配置ステップが追加されます。

ラップは曖昧なままであることが最も多い変数です。-指定します。プレストレッチのパーセンテージ、上下のラップ回転数、トップ シートまたはロープが適用されるかどうかを指定します。- 「適当に巻く」は仕様ではありません。

一般的な負荷障害モードとその対策:{0}

混合SKUパレタイジングこれは特定のシナリオによって推進されます-配送センターと店舗-で、単一の混合パレット1 つの目的地に多くの製品を提供します。制限は現実のものです。重いケースが低くなるように重量を分散する必要があり、圧縮強度の異なるケースを任意に積み重ねることはできません。選択順序は適切な注文をリリースする WMS に依存します。SKU の組み合わせは注文ごとに変わるため、パターンを事前に定義できないことがよくあります。-ほとんどのチームが過小評価している制約は、混合パレタイジングの難しい部分はメカニズムではなくデータにあり、ホスト システムから流れるクリーンなケースの寸法と重量がなければ、ロボットには最適化するものが何もないということです。混合 SKU は、一般的な機能ではなく、データの前提条件を備えた定義済みのシナリオ ソリューションです。-

評価するパレットパターンソフトデータシート上の機能名ではなく、ベンダーにデモさせることができる内容によって異なります。それぞれを質問として尋ねてください。

ビジュアル編集: ベンダーに新しいパターンをライブで構築してもらいます - どれだけできるかあなたインテグレーターなしで編集しますか?

切り替え時間: 新しい箱サイズの追加から最初の適切なパレットの実行まで、サイト - でデモンストレーションします。どのくらいの時間がかかり、誰がそれを行う必要がありますか?

パターン ライブラリ: 製品やライン間でパターンはどのように保存され、バージョン管理され、呼び出されるのですか?

WMS エクスポート/統合: WMS が使用する実際の形式でホスト システムにエクスポートされたパターンを表示します。

制約の処理: 最大積載高さ、最大重量、レイヤー重量制限を自動的に適用できますか?

編集の所有権: パターン編集の権利があなたにあるのか、それともインテグレータにあるのかを確認します。{0}

最後の点は強調する価値があります。パターンを編集する権限があなたの手の中にあるのか、それともインテグレーターの手にあるのかを確認してください。この 1 つの質問は、サービス コールなしでは調整できない回線 - の下流で最も一般的な所有権の障害の 1 つを予測します。

あなたの製品がパレットに積めるかどうかを知る最も早い方法は、あなたの業界について考えるのをやめて、あなたの製品の業界について考え始めることです。物理フォーマット。ペットフードの袋とセメントの袋は同じグリップの問題を引き起こします。缶入り飲料と缶入り化学薬品も同様です。このセクションは形式別に構成されているため、約 30 秒で自分の答えを見つけて最初の答えを得ることができます - (正直な答えは「可能性はあるが、ここが間違っている」という場合も含みます)。

のためにカートンのパレタイジング2 つの主流の先端ツールはバキュームとサイド クランプであり、逆の条件下では故障します。--掃除機には平らで密閉された上面が必要です。厚くフィルムやコーティングされた印刷面には問題があり、オープントップのケースにはまったく対応できません。-サイド-クランプには、圧迫に耐えるためのボックス圧縮強度と、ジョーを入れるための両側のクリアランスが必要です。配置中にグリッパーがケース間のスペースを占有するため、しっかりと積み重ねるのが妨げられます。マルチ-ピックでは、バキュームがより簡単に、四角いインフィードから一度に複数のケースをピッキングできます。クランプツールは、ケースをグリップするたびに幅を追加します。

よくある落とし穴:実際には、箱が完全に平らに見えても、結露やラミネート/フィルムで覆われた箱の表面は真空カップに勝りません。-これは、チルドまたはシュリンク包装された製品で頻繁に発生する、診断が難しい{1}}{2}}原因です。{3}}

A 袋のパレタイジングアプリケーションはこのリストの中で最も扱いにくい問題であり、アプリケーションを評価する前にその理由を理解しておく価値があります。袋用パレタイジングロボット。バッグには固定された形状がありません。持ち上げられると重心が流れ、掴まれた瞬間に変形します。そして、-決定的に-配置後も流れ続けるため、正方形に見えたスタックは、下のバッグが落ち着くにつれてパターンからずれていきます。

