1_prezentare Paletizare Partea 2.pdf

UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN BUCURESTI Facultatea: INGINERIA SI MANAGEMENTUL SISTEMELOR TEHNOLOGICE Catedra: MASINI SI SISTEME DE PRODUCTIE

APLICATII INDUSTRIALE ROBOTIZATE PENTRU PALETIZARE

Prof. Univ. Dr. Ing. Adrian Nicolescu

Domenii majore de interes in robotica (EUROP’s vision: major fields of interest in robotics) 1. Robotics for Industry

3. Security & Space Robotics

2. Service Robotics

Aplicatii industriale robotizate uzuale uzuale:: -care nu necesita controler de proces: proces: manipulare – transfer – transport, incarcare – descarcare masini unelte pentru prelucrat prin aschiere, aschiere, masini pentru prelucrat prin deformare plastica, plastica, masini de injectie etc etc.., prelucrare cu scule cu antrenare proprie (frezare, frezare, gaurire,, polizare, gaurire polizare, debavurare, debavurare, slefuire, slefuire, lustruire etc etc..), depunere de adezivi adezivi,, impachetare – ambalare,, paletizare, ambalare paletizare, procesarea produselor alimentare etc. etc. - care necesita controler de proces: proces: sudare cu arc electric, sudare in puncte, puncte, vopsire, vopsire, taiere cu laser / plasma / jet de apa la presiune inalta, inalta, etc. etc.

Categorii de operatii tehnologice din industria automobilelor pentru care se definesc structuri specifice de aplicatii robotizate:: robotizate Sudare cu arc electric, Sudare in puncte,, Sudare cu puncte laser, Grunduire,, Vopsire Grunduire Vopsire,, Lacuire,, Depunere Lacuire de adezivi adezivi,, Acoperiri de protectie / antifonare,, antifonare Taiere cu jet de apa la presiune inalta, inalta, Taiere cu plasma, Taiere cu laser Prelucrari prin aschiere cu scule cu antrenare proprie proprie,, Polizare,, Slefuire cu Polizare perie de sarma / banda abraziva, abraziva, Lustruire cu pasla imbibata in pasta Gaurire,, Frezare Gaurire Debavurare mase plastice,, aliaje plastice usoare,, otel usoare Incarcare – descarcare masini unelte si de lucru Asamblare montaj, montaj, Masurare control control-dimensional

PARTEA 1. PALETIZAREA Introducere. Operatia de paletizare. Elemente introductive complementare Specificul constructiv-funcţional al end-efectorilor utilizaţi pentru paletizare Specificul concepţiei şi exploatǎrii celulelor şi sistemelor robotizate de paletizare Specificul constructiv funcţional al RI dedicaţi operaţiilor de paletizare Specificul constructiv funcţional al echipamentelor complementare dedicaţe operaţiilor de paletizare

Introducere. Operatia de paletizare. Paletizarea reprezintǎ operaţia de dispunere volumicǎ ordonatǎ, în plan orizontal (sub formǎ de straturi cu înǎlţime omogenǎ) şi pe verticalǎ (sub formǎ de straturi multiple) pe dispozitive de transport standardizate denumite paleţi, a diferitelor categorii de obiecte (produse ambalate în cutii de carton cu formǎ paralelipipedicǎ, saci cu materiale vrac de tip granule sau pulberi, seturi de obiecte multiple preinfoliate – sticle cu apa / ulei etc.) manipulate individual sau în grup de cǎtre roboţi industriali sau maşini automate de paletizare. Paletizarea se realizeazǎ pe paleţi cu dimensiuni reglementate prin standarde internaţionale pentru a se facilita unificarea condiţiilor de stocare, transport şi manipulare a acestora. Paletii pot fi realizati din lemn, masa plastica sau metal si au forme si dimensiuni standardizate international. Pentru exemplificare se prezinta tipodimensiunea principala de europalet standardizat (800mm x 1200mm)

Introducere. Dimensiuni pentru paleti

Paleti tip EUR Dimensiuni (B × L)

ISO paleti alternativi

EUR, EUR 1

800 mm × 1,200 mm

31.50 in × 47.24 in

ISO1, aceleasi dimensiuni cu EUR

EUR 2

1,200 mm × 1,000 mm

47.24 in × 39.37 in

ISO2

EUR 3

1,000 mm × 1,200 mm

39.37 in × 47.24 in

-

EUR 6

800 mm × 600 mm

31.50 in × 23.62 in

ISO0, jumatate din EUR

Introducere.. Sarcina maxima pe palet Introducere EUR palet standard (B ×L) = 800 mm×1200 mm Sarcina maxima = 1000 kg Greutate proprie = 25 kg

EUR palet (B ×L) = 1000 mm×1200 mm Sarcina maxima = 1250 kg Greutate proprie = dupa model

EUR palet (B ×L) = 1200 mm×1200 mm Sarcina maxima = 1250 kg Greutate proprie = dupa model

Introducere. Categorii de obiecte paletizate. Produsele de tip cutii de carton paralelipipedice sunt ideale pentru paletizare. Acestea au forma si dimensiunile standardizate. Sacii cu materiale vrac pot fi de asemenea incarcati pe paleti. Dimensiunile si greutatea maxima a acestora sunt de asemea standardizate. In ambele situatii insa cu cât este mai mare înǎlţimea stivei cu atât echilibrul acesteia este mai greu de mentinut, motiv pentru care exista reguli specifice de structurare a stivelor de produse si respectiv masuri de securizare a incarcaturii paletilor.

