Pick & Place Cobots: coboty pakujące. Czym są roboty pick and place i jak działają w pakowaniu (EoL i nie tylko)
Roboty pick & place to roboty (często współpracujące), których podstawowym zadaniem jest pobranie obiektu z jednego miejsca i odłożenie go w inne – w sposób powtarzalny, szybki i kontrolowany. W pakowaniu oznacza to najczęściej: podawanie produktów, układanie w opakowaniach zbiorczych, kompletację, sortowanie, odkładanie przekładek, kitting, etykietowanie, a w EoL również obsługę kartonów i paletyzację.
W praktyce pick & place to nie „jeden ruch”. To mikro-proces złożony z: detekcji obiektu → dojazdu → chwytu → kontroli chwytu → transportu → precyzyjnego pozycjonowania → zwolnienia → potwierdzenia i powrotu do cyklu. Właśnie dlatego w pick & place często największą różnicę robi nie samo ramię robota, tylko narzędzie chwytające, sposób podania produktu i kontrola jakości chwytu.
Dlaczego pick & place jest „królem” automatyzacji w pakowaniu?
Pakowanie (zwłaszcza końcówka linii) to świat:
- dużej liczby powtórzeń,
- wielu SKU i częstych przezbrojeń,
- presji na ergonomię (powtarzalne ruchy, dźwiganie),
- potrzeby stałej jakości ułożenia produktów.
Coboty są często wybierane do takich zadań, bo ułatwiają automatyzację obsługi materiałów, pakowania i paletyzacji, zdejmując z ludzi monotonne ruchy i ciężką pracę, a jednocześnie pozwalają szybciej reagować na sezonowe piki lub skrócone cykle życia produktów.
Zastosowania pick & place cobotów w liniach pakowania końcowego (EoL)
1) Case packing: wkładanie produktów do kartonów zbiorczych
Najbardziej klasyczny scenariusz w EoL:
- produkt jedzie przenośnikiem,
- robot pobiera pojedyncze sztuki lub multipack,
- układa je w kartonie według wzoru (warstwy/układ),
- opcjonalnie dokłada przekładkę, ulotkę, próbkę, insert.
Korzyści:
- powtarzalne ułożenie = mniej uszkodzeń w transporcie,
- stabilny takt i mniej błędów kompletacji,
- ergonomia (mniej ręcznego „wkładania do kartonu”).
Najczęstsze pułapki: zbyt śliska folia/etykieta, zmienny odstęp produktów, brak „okna czasowego” na pobranie (problem z podaniem).
2) „Top loading” / „side loading” – różne kierunki pakowania
W zależności od geometrii produktu i kartonu robot może:
- ładować od góry,
- ładować z boku,
- wkładać produkt pod kątem, aby ominąć elementy kartonu.
Tu kluczowe są:
- geometria chwytaka,
- kontrola orientacji produktu,
- prowadzenie produktu (np. prowadnice, kieszenie, gniazda).
3) Obsługa kartonów i elementów opakowania
Pick & place w EoL to nie tylko produkt. Cobot może:
- podawać przekładki,
- odkładać/wkładać wkładki,
- podawać tacki, denka, elementy dystansowe,
- zasilać stanowiska w elementy pakowania.
To często daje duży efekt, bo takie „drobne” czynności potrafią blokować wydajność całego EoL.
4) Sortowanie i rozdział strumienia (routing)
Robot może rozdzielać produkty na:
- różne kartony,
- różne linie,
- strefę OK/NOK (np. po inspekcji).
W EoL to przydatne, gdy masz:
- mieszankę SKU na jednej linii,
- różne konfiguracje zestawów,
- wymagania jakościowe (odrzuty).
5) Pick & place jako „most” do paletyzacji
W wielu wdrożeniach pick & place naturalnie przechodzi w układanie warstw i paletyzację (to też jest sekwencja pick & place). Materiały aplikacyjne podkreślają, że zadania pick & place obejmują m.in. wypełnianie kartonów gotowymi produktami oraz układanie na paletach.
Inne zastosowania pick & place w pakowaniu (poza EoL)
1) Kitting i kompletacja zestawów
Robot pobiera elementy z pojemników/gniazd i układa zestawy:
- „zestaw startowy”,
- komplet akcesoriów do produktu,
- próbki / gratisy.
To szczególnie opłacalne przy:
- dużej liczbie wariantów,
- wysokim koszcie błędu kompletacji,
- sezonowych pikach.
2) Etykietowanie i aplikacja elementów
W zależności od procesu robot może:
- podawać produkt do aplikatora,
- pozycjonować produkt pod etykietą,
- odkładać produkt po aplikacji.
3) Bin picking (pobieranie z pojemników)
To trudniejsza klasa pick & place: obiekty w pojemniku są ułożone losowo.
