EN
Cách máy pallet hóa robot cộng tác nâng cao độ an toàn
Một robot pallet hóa hợp tác nâng các thùng từ băng chuyền và xếp chồng chúng lên pallet trong khi một người làm việc bên cạnh, sử dụng chuyển động giới hạn lực thay vì buồng rào chắn. Một nhà đóng gói theo hợp đồng tại Vương quốc Anh vận hành dây chuyền thực phẩm, nơi hai nhân viên xếp thủ công các thùng carton lên xe đẩy suốt ca làm việc, và một robot pallet hóa hợp tác đảm nhận việc nâng lặp đi lặp lại trong khi một người quản lý tấm trượt và màng co. Hệ thống này loại bỏ nhiệm vụ nặng nhất và lặp đi lặp lại nhất trong ngày mà không cần rào chắn không gian sàn.
Dây chuyền thực phẩm chấm dứt việc pallet hóa thủ công
Từ hai người nâng hộp sang một ô pallet hóa
Người đóng gói đã đóng đầy các thùng hàng đông lạnh có trọng lượng 12 kg với tốc độ khoảng chín trăm đơn vị mỗi ca làm việc, và công việc nâng đỡ được giao cho hai nhân viên luân phiên. Một robot pallet hóa cộng tác được lắp đặt trên bệ bên cạnh khu vực xuất hàng, tự động lấy sản phẩm từ vách chặn phía sau và xếp thành lớp theo mẫu bốn góc — kiểu xếp mà dây chuyền trước đây chỉ thực hiện bằng tay. Robot pallet hóa cộng tác này cũng duy trì độ vuông vức của chồng hàng, nhờ đó màng bọc giữ được ổn định mà không cần xếp lại; giờ đây chỉ một người phụ trách đặt tấm lót trượt (slip sheet), trong khi nhân viên thứ hai chuyển sang công việc đóng gói và kiểm tra chất lượng. Ngoài ra, robot pallet hóa cộng tác còn đảm bảo nhịp độ ổn định mười hai thùng mỗi phút — tốc độ mà phương pháp xếp thủ công thường mất đi vào cuối ca làm việc — nên dây chuyền không còn phải ngừng hoạt động chờ pallet.
Đỉnh điểm theo mùa được xử lý mà không cần làm thêm giờ
Khi đơn hàng ngày lễ làm tăng gấp đôi số lượng thùng carton, máy pallet hóa hợp tác (cobot) chỉ cần vận hành lâu hơn mà không gây mệt mỏi cho lưng. Đội ngũ lao động thủ công sẽ phải làm thêm vào cuối tuần và thuê thêm nhân viên tạm thời. Vì cobot lặp lại thao tác đặt xuống nhẹ nhàng và nhất quán, hiện tượng móp méo thùng do chồng xếp bị rơi đã biến mất, và khu vực bốc hàng nhận được các pallet được xây dựng gọn gàng, bọc màng sạch sẽ ngay trong lần đầu thay vì phải tháo ra và xây lại bằng tay. Máy pallet hóa hợp tác duy trì nhịp độ đó suốt cuối tuần, giúp bộ phận đóng gói xử lý đơn hàng mà không phải từ chối khách hàng khác.
Tại sao việc pallet hóa thủ công gây hại
Chấn thương do căng cơ lặp đi lặp lại và chấn thương khi nâng theo quy định của OSHA
Việc xếp pallet thủ công lặp lại động tác nâng khi cúi người hàng trăm lần trong một ca làm việc, và các quy định OSHA 29 CFR 1910.176 cùng điều khoản nghĩa vụ chung buộc người sử dụng lao động phải kiểm soát các nguy cơ do nâng vật nặng lặp đi lặp lại. Một robot cộng tác dùng để xếp pallet sẽ đảm nhận việc mang tải, trong khi người vận hành chỉ cần xử lý các tấm trượt (slip sheets) và nhãn ở độ cao ngang thắt lưng — nhờ đó giảm đáng kể việc cúi người và xoay người, vốn là nguyên nhân chủ yếu gây ra các khiếu nại liên quan đến hệ cơ – xương – khớp trên dây chuyền đóng gói.
