ロボットパレタイジングとは何ですか?ロボットパレタイジングシステムの仕組みに関する完全ガイド

Aug 06, 2026

ご伝言

ロボットによるパレタイジングこれは機械としてではなく、システムとして理解するのが最もよいでしょう。- ラインからバラした製品を取り出し、出荷の準備ができた安定した包装されたパレットを提供する、調整された部品のセットです。その区別は学術的なものではありません。このガイドで後述する - コスト、スループット、安全性 - のすべてはこのガイドに基づいています。したがって、有益な質問は「どのロボットが必要ですか?」ということではありません。しかし、「このシステムには何が含まれており、どこで止まるのでしょうか?」

 

このガイドの内容:完成したケースやバッグのパレット積み-、最終ラインの梱包のほとんどを構成する密封された均一な荷物。--それはありますない単一-個の仕分けまたは混合{1}}注文(各)ピッキングをカバーします。これらは異なる経済学による異なる問題であり、それらを同じものとして扱うことは、多くの悪い引用の始まりです。

標準的なパレタイジングサイクルの 5 つの段階

Diagram of the five stages in a palletizing cycle

一杯パレタイジングサイクル製品は 5 つの段階を経て移行します。

インフィード- 生産ラインからコンベアに乗ってケースやバッグが次々と到着します。

車線分割・方向性- 製品は分離され、四角形にされ、パターンに必要な方向に回転されます。この段階では、上限速度を静かに設定します - その理由については、スループットのセクションで説明します。

選ぶ- ロボットはアーム端ツールで 1 つ以上のユニットをつかみます。--

パターンごとに配置- 各ユニットは、プログラムされた積層パターンに従って層ごとに配置されます。

パレット交換・ラッピング- 完成したパレットが移動され、空のパレットがステージングされ、荷物がストレッチ-されます。ロボット自体ではなく、多くのラインが実際に停止するのはこのハンドオフです。

パレタイジング ≠ 単なるロボット アーム: 完全なパレタイジング セルに含まれるもの

あなたはロボットを買うつもりだと思います。あなたが買っているのは、パレタイジングセル。これらは、パレタイジングシステムコンポーネント実際に - の料金を支払っていることになりますが、同様に重要なのは、それぞれの料金を誰が提供することになるのかということです。

成分

何をするのか

提供者 (通常)

   

ロボット・パレタイジングアーム

製品を選んで配置します

ロボットメーカー

   

アーム端ツール(グリッパー)--

グラブあなたの特定のケースやバッグ

インテグレーター(アプリケーション-固有)

   

インフィードコンベアと方向調整

製品をフィード、正方形、方向付けします

インテグレータ

   

パレットマガジン/ディスペンサー

空パレットの保管と供給

インテグレータまたは他人によって

   

安全柵/エリアスキャナー

作業ゾーンを守ります

インテグレータまたは他人によって

   

ストレッチラッパーとインターフェース

完成した荷物を包みます

頻繁他人によって(別マシン)

   

コントロール&パターンソフトウェア

シーケンスとスタッキングパターンを実行します

ロボットメーカー・インテグレーター

   

設置と試運転

フロア上で実行可能

インテグレータ

   

見積もりに関する紛争は、ほとんどの場合、パレット マガジン、安全柵、ストレッチ-ラッパー インターフェース-の 3 つの場所で発生します。各当事者は、お互いがカバーしていると密かに想定しています。

a full palletizing cell

ヒント: すべてのサプライヤーに書面による供給範囲を依頼し、各行にサプライヤーまたは他の人がマークを付けることを要求します。これは、隠れた仮定を署名付きリスト - に変換します。これは、このプロジェクト全体で購入する最も安価な保険になります。

 

よくある誤解と主な違い

いくつかの用語は同じ意味で使用されますが、異なるものを説明します。この表は違いのみを定義しています - どのオプションが実際にあなたの行に適しているかは、次のセクションの仕事です。

学期

一文の定義-

主な違い

典型的なシナリオ

パレタイジング

個々のユニットから積載パレットを構築

荷物を組み立てる

包装ラインの終わり

デパレタイジング

積載されたパレットを個々のユニットに分解する

パレタイジングの逆-には、配置するだけでなく、荷重検出とスタック解除ロジックが必要です。そのため、単純な「ロボットを逆方向に実行する」ジョブであることはほとんどありません。-