2 つのツール ファミリがこれに対処します。フォーク (クラムシェル) グリッパーはプレートをバッグの下にスライドさせて下からサポートするため、優しい取り扱いと優れたパターン制御が可能ですが、スペースと明確なピック位置が必要です。クランプ グリッパーは袋をより速く挟み込みますが、変形や製品の移動の危険性があります。どちらも、ほとんどの購入者が見落とすステップがなければ機能しません。袋の平坦化と成形はオプションではありません。-これが袋のパレタイジングの成否を左右します。--形が整っていない状態で到着したバッグは、ロボットがどれほど優れていても繰り返し積み重ねることはできません。縫い目やヒートシールの向きも重要です。これによって、バッグの入れ子構造や荷物の高い部分がどこに着地するかが変わるからです。

よくある落とし穴/信頼性チェック:サプライヤーがバッグの充填率と密封方法について質問しなかった場合、それは警告サインです。- これら 2 つの変数がソリューション全体を推進しており、これら 2 つの変数を無視するベンダーは仕事の範囲を定めていません。

ここでの特別な制約は次のとおりですどこあなたは握って、どれだけ加速できるか。グリップ ポイントは実際の選択です。ハンドルは自然なピック ポイントを提供しますが、負荷が集中するため、ロボットの加速には適さない可能性があります。また、本体を握るには形状に合ったツールが必要です。-丸いコンテナは梱包効率が悪く、噛み合いにくいため、パターンの安定性にはケースよりも多くの計画が必要です。また、液体-が入った容器は加速度を制限します。- スロッシュにより、ロボットは定格速度よりも緩やかに移動することになり、前に計算したサイクル時間の予算が直接適用されます。-

これらの非典型的な形式は簡単に処理されます。-空のパレットや合紙には、通常、製品グリッパーではなく、専用のフォークまたはプッシュプル ツールが必要です。-シートやボードは、たるみを防ぐために幅広のサポートで掃除機をかける必要があります。フィルム-で包まれたマルチパックは不安定なので、多くの場合、バッグのような底面のサポートが必要です。これらの複数を 1 つのラインで実行する場合の本当の問題は、複数のフォーマットの処理です。単一の多機能 EOAT は切り替えを回避しますが、重くて時間がかかります。一方、クイック チェンジ ツール システムは、切り替え時間とツール スタンドの価格を犠牲にして各ツールを最適に保ちます。-実際にフォーマットを切り替える頻度に基づいて選択してください。

特殊な環境では、予算とリードタイムの​​両方に現れる要件が追加されます。コールド チェーンでは結露が発生するため、低温の潤滑剤や冷凍庫向けの材料が必要です。-クリーンルーム/洗浄では、グリッパーの材質と、標準ツールでは満たせない洗浄/侵入保護クラスが決まります。{3}防爆-（ATEX および同等品）にはセル全体に認定コンポーネントが必要であり、コストが大幅に変わります。-見積もりの​​段階ではなく、プロジェクトのキックオフ時に提起すべき点: これらの要件は通常、投資が大幅に増加し、納期が延長されます - 早期にフラグを立てて、初日から予算とスケジュールに収まるようにします。

一般的な思い込みは、協働パレタイジングを売り込み、購入者をトラブルに陥らせることです。つまり、協働ロボットを選択すればリスク評価の必要がなくなるというものです。そうではありません。安全コンプライアンスは、応用ロボット - ではなく、アプリケーションにはグリッパー、ペイロード、レイアウト、およびその周囲の人々が含まれます。このセクションでは、標準の枠組み、依然として保護が必要な条件、「フェンスレス」の背後にある実際の生産性のトレードオフ、および承認の実際の責任者について説明します。目標は、最終的には何をすべきか、誰に関与させるべきか、どの書類が必要かが分かるようにすることです。

いくつかの規格が管理されていますパレタイザーの安全性、それぞれが異なる範囲をカバーします。

ISO 12100 は、リスク評価の方法自体を定義します。

ISO 10218-1 はロボットを工業製品としてカバーしています。

ISO 10218-2 は、統合システムとその設置をカバーしています。

ISO/TS 15066 は、接触の力と圧力の制限を含む共同作業のアプリケーションを特にカバーしています。

北米では、ANSI/RIA R15.06 は ISO 10218 シリーズと一致しており、OSHA は、どのロボットを購入するかに関係なく、安全な職場を提供するという包括的な法的義務を定めています。

