Kartezyen Paletleme Robotu, üretim hattından gelen koli, kutu, paket, bidon ve benzeri ambalajların belirlenen dizilim planına göre palet üzerine yerleştirilmesi için kullanılan otomatik hat sonu makinasıdır. X, Y ve Z eksenlerinde doğrusal hareket eden robot, ürünü konveyörden alır ve kayıtlı palet desenindeki hedef noktaya taşır.
Doğrusal eksen yapısı, sabit üretim hatlarında geniş bir çalışma alanının kontrollü biçimde kullanılmasına imkân verir. Ürün ölçüsü, ağırlık, palet boyutu, katman sayısı ve saha yerleşimi makinenin eksen uzunlukları ile tutucu yapısının belirlenmesinde esas alınır.
Kutulama işlemi tamamlanan ürünler dikey kutulama makinasından çıktıktan sonra sevkiyat kolilerine alınabilir. Kolileri hazırlayan kartezyen koli doldurma robotu ile paletleme makinası aynı hat sonunda ardışık biçimde çalışabilir.
Kartezyen Paletleme Robotu Nasıl Çalışır?
Ürünler konveyör üzerinden robotun alma noktasına taşınır. Sensör, ürünün doğru konuma ulaştığını algıladığında tutucu ürünü kavrar. Robot önce ürünü dikey yönde kaldırır, ardından yatay eksenlerde hareket ederek palet üzerindeki kayıtlı konuma ilerler.
Ürün hedef noktaya ulaştığında kontrollü biçimde bırakılır. Sonraki ürün için aynı hareket sırası tekrarlanır. Her kat tamamlandığında robot yeni kat yüksekliğine çıkar ve seçilen palet deseni doğrultusunda dizime devam eder.
Palet üzerindeki sıra, kolon, katman, ürün yönü ve katmanlar arasındaki dönüşler PLC ile HMI ekran üzerinden tanımlanabilir. Ürün ölçüsü değiştiğinde yeni bir palet dizilim kaydı hazırlanabilir.
X, Y ve Z Eksenli Hareket
Kartezyen robot, birbirine dik üç doğrusal eksen üzerinde çalışır. X ekseni hattın boyuna yönündeki hareketi, Y ekseni paletin veya çalışma alanının enine yönünü, Z ekseni ise kaldırma ve indirme hareketini gerçekleştirir.
Döner eklemlere sahip klasik robot kollarından farklı olarak ana hareketler lineer kızaklar üzerinde yapılır. Bu yapı, palet konumunun ve ürün giriş noktasının sabit olduğu uygulamalarda geniş ve düzenli bir çalışma hacmi oluşturur.
Ürünün palet üzerinde döndürülmesi gerekiyorsa tutucuya ek bir dönme ekseni eklenebilir. Bu eksen, katmanlar arasında ürün yönünün değiştirilmesi veya kolilerin çapraz dizilmesi için kullanılabilir.
Paletleme Deseni Nasıl Oluşturulur?
Paletleme deseni; ürünün palet üzerindeki sırasını, yönünü, katman sayısını ve her kattaki ürün adedini belirler. Amaç, palet yüzeyini uygun biçimde kullanmak ve sevkiyat sırasında dengeli bir yük oluşturmaktır.
Koli ve kutular düz sıra, şaşırtmalı sıra, çapraz katman veya ürüne özel başka bir düzende dizilebilir. Ürünlerin palet kenarından taşmaması, katmanların birbirini desteklemesi ve yük ağırlığının dengeli dağılması gerekir.
Palet deseni hazırlanırken yalnız ürünün dış ölçüsü değil, ambalajın ezilme dayanımı ve ağırlık merkezi de incelenir. Ağır ürünler alt katlara, daha hassas ürünler ise uygun üst katlara yerleştirilmelidir.
Vakumlu Tutucu
Düz ve hava geçirmeyen yüzeye sahip koli, kutu, teneke veya ambalajlarda vakumlu tutucu kullanılabilir. Vakum pedleri ürünün üst yüzeyine temas eder, gerekli tutma kuvveti oluşturulduktan sonra ürün palete taşınır.