Exemple de paleti cu obiecte paletizate Stive cu asortiment unic de produse – cutii de carton / saci cu materiale vrac (nesecurizate / securizate) cu forma / dimeniuni / greutate identica

Introducere. Operatia de paletizare. Exemple de paleti cu obiecte paletizate Stive cu asortiment mixt (trei produse) Uneori (pentru stive cu o structura specifica activitatilor de distributie a produselor) de la strat la strat, pot fi incluse un numǎr diferit de produse sau produse cu dimensiuni diferite. Pentru aceste cazuri robotii pot fi programati sǎ realizeze in cadrul stivei straturi alternante cu produse avand dimensiuni diferite (dar unitare pe fiecare strat) sau chiar straturi cu o structura mixta (incluzand produse cu dimensiuni diferite). Faptul ca in structura stivelor realizate in celule robotizate de paletizare pot fi incluse (intr-o aceeasi stiva) şi produse cu dimensiuni diferite, indicǎ faptul cǎ robotii de paletizare sunt superiori ca flexibilitate in paletizare faţǎ de maşinile automate de paletizare (ce nu pot realiza decat straturi cu obiecte de aceeasi forma si dimensiuni). Avantajul major al masinilor automate de paletizare il constituie insa viteza de paletizare si implicit productivitatea mult mai mare.

Introducere. Operatia de paletizare. Avantajele stocarii obiectelor pe paleti:

Paletii sunt standardizati la nivel international

• NU apar probleme de compatibilitate cand ajung la beneficiari

Paletul si produsele pe care le sustine • Se asigura transportul in conditii de paletul trec printr-un proces de infoliere sau siguranta rigidizare Structura paletului incarcat cu produse este compacata (un paralelipiped)

• Folosirea eficienta a spatiului de depozitare al produselor;

Dimensiunile paletilor si a inaltimii stivelor de obiecte sunt standardizate

• Incarcarea eficienta a transcontainerelor cu ajutorul carora se transporta paletii (autocamioane, trenuri, vapoare)

Se folosesc motostivuitoare, iar manipluarea • Transportul paletilor de la linia de transcontainerelor se realizeaza cu instalatii productie la depozit este mai usor de de ridicat de tip: motostivuitor /macara/pod efectuat si mai rapid; rulant Se cunoaste numarul produselor de un anumit • Gestiunea stocurilor este mai precisa si tip ce au fost asezate pe un palet mai usor de facut

Introducere. Structura stivelor de obiecte paletizate. RI de paletizare pot structura stivele de produse paletizate dupǎ diferite scheme de dispunere ordonatǎ a obiectelor, fiecare strat în parte având o altǎ dispunere a acestora. Fiecare strat de obiecte paletizate are un centru de greutate echivalent, ce uzual nu coincide ca locaţie cu centrul de simetrie plana a suprafeţei paletului. Din acest motiv, straturile cu configuraţie / dispunere diferitǎ a obiectelor pe palet alterneazǎ pânǎ la constituirea unui pachet / grup de straturi (uzual 2...4 straturi) care are centrul de greutate echivalent cu o localizare în plan identicǎ cu cea a centrului de simetrie geometricǎ a suprafeţei paletului. In astfel de cazuri, numǎrul total de straturi pe un palet rezultǎ, sub forma unui multiplu al numǎrului de pachete / grupuri de straturi (fiecare grup incluzând la rândul sǎu 2...4 straturi cu dispunere diferitǎ a obiectelor).

Scheme de dispunere ordonatǎ pe paleţi a obiectelor paletizate pe cate un strat

Modalitatea de aranjare a obiectelor paletizate Scheme de paletizare

Orientarea şi poziţionarea produselor pe straturile unei stive este deosebit de variatǎ ţinând cont de forma (pǎtratǎ sau dreptunghiularǎ) si dimensiunile paletului precum şi de forma şi dimensiunile specifice ale produselor paletizate. Câteva exemple de realizare a straturilor formate din obiecte paralelipipedice sunt prezentate în figurile de mai sus.

