Роботизация процесса паллетирования прямоугольной жестяной банки
Задача
Перед заказчиком стояла задача комплексной автоматизации завершающего этапа упаковки металлических канистр после проверки их на герметичность. Существующая производственная линия работала с высокой интенсивностью, и любое вмешательство человека замедляло процесс, увеличивало риск повреждения продукции и создавало перебои в логистике.
Основные требования включали интеграцию системы паллетирования в уже действующую линию без остановки производства, соблюдение высокой производительности не менее 55 канистр в минуту и возможность автоматической укладки всех четырёх типоразмеров канистр с сохранением их геометрии и товарного вида.
Ключевыми ограничениями являлись:
- Ограниченное пространство на производственном участке, невозможность блокировки технологических проездов и доступа к обслуживанию основного оборудования;
- Необходимость полного исключения статического напряжения на металлической таре;
- Минимальное участие персонала при высокой надёжности работы и производительности комплекса;
- Автоматическая замена заполненных паллет на пустые в непрерывном цикле;
- Возможность оперативной смены формата укладки без перепрограммирования системы;
- Высокая износостойкость всех транспортирующих элементов;
- Единый пост управления с возможностью передачи данных и интеграции в действующую АСУ ТП предприятия.
Также заказчик предъявил требования к составу поставки. В комплектацию должны входить частотные приводы на всех конвейерах, ЗИП на один год работы и система безопасности, соответствующая международным и российским стандартам.
Ключевые вызовы проекта
Инженеры компании АТМ Технолоджи разработали и внедрили роботизированный технологический комплекс (РТК) паллетирования канистр, полностью соответствующий требованиям ГОСТ 12.2.072–98, EC Machinery Directive и стандартам безопасности EN 775.
В состав РТК вошли два промышленных робота ABB IRB 2600 и ABB IRB 1200 с специализированными захватами, пьедесталами и программным обеспечением, диспенсер паллет роликовые конвейеры и упаковочная стрейч машина. Основной робот IRB 2600 осуществляет захват и укладку групп канистр на паллет с помощью вакуумного захвата, а вспомогательный IRB 1200 укладывает картонные прокладки между слоями продукции. Оба робота работают синхронно в режиме реального времени, управляются через центральный шкаф управления и обеспечивают стабильный ритм работы без участия оператора.
Логистика паллет организована через диспенсер паллет SOMIT, рассчитанный на 10 поддонов, который в автоматическом режиме подаёт паллеты на роликовый конвейер SOMIT зоны укладки. Канистры поступают на участок паллетирования по пластинчатому накопительному конвейеру, где с помощью оптических датчиков формируются группы продукта согласно выбранному алгоритму. Сформированная паллета с уложенными канистрами и прокладками перемещается по роликовому конвейеру SOMIT к стретч-машине, производящей автоматическую обмотку и фиксацию груза. После упаковки паллета поступает на участок накопления, откуда подхватывается вилочной техникой.
Все электромоторы системы оснащены частотными приводами, что обеспечивает точную регулировку скорости и плавность работы. В конструкции комплекса реализованы решения по антистатической защите продукции, а также предусмотрен контур безопасности с ограждениями, аварийной остановкой и межзонными замками. Управление системой осуществляется с единой панели, с возможностью настройки до четырёх алгоритмов укладки. Интеграция с АСУ ТП предприятия реализована через стандартные промышленные интерфейсы связи.
Решение
В результате реализации проекта заказчик получил роботизированную безопасную систему паллетирования канистр, способную работать в непрерывном потоке 24/7. Производительность комплекса достигла заданных 55 канистр в минуту по всем четырём типоразмерам продукции, с возможностью оперативного переключения между алгоритмами укладки.
Интеграция двух промышленных роботов ABB обеспечила чёткую синхронизацию подачи продукта, его паллетирования и укладки межслойной прокладки без смещений и повреждений тары. Устойчивое положение паллет на линии, точность позиционирования, вакуумный захват и синхронизация работы всех модулей позволили достичь высокой стабильности упаковки.
За счёт внедрения конвейерной системы с диспенсером паллет, роботов ABB и стрейч-машины заказчику удалось:
- Исключить ручной труд на участке паллетирования;
- Сократить простои производственной линии до минимума;
- Снизить износ складской техники;
- Повысить общую пропускную способность упаковочной зоны.
Комплекс легко масштабируется, отвечает требованиям по электробезопасности и эргономике, интегрирован в существующую АСУ ТП, дополняя логистику основного производства.
Проект продемонстрировал эффективность роботизации как инвестиции в устойчивость и цикличность логистических операций на высоконагруженных участках упаковки.