Wg Wikipedii: manipulacyjny robot przemysłowy jest automatycznie sterowaną, programowalną, wielozadaniową maszyną manipulacyjną o wielu stopniach swobody, posiadającą właściwości manipulacyjne lub lokomocyjne, stacjonarną lub mobilną, dla ważnych zastosowań przemysłowych. Programowalność jest kluczową cechą robotów, odróżniającą je od mechanicznych manipulatorów. Oznacza, że zaprogramowane ruchy lub funkcje pomocnicze robota mogą być zmienianie bez zmiany struktury mechanicznej lub układu sterowania.

Pierwszym robotem przemysłowym był Unimate ważący 1,8 tony robot od 1961 roku „zatrudniony” w firmie General Motors w Trenton (USA) przy obsłudze wysokociśnieniowej maszyny odlewniczej. Jego zadaniem było umieszczanie ważących kilkanaście kilogramów aluminiowych części samochodowych w pojemnikach w których się chłodziły. Dzięki zainstalowaniu robota tej ciężkiej pracy nie musieli już wykonywać pracownicy pracujący na trzech zmianach. Po 10 latach i przepracowaniu 100 tys. godzin został oddany do Instytut Smithsona.

Wg raportu IFR czyli Międzynarodowej Federacji Robotyki w 2013 roku zostało sprzedanych około 179 000 robotów przemysłowych. To o 12% więcej niż w 2012 roku.

Teoria wymienia kilkanaście rodzajów robotów sklasyfikowanych pod różnymi parametrami, m.in. na podstawie własności geometrycznych, budowy jednostki kinematycznej czy ze względu na obszar zastosowań. W naszej działalności zajmujemy się robotami przemysłowymi. Do tej grupy zaliczamy roboty spawalnicze, malarskie, montażowe, do przenoszenia ładunków i paletyzacji, do obróbki materiałów, laboratoryjne oraz do pracy z ma- teriałami niebezpiecznymi.

Stosowane w naszej firmie roboty przemysłowe to te, dzięki którym możemy przenosić ciężkie ładunki, np. 50 kg worki, układać je na paletach (lub z nich zdejmować) oraz roboty wykorzystywane do aplikacji pick&place. Roboty przegubowe mają udźwig od 7 do 1200 kg. Roboty delta stosowane w aplikacjach typu pick&place maja udźwig od 1 do 12 kg. Roboty do paletyzowania mają udźwig od 50 do 700 kg. Ważnym parametrem jest także maksymalny zasięg pracy jaki mogą osiągnąć roboty. Dla małych robotów typu delta zasięgi wynoszą od 420 do 1350 mm, natomiast robot paletyzujący potrafi sięgnąć na odległość nawet ponad 3,5 m.

Robot to maszyna. Choć ma 99% niezawodności w swojej pracy, biorąc pod uwagę wykonywanie zadanych mu prac na podstawie wprowadzonych i zweryfikowanych podczas prób parametrów, zawsze należy mieć na uwadze bezpieczeństwo pracowników przebywających w strefie jego stanowiska. Z tego względu każdy robot instalowany w linii produkcyjnej w zakładzie jest odgrodzony od pracowników poprzez wygrodzenia, najczęściej wykonane z siatki metalowej. Obsługa nie może znaleźć się w strefie wygrodzonej podczas pracy robota. Jakiekolwiek wkroczenie (nagłe wejście) obsługi w strefę wygrodzoną podczas pracy robota spowoduje jego natychmiastowe zatrzymanie (STOP awaryjny).

System zrobotyzowany spełnia założenia normy PN-EN ISO 10218-2.

Obwód bezpieczeństwa spełnia założenia normy PN-EN ISO 13849-1.