Wymaga zwykle:
- wizji (3D/2D),
- planowania chwytu,
- strategii antykolizyjnej.
W materiałach producenta pojawia się ten obszar jako rozwijany kierunek automatyzacji pobierania z pojemników.
Co decyduje o sukcesie pick & place? 7 kluczowych obszarów
1) Podanie produktu (infeed) – stabilność to podstawa
Robot nie „lubi” chaosu. Najlepsze pick & place to takie, gdzie:
- produkt ma stałą pozycję (gniazda, kieszenie),
- odstępy są przewidywalne (separacja na przenośniku),
- jest prosty sygnał gotowości pobrania.
2) Chwytak (EOAT) – najważniejszy element aplikacji
W pakowaniu dominują:
- chwytaki podciśnieniowe (kartony, folie, płaskie powierzchnie),
- chwytaki mechaniczne (pewniejszy chwyt, trudne powierzchnie),
- rozwiązania wymienne (szybka zmiana narzędzia dla różnych SKU).
3) Payload (ładunek) i dynamika ruchu
W pick & place liczy się nie tylko masa produktu, ale też:
- masa chwytaka,
- momenty bezwładności,
- przyspieszenia i hamowania,
- stabilność chwytu w ruchu.
4) Program pick & place i zarządzanie „payload”
W dokumentacji programowej pick & place akcentuje się praktykę: ustawienie domyślnego payloadu i jego aktualizację po zamknięciu chwytaka oraz po zwolnieniu obiektu – to wpływa na stabilność ruchu i precyzję.
5) Wizyjne „prowadzenie” chwytu
Wizja jest potrzebna, gdy:
- produkt ma tolerancje pozycjonowania,
- występują rotacje,
- pobierasz z tacki/gniazda o zmiennym układzie,
- pracujesz z losowym ułożeniem.
6) Czas cyklu (cycle time)
Pick & place jest często „wyścigiem o sekundy”: dojazd + chwyt + transport + odłożenie.
Dlatego:
- upraszczaj trajektorie,
- skracaj dystanse,
- stabilizuj podanie,
- ogranicz „czekanie” na produkt.
7) Bezpieczeństwo: aplikacja jest ważniejsza niż sam robot
W zastosowaniach współpracujących bezpieczeństwo zależy od całej aplikacji: narzędzia, detalu, przeszkód i innych maszyn. Wymagana jest udokumentowana ocena ryzyka – integrator powinien posługiwać się m.in. ISO 12100 i ISO 10218-2, a ISO/TS 15066 może dawać dodatkowe wskazówki dla aplikacji współpracujących.
Gdzie pick & place cobot ma najlepszy ROI w pakowaniu?
Najczęściej tam, gdzie masz:
- dużo powtarzalnych ruchów dłoni i nadgarstków,
- kosztowne błędy kompletacji,
- sezonowe skoki wolumenu,
- brak ludzi do prostych prac,
- potrzebę elastycznego przezbrojenia między SKU.
Szybka checklista wdrożenia pick & place w pakowaniu
- Opisz produkt: wymiary, masa, powierzchnia chwytu, wrażliwość.
- Ustal takt: szt./min, zmienność SKU, okno pobrania.
- Zaprojektuj podanie: separacja, orientacja, tolerancje.
- Dobierz chwytak i testuj „najgorszy przypadek” (ślisko, kurz, wilgoć).
- Zaplanuj kontrolę chwytu (czujnik podciśnienia/siły/pozycji).
- Zrób ocenę ryzyka i projekt bezpieczeństwa całego stanowiska.
- Ustal KPI: wydajność, błędy, OEE, przestoje, uszkodzenia produktu.
Podsumowanie
Pick & place coboty to najbardziej uniwersalna forma automatyzacji w pakowaniu: od kompletacji i kittingu, przez wkładanie produktów do kartonów, aż po operacje EoL i układanie na paletach. Kluczem do sukcesu jest stabilne podanie produktu, dobrze dobrany chwytak, kontrola chwytu, sensowny czas cyklu oraz poprawnie przeprowadzona ocena ryzyka dla całej aplikacji.
Meta
Tytuł meta: Pick & Place Cobots – roboty pick and place w pakowaniu i EoL: zastosowania, wdrożenie, bezpieczeństwo
Opis meta: Czym są roboty pick & place (coboty) i jak automatyzują pakowanie? Zastosowania w EoL: case packing, sortowanie, kompletacja, kitting, bin picking. Kluczowe elementy: chwytak, podanie produktu, czas cyklu i ocena ryzyka.
Słowa kluczowe: pick and place, roboty pick&place, coboty, robot współpracujący, automatyzacja pakowania, EoL, case packing, kitting, bin picking, chwytak próżniowy, ocena ryzyka ISO 12100
Szybki kontakt z naszymi specjalistami
Zadzwoń
607 315 317
kontakt@packtech.pl