自動袋

Apr 25, 2023

スコット・ダールグレン氏、カロライナ・マテリアル・テクノロジーズ社長 | 2022 年 9 月 29 日

北米では、化学薬品、プラスチック、食品、その他多くのバルク材料固形物は、鉄道車両、トラック、FIBC (バルクバッグ、トートバッグ、ボックス)、および 50 ポンドの袋という 4 つの異なる形式で配送されます。 小規模生産者は通常、50 ポンドの袋から始めます。 ビジネスが成長するにつれて、フレコンを受け入れるようにアップグレードが行われ、次にトラック積載、そして最終的には鉄道車両が製品供給の好ましい選択肢となります。 これらの変更は、一般的に大量購入に伴いポンドあたりの価格が下がり、人件費も下がるために行われます。

今日の完全に自動化された袋を空にするシステムは、手動の袋ダンプや半自動スリッター機だけでなく、トラックや鉄道車両への供給にも有効な代替手段を提供します。 しかし、トラックの方が低コストで製品を配送できるのに、なぜ「袋に戻りたい」と思うのでしょうか?

まず、完全に自動化されたシステムは、今日のサプライ チェーンの問題に対する真のバックアップ ソリューションを提供します。 袋のパレットを受け入れて生産レベルを維持できるシステムを持つことは、多くの生産者にとって不可欠です。

第 2 に、完全に自動化されたロボット中心の袋を空にするシステムにより、サプライ チェーン内での競争が激化し、パートタイム オペレーターが 1 人だけ必要なだけで、ポンドあたりの原材料価格 (世界市場供給量) が大幅に節約されます。

袋を扱う場合、ほとんどの生産者は手動のフィルター付き袋ダンプステーションを利用します。 少数の割合が半自動オプションに移行しました。 過去 10 年間で、ロボットによる完全自動システムが利用できるようになりました。 ソリューションの選択肢は次のとおりです。

1. 手動カットおよびダンプバッグダンプステーション。 これは、現在北米市場で使用されている最も一般的なデザインです。

2.半自動。 自動切断システムを手動でロードする

3.完全に自動化されたシステム。 自動化された持ち上げ、切断、および空にすることによる機械のパレットへのフルロード

オペレーターはこれらの袋を手動で取り扱う必要があります。 袋はパレットから (通常は手動で持ち上げて) 取り出され、フィルター付きまたはフィルターなしのステーションに置かれます。 次に、袋は手動でナイフで切断され、向きを変え、持ち上げられ、（オペレータが傾いている場合には）振られ、空になった袋は通常、ステーションの外のゴミ箱に捨てられます。 オプションで、一体型のバッグ圧縮機を提供することもできます。

利点:

短所

製品損失のコスト – 収量

オペレーター (または 2 人または 3 人) を再利用または排除すると、さらなる節約が可能になります。一方、ロボットを導入すると、病欠、疲労、仕事の不満は過去の問題になります。

このシステムは通常、より高い使用容量に対処するために実装されます。 これらのユニットでは、オペレーターがパレットから袋を手動で取り外し、各袋をベルトコンベアなどに置き、自動切断および排出システムに袋を入れる必要があります。 切断システムは作業者を切断刃から保護し、汚染を最小限に抑え、排出時の粉塵の制御に役立ちます。 各袋を空にするために、さまざまな切断システムや袋を空にするシステムが利用されていますが、一般的には、袋から製品を選別するために回転ドラムが利用されます。 切断システムは 1 枚から 3 枚のブレードまであり、3 枚刃のユニットの方が製品歩留まりが高くなります。 収率はシステムに応じて 97 ～ 99.5% の範囲です。

利点

短所

製品損失のコスト – 収量

2 つの自動化テクノロジーが存在します。 1 つ目は、袋のパレット全体を回転する切断ドラムに投入します。 巨大なブレンダーに似たこの機械は、袋を破壊して内容物を放出し、必然的に袋の破片が原材料に混ざることになります。 速度によって解決される問題はすべて、細断された廃棄物から目的の材料を濾過しなければならないという新しい問題に置き換えられます。

「タンブリング」法を使用し、混合物をふるいのような穴の開いた円筒に押し付けて力を加えて回転させます。 穴の一部は袋の破片や材料によって塞がれ、袋の小さな破片が他の穴から漏れ出て、ふるいにかけられた製品を汚染します。 購入した製品の廃棄は平均約 2% であるため、この完全自動プロセスはコストがかかります。 処理速度を上げると、その損失が 3 ～ 4% 増加します。 さらに、前述の理由により、メンテナンスのコストは中程度に高くなります。

