Dziś cykl życia produktu jest coraz krótszy. Nowe linie technologiczne obsługują produkty przez zaledwie parę lat, a nawet krócej. Producenci wciąż udoskonalają swoje produkty lub z wielu powodów (trendy, wymogi ochrony środowiska itp.) zmieniają opakowania – tak, aby skuteczniej się sprzedawały. Utrzymanie ciągłości produkcji w takich warunkach wymaga ogromnej elastyczności. To sprawia, że przemysł coraz częściej odchodzi od rozwiązań opartych na tradycyjnych paletyzatorach i wybiera roboty, które zapewniają ogromną wydajność i elastyczność dzięki zdolności do paletyzowania różnych jednostek magazynowych z minimalnym lub bez przezbrojenia osprzętem.

Wyzwania w opakowaniach

Coraz większy wpływ na rozwój zrobotyzowanej paletyzacji i depaletyzacji mają dziś opakowania produktów. Typy opakowań zmieniły się trochę w ciągu ostatnich paru lat - zarówno pod względem kształtów, jak i materiałów, z których są wykonane. Nowe opakowania bardzo trudno jest przenosić i standardowe rozwiązania oparte na paletyzatorach nie radzą sobie najlepiej z tym problemem. W takich przypadkach bezkonkurencyjne okazują się roboty. Muszą one przenosić szeroki miks produktów, które mogą się często zmieniać, ale i produkty w bardzo nieregularnych kształtach. Usprawnienia technologiczne dokonane w elastyczności osprzętu robotów do paletyzacji mają bardzo dobry wpływ na aplikacje paletyzacji. Dziś projektuje się uniwersalne narzędzia do przenoszenia (wyspecjalizowane i wielozadaniowe chwytaki do robotów) coraz większego asortymentu produktów i opracowuje się coraz lepsze oprogramowanie dedykowane do paletyzacji. W przeciwieństwie do tradycyjnych rozwiązań roboty przemysłowe można znacznie łatwiej i szybciej przestawić na inne gabaryty czy rodzaj produktu.

Dlatego coraz większą rolę w aplikacjach paletyzacji i jeszcze większą w depaletyzacji odgrywają dziś wydajne systemy wizyjne. Dzięki temu robot może rozpakować paletę warstwami i osobno depaletyzować produkty. Dzięki wizji robot może dostosowywać się do różnych miejsc pobierania produktu, jak również pobierać detale w różnej orientacji – czy to na płaszczyźnie, czy nawet w przestrzeni. Robot może również kontrolować orientację palety i dostosowywać się do jej położenia. Robot może również sprawdzać wysokość poszczególnych warstw na palecie, co bardzo często jest warunkiem koniecznym przy aplikacjach depaletyzacji produktu.

Roboty przemysłowe mogą już dziś układać palety zawierające miks produktowy. Podczas układania mieszanych produktów na palecie oprogramowanie robota musi uwzględniać wiele czynników, takich jak idealna sekwencja depaletyzacji czy podział produktów według kruchości, stabilności i regularności kształtów mający wpływ na ich układanie na palecie.

Liczy się wydajność i człowiek

Paletyzacja z wykorzystaniem robotów w porównaniu do operacji ręcznych bądź urządzeń dedykowanych oznacza nie tylko zwiększenie wydajności linii oraz wzrost elastyczności stanowiska paletyzującego – coraz większego znaczenia nabiera bowiem troska o pracownika, dla którego proces paletyzacji jest często trudny i wymagający od strony fizycznej. Normy BHP mówią, że człowiek nie może dźwigać ciężarów przekraczających określoną wagę. Do niedawna najkorzystniejszym rozwiązaniem dla firm był zakup mechanicznych urządzeń wspomagających podnoszenie bądź dedykowanych paletyzerów. Jednak rozwiązania te bardzo często są droższe od rozwiązań zrobotyzowanych, szczególnie w przypadku częstej zmiany asortymentu.