ドックの受け入れ、ライン供給、生産への原材料の供給

パレタイジングロボット

プログラムされたパターンに従って積み重ねられる多関節アームまたはガントリー アーム

柔軟で再プログラム可能なパターンに基づいて単一ユニットを処理します

さまざまな SKU と変化するパターン

レイヤパレタイザー

全層を形成し、パレット上に一度に下ろす機械

単一ユニットではなくレイヤー全体を移動します

高レート、単一 SKU ライン-

共同パレタイジング

ハードガードなしで動作する協働ロボットパレタイザー

動作は遅くなりますが、フロアスペースを人々と共有します

低料金回線、狭い設置面積

 

従来型 vs 産業用ロボット vs コボットパレタイザー

Conventional vs Industrial Robot vs Cobot Palletizer

ルートの選択は、基本的に次の 3 つの変数によって決まります。スループット、SKU 数、統合の複雑さをどの程度まで許容できるか。これら 3 つをまっすぐに取得すると、フィールドは急速に狭くなります。ほとんどの購入者は、ロボットが必要であると確信して到着します。かなりの数の人が、予想外の場所に境界があることに気づき、このセクションを離れます。この部分は、パレタイザーの種類カタログであることをやめてフィルター - になり始めます。そして、協働ロボット パレタイザーと産業用ロボットという本当の質問が、最初の質問が間違っていたことが判明します。最初の分岐点は、そもそもあなたがロボットに属しているかどうかです。

 

従来のレイヤー パレタイザー: 高速、単一 SKU ラインの-コスト最適化の答え-

機械的なレイヤーパレタイザーこれは、高速に動作する 1 つの製品に対してロボット - を購入できるまでは許容できる従来のオプションではありませんが、それでもケースあたりのコストで勝てるのはマシンです。完全なレイヤーを構築してからそれを設定するため、そのレートはピック数ではなくレイヤーのサイズに応じて変化します。

 

重要な分割は切り込みの高さです。

低レベルの供給床付近に層を形成し、それを持ち上げます。- シンプルでアクセスしやすいですが、1 分あたりおよそ 1 ~ 3 層が上限なので、現実的には 15 ~ 40 ケース/分です。

高レベルの供給-頭上に層を形成し、下降パレット上に降ろします。短いダウンストロークにより、サイクルごとの持ち上げペナルティがなくなり、5 ~ 10 層/分、100 ~ 180 ケース/分を押し上げます。-

経験則: 安定したフォーマットで約 40~50 件/分を超えると、高レベルがエンジニアリング上の明確な選択となります。-正確な数はケースのサイズと層の数によって異なります。

 

ここが直観に反する部分です。ラインが 1 つの SKU を年間を通じて最大 60 ケース/分以上で稼働している場合、ロボット - は、多-ピックまたは-層グリッパー - を備えていても、通常は遅くて高価ですレイヤーフォーマーよりも。使用しない柔軟性は、単にコストがかかるだけです。レイヤ パレタイザーが役に立たないのは、パターンや SKU を頻繁に変更する必要がある場合です。機械的な切り替えには 30 ~ 120 分かかります。

 

産業用ロボットのパレタイジング: 柔軟性-プラス-中速

産業用パレタイジングロボット最も広い帯域を獲得します。中程度のレートで混合 SKU を使用します。-~-通常、1 つのアームは 8 ~ 12 ピック/分、またはおよそ 20 ~ 35 ケース/分を実行しますが、列または全層グリッパーを取り付けると、その数はさらに増加し​​ます。-可搬重量は協働ロボットと完全に異なる点で、50 kg ~ 800 kg です。これにより、25 kg のバッグ、ドラム缶、および全層を 1 つの設置で実行可能になります。新しいパターンはソフトウェアの変更であり、再ツールではないため、切り替え時間は 15 ~ 60 分に短縮されます。

キャッチは腕を囲むものです。フェンス、エリア スキャナー、および(重い武器の場合)強化された基礎はオプションの追加オプションではありません。-これらはセルの総コストに占める材料の割合であり、産業用セルの価格が協働ロボットよりもはるかに高い理由の大きな部分を占めています。-

 

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コボットパレタイジング: 低障壁、可動式

その質問こそが売りだ協働ロボットのパレタイジングそして正直な答えは、協働ロボットパレタイザーには本当の価値があるということです - それはマーケティングが指摘する場所にないだけです。 「柵なし、プラグアンド-」は 3 つの厳しい境界線まで当てはまります。真剣な購入者は契約する前に 3 つすべての価格を設定する必要があります。