焦点となる 2 番目のテクノロジーはロボット中心のもので、2004 年にヨーロッパ市場に導入されました。このシステムは、オペレーターの怪我を最小限に抑えるか排除することを目的としたプラスチック工場での根本原因分析演習から生まれました。 全自動ロボット システムの開発では、安全性、効率性、汚染の削減、人件費が重視されました。 このシステムの製品損失は 0.01% 未満です。

システム設計は一体型ロボットを中心としており、オペレーターが袋を持ち上げたり、置いたり、切ったり、空にしたりする必要性を完全に排除します。

産業用ロボットは、たとえば、中身が詰まった袋を積み重ねることにより、現代の製造施設を変革し、怪我や保険請求、離職率の高さにつながることが多い、骨の折れる反復作業を排除しました。 北米では、大辞任以来、この種の仕事に就くのは非常に難しくなり、チームメイトをこの役割に引き留めるのはほぼ不可能になりました。

この自動化システムにはロボットが組み込まれており、空の袋をピッキング、切断、排出、圧縮する繰り返しサイクルが行われます。 ロボットなので稼働率はほぼ100%です。 これらのシステムは、99.99% の排出効率で、最大約 1,300 袋/時間 (32.5 トン/時間) まで、任意の量の袋を降ろすことができます。

精密 SS フックは、袋の数、パレット上の配置、方向に関係なく、袋の最上列を「ピック」します。 1 つのバッグを 8 ～ 12 個のフックで捕捉できるデザインです。 フックは通常、開けられた穴を塞ぐように設計されており、それによって各袋を持ち上げたり移動したりするときに袋から製品が漏れるのを防ぎます。 袋は、排出ホッパーの上にある一連の電動切断ブレードを横切って走行します。 これらのブレードは、袋が先端を横切るときに正確な高さで作動し、可能な限りきれいな切断を保証します。 各バッグには、向きに応じて 3 ～ 6 個のカットが施されます。

製品の純度は、非常に鋭利な硬化された電動ナイフと、ホッパー排出口にスクリーンを設置することによって維持されます。

袋を切断した後、袋を一連のロッドの上に置き、各袋のスリットに合わせて激しく振動させます。 これらのバッグを振盪システム上に 15 ～ 30 秒間放置すると、99.99% の排出効率が得られます。

空の袋は正方形の収集ホッパーに排出され、そこで「x」サイクルごとに圧縮され、1,500 ～ 2,000 個の空の袋を圧縮できます。 これらの圧縮袋はお客様が挿入したパレット上に落ち、いっぱいになるとフォーク トラックで取り出されます。

あるいは、より大容量のユニットを使用する場合は、自動ベーラーを使用することもできます。 このベーラーは、排出されたバッグを入口ホッパーを通ってベーラーに引き込み、圧縮して梱包します。 梱包された袋は水平に排出され、パレタイズされます。

製品は一体型ホッパーを介して空気圧または機械システムを介してサイロなどの下流プロセスに排出されます。 あるいは、製品を FIBC にロードすることもできます。

すべてのユニットで、システムを操作するには 1 人のパートタイム オペレーターが必要です。 この作業では、パレットをいっぱいに積み込み、空のパレットのスタックを取り出し、圧縮された袋を取り出す必要があります。

利点

短所

製品損失のコスト – 収量

現在のロボット中心の完全自動袋降ろしシステムは、他の袋裁断システムだけでなく、トラックや鉄道車両の資材調達にも実行可能なソリューションを提供します。 これらのシステムの効率性と信頼性のおかげで、生産者は現在、現在の生産レベルを維持または増加しながら、多くのバルク材料を世界中で供給できるようになり、収益性の向上につながります。 今日の市場で競争力を維持するには、世界的な市場へのアクセスと自動化が必要です。 50 ポンドの袋を確実に降ろすソリューションにより、多くの製品を国内のトラックや鉄道での供給よりも低コストで海外から調達できるようになりました。 同時に、この装置を利用することで地元のサプライヤーとの連携を強化することができ、収益性の向上につながります。

スコット・ダールグレン氏は、ロボット中心の袋降ろしシステムの発明者であるアヤル・ロボティクス社のレイバーセーブの北米販売代理店であるカロライナ・マテリアル・テクノロジーズの社長です。 Dahlgren には、35 年以上のバルクマテリアルハンドリングの経験があります。 詳細については、800-299-4994 に電話するか、www.cmtnc.com にアクセスしてください。

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