To właśnie wydajność i dbałość o pracownika były jednymi z powodów modernizacji linii technologicznej do produkcji białej farby emulsyjnej i fasadowej w Fabryce Farb i Lakierów Śnieżka S.A., jednego z czołowych producentów farb i lakierów w Polsce. W zrobotyzowanym stanowisku do paletyzacji wiaderek o pojemnościach 3, 5, 10 i 15 litrów z dwóch linii rozlewniczych zastosowano dwa roboty Kawasaki ZD250, które dostarczyła firma ASTOR. Zrobotyzowane stanowisko paletyzujące zostało wyposażone w szereg ciekawych i nowoczesnych rozwiązań, pozwalających m.in. na pozycjonowanie wiaderka tak, aby logo firmy było zawsze widoczne. Zastosowanie chwytaka mechanicznego zapewnia bezpieczny transport wiaderek na paletę, chroniąc je przed niekontrolowanym upadkiem, co z kolei wpływa na wyeliminowanie przestojów. Oczywiste zwiększenie wydajności i niezawodności całego ciągu produkcyjnego czy zapewnienie wysokiej jakości i powtarzalności ułożenia produktu na paletach to tylko dwa z wielu efektów (i wymiernych korzyści) tej modernizacji. Podstawowym atutem tej instalacji jest również odciążenie pracowników od ręcznego układania wiaderek (wiaderko 15 l waży 22 kg), co wpływa na poprawienie warunków pracy.

Główne zalety paletyzacji zrobotyzowanej:

• zwiększenie powtarzalności i elastyczności zapełniania palet,
• zwielokrotnienie ilość przenoszonych elementów w jednostce czasu,
• zmniejszenie zagrożenia utraty zdrowia przez pracowników,
• optymalizacja zatrudnienia,
• możliwość realizacji procesu w trudnych warunkach (skrajne temperatury, wysoki stopień zapylenia itp.).

Obecnie konwencjonalne paletyzatory coraz częściej ustępują miejsca robotom paletyzującym i depaletyzującym, a sam proces staje się coraz mniej scentralizowany dzięki zastosowaniu małych robotów. Popularna staje się decentralizacja paletyzacji i paletyzacja na końcu linii produkcyjnej. Tego typu rozwiązania znajdują zastosowanie w wielu branżach przemysłowych, w których towary są pakowane do małych opakowań jednostkowych, a następnie pojemników zbiorczych. Pozwala to na większą wszechstronność w projektowaniu systemów i przyczynia się do redukcji wydatków na przenośniki.Dla firmy Recticel, znanego holenderskiego producenta materaców, okazją do wdrożenia na linii produkcyjnej pierwszych robotów przemysłowych stało się rozpoczęcie produkcji pianki poliuretanowej stosowanej w branży ogrodniczej. Jej produkcja jest wymagająca dla pracowników z powodu wagi i dużych gabarytów obrabianych elementów. Założeniem projektu była pełna automatyzacja i przyspieszenie procesu, który rozpoczyna się od bloku pianki długiego na 26 m i na 1,2 m wysokiego, a kończy na paletyzowaniu płyt o wymiarach 1,2 m x 6 cm. Za komisjonowanie kilku różnych warstw pianki składających się na gotowy wyrób oraz paletyzację produkcji odpowiadają roboty FANUC. Robot M-10iA pobiera i układa na przenośniku do owijarki taśmowej warstwy pianki chwytakiem próżniowym. Po owinięciu paczka jest gotowa do paletyzacji, którą zajmuje się robot FANUC M-410iB. Paczki są układane na palecie o boku 1,2 m do wysokości 2,4 m. Pozwala to ułożyć 2 paczki jedna obok drugiej w poziomie i 10 paczek w pionie. To wszystko odbywa się przy udziale zaledwie dwóch osób, z których jedna tnie piankę na bloki, a druga kontroluje produkt końcowy i załadowanie palet.