Pallet per magazzino automatico: freccia, tolleranze e peso
In breveLa freccia ammessa la fissa il costruttore dell'impianto: come riferimento, la norma americana ANSI MH1 indica 12,7 mm per i sistemi automatici, contro il 2% della luce (20 mm su 1 m) della prova su rack ISO 8611. Il pallet deve anche avere misure costanti e passare il controllo sagoma a ogni ingresso: la plastica in genere mantiene misure ripetibili, ma sui correnti della scaffalatura portapallet (rack) serve un modello con slitte e barre in acciaio.
Se stai progettando un magazzino automatico, il pallet fa parte dell'impianto. Trasloelevatore, shuttle e rulliere sono costruiti attorno a una sagoma e a una freccia precise. Un pallet che esce da quei limiti si ferma al controllo d'ingresso, o peggio si incastra in quota [3][11].
La scelta si gioca su due fronti. Il primo è la rigidità: la plastica è meno rigida del legno, quindi sui correnti servono slitte e barre in acciaio [5]. Il secondo è il peso: la tara di un pallet si moltiplica per migliaia di posizioni.
Le 6 domande prima di scegliere
Fai queste domande al fornitore dell'impianto prima di chiedere un'offerta per i pallet.
| Domanda | Perché conta | Cosa chiedere per iscritto |
|---|---|---|
| Chi muove il pallet? | Trasloelevatore, shuttle, rulliere e catenarie toccano il pallet in punti diversi | Schema degli appoggi in ogni stazione |
| Su cosa appoggia in cella? | Correnti, mensole o guide laterali cambiano la luce libera | Luce tra gli appoggi in mm |
| Quanta freccia ammette? | Lo shuttle passa sotto il pallet con pochi millimetri di gioco [5] | Freccia massima al carico nominale |
| Che sagoma accetta? | Il controllo all'ingresso scarta misure e sporgenze fuori limite [11] | Tolleranze su lunghezza, larghezza, altezza e sporgenza del carico |
| Che peso lordo regge il posto? | Il pallet è parte del carico della cella e della macchina | Peso lordo massimo, pallet compreso |
| In che ambiente lavora? | Freddo, sprinkler, tracciabilità cambiano materiale e modello [18][19] | Temperatura minima e massima, classe antincendio, codici |
Tolleranze e controllo sagoma
Ogni magazzino automatico ha all'ingresso una stazione di controllo. Misura altezza, sporgenze anteriore, posteriore e laterali, centratura del carico e peso. I pallet fuori limite vanno in una baia di scarto prima di entrare nell'impianto [11]. Altri sistemi controllano anche il pallet vuoto: misure, tavole imbarcate, blocchetti danneggiati, chiodi sporgenti [12].
Quanto deve essere preciso il pallet? La ANSI MH1 americana, nella parte 10 dedicata ai pallet per sistemi automatici, ammette su lunghezza e larghezza da +3,2 a −6,4 mm e sull'altezza da +3,2 a −8,3 mm [1][2]. La specifica europea dei pallet chimici CP chiede ±3 mm su lunghezza e larghezza, da −2 a +5 mm sull'altezza e massimo 10 mm di differenza tra le diagonali [8].
Un pallet in legno nasce in tolleranza e ne esce con l'uso: tavole che si rompono, chiodi che si sollevano, umidità. Un pallet in plastica stampato non ha chiodi né tavole da sostituire, e ogni pezzo esce dallo stesso stampo. È il motivo per cui molti integratori lo preferiscono [3]. Non abbiamo trovato una tolleranza standard pubblica per i pallet in plastica: chiedila al produttore e confrontala con quella dell'impianto.
Sulle forche e sulle rulliere conta anche l'attrito. In una presentazione sulla ANSI MH1 il coefficiente di attrito statico minimo indicato è 0,15; il legno sta intorno a 0,45, la plastica intorno a 0,30 [2]. Se il carico è liscio o il trasloelevatore accelera forte, valuta un pallet con inserti antiscivolo: i valori sono nella guida al fissaggio del carico.