 

グリッパーの後にある 1 つの - ペイロード。定格積載量 (通常は 10 ~ 25 kg、一部の場合は 30 kg)ないケースの重量。アーム ツールの端-が食い込みます。-スリップ シート アームを備えたバキューム ヘッドの重量は単独で 15 ~ 20 kg になる可能性があるため、定格 25 kg のアームでは、実際に持ち上げるたびに最大 18 kg になることがよくあります。-ピーク速度を得るには、定格の約半分以下に抑えるように計画してください。

2 つの - サイクルの上限。現実世界-共同パレタイジングは 4 ~ 12 ケース/分で実行され、その帯域の上限は軽いケースと単純なパターンを想定しています。

3 - は実際に得られる速度です。ベンダー サイクルの数値は通常、非連携(保護されたフルスピード)の数値です。{0}{1}{0}リスク評価で人の近くで力{3}}を制限した操作が必要になった瞬間に、アームの速度が低下し-、標準と力で制限されたスループットとの間に大きな差が生じる可能性があり、フロア上では静かに「12/分」仕様がはるかに少なくなります。関連: パレットの高さ全体に到達するためのリフト コラム / 7 番目の軸は、-標準に近い構成ですが、- の予算を立てるのは良くありません。--

そして核心的な修正:警備が必要かどうかは、「協働ロボット」という言葉ではなく、リスク評価によって決まります。共同腕で重い箱を高速で振り回す場合には、依然として保護措置が必要な場合があります。

実践的なテスト: 概念の実証では、展示会のループではなく、実際のケースと実際のパターンを使用してサプライヤーのデモをフルスピードで実行します。{{2}

 

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ハイブリッドおよびマルチ-ステーション: 1 台のロボット、複数のライン

産業用パレタイジングロボット最も広い帯域を獲得します。中程度のレートで混合 SKU を使用します。-~-通常、1 つのアームは 8 ~ 12 ピック/分、またはおよそ 20 ~ 35 ケース/分を実行しますが、列または全層グリッパーを取り付けると、その数はさらに増加し​​ます。-可搬重量は協働ロボットと完全に異なる点で、50 kg ~ 800 kg です。これにより、25 kg のバッグ、ドラム缶、および全層を 1 つの設置で実行可能になります。新しいパターンはソフトウェアの変更であり、再ツールではないため、切り替え時間は 15 ~ 60 分に短縮されます。

キャッチは腕を囲むものです。フェンス、エリア スキャナー、および(重い武器の場合)強化された基礎はオプションの追加オプションではありません。-これらはセルの総コストに占める材料の割合であり、産業用セルの価格が協働ロボットよりもはるかに高い理由の大きな部分を占めています。-

 

