{{title}}
{{text}}
{{published}}
{{title}} ●
{{description}} ●
{{published}} ●
{{feedtitle}}
%%translate:seealso%%
%%translate:code%%
{{code}}Устройство и принцип работы паллетайзера: виды и применение оборудования
Паллетайзер — это промышленное оборудование для автоматической или механизированной укладки продукции на паллету по заданной схеме. Его задача — сформировать устойчивый паллетированный груз из коробок, мешков, ящиков, лотков, упаковок или другой продукции, поступающей с производственной линии.
Паллетайзеры применяются в пищевой промышленности, производстве напитков, строительных материалов, бытовой химии, товаров массового потребления, логистике и других отраслях с повторяющимися операциями укладки.
Важно отличать паллетайзер от паллетообмотчика. Первый формирует груз на поддоне, второй обматывает уже сформированную паллету стрейч-пленкой для повышения устойчивости и защиты при хранении и транспортировке.
Паллетизация может выполняться как специализированными механическими системами, так и промышленными роботами. Например, KUKA предлагает роботизированные решения для коробок, мешков, ящиков, контейнеров, бутылок и другой продукции.
Устройство паллетайзера
Комплектация зависит от типа оборудования и производственной линии. Поэтому описывать любой паллетайзер как устройство, обязательно состоящее из четырех- или шестиосевого робота, технически неправильно.
Типичная роботизированная ячейка паллетизации может включать несколько основных компонентов.
Промышленный робот
В роботизированных системах основную операцию выполняет манипулятор.
Для паллетизации используются специализированные промышленные роботы. Четырехосевая кинематика широко применяется для стандартной высокоскоростной перекладки продукции между конвейером и паллетой. Однако существуют и шестиосевые решения, особенно когда требуется более сложная ориентация груза или универсальность.
Например, ABB прямо указывает совместимость своих решений для депаллетизации с четырех- и шестиосевыми роботами.
При этом количество осей нельзя считать показателем «качества» паллетайзера. Для конкретной операции выбирается кинематика, обеспечивающая требуемую траекторию, скорость, грузоподъемность и ориентацию продукции.
Захват
На рабочем органе робота устанавливается захват — end-of-arm tooling, или EOAT.
Именно он непосредственно взаимодействует с продукцией.
В зависимости от груза применяются:
- вакуумные захваты;
- механические клещевые захваты;
- вилочные конструкции;
- захваты для мешков;
- комбинированные системы;
- приспособления для перемещения целого слоя.
Один и тот же робот с разными захватами может решать принципиально разные задачи. Поэтому при проектировании ячейки необходимо учитывать не только массу продукции, но и ее форму, жесткость упаковки, поверхность, положение центра тяжести и требуемую производительность.
Система подачи продукции
Коробки, мешки или другая упаковка обычно поступают к паллетайзеру по конвейеру.
До зоны захвата могут применяться дополнительные механизмы:
- центрирование;
- поворот;
- разделение потока;
- накопление;
- остановка;
- контроль положения;
- формирование групп.
Это позволяет подавать продукцию в предсказуемом положении и синхронизировать паллетайзер с предыдущими операциями линии.
Зона паллетизации
Паллету размещают в заранее определенной позиции относительно робота или механизма укладки.
В автоматизированной системе пустые паллеты могут поступать из магазина автоматически, а заполненные — выводиться роликовым или цепным конвейером.
В более простых ячейках замену паллет выполняют погрузчиком или гидравлической тележкой после безопасной остановки соответствующей зоны.
Система управления
Промышленный контроллер координирует движения робота, конвейеров, датчиков и вспомогательного оборудования.
Программа определяет:
- откуда забирать упаковку;
- куда ее устанавливать;
- схему слоя;
- количество слоев;
- последовательность укладки;
- ориентацию упаковок;
- взаимодействие с конвейерами;
- переход к следующей паллете.
Современное программное обеспечение позволяет создавать и изменять схемы паллетизации без программирования каждой точки вручную. Например, KUKA.PalletTech предусматривает настройку упаковки, схем укладки, станций подачи и отвода с автоматической генерацией программы робота.
Ограждения и системы безопасности
Промышленный робот способен быстро перемещать значительные массы, поэтому роботизированная ячейка проектируется как единая безопасная система.