Modalitatea de aranjare a obiectelor paletizate Dimensiuni standardizate de cutii de carton

Specificul constructiv-funcţional al endefectorilor utilizaţi pentru paletizare Efectorii utilizaţi în aplicaţiile de paletizare au o construcţie specialǎ, aceasta fiind aleasǎ în funcţie de forma, dimensiunile şi caracteristicile de rigiditate a obiectelor de manipulat. Efectorii de paletizare pot avea o concepţie dedicatǎ: - manipulǎrii doar a obiectelor ce trebuie dispuse ordonat pe paleţi - manipulǎrii obiectelor ce trebuie dispuse ordonat pe paleţi şi a separatoarelor dintre straturi / de închidere a stivei - manipulǎrii obiectelor ce trebuie dispuse ordonat pe paleţi, a separatoarelor dintre straturi / de închidere a stivei şi a paleţilor pe care se realizeazǎ stivele cu obiecte paletizate (efectori polifuncţionali). Pentru exemplificarea tipurilor de efectori special concepuţi pentru aplicaţia de paletizare în continuare sunt prezentaţi: - efector polifuncţional cu sisteme de prehensiune vacuumatice (“VACUUM STYLE”) pentru paletizarea individualǎ / multiplǎ a produselor de tip cutii de carton şi manipularea separatoarelor, respectiv cu sisteme electromecanice / mecanice+pneumatice de prehensiune pentru manipularea paleţilor - efector de tip sistem de prehensiune cu bacuri plate (“CLAMP STYLE”) pentru produse de tip cutii paralelipipedice - efector de tip sistem de prehensiune cu gheare multiple (“FORK STYLE”) pentru manipularea produselor de tip saci cu materiale vrac.

Specificul constructivfuncţional al end-efectorilor utilizaţi pentru paletizare

Sistem de prehensiune cu bacuri plate (“CLAMP STYLE”) produs de firma ABB

Sistem de prehensiune cu gheare (“FORK STYLE”) produs de firma ABB

Sistem de prehensiune vacuumatic (“VACUUM STYLE”) produs de firma ABB

SPECIFICUL CONCEPŢIEI ŞI EXPLOATǍRII CELULELOR ŞI SISTEMELOR ROBOTIZATE DE PALETIZARE Exemple de structuri de baza pentru celule robotizate de paletizare

Fig. 5. ROBOT SC - conveior de alimentare cu produse PD – stocatorstocator-distribuitor de paleţi, paleţi, PC – conveior de paleţi şi statia de paletizare DC - post de preluare a paletilor cu stive formate ASAS-CR - panou de control. control.

Specificul concepţiei şi exploatǎrii celulelor şi sistemelor robotizate de paletizare

Exemple de structuri de baza pentru celule robotizate de paletizare CFF este de tip 1 intrare şi 1 ieşire

Exemple de structuri de baza pentru celule robotizate de paletizare CFF este de tip 1 intrare şi 1 ieşire

Exemple de structuri de baza pentru celule robotizate de paletizare CFF este de tip 3 intrari şi 3 ieşiri

Exemple de structuri de baza pentru celule robotizate de paletizare CFF este de tip 3 intrari şi 3 ieşiri

Specificul constructiv funcţional al RI dedicaţi operaţiilor de paletizare – VARIANTE CONSTRUCTIVE DE BAZA

Specificul constructiv funcţional al RI dedicaţi operaţiilor de paletizare – VARIANTE CONSTRUCTIVE DE BAZA BRAT ARTICULAT

SCARA

PORTAL DUBLU

Specificul constructiv funcţional al RI dedicaţi operaţiilor de paletizare – RI BRAT ARTICULAT

Specificul constructiv funcţional al RI dedicaţi operaţiilor de paletizare – RI BRAT ARTICULAT

Structura aplicatiilor de paletizare cu RI BRAT ARTICULAT

Structura aplicatiilor de paletizare cu RI BRAT ARTICULAT

Structura aplicatiilor de paletizare cu RI BRAT ARTICULAT

Structura aplicatiilor de paletizare cu RI BRAT ARTICULAT

Structura aplicatiilor de paletizare cu RI BRAT ARTICULAT

Structura aplicatiilor de paletizare cu RI BRAT ARTICULAT

Structura aplicatiilor de paletizare cu RI BRAT ARTICULAT Sisteme multi-linie

Structura aplicatiilor de paletizare cu RI BRAT ARTICULAT Paletizarea sacilor cu materiale vrac

Structura aplicatiilor de paletizare cu RI BRAT ARTICULAT Paletizarea pe strat

Structura aplicatiilor de paletizare cu RI BRAT ARTICULAT Paletizarea pe strat

Structura aplicatiilor de paletizare cu RI SCARA REIS

TOSHIBA

ITALIANA ROBOT

SAMSUNG

SKILLED

HIRATA

Structura aplicatiilor de paletizare cu RI SCARA

Structura aplicatiilor de paletizare cu RI SCARA

Structura aplicatiilor de paletizare cu RI PORTAL

Structura aplicatiilor de paletizare cu RI PORTAL

Structura aplicatiilor de paletizare cu RI PORTAL

Structura aplicatiilor de paletizare hibride

Structura aplicatiilor de paletizare hibride

Structura aplicatiilor de paletizare hibride

Structura aplicatiilor de paletizare cu platforme logistice omnimobile

Aspecte generale privind transportul paletilor in container

Fig. 13.