ステップ1:パレット積み
パレタイジングとは、製品をパレットに積み重ねる作業のことです。手作業によるパレタイジングは、作業員にとって負担が大きく、時間もかかるため、コストも高くなります。ロボットパレタイザーは(初期費用は高額ですが)、はるかに効率的で、長期的にはコスト削減につながります。
パレタイジングには主に4つの種類があります。
- 層パレタイジング完成品をパレットに1つずつ積み上げて一層を完成させ、それを繰り返すのが一般的な方法です。製品が軽量(15kg未満)の場合は協働ロボットを使用できますが、それ以外の場合は大型ロボットの方が適しています。
- でフルレイヤーパレタイジングロボットは商品を一層まるごと持ち上げてパレットに直接載せるため、時間を節約できます。このような用途で使用されるグリッパーは大きくて重いため、通常は高耐久性のロボットが使用されます。
- 混合ケースのパレタイジングこれは、異なる種類の製品をパレットに積み重ねるプロセスです。この場合、6関節ロボットを使用することで柔軟性が向上します。なぜなら、様々な種類の製品が混在する場合、各層にうまく収まるように製品を回転させる必要が生じる可能性があるからです。
- インラインパレタイジング生産ラインでは、「スマート」コンベアベルトを使用して製品を異なる方向に分割し、層状に充填します。その後、各層はエレベーター機構によってパレットに押し下げられます。この用途では、外部ロボットは必要ありません。
最適なソリューションは、製品の種類によって異なります。
パレタイジングシステムを選ぶ際には、製品の種類を考慮してください。インラインパレタイジングは、重い袋に梱包された製品に非常に適しており、ロボットや従業員による重い荷物の持ち上げ作業を回避できます。フルレイヤーパレタイジングは、標準的な形状の箱に適しています。レイヤーパレタイジングは、壊れやすいボトル入りの木箱に特に適しており、ボトルを1本ずつ移動させるのが賢明です。
グリッパーについても注意すべき点があります。磁気グリッパーや吸盤付き真空グリッパーは、段ボール箱などの平らな固体物を上から持ち上げるのに効率的です。袋グリッパーは、両側にフックが付いており、袋を下から持ち上げることができます。特注グリッパーも使用可能です。
ステップ2:自動包装
パレットラッピングとは、パレットを固定し、内容物を動かないようにするために、パレットの周囲にホイル(ストレッチフィルム)を巻き付ける工程です。この工程を自動化することで、工場の安全性と効率性を向上させることができます。
手作業による包装以外の解決策として、移動ロボット、別名「ロボット式ストレッチラッパー」を使用する方法があります。これは、背面にストレッチフィルムを取り付けた特殊なタイプの移動ロボットです。フィルムの端を荷物に取り付け、パレットの周囲を回転するようにプログラムされています。
回転式タワー型ストレッチラッパーシステムは、重い荷物(大きな米袋)、軽い荷物、壊れやすい荷物(ボトル)など、様々な荷物に対応できるため、より一般的で洗練されたソリューションと言えます。また、固定式設計のため、移動ロボットよりも動作が安定しています。
繰り返しになりますが、伸縮性のあるフィルムがタワー(梁のようなもの)の片側に取り付けられ、それがパレットの周りを回転します。ターンテーブル式パレットラッパーは、パレットを載せる回転プラットフォームを使用してパレットをラッパーの周りで回転させるため、このプロセスとは若干異なります。
時間が重要な場合は、ストレッチフードラッパーを使用できます。パレットを包み込むのではなく、生産ラインの終端に設置された大型機構が、プラスチック製のフードを下方へ移動させることで、パレットの上に素早く被せます。
手作業による包装は効率が悪く、潜在的に危険性も高い。
手作業による包装は、フィルムを端から端まで繰り返し手作業で包装するのは困難で体力的にも負担が大きいため、実用的ではありません。また、端から端まで包装することは安全面でも問題があります。フォークリフトがフィルムに穴を開け、荷物が緩んでしまう可能性があるからです。
それとは対照的に、ストレッチラッパーはパレットの最上層に張られたケーブルによって荷物を完全に固定することができます。そのため、下まで完全に包む必要がなく、フォークリフトはフィルムに穴を開けることなくパレットを持ち上げることができます。
最後に、人間は機械ほどフィルムをしっかりと伸ばすことはできません。フィルムをより強く伸ばすことで、より少ないフィルムでより広い面積を包装することができます。一般的に、回転式包装機は手頃な価格で、十分にテストされています。移動式ロボットは柔軟性があり、ストレッチフードは高速かつ高容量の包装を実現します。
ステップ3:自動ラベル付け
パレットラベリングとは、パレットに積み重ねられた箱にラベルを貼る作業のことです。この作業を自動化することは当然の最終段階ですが、その過程でいくつかの課題が生じる可能性があります。
その一つは、ロボットがパレットに過剰な力を加えてしまい、製品を損傷させてしまうことです。その解決策として、ロボットのエンドエフェクタに力センサーを設置し、測定した力をフィードバックすることで、ロボットの力と位置を調整する方法があります。
もう一つの問題として、ラベルが間違った位置に貼られていたり、全く貼られていなかったりすることが考えられます。これは、ラベルが正しく貼られているかを確認する画像処理システムで解決できます。ラベルにスキャンが必要なバーコードが含まれている場合にも、画像処理システムは重要です。
しかし、製品が箱ではなくボトルクレートや袋に梱包され、ラベル貼りが個別に行われる場合は、生産ラインで処理する必要があります。この場合、デルタロボットは多数の製品を同時に処理できる十分な速度を備えているため、適切なソリューションとなります。
ボトルやボトルケースなど、複雑な形状の製品にラベルを貼るのは難しい。箱のような標準的な形状の平らな面であればラベル貼りは容易なので、メーカーは包装ソリューションを選ぶ際にこの点を考慮に入れるべきである。
結論
パレタイジング、包装、ラベリングは、避けて通れない3つの主要な工程です。これらは手作業で行うこともできますが、多くの場合、ロボットソリューションによって効率を大幅に向上させることができます。多くの企業は、まずパレタイジングの自動化を優先し、その後他の工程へと進めていきます。この移行は個別に行うことも、複合ソリューションを一括購入することも可能です。そのため、コスト削減と生産性および柔軟性の向上を実現するには、ニーズに合わせた最適なソリューションを選択することが不可欠です。
投稿日時:2023年7月24日