В зависимости от проекта применяются защитные ограждения, двери с блокировкой, световые барьеры, аварийные выключатели и другие средства обеспечения безопасности.
Их конкретный состав определяется конструкцией ячейки и оценкой рисков.
Как работает паллетайзер
Принцип работы удобнее рассмотреть на примере роботизированной системы для коробок.
Продукция поступает с предыдущего участка производства по конвейеру. Датчики фиксируют ее наличие и положение в зоне захвата.
Далее рабочий цикл может выглядеть следующим образом:
- коробка поступает в заданную позицию;
- робот перемещает захват к продукту;
- захват фиксирует коробку;
- робот переносит ее к паллете;
- упаковка устанавливается в заданную программой позицию;
- операция повторяется для остальных элементов слоя;
- после формирования первого слоя начинается следующий;
- после завершения паллеты система передает сигнал на ее вывод или замену.
Точная последовательность зависит от конфигурации линии.
Паллетайзер не обязан предварительно «распаковывать общую упаковку», как утверждалось в старой статье. Как правило, к зоне паллетизации поступает уже подготовленная транспортная или групповая упаковка, которую необходимо разместить на поддоне.
Схема укладки продукции на паллете
Паллетизация — это не просто последовательная установка коробок друг на друга.
Положение каждой единицы определяется заранее рассчитанной схемой — pallet pattern.
Она зависит от:
- размеров паллеты;
- размеров упаковки;
- массы продукции;
- допустимой высоты груза;
- количества единиц в слое;
- устойчивости штабеля;
- допустимой нагрузки на нижние упаковки;
- требований транспортировки и хранения.
Например, коробки могут укладываться одинаковой ориентацией или чередоваться между слоями, если такая схема обеспечивает необходимую устойчивость.
Программные решения для паллетизации позволяют задавать разные размеры упаковки и конфигурации укладки. KUKA, например, описывает возможность конфигурирования различных упаковок, схем и рабочих станций в специализированном ПО.
Прокладки между слоями
Для некоторых грузов между слоями устанавливают картонные или другие разделительные листы.
Они могут:
- распределять нагрузку;
- разделять продукцию;
- увеличивать стабильность;
- защищать упаковку;
- создавать ровную поверхность для следующего слоя.
В автоматической ячейке лист может устанавливать сам робот, если используемый захват и программа предусматривают эту операцию.
Основные виды паллетайзеров
Классифицировать оборудование только на «полуавтоматическое и роботизированное» недостаточно.
По конструкции можно выделить как минимум две принципиально разные категории.
Обычные автоматические паллетайзеры
В традиционном паллетайзере формирование слоя выполняется механическими устройствами.
Упаковки поступают по конвейеру, ориентируются и группируются согласно схеме. После формирования ряда или слоя механизм перемещает продукцию в зону укладки.
Подобное оборудование особенно эффективно при стабильном потоке однотипной продукции и высокой производительности.
Роботизированные паллетайзеры
Здесь перемещение продукции выполняет промышленный робот.
Такое решение отличается гибкостью: программу и захват можно адаптировать под различные форматы продукции и схемы паллетизации.
Именно роботизированные системы особенно удобны, когда предприятие выпускает несколько SKU или регулярно меняет конфигурацию упаковки.
При этом паллетизационные роботы бывают очень разными. Например, KUKA KR 40 PA рассчитан на нагрузку до 40 кг и для конкретной конфигурации производитель заявляет скорость до 56 циклов в минуту. Более тяжелый KR 700 PA рассчитан на значительно большую нагрузку — до 700 кг, при этом для него заявлено до 17 рабочих циклов в минуту.
Это хорошо показывает, почему нельзя устанавливать для всех паллетайзеров универсальную производительность «10–20 циклов в минуту».
Чем роботизированный паллетайзер отличается от послойного
Оба решения выполняют одну основную задачу — формируют паллетированный груз. Но делают это разными способами.
Нельзя утверждать, что один тип всегда производительнее или лучше другого. Результат определяется конкретным оборудованием, грузом, количеством линий подачи и схемой паллетизации.
Паллетайзер и депаллетайзер — в чем разница
Это противоположные технологические операции.
Паллетайзер берет поступающую продукцию и формирует из нее груз на паллете.