W 2015 roku firma Fanuc Robotics zaprezentowała jedynego na świecie robota współpracującego z człowiekiem, którego dopuszczalne obciążenie to 35 kg. Wyposażony w czujniki siły i „ubrany” w miękką, gumową skórę robot CR-35iA nie wymaga żadnych dodatkowych urządzeń zabezpieczających, kiedy pracuje obok ludzi. Operatorzy mogą kierować nim, uczyć go wykonywania zadań lub po prostu odepchnąć jeśli w danej chwili przeszkadza w wykonaniu jakiejś czynności. Możliwość współpracy z człowiekiem bez instalowania siatki zabezpieczającej została potwierdzona certyfikatem bezpieczeństwa TÜV ISO 10218-1:2011, kategoria 3, PL=d.

Zdecydowanie najwięcej korzyści z wdrożenia zrobotyzowanej paletyzacji osiągają przedsiębiorstwa, gdzie wymagana jest jednoczesna paletyzacja produktów z kilku linii produkcyjnych na oddzielnych jednostkach paletowych. Firma Wikpol posiada wiele wdrożonych aplikacji, gdzie jeden robot obsługuje kilka linii pakujących, a rekordzista potrafi nawet prowadzić jednoczesną paletyzację z piętnastu linii pakujących na piętnastu stanowiskach paletyzacji błyskawicznie przemieszczając się pomiędzy nimi.

Inną dziedziną paletyzacji, gdzie elastyczne zrobotyzowane rozwiązania znajdują zastosowanie to paletyzacja różnych opakowań/produktów na wspólną jednostkę paletową – tzw. paletyzacja na żądanie zgodnie z za- mówieniem klienta. Zalety pakowania i paletyzacji z wykorzystaniem robota przemysłowego docenią również te przedsiębiorstwa, które dysponują znacznie ograniczoną przestrzenią możliwą do przeznaczenia na pakowanie czy paletyzację. Robot potrafi pracować na bardzo ograniczonej przestrzeni, często jeszcze zręcznie omijając słupy konstrukcyjne hali czy też skłonić się w razie potrzeby i z prędkością 130° na sekundę prześlizgnąć się na milimetry pod wystającą akurat w tym miejscu belką stropową. Niezwykle istotnym czynnikiem decydującym o wyborze robota do prowadzenia procesu paletyzacji jest elastyczność tego typu rozwiązań. W przypadku linii zrobotyzowanych zmiana parametrów opakowania (gabaryt, waga, kształt) nie pociąga za sobą kosztownych zmian w konstrukcji urządzenia, uniemożliwiając często później powrót do poprzednich parametrów paletyzowanego produktu. Linie zrobotyzowane wyposażone w odpowiednio zaprojektowane głowice manipulacyjne są w stanie paletyzować produkty o różnych parametrach bez konieczności każdorazowego wprowadzania zmian w kon- strukcjach urządzeń.

Firma Wikpol posiada zrealizowane linie, gdzie klient może prowadzić paletyzację dla ponad setki produktów o róż- nych gabarytach, masach i wzorach ułożenia na palecie bez konieczności wprowadzania jakichkolwiek zmian w układzie poza wybraniem z panela operatorskiego typu aktualnie paletyzowanego produktu.

Rozważając zakup linii do paletyzacji należy przede wszystkim nie tylko dokładnie przeanalizować obecny proces i potrzeby z tym związane ale również, a może nawet przede wszystkim, należy patrzeć bardziej perspektywicznie. Jakie wymagania powinna spełnić linia paletyzacji za rok, dwa może nawet pięć ? Jaką powinna mieć wydajność? Jakie produkty będą paletyzowane ? Czy mam pewność, że za rok rynek nie wymusi zmiany sposobu pakowania produktu, a tym samym sposobu jego paletyzacji? Jaką dysponuję przestrzenią w której mogę zainstalować linię? Jaką ilość pracowników będę mógł dzięki temu przesunąć do pracy na innych stanowiskach? Pytań jest wiele i zaw- sze, gdy rozmawiamy z klientem wiele z nich stawiamy celowo pomagając mu tym samym wybrać najlepsze dla niego rozwiązanie.

Specjalizujemy się w doborze najbardziej optymalnego dla klienta rozwiązania. Opierając się na naszym prawie 25-cio letnim doświadczeniu proponujemy pewne i sprawdzone wcześniej rozwiązania, przeprowadzając nie tylko wirtualne symulacje pracy zrobotyzowanego stanowiska w programie Roboguide, ale również wiele realnych prób i testów na produkcie klienta w naszym laboratorium badawczo-rozwojowym.

