Cos'è la pallettizzazione?

La pallettizzazione è una delle applicazioni robotiche collaborative più promettenti, ma prima di andare troppo nei dettagli, iniziamo con semplici definizioni.

La pallettizzazione è l'azione di mettere i prodotti su un pallet per la spedizione o lo stoccaggio nelle catene di approvvigionamento logistico. In linea di massima, i prodotti sono impilati in uno schema che massimizza la quantità di prodotto nel carico in base al peso e al volume, mantenendolo abbastanza stabile per evitare che i prodotti si spostino, si rovescino o si schiaccino a vicenda. La maggior parte delle applicazioni di pallettizzazione sono attualmente realizzate manualmente. Tuttavia, il personale sta diventando più scarso e quando lo si trova abbandona subito appena capisce che dovrà impilare scatole tutto il giorno. Attualmente le aziende produttrici introducono i robot nelle loro officine per compensare la mancanza di dipendenti che possono e vogliono fare il lavoro.

Un processo di pallettizzazione automatica può essere ripetuto all'infinito, supponendo che il flusso di scatole e pallet sia costante. In alcuni settori, i robot vengono utilizzati in un'unica fase di produzione, ad esempio per svuotare le macchine di stampaggio a iniezione o le macchine CNC. Quando la produzione è a ciclo continuo, i robot consentono di ridurre al minimo il tempo di ciclo e di eseguire il processo in modo continuo rimuovendo i pezzi pronti dall'area di lavoro della macchina. Altri useranno sistemi in linea progettati e creati per accogliere quantità massicce di prodotti all'ora. Il loro lato negativo: nessuna flessibilità.

Pallettizzazione con un cobot

p>Nel nostro vocabolario, un cobot è un termine gergale o contratto per robot collaborativo. Secondo noi questa è la migliore definizione di cobot: “I robot collaborativi sono macchine complesse che lavorano congiuntamente agli esseri umani. In un processo di lavoro condiviso, sostengono e alleviano l'operatore umano.” fonte: IFA. In pratica è un dispositivo che ti aiuta a realizzare il tuo lavoro quotidiano!”

Sul versante più tecnico, ciò che rende un robot ''collaborativo'' è il fatto che può individuare attività anormali nel proprio ambiente attraverso la limitazione di forza o la visione di monitoraggio. Questi sensori permettono la cooperazione tra umani e robot senza alcuna separazione fisica. Un cobot, soprattutto, risponde al quarto criterio della collaborazione sicura che è la limitazione della forza e della potenza. Tutti i robot collaborativi sono infatti dotati di sensori di forza integrati nelle loro articolazioni, in grado di arrestare il movimento in caso di impatto. In questo modo è possibile far funzionare il robot a piena velocità, senza timore dei potenziali pericoli derivanti dall'energia cinetica veicolata dal braccio robotico.

Ci sono vari modelli di cobot sul mercato, ma, indipendentemente dalla marca scelta, per garantire che l'ambiente intorno al cobot e il cobot stesso siano sicuri, durante l'implementazione della cella occorre sempre condurre una valutazione dei rischi.

Tornando alla pallettizzazione e all'ipnotizzante possibilità di scelta offerta dal mercato, individuare un robot per impilare scatole può sembrare semplice ma è invece molto complicato. Bisogna tener conto della capacità di carico utile, velocità, sbraccio, programmazione, ecc.”

Anatomia di una cella di pallettizzazione

A palletizing cell can be pretty complex sometimes. However, there are recurrent items that represent the core of a robotic palletizing cell. The anatomy is broken down in the following terminology.

  1. Pallet: attualmente, il mercato offre numerose tipologie di pallet: in legno, plastica, carta/cartone, metallo e alluminio, solo per citarne alcuni. Anche le dimensioni sono un tema importante, esistono infatti standard diversi in base all'area geografica.
  2. Trasportatori: servono a instradare le scatole al robot. Il mercato li offre in un infinito ventaglio di configurazioni. Vengono attualmente adattati e ottimizzati in base allo specifico settore di utilizzo. Assicurati di aver scelto il modello appropriato per la tua azienda.
  3. Regolatore: coordina i movimenti della macchina. Qui è anche possibile inserire altri componenti, come scanner di sicurezza o barriere fotoelettriche.
  4. Operatore: gestisce il robot (in una cella robotica).
  5. Pinza di presa: afferra la scatola dal trasportatore e la depone sul pallet. Generalmente, una pinza a vuoto è l'opzione migliore per raccogliere le scatole. Verifica che la configurazione della ventosa sia adatta alla tua tipologia di scatola e al tuo carico utile, altrimenti potresti avere problemi di fattibilità pratica e ripetibilità della raccolta.
  6. Telecomando di insegnamento: si tratta del dispositivo di comando utilizzato per programmare il robot. Ti suggeriamo di mantenerlo sempre in un guscio di protezione: è come il tuo telefono, non deve cadere.
  7. Spie di stato: indicano il diverso stato della macchina, cioè: pallet pronto, pallet pieno, errore, arresto di emergenza, ecc.
  8. Sistema di gestione dei cavi: utilizzato per proteggere i cavi che collegano il robot agli altri componenti. Previene anche il blocco e la rottura dei cavi.
  9. Robot: esegue le azioni di pallettizzazione delle scatole sostituendo l'operatore.
  10. Sistemi di protezione: benché non siano sempre richiesti, occorre prenderli in considerazione durante la valutazione dei rischi. Di solito si trovano in tre forme: recinzioni, barriere luminose e scanner d'area.