Депаллетайзер разбирает сформированную паллету и передает продукцию дальше в производственный или логистический процесс.
Некоторые роботизированные решения могут использоваться для обеих задач при соответствующей конфигурации оборудования и программного обеспечения.
Современные системы машинного зрения особенно полезны при депаллетизации смешанных грузов. Например, решение ABB Robotic Depalletizer использует машинное зрение для определения положения коробок различных размеров, форм и цветов на паллете.
Паллетайзер и паллетообмотчик — это разное оборудование
Это наиболее важное терминологическое исправление исходной статьи.
Паллетайзер формирует груз:
коробки → схема укладки → сформированная паллета.
Паллетообмотчик фиксирует сформированный груз:
сформированная паллета → обмотка стрейч-пленкой → стабилизированный груз.
Поэтому паллетообмотчик не является разновидностью паллетайзера.
На автоматизированной линии эти машины могут работать последовательно. Сначала паллетайзер формирует груз, затем паллета перемещается по конвейеру на участок обмотки стрейч-пленкой.
После этого могут выполняться другие операции — например, этикетирование, контроль и транспортировка на склад.
Именно в этом разделе логично поставить внутреннюю ссылку на каталог паллетообмотчиков ПромТрансУпак, а не использовать ее в качестве ссылки на паллетайзеры.
Как выбирают захват для паллетайзера
Захват — один из ключевых компонентов роботизированной системы.
Неправильно подобранный рабочий орган может ограничить производительность даже при использовании быстрого промышленного робота.
Вакуумный захват
Часто используется для коробок и другой продукции с поверхностью, позволяющей создать надежное вакуумное удержание.
Конструкция может включать одну или несколько присосок либо большую вакуумную захватную поверхность.
Механический захват
Продукт фиксируется механически — например, с боковых сторон.
Такой вариант применяют там, где вакуумное удержание невозможно или недостаточно надежно.
Вилочный захват
Рабочий орган подхватывает груз снизу. Конкретная конструкция зависит от типа упаковки.
Захват для мешков
Для мешков требуется учитывать деформацию упаковки, распределение содержимого и возможность повреждения материала.
Поэтому конструкция отличается от стандартного вакуумного захвата для жестких картонных коробок.
Комбинированный захват
На сложных линиях один EOAT может выполнять несколько операций.
Например, система может быть спроектирована так, чтобы робот не только переносил продукцию, но и устанавливал межслойную прокладку или выполнял другие вспомогательные операции.
От чего зависит производительность паллетайзера
Производительность нельзя корректно описывать одной универсальной цифрой.
Она зависит от:
- типа паллетайзера;
- модели робота;
- грузоподъемности;
- длины траектории;
- типа захвата;
- массы упаковки;
- количества коробок за один захват;
- схемы слоя;
- высоты паллеты;
- скорости подающего конвейера;
- количества линий подачи;
- необходимости менять ориентацию продукции;
- использования межслойных прокладок;
- времени замены паллет.
Кроме того, термин «цикл» необходимо трактовать осторожно.
Один цикл робота не всегда соответствует одной коробке. Захват может переносить несколько упаковок одновременно или целый слой.
Поэтому при выборе оборудования полезнее анализировать требуемую производительность всей линии — например, количество коробок, мешков или паллет за определенный период — и только затем подбирать конфигурацию.
Диапазон характеристик промышленных роботов очень широк. KUKA указывает паллетизационные решения с различной грузоподъемностью, а в общей линейке автоматической паллетизации представлены системы для существенно отличающихся задач и нагрузок.
Какие грузы можно паллетизировать
Паллетизация не ограничивается картонными коробками.
В зависимости от захвата и оборудования автоматизировать можно работу с:
- коробками;
- ящиками;
- лотками;
- мешками;
- канистрами;
- упаковками напитков;
- контейнерами;
- различными групповыми упаковками;
- отдельными промышленными изделиями.
KUKA среди примеров применения приводит ящики с овощами, замороженную рыбу, лотки с яйцами, ящики с напитками и канистры. Производитель также описывает решения для коробок, мешков, контейнеров, стеклянных бутылок и других типов продукции.
Однако возможность работы с конкретным продуктом необходимо определять при проектировании системы. Форма, масса и материал упаковки напрямую влияют на выбор захвата и робота.