  • obniżenie kosztów produkcji,
  • ogromna dokładność w wykonywaniu zadanej pracy uzyskana dzięki perfekcyjnej powtarzalności i precyzji ruchów robota,
  • wysoka wydajność aplikacji dzięki dużej szybkości procesu,
  • możliwość łatwego i szybkiego dostosowania do nowego profilu produkcyjnego (elastyczność rozwiązania),
  • podniesienie jakości produktu po wyeliminowaniu pomyłek, które pojawiają się w pracy wykonywanej ręcznie,
  • optymalne wykorzystanie przestrzeni - robot potrafi pracować na bardzo ograniczonej przestrzeni, często jeszcze zręcznie omijając słupy konstrukcyjne hali czy belki stropowe,
  • zastąpienie człowieka w ciężkich warunkach pracy – pracodawca jest w stanie przesunąć pracowników do mniej niebezpiecznej czy lżejszej pracy,
  • możliwość przenoszenia z dużą prędkością dużych ciężarów,
  • niezawodność (dzięki wyeliminowaniu potencjalnie awaryjnych elementów),
  • prestiż wynikający ze zrobotyzowania procesu produkcji.

Obecnie na rynku dostępne są dwa główne typy urządzeń przeznaczonych do paletyzacji: urządzenia dedykowane pracujące w oparciu o szereg współpracujących ze sobą napędów tzw. paletyzery (płytowe, portalowe itp.) oraz roboty przemysłowe z dedykowaną do tego procesu linią robotów paletyzujących. Paletyzery to tradycyjne urządzenia dotychczas stosowane, których konstrukcja zazwyczaj jest dedykowana wyłącznie do paletyzacji jednego typu opakowań. Są zazwyczaj statycznie zamontowane w miejscu układania towarów na palecie, bez możliwości adaptacji do zmienionego produktu, jego wielkości, kształtu czy ciężaru. Drugi typ to rozwiązania, gdzie głównym elementem wykonawczym jest robot przemysłowy wyposażony w głowicę manipulacyjną. Konstrukcja i oprogramowanie robota zostały zoptymalizowane pod kątem procesu paletyzacji. Odpowiednio zaprojektowana głowica manipulacyjna jest w stanie paletyzować produkty różnego rodzaju oraz kształtu w tym samym czasie, bądź zostać zaadaptowana do tego typu pracy w przypadku zmiany rodzaju paletyzowanego produktu w późniejszym czasie.

Porównując oba rozwiązania nie trudno dostrzec techniczną przewagę linii zrobotyzowanych nad tradycyjnymi na wielu płaszczyznach, co w połączeniu ze znaczącym obniżeniem cen robotów powoduje, że dzisiaj przedsiębiorstwa chętniej sięgają po rozwiązania oparte o roboty przemysłowe niż tradycyjne paletyzery.

Wybór techniki chwytania: podciśnieniowo, magnetycznie czy mechanicznie zależy od rodzaju produktu, jego wielkości, sposobu zapakowania i ogólnych warunków panujących w zakładzie produkcyjnym. Materiał z jakiego wykonany jest element oraz sposób jego opakowania są najważniejszymi cechami warunkującymi sposób uchwytu. Już podczas pierwszych rozmów z klientem wstępnie określamy sposób, w jaki produkowany towar może być chwycony.

Przy wyborze techniki chwytania bierzemy pod uwagę sposób trzymania przedmiotu, aby nie ulegał przemieszczeniom w czasie przenoszenia, rozmiary chwytaka, rodzaj i kształt elementów trzymających, siłę uchwytu oraz rodzaj napędu. Często wielkość przestrzeni roboczej i sposób układania ładunku wymusza konkretne rozwiązanie dla manipulatora. Wybierając chwytak podciśnieniowy musimy wziąć pod uwagę zapylenie występujące przy produkcji oraz zachowanie układu w przypadku spadku ciśnienia powietrza lub zaniku zasilania elektrycznego generatorów podciśnienia – w takich sytuacjach chwytak podciśnieniowy upuści przenoszony ładunek, co może spowodować jego zniszczenie lub zagrożenie dla ludzi.

