Robotik paletleyicilerin paletleme alanına girişi 1970’lerin sonu 1980’lerin başı gibi oldu ve şu an, eskiden geleneksel paletleme sistemlerinin hakim olduğu yiyecek, içecek, eczacılık, kağıt , kimyasal ürünlerde de kullanılmaktadır.
Robotik paletleyiciler ürünü konveyörden ya da tabladan alıp paletin üzerine yerleştirmek için ataçman ya da gripper kullanır. Bugün robotik paletleyicilerin 4 ana çeşidi var; Kartezyen, scara, boğumlu(eklemli,mafsallı), kızak(rampa)
Kartezyen
Kartezyen robotlar genelde tutarlı ağırlıkta ve boyuttaki ürünlerin paletlenmesinin gerektiği yavaş üretim tesislerinde kullanılır. Dakikada 10 kutu hızındaki tek hatlı üretim için düşük maliyetli çözüm sunar.
SCARA
(Seçici Uyumlu Eklemli Robot Kolu) Kartezyen robota göre daha hızlı üretim yapan tesislerde kullanılır. SCARA 40lbs’ye kadar kaldırabilir. Dakikada toplam 20 kutuya kadar ulaşabilen 1’den 3’e kadar üretim hattını paletlemek için uygundur.
Articulated(boğumlu, eklemli)
Articulated robotlar üretim camiasında en çok yönlü, en verimli robotlardır. Hem daha hızlıdırlar hem de çeşitli ürün tiplerini kaldırmak için geniş yelpazeli ataçman çeşitlerine sahiptirler. 2200 lbs’ye kadar ağırlıkları kaldırabilirler(ataçman dahil). Aynı anda 4 hatta kadar paletleme yapabilirler. Tek bir üretim hattının üstünde dakikada 25 koli olmak üzere 50-60 lbs ağırlığa kadar kaldırabilirler.
Gantry(kızak,rampa)
Gantry robotlar genellikle en yavaş olanlarıdır ama çok sayıda ürün türünü simültane bir şekilde paletleme avantajına sahiptirler. Çok ağır ürünlerle başa çıkabilmek için de kullanılırlar. Genellikle daha büyük kaplama alanına(hacme) ve daha yükse fiyat aralığına sahiptirler.
Bir Robotik Paletleme Hücresinin Düzeni
Bir robotik iş hücresi paletleme gibi bir görev için entegre edilmiş bir komple ekipman setidir.
Bir robotik paletleme sisteminin esnekliği sonsuz sayıda layout(düzen) seçeneğine imkan tanır ve konveyörler, palet, sheet magazini, etiketleyiciler, ret istasyonları gibi pek çok ek donanımı içerebilir. Bir robotik paletleme sistemini geliştirirken tüm bu donanımların konfigürasyonunu ve her bir parçanın genel döngü süresine etkisini göz önünde bulundurmak büyük önem taşır.
Robotik paletleme sistemleri karmaşık yapılarıyla da çeşitlilik gösterir. Paletin elle yetiştirildiği tek bir hat kadar basit de olabilir. 5 adet paketleme hattına sahip, tek bir palletizer’ı besleyen ve simultane bir şekilde ürünü 5 farklı palet yükleme istasyonuna istifleyen karmaşık bir sistem de olabilir.
Palet Yükü İnşası
Daha önce bahsedildiği gibi 2 tip palet yükü inşası(kurulumu) vardır. paletleme ve üniteleme( paletsiz). 2 tip de ihtiyaç duyulduğunda palet yüküne sheet yerleştirebilir. Hem geleneksel hem de robotik paletleyiciler arzu edilen yük kurulumlarını gerçekleştirebilir.
Robotik paletleyiciler palet kullanımını aşağıdaki 3 metotla kapsar.
Pallet Magazini: Robotik kolun ürün yükleme kapasitesini düşürmeden, palet magazininden aldığı paleti robotik iş hücresine yerleştirir.
Palet kapma(kaldırma) gereci: Paleti yerden kaldırıp yığınlama alanına koymak için ataçmanın ucuna bir gereç,aygıt eklenmesidir. Bu metot robotik sistemin hız kapasitesini etkiler.
Zemin istifi, yığını: Ürünü otomatik bir paletleme işlemi olmadan, elle yerleştirilmiş tek bir palet üzerine istiflemektir. Bu metot yalnızca çok düşük kapasiteli sistemler için geçerlidir.
Robotik paletleyici üst, alt ve orta seperatörleri alttaki 2 metotla kullanır.
Seperatör Magazini; Seperatörleri alıp paletin üzerine ( üst, kapatma seperatörü) ya da altına ( alt seperatör) yerleştiren bağımsız makine. Bu metot robotik paletleme sisteminin hız kapasitesini düşürmez.
Separatör kaldırma, alma aygıtı: Vakum uçlu ataçmanlar kullanarak robot seperatörleri alıp paletteki ürünün üstüne ya da arasına koyabilir.
Pattern(Palet Dizilim) Oluşturma
Robotik paletleyiciler sıklıkla kolay kullanımlı bir palet dizilimi paterni programlaması kullanır. Bu yazılım önceden belirlenmiş patternlere ürün boyutunun girilmesine olanak sağlar. Daha sofistike programlamalar tamamen yeni ve benzersiz paternler oluşturma ya da var olan paternler üzerinde değişiklik yapılmasına olanak sağlar. Çoğu proglamlama paketi güvenlik sebepleriyle pattern programlarını kaydetme ve yedekleme olanağı sağlar.