Vakumlu tutucunun ölçüsü ve ped yerleşimi ürün yüzeyine göre hazırlanır. Kartonun gözenekli olması, yüzeyde bant veya kabartı bulunması, ürün ağırlığı ve kaldırma ivmesi tutma performansını etkiler.
Tek bir ürün yerine bütün bir ürün sırasının veya katmanın kaldırılması gereken uygulamalarda geniş yüzeyli vakum tutucular kullanılabilir. Bu seçim üretim kapasitesi, ürünlerin katman düzeni ve taşıma ağırlığına göre yapılır.
Mekanik ve Makaslı Tutucu
Vakumla güvenli biçimde kaldırılamayan ürünlerde mekanik veya makaslı tutucu kullanılabilir. Tutucu ürünü yan yüzeylerden kavrar, destekler ve palet üzerindeki konuma taşır.
Ağır bidonlar, yüzeyi gözenekli koliler, torbalar veya biçimi vakuma uygun olmayan paketlerde ürüne özel kavrama parçaları gerekebilir. Tutma kuvveti, ürün ambalajını ezmeyecek fakat taşıma sırasında kaymaya izin vermeyecek biçimde ayarlanır.
Farklı ürünler aynı hatta paletlenecekse değiştirilebilir tutucu veya birden fazla kavrama yöntemini bir arada kullanan yapı hazırlanabilir.
80 kg Taşıma Kapasitesi
Verilen teknik bilgiye göre makinenin maksimum kaldırma kapasitesi 80 kg’dır. Bu değer; ürün, tutucu ve hareketli ek ekipmanların toplam ağırlığı dikkate alınarak kullanılmalıdır.
Taşınacak ürün 80 kg sınırına yaklaştığında eksen açıklıkları, kaldırma yüksekliği, hızlanma değeri ve tutucu ağırlığı birlikte kontrol edilmelidir. Uzun eksen hareketleri ve yüksek kaldırma noktaları makinenin dinamik yüklerini artırabilir.
Üretim öncesinde gerçek ürünle kavrama ve taşıma denemesi yapılmalıdır. Tutucunun ürünü alma, hızlanma, durma ve bırakma aşamalarındaki davranışı kontrol edilmeden seri çalışmaya geçilmemelidir.
Yaklaşık 6 Ürün/Dakika Kapasite
Standart teknik bilgiye göre paletleme kapasitesi yaklaşık 6 ürün/dakika seviyesinde planlanabilir. Gerçek çevrim süresi; ürün alma noktası, palet mesafesi, kaldırma yüksekliği, ürün ağırlığı, tutucu hareketi ve palet desenine göre değişir.
Paletin ilk katındaki kısa hareketlerle üst katlardaki uzun Z ekseni hareketleri aynı sürede tamamlanmayabilir. Katman arası ayırıcı yerleştirme veya boş palet değişimi bulunuyorsa toplam üretim kapasitesi bu işlemlerden etkilenir.
Desteklenen Palet Ölçüleri
Makine aşağıdaki palet ölçülerine göre hazırlanabilir:
- 80 × 80 cm
- 80 × 120 cm
- 100 × 100 cm
- 100 × 120 cm
- 120 × 120 cm
Palet ölçüsüyle birlikte ürünün palete hangi yönde yerleştirileceği, katman başına ürün sayısı ve toplam yük yüksekliği belirlenmelidir. Palet kalitesi ve ölçü tutarlılığı otomatik paletlemede önemlidir.
Eğilmiş, kırık veya ölçüsü değişken paletler ürünlerin hedef konumdan sapmasına neden olabilir. Otomatik palet besleme kullanılacaksa palet magazini gerçek palet numunesine göre hazırlanmalıdır.
3.000 mm Çalışma Yüksekliği
Çalışma yüksekliği isteğe bağlı olarak 3.000 mm seviyesine kadar hazırlanabilir. Gerekli Z ekseni mesafesi; palet yüksekliği, katman sayısı, ürün yüksekliği ve tutucunun yapısına göre belirlenir.