W chwytakach mechanicznych występuje wymuszone oddziaływanie na pobierany przedmiot. Jeśli jest on zbyt delikatny, może zostać uszkodzony. Najczęściej chwytaki mechaniczne stosowane są przy przenoszeniu dużych i ciężkich elementów, jak np. duże opakowania kartonowe (zbiorcze), worki papierowe i foliowe o wadze np. 25 kg, ofoliowane opakowania zbiorcze (np. cukru).

W przypadku kiedy przenoszone ładunki muszą być ustawiane obok siebie bez szczelin, wsuwane do otworów o wy- miarach zbliżonych do ich gabarytów lub z takich otworów wyjmowane wybieramy chwyt podciśnieniowy. Możliwość zastosowania takiego chwytaka jest warunkowana właściwościami powierzchni ładunku (najczęściej górnej), za którą chcemy chwytać. Jeśli przenoszony element posiada skomplikowany kształt czy też nieregularną powierzchnię ta metoda staje się niemożliwa do zastosowania - nie uda się doszczelnić przyssawki i uzyskać wymaganej siły trzymającej. Inną przeszkodą w zastosowaniu chwytaka podciśnieniowego może być niewystarczająca wytrzymałość mechaniczna chwytanej powierzchni ładunku (np. klapy ciężkiego kartonu, które mogą się otworzyć podczas przenoszenia).

Pozostałe możliwości chwytania to np.:
- chwytaki elektromagnetyczne użyteczne przy przenoszeniu ładunków z materiałów ferromagnetycznych (np. arkusze blachy),
- chwytaki ściskające z boku opakowania sztywne (np. kartony) oraz chwytaki ściskające i podtrzymujące od spodu opakowania wiotkie lub delikatne (np. torebki papierowe).

Wszystkie roboty firmy Fanuc, które stosujemy w naszych realizacjach, posiadają wbudowany system wizyjny. To takie „oczy robota”, które mogą pracować w wymiarze 2D lub 3D.

Dzięki wgranemu oprogramowaniu, podłączeniu jedynie kamery i obiektywu, używając systemu wizyjnego robot jest w stanie zlokalizować detale niezależnie od ich rozmiaru, kształtu czy położenia, odczytać kody kreskowe i sor- tować detale na podstawie kolorów, wspierać proces elastycznego podawania części poruszających się na linii produkcyjnej, a także pobierać detale znajdujące się w koszu lub na palecie. Dzięki temu systemowi robot paletyzujący jest w stanie rozpoznać opakowanie, jego położenie, chwycić karton czy tez worek oraz tak poprawić jego orientację, żeby ułożyć go w prawidłowej pozycji na palecie.

Producenci oferujący rozwiązania z zakresu nowoczesnych technologii ponoszą olbrzymie koszty związane z ba- daniami i testami swoich produktów, więc początkowe ceny nowych produktów są dość wysokie.

Zdarza się, że część firm wycofuje się ze swoich planów inwestycyjnych, po otrzymaniu ostatecznej oferty od wykonawcy przedstawiającej dokładną wielkość kosztów jakie ją czekają w pierwszej fazie realizacji projektu. Jednakże, decydując się na takie inwestycje, należy patrzeć znacznie bardziej długofalowo: jak ten wydatek przełoży się na wydajność produkcji w dłuższym okresie czasu. Często okazuje się również, że inwestor zyskuje dodatkowe korzyści, których w ogóle nie oczekiwał podejmując decyzję o automatyzacji swojej produkcji.

Koszt zautomatyzowania czy zrobotyzowania produkcji zależy od wielu czynników, m.in. wielkości zakładu, profilu produkcji, zakładanej wydajności. Duże znaczenie ma również fakt, czy konieczna przy tym będzie integracja pracy wielu maszyn pracujących na danej linii produkcyjnej. Koszty takiego stanowiska są najwyższe.