Где применяются паллетайзеры
Автоматическая паллетизация востребована прежде всего там, где необходимо постоянно формировать большое количество однотипных или повторяющихся грузов.
Оборудование применяется:
- на пищевых предприятиях;
- в производстве напитков;
- на предприятиях бытовой химии;
- в производстве строительных материалов;
- на линиях фасовки;
- в производстве товаров массового потребления;
- в логистических комплексах;
- на складах;
- в распределительных центрах.
Особенно заметный эффект автоматизация дает при непрерывном производственном потоке, где ручная укладка становится ограничением производительности линии.
Как выбрать паллетайзер
Подбор начинается не с количества осей робота и не с максимальной скорости из каталога.
Сначала необходимо описать технологическую задачу.
Характеристики продукции
Для каждой SKU желательно определить:
- длину, ширину и высоту;
- массу;
- материал упаковки;
- допустимое усилие захвата;
- положение центра тяжести;
- требуемую ориентацию.
Требуемая производительность
Необходимо знать фактический поток продукции на входе.
Если линия выпускает несколько форматов, производительность следует оценивать для каждого из них.
Размер паллеты
Необходимо учитывать используемые типоразмеры поддонов и требуемую схему укладки.
Нельзя исходить из предположения, что любой паллетайзер автоматически подходит для всех европейских, американских или других стандартов паллет.
Максимальная высота груза
Высота готовой паллеты влияет на рабочую зону и требуемый вылет робота.
Например, для KUKA KR 40 PA производитель указывает максимальную высоту укладки и конкретный рабочий радиус, поэтому подобные параметры всегда проверяются по документации выбранного робота.
Количество форматов
Если предприятие регулярно меняет размеры упаковки или схемы укладки, гибкость системы становится одним из основных критериев.
Роботизированная ячейка в таких условиях может быть удобна благодаря программному переключению рецептов, хотя фактическая необходимость переналадки захвата зависит от различий между продуктами.
Интеграция с линией
Необходимо определить взаимодействие паллетайзера с:
- подающими конвейерами;
- магазином паллет;
- диспенсером прокладок;
- паллетообмотчиком;
- системой маркировки;
- транспортной системой;
- системой управления всей линией.
В результате проектируется не просто отдельный робот, а полноценная технологическая ячейка.
Безопасность и обслуживание
Паллетизационная система должна эксплуатироваться в соответствии с документацией производителя и проектом конкретной ячейки.
Оператору нельзя входить в опасную зону во время автоматического цикла, отключать блокировки ограждений или обходить защитные устройства.
Перед техническим обслуживанием оборудование необходимо привести в безопасное состояние согласно предусмотренной процедуре.
Периодическое обслуживание может включать проверку:
- робота и его приводов;
- захвата;
- вакуумной или пневматической системы;
- конвейеров;
- датчиков;
- кабелей;
- ограждений;
- блокировок;
- аварийных выключателей;
- механизмов подачи паллет.
Периодичность и перечень операций определяются документацией производителя конкретных компонентов и регламентом линии.
Итоги
Паллетайзер — это оборудование для формирования груза на паллете по заданной схеме. Он не выполняет ту же функцию, что паллетообмотчик: паллетайзер укладывает продукцию, а паллетообмотчик стабилизирует уже сформированный груз стрейч-пленкой.
Паллетизация может выполняться традиционной механической системой или промышленным роботом. Роботизированная ячейка обычно включает манипулятор, захват, систему подачи продукции, контроллер, датчики и комплекс средств безопасности.
Выбирать паллетайзер необходимо по характеристикам продукции, производительности линии, размерам паллет, схемам укладки, высоте груза и требованиям к интеграции. Универсальных значений грузоподъемности или количества циклов для всего класса оборудования не существует: даже специализированные роботы одного производителя могут отличаться по этим параметрам в разы.
Если после паллетизации требуется стабилизация груза для хранения и транспортировки, следующим технологическим этапом может быть обмотка стрейч-пленкой. В ассортименте ПромТрансУпак представлены паллетообмотчики и комплектующие для упаковочного оборудования, также компания выполняет диагностику, техническое обслуживание и ремонт упаковочной техники.
10.08.2026