Ti consigliamo di guardare i seguenti articoli del blog per capire meglio i passaggi necessari per realizzare la pallettizzazione automatizzata con una soluzione di pallettizzazione Cobot.

Sicurezza

Come qualsiasi macchina industriale, la cella di pallettizzazione, richiede una valutazione e una riduzione dei rischi prima di essere messa in produzione. Lo scopo della valutazione dei rischi è quello di identificare i potenziali rischi per la sicurezza, la loro probabilità e l'eventuale loro impatto. La riduzione del rischio identifica le misure di mitigazione utilizzabili per ridurli. Si dovrebbe mettere in produzione una macchina solo quando i rischi sono stati identificati e ridotti a un livello accettabile.

Per una cella di pallettizzazione robotizzata, bisogna prendere in considerazione molti elementi, per esempio:

  • Peso del carico utile e del robot
  • Velocità di carico
  • Tipo di prodotto (dimensioni, materiale, ecc.)
  • Forma di tutte le parti mobili (presenza di spigoli vivi, ecc.)
  • Presenza di un asse lineare, che il più delle volte non può essere limitato in potenza/forza
  • ecc.

Una volta identificati i rischi, si possono applicare alcune misure di sicurezza. Per esempio, usare un cobot invece di un robot tradizionale può aiutare a ridurre il rischio, dato che possono operare con una modalità di limitazione di potenza/forza. Eppure, in base alle applicazioni (anche con i cobot), potrebbe essere necessario utilizzare sistemi di protezione della cella, per esempio scanner di area o barriere fotoelettriche.”

Esempi applicati alle aziende

Le aziende utilizzano i cobot (robot collaborativi) per ottenere tre risultati: espandere la produzione, riposizionare la manodopera umana su compiti di maggior valore e garantire la sicurezza di tutte le persone coinvolte. In questa sezione esamineremo esempi dei diversi tipi di applicazione.

Alliora: Quando l'automazione comporta il ridimensionamento

In Alliora, un'azienda francese di imballaggio, i robot collaborativi vengono utilizzati come alternative più piccole e sicure ai tradizionali lavori manuali. Ogni cobot esegue un compito ripetitivo e un compito fisico. Come dice Antoine Bruno, direttore generale dell'azienda, “è un lavoro molto fisico. Le scatole pesano tra i 5 e i 12 kg. È un lavoro molto ripetitivo, molto pesante e molto fisico. A nessuno piace svolgere operazioni di pallettizzazione. A volte abbiamo un alto livello di ordini. In questo caso, non possiamo inserire dipendenti sulla linea.” La soluzione di pallettizzazione Cobot è un approccio pienamente valido, chiaramente molto efficace per gli obiettivi di Alliora.

I lavoratori manuali dell'azienda sono in grado di programmare i robot a un livello base, ma per il momento le loro competenze di robotica non sono state ulteriormente sviluppate. Le mansioni degli operatori sono ancora molto simili alla pallettizzazione manuale convenzionale effettuata in precedenza. La differenza principale riguarda la portata: Prima, ogni lavoratore portava ogni scatola al pallet; ora, lasciano che le scatole si pallettizzino da sole.

Crum Manufacturing: 20 ore settimanali risparmiate per un singolo compito

L'integratore CRUM Manufacturing vede molte aziende lottare per pallettizzare manualmente in modo efficiente.

Che si tratti di pallettizzazione o di creare nuovi dispositivi di controllo, se un'azienda vuole qualcosa di automatizzato, si rivolge a integratori come Crum Manufacturing che progettano, costruiscono e integrano questi sistemi.

Un cliente si è rivolto a loro con un problema. Volevano automatizzare la pallettizzazione delle scatole dei loro prodotti. Come molte aziende, il cliente non ha un pallettizzatore o una persona dedicata a pallettizzare. Gestiscono una linea e quando hanno un po' di tempo libero cercano di sbrigarsi a caricare 5-10 scatole. Poi tornano indietro ed eseguono l’altro sistema. Non è efficiente. Devono ancora integrare una sorta di tavolo di rotazione/sollevamento manuale o idraulico per motivi ergonomici. È un problema che la gente sta ancora cercando di risolvere.

Risorse aggiuntive sulla pallettizzazione

eBook: Automatizzare una cella di pallettizzazione

Inizia la produzione più velocemente con la pallettizzazione robotica. Scopri come automatizzare una cella di pallettizzazione.

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