3 つのルートの比較マトリックス-

これを左から右に読むと、フィルタとしても機能します。- 列から除外する各行がフィールドを絞り込みます。

決定要因

従来のレイヤーパレタイザー

産業用ロボット

コボットパレタイザー

スループット

高レベル- 100~180/分。低レベル- 15~40 件/分

20 ~ 35 件/分。行/レイヤーグリッパーを使用した詳細

4 ~ 12 件/分。強制的に-制限されると少なくなります

可搬質量・単重

~50~100kgまでのケースまたはバッグ

50〜800kg。バッグ、ドラム、レイヤーはすべて実行可能

定格 10 ~ 25 kg。 EOAT 後はリフトあたり最大 18 kg

SKU / 切り替え

1 ~ 2 SKU。 30 ~ 120 分の機械的再調整

多くの SKU。ソフトウェア切り替え 15 ~ 60 分

無制限のパターン。タブレットの切り替えは数分で完了

設置面積と高さの制限なし

広い、20~50㎡。高い-レベルには4~5メートルが必要

中型、15 ~ 30 平方メートル。標準天井

小さい、3 ~ 6 平方メートル。 ~3.5 m の高さが必要です

安全要件

完全ガード。成熟した固定マシン

フェンスとスキャナーが必要です。実質コストが追加される

アームの種類ではなく、リスク評価によって設定されたガード

導入時間

長さ;土木/構造工事、数週間

数週間。フェンス、基礎、試運転

速い;数時間から数日

再配置可能

実質的に永続的な - はありません

難しい;固定、フェンスで設置

はい、- は車輪付きのベースに乗ることが多いです

メンテナンス

機械的で可動部品が多い。熟練した

屈強;熟練しているがサポートは充実している

低い;大部分はオペレータによる-修理可能

ベストフィット

1 つの SKU、非常に高速、安定したフォーマット

混合 SKU、中~高レート、高負荷

1 ~ 3 ライン、~10/分以下、箱/軽量バッグ

どこが間違ったツールなのか

SKU やパターンが頻繁に変更される。小さい音量

超-単一-SKU(レイヤーが優先)。わずかな予算

>12 ~ 15/分または高負荷 - がボトルネックになります

ロボットパレタイザーを購入すべきでない場合

1 つの SKU を年間を通じて 60+ 件/分で実行します。- → ロボットは、たとえマルチ-ピックであっても、レイヤフォーマーのレートに匹敵することができず、ケースあたりのコストが高くなります。 → 上位層パレタイザーを購入してください。-

一日に数個のパレットを不定期にパレット積みします。 → 資本と統合では、そのボリュームに対しては見返りがありません。 ROI は妥当な範囲を超えて伸びます。 → リフトアシストや真空管-を使って手動で操作してください。

商品が不安定、濡れているか、変形しており、フォーマットが頻繁に変わります。{0}} → フォーマットごとの EOAT とパターンのリエンジニアリングは、お金を払っているだけの柔軟性を奪います。- → まず上流のパッケージングを安定化させます。形式が安定するまでは手動 + 人間工学に基づいた操作を続けてください。

協働ロボットの速度は欲しいが、「柵がない」ことが購入の理由のすべてです。 → リスク評価により速度制限が強制される場合、柵で囲まれた産業用セルの方が高速です-そして1ケースあたりの価格が安くなります。 → 産業用ロボットを購入し、警備-の予算を立てるか、-スループットを再検討してください。

パレタイザーのサイクルタイムとマッチラインのスループットを計算する方法

 

前のセクションでロボット アーキテクチャを選択しました。ここで、その選択があなたのラインとの接触後に生き残るかどうかを実際に決定する問題が来ます:それはヒットすることができますか?パレタイザーのサイクルタイムサプライヤーのデモ リールだけでなく、上流プロセスの要求が日々発生していますか?{0}}?

 

ラインのスループットから 1 分あたりの必要なピック数まで

Palletizing Cycle-Time Calculation

ロボットの仕様ではなく、ラインレートから始めてください。他のすべてはそこから派生します。

ステップ 1 - 1 分あたりのケース (CPM) を 1 分あたりに必要なピックに変換します。必要なピック数/分=ライン CPM ÷ ピックごとのケース

ステップ 2 - これをサイクル時間の予算に変換します。サイクル時間=60 ÷ 必要なピック/分

ステップ 3 - 損失連鎖を構築します。ロボットの理論上のサイクル タイムは、床の上で得られるものではありません。生の数字に加えて 4 つの割引を積み重ねる必要があります。パレット交換にかかる償却時間、バッファ-関連の速度低下、機器の可用性(機械が実際に稼働している予定時間の割合 -、ベンダーの見積もりでは OEE- に短縮されることがよくあります)、上流からの製品の到着の一貫性の変動です。作業範囲として、理論上の最小値を 15 ~ 25% 上回るヘッドルームで目標サイクル タイムを設計します。- 安定した供給を備えたよりタイトなラインはローエンド付近に収まり、流入流量が変動するラインはハイエンドを計画する必要があります。

実際の経験則として:

ラインレート: 47 CPM

選択ごとのケース数: 1 (単一の選択-)

必要なピック数/分=47 ÷ 1=47 ピック/分

サイクル時間の予算=60 ÷ 47=1.28 秒/ピック

可用性: 92%

調整された要件=1.28 × 0.92=1.18 秒/ピック - これはロボットが攻撃しなければならない実際の数値であり、1.28 ではありません

パレット:8段、6ケース/段、段取り替え時間22秒/パレット

ピックあたりのチェンジオーバー損失=22 秒 ÷ (8 × 6 ピック)=0.46 秒/ピック

真の必要サイクル時間=1.18 − 0.46=0.72 秒/ピック

シングル ピック処理で必要なピック数/分が約 45~50 ピック/分を超えた場合、シングル ピック ロボット パレタイジングは通常、その速度では実行できなくなります。- シングル アーム サイクルを強制的に高速化するのではなく、マルチ-ピックとフル-層の戦略に関する次のセクションに進んでください。-