Toplam palet yüksekliği arttıkça ürünün en üst kata güvenli biçimde taşınması ve bırakılması önem kazanır. Tesis tavan yüksekliği, aydınlatma, boru hatları ve diğer makineler çalışma alanı hazırlanırken dikkate alınmalıdır.
Konveyörden Ürün Alma
Paletlenecek ürünlerin robot alma noktasına düzenli aralıklarla ulaşması gerekir. Konveyör üzerindeki durdurucu ve sensörler ürünü doğru konumda bekletir.
Ürünler dağınık veya farklı yönlerde geliyorsa robot öncesinde yönlendirme, sıralama veya biriktirme bölümü kullanılabilir. Ürünlerin robot çevriminden hızlı gelmesi durumunda ara biriktirme konveyörü gerekebilir.
Üretim hattındaki ürün aktarımı için konveyör sistemleri sayfasındaki taşıma yapıları da hat yerleşimine göre incelenebilir.
Dolum Hattı Sonunda Paletleme
Şişe, bidon veya teneke dolumu tamamlanan ürünler önce kapak kapatma, etiketleme ve gerekiyorsa kutulama aşamalarından geçer. Paletleme robotu, sevkiyata hazır son ambalajları hat sonunda palete dizer.
Ürünlerin doğrudan bidon veya teneke halinde paletlenmesi mümkün olduğu gibi, önce koliye yerleştirilip daha sonra paletlenmesi de mümkündür. Otomatik şişe dolum hattından gelen ürünlerin paletleme öncesindeki ambalaj aşamaları ürün biçimine göre hazırlanır.
PLC ve HMI Kontrolü
Robot hareketleri, palet desenleri, konveyör sinyalleri ve güvenlik kontrolleri PLC üzerinden yönetilebilir. HMI ekranında ürün reçetesi, palet ölçüsü, katman düzeni ve çalışma durumu görüntülenebilir.
Farklı ürünler için ayrı dizilim kayıtları oluşturulabilir. Ürün değişiminde doğru tutucunun takıldığı, palet ölçüsünün uygun olduğu ve seçilen reçetenin gerçek ürünle eşleştiği kontrol edilmelidir.
Arıza ve uyarı mesajlarının ekran üzerinde gösterilmesi, operatörün duruş nedenini daha hızlı bulmasına imkân verir.
Servo, AC, DC ve Mekanik Tahrik Seçenekleri
Eksen hareketleri projenin taşıma kapasitesi, hız ve konumlama ihtiyacına göre servo motor, AC motor, DC motor, zincir veya vidalı hareket düzeniyle hazırlanabilir.
Servo motorlar hız, konum ve ivmenin hassas biçimde kontrol edilmesi gereken eksenlerde kullanılabilir. Vidalı miller daha kısa mesafeli ve hassas hareketlerde; kayış, kremayer veya zincir yapıları daha uzun mesafelerde tercih edilebilir.
Tahrik biçimi yalnız maliyete göre değil, eksen uzunluğu, ürün ağırlığı, çevrim süresi ve bakım şartlarına göre belirlenmelidir.
Yarı Otomatik ve Tam Otomatik Çalışma
Yarı otomatik kullanımda boş palet operatör veya forklift tarafından robot alanına yerleştirilebilir. Ürünler konveyör üzerinden otomatik gelir ve robot paletleme işlemini yürütür.
Tam otomatik kullanımda boş palet magazini, palet taşıma konveyörü, ayırıcı levha besleme ve dolu palet çıkış bölümü hatta eklenebilir. Böylece boş paletin alınmasından dolu paletin çıkışına kadar olan akış otomatik ilerler.
Güvenlik Kafesi ve Alan Koruması
Robotun hareket alanına kontrolsüz girişin önlenmesi için güvenlik kafesi, kapı emniyet anahtarı, ışık perdesi veya alan tarayıcı kullanılabilir. Koruma biçimi makinenin hızı, erişim noktaları ve üretim alanına göre belirlenir.
Güvenlik kapısı açıldığında veya koruma alanına giriş algılandığında tehlikeli hareketlerin durması gerekir. Bakım ve ürün sıkışması müdahaleleri enerji kesme ve kilitleme kurallarına uygun yürütülmelidir.
