Robot versus paletizátor: který má navrch a kdy? Část I.

Když dojde na paletizace, stojí dodavatel i objednatel před klíčovou otázkou: Jakou technologii zvolit? Dnes se obvykle rozhoduje mezi paletizátorem a paletizačním robotem. Obojí má své zastánce a odpůrce, obojí má své klady a zápory. Můžeme se jednoznačně rozhodnout, která technologie je lepší volbou? Zvážili jsme klíčová pro a proti pro řešení náročných výrobních úkolů.

Paletizace na pořadu dne 

Jedním z klíčových parametrů je výkon. Jaký nejvyšší výkon potřebujete, kolik balení a v jaké složi potřebujete paletizovat, případně kolik palet za hodinu. Paletizátor a robot se zásadně liší způsobem manipulace. Zatímco paletizátor zboží pouze přesouvá, robot jej musí dostatečně pevně – a zároveň bezpečně – uchopit, zvednout, přenést a přesně uložit na místo určení. Následně se vrací do počátečního bodu a přemisťuje další kus. 

Rychlost robotické paletizace závisí na na možnostech uchopení a konstrukci uchopovací hlavy a také na rychlosti samotného robotického ramene.

Jak rychlá je paletizace s robotem? 

Předem si o rychlosti, které robot dosahuje, můžete zjistit víc než dost: kolik sekund trvá standardizovaný cyklus, jaká je rychlost otočení ve stupních či jaká je rychlost ramene na přímé dráze. Bohužel vám žádný z těchto údajů neprozradí moc k finální rychlosti aplikace, která se musí vyrovnat s řadou dalších otázek:

  • Můžete využít plnou rychlost ramene? 
  • Jak drží uchopovací přísavky či kleště? 
  • Jak dlouho trvá bezpečné uchopení a přesné uložení břemene? 
  • Můžete využít plnou akceleraci/deceleraci ramene? 
  • Co udělá rychlost a akcelerace s obsahem výrobku nebo jeho obalem (Např. u jogurtu či sáčků se sypkým obsahem)?

V robotice si téměř vše můžete nasimulovat. Jenže paletizace v simulaci vypadá většinou jinak než paletizace v reálu. Robot sám o sobě nic nepřenese. Klíčová pro efektivní paletizaci je konstrukce uchopovací hlavy. V principu platí, že čím jednodušší je uchopovací hlava, tím je lehčí a spolehlivější. V praxi však často potřebujete uchopovat různé typy balení, případně vzít více balení v jednom cyklu, aby stroj požadovaný výkon vůbec stíhal. Při paletizaci dále přibývají mechanismy pro boční vedení či centrování (z podstaty na robotickém rameni vždy limitovaném). Z uchopovací hlavy se tak může stát složitý a těžký mechanismus, který zpětně ovlivňuje rychlost aplikace. Pokud se jedná o jednoduchou aplikaci a dlouhý cyklus s dostatečnou rezervou, může být simulace odpovídající. Čím náročnější je aplikace, tím obtížnější je získat předem jistotu, že stroj bude dostatečně rychlý a spolehlivý.

Co vám nabízí paletizátor? 

Jak už bylo řečeno, výhodou paletizátoru je, že zboží pouze přesouvá. Vystačí si tak s mechanickým řešením pomocí posunů, otáčecí klapky nebo otáčecí stanice. Dokáže přesunout celou řadu či vrstvu najednou. Zboží nezvedá, takže mu nemůže ani upadnout nebo se deformovat. Zároveň můžeme rychlost paletizátoru velmi přesně spočítat a rovněž víme, jaké materiály použít, aby přesouvání bylo hladké a plynulé.

Sečteno a podtrženo, vítězem této kategorie je pro stabilně vysoký výkon a manipulaci bez přesouvání paletizátor. Zvlášť u náročných aplikací pro srovnatelně vysoký výkon musí mít robotické pracoviště buď seřadiště a složitý gripper pro uchopení více kusů, nebo použít více robotů, což řešení prodražuje.

Paletizátor přemisťuje zboží po více kusech.

Výzva nejen u paletizace: zástavbový prostor stroje

Inovace a automatizace v českém prostředí často naráží na jeden zásadní problém – prostoru ve výrobě je vždy málo. Co se týká paletizačních robotů, většinou se využívají ramena s větším dosahem, aby mohly obsloužit celou výšku palety nebo palet. Prostor, který se obsadí robotem, navíc zvětšuje i prostor pro bezpečnost, a sice bezpečností oplocení v dostatečné vzdálenosti od celého pracovního prostoru robota, prostor pro bezpečné zastavení a tak dále. Ze své podstaty je pracovní prostor ramene téměř sférický a vyžaduje tak zabezpečení celého pracovního prostoru – i tam, kde paletizátoru stačí jednoduché oplocení.

Jak vyřešit nedostatek místa? 

Jako jedno z řešení se nabízí kolaborativní roboty. Ty mají však řadu dalších omezení jako limitovaná nosnost, výrazně omezená rychlost při práci v kolaborativním módu (u některých robotů je omezená rychlost i při plně automatické práci z důvodu konstrukčních limitů), vysoké nároky na bezpečnost uchopovacích hlav (gripperů) nebo drahé bezpečnostní prvky, vymezující bezpečné zóny pro zpomalení a zastavení. Kolaborativní roboty tak zůstávají doménou aplikací, které nekladou velké nároky na váhu břemene a rychlost paletizace. 

Oproti tomu paletizátor (teď mluvíme vyloženě o paletizátoru M.A.S. Automation) je velice kompaktní. Celé řešení, včetně zásobníku palet a prokladů, vám tak poskytne nejvyšší výkon ve velmi kompaktním prostoru. Jistě, výrobce může snadno tvrdit, že je jeho řešení to lepší. Pokud se chcete přesvědčit na vlastní oči, rádi vám zpracujeme layout, jak by naše řešení ve vaší výrobě mohlo vypadat.

Paletizátor (prozatím) ve vedení

Co do výkonu a zástavbového prostoru, pro spolehlivý vysoký výkon se paletizátor, ve srovnání s robotem, jeví jako lepší volba. Zda robot dorovná náskok a v provozních nákladech a variabilitě, se dozvíte v příštím článku.

Jste přesvědčeni, že paletizaci rozumíme? Rádi se chopíme té vaší.