Od projektu do efektu – takie hasło przyświeca prawdziwym profesjonalistom w branży.
Wikpol całość działań związanych z przedstawieniem oferty rozpoczyna od rozmowy z przedstawicielami inwestora i określenia potrzeb rozwojowych oraz możliwości inwestycyjnych przedsiębiorstwa. Mając powyższe informacje nasz firma może przedstawić ofertę zawierająca konkretne rozwiązanie oraz propozycję cenową. Do inwestora należy wybór najlepszego wg niego oferenta.

Proces przygotowania oferty w nasze firmie przebiega w 5 etapach:
Etap 1: Zebranie danych niezbędnych do sporządzenia oferty (rozmowy z klientem, wizja lokalna, omówienie możliwości).
Etap 2: Koncepcja i wstępny projekt techniczny (narada zespołu techniczno-handlowego, wypracowanie wstępnej koncepcji ze szczególnym uwzględnieniem norm bezpieczeństwa).
Etap 3: Symulacje i testy przyjętej koncepcji (symulacja pracy robota w aplikacji RoboGuide, testy na produkcie)
Etap 4: Przedstawienie oferty. Oferta składa się z części technicznej (opis działania linii, specyfikacja techniczna urządzeń, wymogi techniczne) oraz części handlowej (zestawienie cen, warunki płatności, gwarancji i serwisu).
Etap 5: Negocjacje, zamówienie/umowa.

Następnie proces realizacji zamówienia to 7 etapów:

  1. prace projektowe,
  2. wykonanie prototypu ( w przypadku głowic manipulacyjnych robotów),
  3. testy w laboratorium badawczo-rozwojowym,
  4. produkt finalny,
  5. prace montażowe,
  6. uruchomienie na obiekcie,
  7. szkolenie dla pracowników inwestora.

Niezwykle istotnym czynnikiem decydującym o wyborze robota do prowadzenia procesu paletyzacji jest elastyczność tego typu rozwiązania.

W przypadku linii zrobotyzowanych zmiana parametrów opakowania (gabaryt, waga, kształt) nie pociąga za sobą kosztownych zmian w konstrukcji urządzenia, uniemożliwiając często w późniejszym czasie powrót do poprzednich parametrów paletyzowanego produktu. Linie zrobotyzowane wyposażone w odpowiednio zaprojektowane głowice manipulacyjne są w stanie paletyzować produkty o różnych parametrach bez konieczności każdorazowego wprowadzania zmian w konstrukcjach urządzeń. Firma Wikpol posiada zrealizowane linie, gdzie klient może prowadzić paletyzację dla ponad setki produktów o różnych gabarytach, masach i wzorach ułożenia na palecie bez konieczności wprowadzania jakichkolwiek zmian w układzie poza wybraniem z panela operatorskiego typu aktualnie paletyzowanego produktu.

Zdecydowanie najwięcej korzyści z wdrożenia zrobotyzowanej paletyzacji osiągną przedsiębiorstwa (branże), gdzie wymagana jest jednoczesna paletyzacja produktów z kliku linii produkcyjnych na oddzielnych jednostkach paletowych.

Firma Wikpol posiada wiele wdrożonych aplikacji, gdzie jeden robot obsługuje kilka linii pakujących, a rekordzista potrafi nawet prowadzić jednoczesną paletyzację z piętnastu linii pakujących na piętnastu stanowiskach paletyzacji błyskawicznie przemieszczając się pomiędzy nimi. Inną dziedziną paletyzacji, gdzie elastyczne zrobotyzowane rozwiązania znajdują zastosowanie to paletyzacja różnych opakowań/produktów na wspólną jednostkę paletową – tzw. paletyzacja na żądanie zgodnie z zamówieniem klienta. Najwięcej tego typu rozwiązań znajduje zastosowanie w centrach logistycznych w których do jednego odbiorcy pakowane są palety z różnymi produktami.

