เจาะลึก..หุ่นยนต์จัดเรียงสินค้าบนพาเลทอัตโนมัติทํางานกันอย่างไร

หุ่นยนต์จัดเรียงสินค้าบนพาเลทอัตโนมัติ หรือ Robotic Palletizer เป็นอุปกรณ์ที่ช่วยในการจัดเรียงสินค้าลงบนพาเลทโดยอัตโนมัติ ควบคุมการทำงานด้วยระบบคอมพิวเตอร์ และมีแขนกลในการหยิบจับ ซึ่งจะทำงานร่วมกับ Vision Systems เพื่อให้สามารถหยิบจับและยกสินค้าออกจากสายพานที่เคลื่อนที่ตลอดเวลาได้อย่างแม่นยำ และวางเรียงลงบนพาเลทหรือสลิปชีท 

Robotic Palletizer มีส่วนประกอบหลักคือแขนกลและมือจับ โดยทั่วไปจะได้รับการออกแบบให้หยิบสินค้าตามความต้องการเฉพาะตามการใช้งาน 

แขนกลมีหลายประเภทได้แก่ 

• หุ่นยนต์คาร์ทีเซียน (Cartesian) มักจะใช้งานในงานที่ไม่เน้นความเร็ว สินค้าที่ยกมีน้ำหนักและขนาดที่ต่อนข้างคงที่ เป็นทางเลือกที่ประหยัดสำหรับสายการผลิตเดียว 
• หุ่นยนต์สการ่า (Scara หรือ Selective Compliant Articulated Robot Arm) มักจะใช้ในสายการผลิตที่เร็วกว่า 
• หุ่นยนต์แบบแขนประกบ (Articulating Arm) เป็นหุ่นยนต์ที่นิยมใช้งานกันมากที่สุด เพราะเร็วและคล่องตัวที่สุด ทำงานได้หลากหลาย

ส่วนมือจับ (End-of-Arm Tool หรือ EoAT หรือบางทีเรียกว่า End Effector หรือ Gripper) ถือเป็นหัวใจสำคัญในการลงระบบการจัดเรียงสินค้าบนพาเลทอัตโนมัติ โดย EoAT นั้นอาจมาในรูปแบบต่างเช่น

• แบบสูญญากาศ (Vacuum Style) เหมาะสำหรับหยิบสินค้าจากด้านบน หลักๆมีหัว 2 แบบคือ แบบ Full Surface Pad กับแบบถ้วยดูด แบบ Full Surface Pad ใช้งานได้กว้างกว่า ขณะที่แบบถ้วยจะสำหรับงานเฉพาะทางมากกว่า
• แบบหนีบข้าง (Clamp Style) ใช้งานได้อเนกประสงค์ สามารถยกสินค้าได้หลากหลาย โดยการหนีบด้านข้าง
• แบบผสม โดยมีทั้งแบบดูดพร้อมทั้งหนีบไปด้วย หรือแบบดูดพร้อมทั้งช้อนไปด้วย
• แบบช้อนใต้อย่างเดียว

Robotic Palletizer สามารถจัดวางสินค้าหลายรูปทรง ขนาด น้ำหนัก และวัสดุในสายการผลิตเดียวกันที่มีปริมาณมากลงบนพาเลท นอกจากงานจัดเรียงสินค้าลงบนพาเลทแล้ว หุ่นยนต์ยังสามารถหยิบสินค้าออกจากพาเลทด้วย และยังสามารถโปรแกรมให้ทำงานร่วมกับเครื่องพันพาเลท และอุปกรณ์เพื่อความปลอดภัยต่างๆ เช่น รั้วกั้น และม่านเรืองแสง รวมทั้งสามารถออกแบบระบบให้ทำงานได้หลากหลาย เช่น 

• การจำแนกประเภท โดยสามารถจำแนกประเภทชิ้นส่วนต่างๆที่วิ่งผ่านกล้อง หรือวัดขนาดของกล่องที่เข้ามา
• การแพ็ค สามารถมองเห็นสินค้าที่กำลังวิ่งมาบนสายพานและย้ายสินค้าไปยังบรรจุภัณฑ์ สามารถหยิบพาเลทแล้ววางบนสายพาน สามารถย้ายกล่องหรือถุงออกจากพาเลทเพื่อติดฉลาก รวมทั้งสามารถจัดวางบรรจุภัณฑ์ให้อยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการแพ็ค และซีลปิดฝากล่อง
• การตรวจสอบและควบคุมคุณภาพ โดยสามารถย้ายกล่องหรือถุงออกจากพาเลทเพื่อการตรวจสอบคุณภาพ และยังสามารถตรวจสอบด้วยสายตาและนำสินค้าที่มีตำหนิออกจากสายพานที่กำลังวิ่งอยู่ได้ 
• การประกอบ สามารถหยิบชิ้นส่วนจากสายพานที่กำลังวิ่งอยู่ และประกอบชิ้นส่วนเหล่านั้นลงไปบนชิ้นงาน

Robotic Palletizer มีการใช้งานอย่างกว้างขวางในหลากหลายอุตสาหกรรม คลังสินค้า และศูนย์กระจายสินค้า โดยได้รับความนิยมสูงขึ้นในศูนย์กระจายสินค้าโดยเฉพาะขนาดกลางและเล็ก เพราะสามารถใช้งานได้ในพื้นที่จำกัด และถึงแม้ว่าเงินลงทุนเบื้องต้นจะสูง แต่หลายองค์กรพบว่าการคืนทุนรวดเร็วมาก เพราะช่วยลดระยะเวลาการวางสินค้าลงพาเลท คล่องตัว ยืดหยุ่น สามารถจัดเรียงสินค้าซ้อนกันได้หลากหลายรูปทรง ขนาด น้ำหนัก และวัสดุ ไม่ว่าจะเป็นกล่องกระดาษ ลังพลาสติก เหล็ก หรืออะลูมิเนียม สามารถรองรับสินค้าน้ำหนักมากในปริมาณที่สูง ทำงานด้วยความรวดเร็ว แม่นยำ จึงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน และความปลอดภัย ได้คุณภาพที่สม่ำเสมอ ลดระยะเวลาจากกระบวนการทำงานด้วยแรงงานคนได้อย่างมหาศาล ลดค่าใช้จ่ายด้านแรงงาน ลดปัญหาการขาดแคลนแรงงาน ลดความผิดพลาดและการปนเปื้อนที่เกิดจากคน