単一の標準よりも重要な明確化: これらはロボットではなくアプリケーションに適用されます。15 kg の鋭利なグリッパーを搭載した力が制限されたロボット アームは、5 kg の吸引アレイを搭載した同じアームとは異なるリスク分類に達します。{0}{1}ロボット上の証明書では、設置されたセルが安全かどうかについてはほとんど何もわかりません。

フェンスをスキップするにはコストがかかり、そのコストはスループットで支払われます。力-制限モードまたは速度-および-分離モードでは、人が近づくとロボットは減速または停止する必要があるため、平均達成されたサイクル タイムは定格サイクル タイムを大幅に下回っています。人々がゾーンに入る頻度が高くなるほど、平均容量は低下します - 特定のサイクルに定格されたセルは、実際には速度低下によりその相当なシェアを失う可能性があります。これが理由ですコボットパレタイザーフェンス多くの場合、そのほうがより経済的な選択です。フルスピードで動作する保護されたセルは、一日中ディレーティングに費やすフェンスのないセルよりも優れています。{0}

この境界線は、協働ルートと産業ルートを比較したときに前述したものと同じですが、安全面から見たものです。制限速度は恣意的なものではなく、接触力のロジックから来ており、購入前に定量化できます。{0}覚えておく価値のあるセリフ: フェンスの費用は 1 回だけ支払われます。速度が遅いことによるコストは毎日支払われます。

責任は負うのが簡単ですが、間違うと高くつくものです。ほとんどの管轄区域における一般原則として、エンドユーザーは職場の運営の安全性に対する最終的な責任を負います。インテグレータは、提供するアプリケーションに対して責任を負います。ロボットメーカーは、コンポーネントとしてのロボットに対してのみ責任を負います。その区分は書き留めておく必要があります。契約または技術協定には、誰がリスク評価を行うか、誰が安全機能を検証するか、誰が適合宣言を発行するかという 3 つの事項が明示的に含まれています。これらのいずれかを未割り当てのままにすることで、セルが準拠していないことが誰かに発見される前に、セルが受け入れられるようになります。

アプリケーションがどのカテゴリに分類されるかわからない場合は、レイアウトに取り組む前の適切な最初のステップとして、グリッパーとペイロードに基づいて最初のリスク分類を行うことをお勧めします。

ほとんどパレタイジングプロジェクトの失敗物語は悪いロボットから生まれるものではありません - ストーリーは、成り立たない前提に反してインストールされた優れたロボットから生まれます。メカニックはほとんど常に機能します。そうしないのは周囲の決定です。以下に、パレタイジング プロジェクトのパフォーマンスが低下または停滞する最も一般的な 6 つの原因を示します。

ここまで読んでいただいた方ならもうお分かりかと思いますが、パレタイザーの選び方それは好みの問題ではありません - それは、行にある 6 つの具体的な数字を、その下の 6 つのしきい値と一致させるかどうかの問題です。いいえ、「それは状況によります」。ツリー内で数字を 1 回実行すると、5 つの結果のうちの 1 つに到達します。

デシジョン ツリー - を上から下まで次の順序で実行します。

 単重

>25 kg/ユニット → レイヤ パレタイザーまたは重量物-産業用ロボットのみ。コボットが出てきました。ステップ 2 に進みます。

25 kg/ユニット以下 → 3 つのルートはすべてオープンのままです。ステップ 2 に進みます。

 サイクルタイム

25 ケース/分以上 → レイヤ パレタイザーまたは高速産業用ロボット-。ステップ 3 に進みます。

10～25件/分 → 産業用ロボット。ステップ 3 に進みます。

<10 cases/min → Cobot becomes viable. Go to step 3.

 SKU 数

1 ～ 3 SKU、安定したケース形状 → レイヤーパレタイザーを強化します。

4 ～ 15 SKU → 産業用ロボットを強化します。

>15 SKU、頻繁な切り替え → コボットまたはハイブリッド ラインを強化します。

 明確な天井高/設置面積

<3.5 m clearance or <15 m² footprint → eliminates full-swing 6-axis robots; pushes toward Cobot or a compact Layer Palletizer.

3.5 m 以上で適切な設置面積 → すべてのルートはオープンのままです。

推奨パス（出力）: レイヤ パレタイザー / 産業用ロボット / コボット / ハイブリッド マルチ-ライン /まだ自動化しないでください.

どちらのエンドポイントに到達しても、ロボットによるパレタイジング3 つの層すべてにわたって、- 層、産業用、コボット - は十分に成熟しており、リスクはテクノロジーではなく意思決定にあります。

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