マルチ-ピックとフル-レイヤー ピッキングによりスループットがどのように増加するか

マルチ-ピッキングとフル-ピッキングは、より高速なロボット - を使用しなくても実効スループットを向上させますが、どちらも利点だけでなく前提条件があります。これらは、一貫したケース寸法、ロボットに到達する前に製品を確実にレーンおよび正方形にできる上流の送り込み装置、および幾何学的にグループ化された配置を可能にするパレット パターンに依存します。これら 3 つのいずれかが導入されていない場合、マルチ選択機能を追加してもアップグレードではなくマイナスの効果が得られます。-

コミットする前に追跡する価値のある機械的連鎖反応もあります。マルチピックパレタイジング-または全層ピッキングアーム端ツール(EOAT)は、シングル ピック グリッパーよりも重い--。追加された重量によりロボットの定格ペイロードが侵食され、より大きなロボット クラス - への移行が強制される可能性があり、これによりフットプリント、コストが変化し、場合によっては、解決しようとしていた方向とは逆の方向にサイクル ダイナミクスが変化します。

コストに関する注意点は心に留めておく価値があります。{0}}レイヤ全体のピッキングにかかる​​費用は、通常、ツールではなく、確実にフィードするために必要な上流のレーンニングと二乗セクションです。{1}}

 

見落とされているサイクル-時間つぶし

実際には、見積もられたサイクル タイムと観察されたサイクル タイムは、4 つの再現可能な理由により乖離します。

パレットの切り替え時間。空の-パレット交換には実際の秒数がかかります-。通常、パレットごとに15~25秒です。パレット全体に相当するピック全体で償却され、ピックあたり 0.3 ~ 0.5 秒のコストがかかる場合があり、ケース数が多い場合にはこのコストが急速に増加します。

ラッパーが待っています。下流のストレッチ-ラッパーのサイクルは、パレタイザーが実際に実行できる速度の上限を設定します。その逆ではありません。-ラッパーがパレットを片付ける前にロボットがアイドル状態になるだけです。

流入流の変動。上流のケースフローのギャップとサージは、ロボットが一定の速度で供給されていないことを意味するため、現実世界の平均サイクル タイムは常にロボットの平均サイクル タイムよりも悪くなります。-最良の場合-完全な機能を備えたロボットを使用した場合でも、サイクル タイムは長くなります。

パターンの複雑さ。インターロッキングまたはクロススタックされたパレット パターンでは、単純な列スタック パターンよりもケースごとに長い配置パスが必要になります。-荷重の安定性のためにパターンが最適化されるほど、サイクル タイムのコストが増加します。-

 

 

 

よくある質問​​​​​​​

Q: パレタイズロボットはデパレタイズも行うことができますか?

A: はい、ほとんどのパレタイジング ロボットはデパレタイズを実行できます。それはグリッパーのタイプ、ペイロード、およびプログラミングに大きく依存します。専用のデパレタイジングに最適化されたセットアップにより、稼働時間が向上します。

Q: 協働ロボットパレタイザーと産業ロボットパレタイザーの違いは何ですか?

A: 協働ロボットパレタイザーは通常、硬い柵なしで稼働し、フロアスペースを人と共有しますが、速度が遅く(約 4 ~ 12 ケース/分)、積載量が制限されています。産業用ロボットはより高速に動作し、はるかに重い荷重 (50 kg 以上) を処理しますが、フェンス、スキャナー、および多くの場合強化された基礎が必要です。

Q: 協働型 (コボット) パレタイザーには本当に安全柵は必要ありませんか?

A: 必ずしもそうではありません。フェンスレス運用はリスク評価の結果であり、協働ロボットの組み込み機能ではありません。グリッパーにピンチポイントがある場合、ペイロードが安全な接触力の制限を超えている場合、またはセルがフルスピードで動作する必要がある場合には、通常は追加の保護が必要です。

Q: 従来のレイヤーパレタイザーがロボットよりも優れた選択肢となるのはどのような場合ですか?

A: 1 つの SKU を年間を通じて-およそ 60+ ケース/分-] の速度で実行する場合、通常、ケースあたりのコストではレイヤー パレタイザーが勝ちます。これは、その速度ではロボット (マルチピックであっても) のほうが遅く、高価になることが多いためです。ロボットは、SKU やパターンを頻繁に変更する必要がある場合にのみ先を進みます。

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