Nguy cơ bị kẹp và ngã tại vị trí pallet
Một pallet được xếp thủ công bằng tay có thể bị xê dịch, khiến thùng carton rơi ra hoặc đổ về phía người vận hành; đồng thời, một bước hụt gần mép cầu tải cũng làm tăng nguy cơ ngã. Robot cộng tác dùng để xếp pallet định vị các thùng theo một quỹ đạo cố định và đặt xuống một cách kiểm soát, nhờ đó đảm bảo chồng pallet luôn vuông vắn và người vận hành luôn đứng ngoài vùng nguy hiểm có khả năng rơi vật. Tiêu chuẩn NFPA 79 hướng dẫn thiết kế điện cho buồng làm việc nhằm đảm bảo nút dừng khẩn cấp và khóa liên động băng tải hoạt động đồng bộ trước một sự cố duy nhất. Ngoài ra, robot cộng tác dùng để xếp pallet còn điều tiết nhịp độ trạm quấn màng, bởi một chồng pallet vuông vắn sẽ tiêu thụ ít màng hơn và chống được hiện tượng nghiêng gây rơi thùng tại cầu tải.
Cách một robot pallet hóa cộng tác hoạt động một cách an toàn
Chuyển động giới hạn lực theo tiêu chuẩn ISO/TS 15066
ISO/TS 15066 quy định không gian làm việc cộng tác cũng như các giới hạn về lực và tốc độ cho phép robot chia sẻ cùng khu vực sàn với con người. Một robot pallet hóa cộng tác sử dụng các khớp giới hạn công suất và lực, có khả năng dừng cánh tay ngay khi tiếp xúc; do đó, nếu một người bước vào quỹ đạo chuyển động, chuyển động sẽ bị dừng lại thay vì gây va chạm. Tiêu chuẩn này vẫn yêu cầu tiến hành đánh giá rủi ro được tài liệu hóa, bởi vì tải trọng đang di chuyển và bến xếp dỡ vẫn là những mối nguy hiểm mà giới hạn tốc độ không thể loại bỏ.
Bộ gắp chân không và bộ gắp thích ứng dành cho các kiện hàng hỗn hợp
Một robot cộng tác xếp hàng lên pallet sử dụng công cụ hút chân không có kích thước phù hợp với thùng, và nhiều ô làm việc chuyển đổi giữa các kích thước thùng thông qua công thức mẫu. Một robot cộng tác xếp hàng lên pallet đọc chiều cao thùng dựa trên công thức để tránh các khe hở gây nghiêng chồng hàng; khi mã SKU thay đổi, người vận hành chọn công thức tương ứng và cánh tay tự xây dựng lại bản đồ lớp xếp, do đó các đợt sản xuất hỗn hợp không cần thay đổi thiết lập lại độ bám. Tiêu chuẩn ANSI B155.1 quy định về an toàn máy móc đóng gói và yêu cầu các thiết bị bảo vệ và cơ cấu dừng phải phù hợp với chế độ hoạt động hiện tại của ô làm việc.
Lựa chọn, kiểm tra và bảo trì máy xếp hàng lên pallet
Cách khớp tải trọng và mẫu xếp với mã SKU
Kích thước cánh tay phải được xác định dựa trên trọng lượng lớn nhất của kiện hàng nhân với số lớp, chứ không phải trọng lượng nhỏ nhất, và cần xác nhận tầm với bao phủ toàn bộ diện tích mặt pallet. Một robot pallet hóa hợp tác cần duy trì dự trữ khả năng hoạt động ở vị trí vươn tối đa để đảm bảo độ chính xác khi đặt kiện hàng xuống khi chiều cao chồng pallet tăng lên. Hãy yêu cầu nhà cung cấp kiểm tra thực tế trọng lượng thực tế của kiện hàng và chiều cao thực tế của băng chuyền, bởi sự chênh lệch ở hai thông số này sẽ khiến cánh tay dừng hoặc sai thời điểm gắp trong dây chuyền vận hành liên tục. Một robot pallet hóa hợp tác cũng cần để lại khoảng trống phía trên để có thể xếp pallet cao hơn nếu mã hàng (SKU) sau này chuyển sang pallet hai lớp, vì việc thay đổi mẫu xếp đột xuất không nên dẫn đến việc phải thay thế cánh tay mới.
Khởi tạo và Bảo dưỡng Hàng ngày
Khi đưa vào vận hành, hãy xác minh cài đặt tốc độ và khoảng cách tách biệt hợp tác dựa trên đánh giá rủi ro, đồng thời kiểm tra xem cánh tay có dừng ngay khi đẩy nhẹ hay không. Một máy xếp pallet dùng robot hợp tác cần kiểm tra bộ lọc chân không và các cốc hút mỗi ca làm việc, đồng thời kiểm tra hiệu chuẩn khớp nối và thiết bị cấp tấm trượt (slip-sheet presenter) hàng tháng. Ghi lại số lượng pallet đã xếp và luôn dự trữ sẵn các cốc hút dự phòng; trường hợp máy xếp pallet dùng robot hợp tác làm rơi một thùng giữa chừng khi đang xếp chồng thường là dấu hiệu của cốc hút có gioăng bị mòn chứ không phải do lỗi chương trình. Máy xếp pallet dùng robot hợp tác nên được kiểm tra mô-men xoắn tại bệ đỡ và độ căn chỉnh băng tải mỗi năm một lần, bởi vì chỉ một sai lệch nhỏ ở hai vị trí này cũng sẽ biểu hiện rõ ràng dưới dạng chồng pallet bị nghiêng — điều này xuất hiện từ rất lâu trước khi hệ thống hiển thị mã lỗi.