380 V Elektrik ve 6–8 Bar Hava
Verilen teknik bilgiye göre makine 380 V elektrikle çalışır ve pnömatik donanımlar için 6–8 bar basınçlı hava ister. Elektrik ve hava bağlantıları makinenin kurulacağı noktaya uygun kesitte ve kararlı biçimde ulaştırılmalıdır.
Vakumlu veya pnömatik tutucu kullanıldığında hava kalitesi ve basınç kararlılığı kavrama performansını etkileyebilir. Hava hattında filtreleme ve basınç ayarı uygulanmalıdır.
Yaklaşık 9 m² Çalışma Alanı
Standart teknik bilgiye göre makinenin kapladığı alan yaklaşık 9 m² seviyesindedir. Gerçek yer ihtiyacı; eksen uzunlukları, palet konumu, ürün giriş konveyörü, güvenlik kafesi ve dolu palet çıkış yönüne göre değişir.
Makine çevresinde bakım, palet değişimi ve forklift hareketi için ek alan bırakılmalıdır. Yalnız robot gövdesinin ölçüsü dikkate alınarak yerleşim yapılması, günlük kullanımda erişim sorunlarına neden olabilir.
Hangi Ürünlerde Kullanılır?
- Koli ve karton kutular
- Ambalajlı gıda ürünleri
- İçecek kolileri
- Temizlik ürünü kolileri
- Kimyasal ürün ambalajları
- Plastik bidonlar
- Teneke ambalajlar
- Paket ve shrinklenmiş ürün grupları
- Gıda ve içecek üretim hatları
- Kozmetik ve kişisel bakım ürünleri
- Endüstriyel parça ve ürün kutuları
- Sevkiyata hazır düzenli biçimli yükler
Paletleme Öncesinde Gerekli Bilgiler
Makinenin doğru hazırlanabilmesi için şu bilgiler paylaşılmalıdır:
- Paletlenecek ürün numunesi
- Ürünün uzunluğu, genişliği ve yüksekliği
- Tek ürün ağırlığı
- Ambalaj yüzeyi ve dayanımı
- Palet ölçüsü ve tipi
- Katman başına ürün adedi
- İstenen palet dizilim deseni
- Toplam katman ve palet yüksekliği
- Ürün giriş konveyörünün yönü ve yüksekliği
- Dakikalık veya saatlik ürün kapasitesi
- Vakumlu veya mekanik tutucu tercihi
- Boş palet besleme biçimi
- Ayırıcı levha kullanımı
- Dolu palet çıkış yönü
- Üretim alanının ölçüleri
Öne Çıkan Özellikler
- X, Y ve Z eksenlerinde doğrusal hareket
- Koli, kutu, paket, bidon ve teneke paletleme
- 80 kg’a kadar kaldırma kapasitesi
- Yaklaşık 6 ürün/dakika çalışma kapasitesi
- 3.000 mm’ye kadar hazırlanabilen çalışma yüksekliği
- Farklı standart palet ölçülerine uyarlanabilme
- Vakumlu, makaslı veya ürüne özel tutucu seçenekleri
- PLC ve HMI üzerinden palet deseni yönetimi
- Farklı ürünler için reçete kaydı
- Yarı otomatik veya tam otomatik palet besleme
- Konveyör ve ürün sıralama donanımlarıyla birlikte çalışma
- Güvenlik kafesi ve alan koruma seçenekleri
- 380 V elektrik ve 6–8 bar basınçlı hava ile çalışma
- Yaklaşık 9 m² standart yerleşim alanı
- Kutulama ve koli doldurma hatlarının ardından kullanılabilme
Kartezyen Paletleme Robotu, üretim hattından çıkan ambalajları kayıtlı katman düzenine göre palet üzerine taşır. Gerçek ürün, palet ve saha ölçüleri paylaşıldığında eksen hareketleri, tutucu, palet deseni, güvenlik alanı ve konveyör bağlantıları üretim şartlarına göre hazırlanır.
