電子商取引のフルフィルメント、食品および飲料の製造、または製品の荷物が輸送に向かうあらゆる業界に従事している場合は、それらの荷物がパレットに正しく着地することを確認するためにどれだけの時間と労力が費やされているかをご存知でしょう。トートが傾くと、パレットのスタック全体が外れ、安全上の危険が生じたり、スタックを再加工する必要がある場合に出荷が遅れたりする可能性があります。そこで、トートパレタイジングロボットしかし、すべてのパレタイジング ロボットが毎回正しい向きを取得できるわけではありません。産業用パレタイジング ソリューションのサプライヤーとして、私は常に質問を受けます。「このロボットは実際に、サイクルごとに、シフトごとに、トートが正しい方向を向いていることをどのように確認しているのですか?」ピックアンドプレースアームが速く動作するだけではありません。これは、センサー、ソフトウェアの精度、機械設計の組み合わせであり、それらが連携して人為的エラーを排除します。私はこれらのシステムを数え切れないほどのお客様に案内してきましたが、今日はトートバッグの向きを一貫させるための重要な部分を詳しく説明します。
まず、トートバッグがどのようにしてロボットに届くのかから始めましょう。ほとんどの作業では、トートはコンベア ベルトから外れ、パレタイジング セルに直接送られます。ロボットがトートに触れる前に、トートをスキャンして向きを確認する事前チェックが行われます。ほとんどのトート パレタイジング ロボットは、このステップに 2D または 3D マシン ビジョン システムを使用します。コンベアの上に取り付けられた 3D カメラは、トートの位置をリアルタイムでキャプチャできます。トートの位置だけでなく、ラベルがどの方向を向いているか、端が揃っているかどうか、積み重ねが崩れるようなわずかなねじれでもないかどうかを確認します。たとえば、トートバッグの片側にハンドルがある場合、ビジョンシステムはハンドルの位置を区別して、トートバッグを「正しい」または「調整が必要」とマークできます。一部のお客様は、なぜ 2D カメラだけを使用しないのかと尋ねますが、それは精度の問題です。3D カメラは、2D カメラでは見逃すようなトートの 2 度のねじれを検出する可能性があります。これは小さいように聞こえるかもしれませんが、50 個のトートを積み重ねると、そのねじれによりパレットがぐらつく可能性があります。
ビジョンシステムがトートを評価したら、次のステップは、位置がずれている場合に調整することです。一部のロボットではこの点が不十分ですが、当社のトート パレタイジング ロボットは、単なるクランプではなく、位置合わせ機能が組み込まれた機械式グリッパーを使用しています。グリッパーは、ほとんどの施設で使用される標準的なトート サイズに適合するようにカスタム設計されており、中身を傷つけることなくトートをグリップする柔らかく傷のつきにくいパッドが付いています。トートを持ち上げたときに、視覚システムがトートがねじれていることを認識すると、グリッパーには小さな回転モーターが搭載されており、トートが完全に揃うまで一度に 10 度回転します。私は食品加工工場で、材料をプラスチックのトートバッグに詰めるこの作業を見てきました。ロボットを導入する前は、労働者はずれたトートバッグの向きを変えるのに毎時 15 分を費やしていました。今では、ロボットはそれを 2 秒以内に実行します。また、施設で複数のサイズのトートバッグを使用している場合、このグリッパーは交換可能であることも注目に値します。これは、1 つのタイプでのみ機能する固定グリッパーからの大きなアップグレードです。
しかし、視覚とグリッパーの回転だけがすべてではありません。パレタイジングセル自体は、ロボットがシフトを開始する前に、特定のスタックパターンに合わせて校正されます。たとえば、作業でトートの各段がトートの半分ずつオフセットされる「レンガ」パターンを使用する場合、ロボットにはパレット上の各トートの位置の正確な座標が事前にプログラムされています。トートが置かれたときに少しでも位置がずれている場合、ロボットのコントローラーは、トートを置く前に配置をマイクロ秒単位で調整します。このコントローラーはビジョン システムおよびロボット アームとリアルタイムで通信するため、位置ずれしたトートを検出してからパレットに接触する前に修正するまでに遅延がありません。私は常にお客様にこう言います。これが、専用のサービスを提供する理由です。トートパレタイジングロボットジェネリックを上回るパフォーマンスカートンパレタイザーあるいは協働パレタイジングロボットトートバッグのとき。一般的なシステムは、多くのトートバッグの柔軟な形状に合わせて調整されていないため、わずかに歪んだりずれたりして、向きの誤差が生じる可能性があります。当社のトート パレタイジング ロボットは、トートの素材の特性に合わせて特別に構築されているため、一般的なパレタイジング ツールよりも優れた適応力を発揮します。