Các câu hỏi thường gặp
Máy xếp pallet dùng robot hợp tác thực hiện công việc gì?
Một robot cộng tác xếp pallet chọn các thùng từ băng chuyền và xếp chồng chúng lên pallet theo một mẫu cố định trong khi một người làm việc bên cạnh. Tay máy thực hiện công việc nâng nặng lặp đi lặp lại, nhờ đó nhân viên chỉ cần xử lý các tấm trượt, nhãn dán và màng bọc ở độ cao ngang hông. Cánh tay dừng ngay khi tiếp xúc, phù hợp với các dây chuyền thay đổi mã sản phẩm (SKU) thường xuyên thông qua các công thức đã lưu.
Robot cộng tác xếp pallet có an toàn hơn việc xếp thủ công không?
Robot cộng tác xếp pallet loại bỏ việc cúi người để nâng lặp đi lặp lại và nguy cơ bị kẹp — hai yếu tố chính gây chấn thương trên các dây chuyền làm thủ công; đồng thời, nó dừng ngay khi tiếp xúc theo tiêu chuẩn ISO/TS 15066. Người vận hành luôn đứng ngoài vùng rơi của tải. Công việc thủ công vẫn phù hợp với khối lượng rất thấp, nhưng robot cộng tác giúp giảm đáng kể áp lực cơ thể khi số lượng thùng tăng dần trong ca làm việc.
Các tiêu chuẩn nào áp dụng cho việc xếp pallet cộng tác?
ISO/TS 15066 quy định các giới hạn lực và tốc độ cho hoạt động cộng tác, ANSI B155.1 quy định về an toàn máy móc đóng gói, còn ANSI/RIA R15.06 kết hợp với ISO 10218 quy định về an toàn robot. OSHA 29 CFR 1910.176 bổ sung các quy tắc xử lý vật liệu, và NFPA 79 hướng dẫn thiết kế điện. Việc tuân thủ bắt đầu bằng một đánh giá rủi ro được lập thành văn bản cho ô tế bào.
Một cobot xếp palet cần tải trọng bao nhiêu?
Xác định tải trọng dựa trên khối lượng lớn nhất của kiện hàng nhân với số lớp khi tay robot vươn tối đa, đồng thời duy trì dự phòng khi chiều cao chồng lên tăng dần. Các dây chuyền có nhiều mã sản phẩm (mixed-SKU) yêu cầu công cụ hút chân không phù hợp với kiện hàng lớn nhất và một bộ thông số cấu hình (recipe) riêng cho mỗi kiểu sắp xếp. Việc kiểm tra thực tế với trọng lượng thật của kiện hàng sẽ xác nhận tay robot đã chọn trước khi ô tế bào được vận chuyển đến khu vực sản xuất.
Một robot cộng tác xếp palet có thể xử lý các kiện hàng khác nhau không?
Một robot cộng tác xếp palet chuyển đổi giữa các kích thước thùng nhờ công thức mẫu đã lưu, do đó các ca sản xuất hỗn hợp không cần thay đổi cơ cấu kẹp. Người vận hành chọn mã SKU và cánh tay tự xây dựng lại bản đồ lớp xếp. Độ cứng đồng nhất của thùng rất quan trọng, vì thùng carton mềm hoặc bị bóp méo sẽ làm mất độ kín chân không và khiến quá trình hút bị lệch thời điểm trên dây chuyền.
Bảo trì nào giúp palet hóa hoạt động liên tục?
Kiểm tra cốc hút chân không và bộ lọc mỗi ca, đồng thời làm sạch dị vật ngay từ sớm. Thực hiện kiểm tra hiệu chuẩn hàng tháng và xác minh bộ cấp tấm trượt (slip-sheet) cũng như khóa liên động băng tải. Ghi lại số lượng palet và luôn dự trữ sẵn cốc hút dự phòng. Một robot cộng tác xếp palet làm rơi thùng giữa lúc đang xếp thường cho thấy gioăng cốc hút đã mòn hoặc áp lực chân không trong đường ống đang suy giảm.