W przypadku takich rozwiązań najważniejsze jest dobranie odpowiedniego typu robota przemysłowego (długość ramienia z chwytakiem, maksymalny udźwig, odpowiednia szybkość pracy) oraz zaprojektowanie głowicy manipulacyjnej w taki sposób, aby mogła chwytać różnego rodzaju produkty.

Rozwiązania proponowane przez polskie firmy w żaden sposób nie odbiegają od jakości i pomysłowości rozwiązań proponowanych w innych krajach Europy.

Firma Wikpol posiada wszelkie niezbędne zasoby, aby zaprojektować, wykonać, zainstalować i przekazać do eksploatacji nawet najbardziej skomplikowaną i rozbudowaną zrobotyzowaną linię paletyzacji praktycznie dla każdego typu paletyzowanego produktu. Potwierdzeniem tego jest fakt, że jako jedyna firma w Polsce posiadamy certyfikat Partnera Systemowego w dziedzinie zrobotyzowanego pakowania i paletyzacji przyznany nam przez światowego lidera w produkcji robotów przemysłowych i sterowań dla maszyn CNC firmę FANUC Robotics.

Posiadamy doskonale wyposażone własne laboratorium badawczo-rozwojowe oraz centrum wytwórcze głowic manipulacyjnych głównie dla procesów pakowania i paletyzacji. Doskonalimy nasze produkty stosując najnowsze światowe osiągnięcia technologii materiałowej zwłaszcza w kierunku obniżania masy głowic przy zachowaniu pozostałych parametrów wytrzymałościowych. Współpracujemy w tym zakresie również z uczelniami technicznymi w tym Politechniką Lubelską.

Na wykonawcę zrobotyzowanej linii pakowania i paletyzacji warto wybrać firmę, która posiada doświadczenie w au- tomatyzacji produkcji. Robotyzację uznaje się za kolejny, wyższy stopień automatyzacji.

Przewaga konkurencyjna Wikpol wynika przede wszystkim ze zdobywanego od ponad 20 lat działalności firmy doświadczenia w automatyzacji i robotyzacji. Długoletnia współpraca ze światowym liderem w produkcji robotów przemysłowych i sterowań dla maszyn CNC – FANUC Robotics zaowocowała przyznaniem nam, jako jedynej firmie w Polsce, certyfikatu Partnera Systemowego FANUC Robotics w zakresie zrobotyzowanego pakowania i pale- tyzacji. Nasza firma posiada kilkadziesiąt zrealizowanych projektów w kraju i zagranicą (m. in. Ukraina, Mołdawia, Chiny). Nie możemy zapomnieć również o tym, jak istotna jest wysoko wykwalifikowana kadra specjalistów z bran- ży mechatroniki. Dbanie o rozwój pracowników oraz o stałe podnoszenie przez nich kwalifikacji sprawia, że firma oferuje systemy technologicznie innowacyjne, podążając za trendami panującymi na rynku automatyzacji i ro- botyzacji produkcji.

Wikpol posiada wszelkie niezbędne zasoby, aby zaprojektować, wykonać, zainstalować i przekazać do eksploatacji nawet najbardziej skomplikowaną i rozbudowaną zrobotyzowaną linię paletyzacji praktycznie dla każdego typu paletyzowanego produktu. Posiadamy doskonale wyposażone własne laboratorium badawczo-rozwojowe oraz centrum wytwórcze głowic manipulacyjnych głównie dla procesów pakowania i paletyzacji. Doskonalimy nasze produkty stosując najnowsze światowe osiągnięcia technologii materiałowej zwłaszcza w kierunku obniżania masy głowic przy zachowaniu pozostałych parametrów wytrzymałościowych. Współpracujemy w tym zakresie również z uczelniami technicznymi w tym Politechniką Lubelską.

Misja Wikpol polega na dostarczaniu Klientom optymalnych rozwiązań z zakresu robotyki i automatyki w dziedzinie pakowania i paletyzacji. Nasi klienci mogą więc mieć pewność, że zaproponowane przez nas rozwiązanie będzie najbardziej optymalnym ze względu na zadanie do którego realizacji zostało wykonane.