Palet Yük Kalitesi
Robotik paletleyiciler ürünleri yığınlamada geleneksel paletleyicilerin başa çıkamadığı zorluklarla başa çıkabilme kapasitesine sahiptir. Robot bir ürünü alıp yerleştirdiğinde ürünün devrilme ihtimali geleneksel paletleyicilere göre çok düşüktür.
Robotlar ayrıca çok büyük paket boyutlarıyla da başa çıkabilir. Geleneksel paletleyicilere kıyasla robotlar yalnızca operasyon mesafesi ve ağırlık konularında kısıtlamalara sahiptir. Geleneksel paletleyicilerin ise büyük bir ürünü alıp istfileyebilmesi için çok geniş alanda modifikasyonlara ihtiyacı vardır.
Palet Yük Koruması & Stabilizasyonu
Tamamlanmış yükün üzerine seperatör koyulmasıyla yükün sağlamlığı arttırılır. Yükü korumak ve sağlamlaştırmak için 3 çeşit seperatör kullanılır: Kapama(üst) seperatörü, ara seperatör, alt seperatör. Alt seperatör genellikle kartondan yapılır ve direkt olarak paletin üzerine konulur. Ara seperatörler ürünün genel sağlamlığını arttırmak için katların arasına konulur. Üst seperatör ise ürünün en üstüne, ürünün en üst katını korumak için konulur.
Seperatörleri robotik paletleme sistemine dahil etmenin 2 metodu vardır; seperatör magazini, seperatör seçme aygıtı. Seperatör magazini bağımsız çalışan bir aygıt olarak sistemin genel hızını düşürmeden seperatörü alır ve yerleştirir. Seperatör gereci ise ataçmanın ucundaki vakumla seperatörü alır ve palet yüküne yerleştirir. Bu metot sistemin genel hızını azaltır. Doğru seperatör gerecini seçmek her sistemin ihtiyacına ve kurulumuna bağlıdır.
Paket Tipleri
Ataçmanın tipi paletlenmesi gereken paketleme tipine göre belirlenir. Polietilen torba, kağıt torba, RSC koli, 5 galon kova gibi türler olabilir.
Karışık Yük Paletleme
Yükselen bir trend olarak karışık palet yükleri gelişmekte olan teknolojiye ihtiyaç duyar.İlk kısımda da bahsedildiği gibi karışık paletlemenin 3 ana türü vardır. teşhir( gökkuşağı)paletler, karışık kat paletler, siparişe hazır paletler. Hem robotik hem geleneksel paletleyiciler teşhir ve karışık katlı paletleri kolayca yapabilir. Sİparişe hazır palet yükü ise yalnızca robotik paletleyiciler tarafından gerekli palet yükü için ek bir özelleştirilmiş yazılım ile yapılabilir.
Siparişe hazır palet yükleri neredeyse her zaman dağıtım merkezlerinde oluşturulur. Bu merkezler genelde içinde başka ürün bulunmayan spesifik ürün palet yüklerinin ulaştığı depolardır. Bir sipariş listesi gelip çeşitli yüklerden karışık bir palet yükü gerekene kadar her palet yükü dizayn edilmiş bir bölgede depolanır. Ürünlerin bu kombinasyonu çeşitli ürünlerin tek bir palete yeniden paletlenmesini de içerebilir. Ya da çeşitli ebatta kolilerin veya paketleme tiplerinin birden çok palete dizilmesi şeklinde de olabilir. 4 robotik türünün hepsi tarafından bu işlem gerçekleştirilebilir.
HIZ
Robotik paletleyicilerin hız aralığı şunlara göre değişebilir: Patern konfigürasyonu, paketleme tipi, ataçman, hat sayısı ve ek donanımlar, Her türlü ek donanım robotik paletleme sisteminin ortalama hızını etkiler.
Palletizer üreticisine aşağıdaki soruları sormak önemlidir.
– Bahsedilen hızlar 24 saat operasyon için geçerli mi?
-İntegratör belirtisi ” dakikadaki alım sayısı(pick per minute)” veya ” dakikadaki koli sayısı şeklinde mi?
– Bahsedilen hızlar sürdürülebilir hızlar mı yoksa dalgalı bir orandalar mı?
-Üreticinize istediğiniz oranın dalgalanma oranını da dahil ettiğini belirttiğinizden emin olun ki onlar da bu oranı aşmamaları gerektiğini bilsinler. Bazen müşteri kendi hızını biraz yüksek söyler. Sonrasında da üretici bu söylenen orana biraz daha oran ekler ki konuşulan hızlara rahat ulaşabilsin. Çoğu zaman bu iki taraflı oran yükseltmesi aslında ihtiyaç olandan çok daha pahalı bir çözüme yol açar.
Güvenlik
Seçtiğiniz robotik palletizer üreticisinin UL1740 Sertifikasına sahip olup olmaması önemlidir.
-ANSI RIA 15.06- 1999
(Endüstriyel Robotlar & Robot Sistemleri- Güvenlik Gerekliliği)
-CSA Z434-03
(Endüstriyel Robotlar& Robot Sistemleri- Genel Güvenlik Gereksinimleri)
-NFPA 79 2002
( Ulusal Yangından Korunma Kurumu- Endüstriyel Makineler için Elektrik Standartı)
-NEC 2002
( Ulusal Yangından Korunma Kurumu- Ulusal Elektrik Kodu)
-UL508A
(Endüstriyel Kontrol Panelleri için Güvenlik Standartı)