もう 1 つの重要な要素は、ビジョン システムと連携して動作するエッジ検出です。トートバッグは、硬い箱とは異なり、縁が平らでない場合や、ヒンジ付きのものやスナップオン式のものなど、さまざまな種類の蓋で閉じられている場合があります。ロボットグリッパーのエッジ検出センサーは、トートの上端または側端を触って、グリッパーが位置ずれした蓋や破れた端ではなく、トートの正しい部分を掴んでいることを確認できます。これは、複数回の旅行でわずかに曲がる可能性が高い使用済みのトートバッグを扱う倉庫では特に重要です。エッジ検出がないと、ロボットが曲がったトートを斜めに掴む可能性があり、パレット上での置き間違いにつながる可能性があります。使用済みトートバッグの返品プログラムを利用していた顧客のことを覚えています。彼らの古いロボットは、トートが曲がっていたため、10 個中 8 個のトートの位置がずれていました。エッジ検出機能を備えたトート パレタイジング ロボットに切り替えた後、位置ずれは 1% 未満に減少し、パレットの安定性に大きな違いが生じました。
「トートバッグの位置がずれすぎて調整できない場合はどうすればよいでしょうか?」と疑問に思われるかもしれません。システムにはそのためのフェイルセーフが備わっています。トートが 30 度以上ねじれている、またはエッジ センサーがしっかりと掴めないほど歪んでいることをビジョン システムが検出すると、コンベヤに信号を送信して、そのトートを廃棄ビンに転送します。輸送中にパレットが崩れる危険を冒すよりも、いくつかの位置がずれたトートバッグを取っておく方が良いでしょう。この拒否プロセスは自動化されているため、作業者の介入が不要となり、時間の節約になります。当社のチームはすべての顧客と協力して、トートが遠すぎるときのしきい値を設定するため、業務のニーズに基づいて速度と精度のバランスをとることができます。
トレーニングは、ほとんどの人が見落としているパズルのもう 1 つの部分です。ロボットの良さはプログラミングによって決まります。それは単にスタック パターンを入力するだけではなく、さまざまなトートのタイプ、さまざまなレベルの反り、さらには時間の経過による磨耗を調整する方法をシステムに教えることになります。顧客が商品を購入するとき、トートパレタイジングロボット私たちのチームは、現場で数日間かけて、特定のトート、コンベアのレイアウト、パレットの要件に合わせてシステムを調整します。また、トートのサイズやスタック パターンが変更された場合にシステムを更新するための継続的なサポートも提供します。たとえば、複数の小売クライアントと取引している 3PL は、トートのサイズを四半期ごとに切り替える可能性があります。ロボットの視覚パラメータをリモートで更新できるため、ハードウェアを完全にアップグレードしなくてもロボットは正しい方向を取得し続けることができます。
これを他のタイプのパレタイジング ロボットと比較して状況を理解してみましょう。あボックスパレタイジングロボットは、ほとんど反らない硬い段ボール箱用に設計されているため、基本的な視覚のみが必要で、回転グリッパーは必要ありません。そのため、トートバッグには適していません。アン産業用パレタイジングロボットは頑丈なシステムですが、多くの場合、小型の柔軟なトートバッグではなく、大きな部品向けに構築されています。あ協働パレタイジングロボット作業者と一緒に作業できるため、小規模なバッチ操作には適していますが、反復的な大量のトートのスタッキングには精度がそれほど高くありません。当社のトート パレタイジング ロボットは、最適な場所にあります。1 時間あたり 1,200 個のトートを処理するのに十分な速さ、向きのエラーを排除するのに十分な精度、およびさまざまなタイプのトートに適応するのに十分な柔軟性です。
私は正しい向きの影響をこの目で見てきました。パーソナルケア製品をトートに入れて出荷する消費財会社では、以前のプロセスではトートが傾いているためにパレットの拒否率が 5% で、材料の損失と手戻りが毎月 20,000 ドル発生していました。当社のトート パレタイジング ロボットを導入した後、不合格率は 0.2% に低下し、3 人の作業員をパレタイジングから梱包に再配置し、全体の生産量が 10% 増加しました。このような投資収益率があれば、移行する価値があります。重要なのは単にロボットを購入することではなく、方向の信頼性を高めるコンポーネントと、それらがどのように連携して無駄を排除するかを理解することでした。
結局のところ、問題は単に「トート パレタイジング ロボットが正しい方向をどのように保証するか」というだけではなく、「忙しくて乱雑な倉庫でも、どのようにして安定して作業を行うことができるか」ということです。これは、ビジョン、機械的精度、フェールセーフ、カスタマイズされたプログラミングの組み合わせです。エラーや人件費を削減するためにパレタイジング プロセスを更新する準備ができている場合は、当社のチームに連絡することで、特殊なトート パレタイジング ロボット技術を含む当社のソリューションについて詳しく学ぶことができます。
参考文献
- 産業用ロボット協会（2022年）。フレキシブルパッケージングのためのパレタイジングシステムのベストプラクティス。オートメーションの世界。
- ロボット産業協会（2021年）。マテリアルハンドリング用途向けの視覚誘導ロボット工学。 RIA 標準グループ。
- 食品医薬品局。 （2020年）。安全性と効率性を実現する食品製造における自動化とロボティクス。 FDA 食品安全および応用栄養センター。