Freccia e rigidità sul rack
In cella, su una scaffalatura portapallet (rack), il pallet è sospeso tra due correnti: in mezzo non c'è un ripiano che lo sostiene. La freccia è l'abbassamento del piano tra i due appoggi. In un magazzino tradizionale conta per la sicurezza. In un magazzino automatico conta anche per la macchina: se il pallet si abbassa troppo, lo shuttle non riesce a infilarsi sotto il carico, e le forche del trasloelevatore toccano il piano [5].
| Riferimento | Limite di freccia | Su 1 m di luce |
|---|---|---|
| ISO 8611, prova su rack | 2% della luce [6] | 20 mm |
| ASTM D1185, prova su rack | 1,9% della luce [5] | 19 mm |
| ANSI MH1 parte 10, sistemi automatici | 0,50 pollici al carico sicuro [2] | 12,7 mm fissi |
| Specifica CP1 (legno, 1000×1200) | 12 mm [8] | 12 mm |
Il limite per l'automazione è più stretto di circa un terzo rispetto alla prova generica su rack. La maggior parte degli shuttle lavora con circa mezzo pollice di gioco, ed è da lì che viene il numero [3][4]. Chiedere una freccia ancora più bassa, per esempio 6 mm, fa salire il prezzo: secondo un produttore di pallet spesso non serve [4].
Perché la plastica ha bisogno dell'acciaio
I pallet in plastica raramente si rompono: il loro limite di portata è la freccia [5]. La plastica cede anche nel tempo, sotto carico costante (creep), e per questo la ISO 8611 prevede prove di creep di 24 o 48 ore [6]. In un magazzino automatico il pallet può stare fermo in cella per mesi.
La ISO 8611-3 definisce il carico massimo di lavoro per una condizione precisa di carico e di appoggio, rack compreso. La freccia sotto quel carico non può superare il limite fissato dalle parti 1 e 2 della norma [7]. Tradotto: la portata su rack di una scheda vale solo per l'appoggio, la luce e la direzione provati. Anche in cella le slitte vanno a 90° rispetto ai correnti, se l'integratore non prevede altro.
Le barre in acciaio dentro il piano o le slitte riducono la freccia e alzano la portata sui correnti. In un pesante a slitte la portata su rack passa da 1.000 a 1.400 kg [14], in un 1200×800 a 3 slitte da circa 1.000 a circa 1.750 kg [15]. In cambio il pallet pesa di più. I dettagli su portata su rack, orientamento e drive-in sono nella guida al pallet in plastica per scaffalatura.
Anche la scaffalatura ha le sue tolleranze. Nei magazzini serviti da trasloelevatori le classi FEM 9.831 fissano, per esempio, i livelli dei correnti entro ±5 mm e la freccia dei correnti a L/300 o 10 mm nella classe più stretta [9]. La norma europea su tolleranze, deformazioni e giochi delle scaffalature è la EN 15620 [10]. Il gioco tra pallet e struttura lo calcola chi progetta l'impianto, partendo dalle misure del pallet che gli dai.
Il peso moltiplicato per migliaia
In un magazzino da 10.000 posizioni la tara dei pallet entra nel calcolo delle strutture.
| Pallet 1200×800 | Peso unitario | Tara su 10.000 posti |
|---|---|---|
| Legno | di norma 10–20 kg circa | 100–200 t |
| Plastica pesante con acciaio | 18–25 kg [14][15] | 180–250 t |
| PP69 proposto da ROLL, 3 barre in acciaio | 16 kg [16] | 160 t |
| Plastica media scaffalabile | 14–15,3 kg [13] | 140–153 t |
| Plastica leggera inseribile | 5,2–8,2 kg [13] | 52–82 t, ma non adatta ai correnti |
Calcolo: peso unitario per 10.000. Il peso del legno cambia con essenza, umidità e costruzione: è un dato tipico, non di scheda. Un pallet in plastica per i correnti pesa quanto il legno o di più; il vantaggio sta nella tara costante e nelle misure ripetibili. Il leggero è in tabella solo come termine di paragone, perché non dichiara una portata su rack [13].
Dove pesa la tara:
- Scaffalatura e fondazioni: il posto pallet si calcola sul peso lordo, pallet compreso. In un magazzino autoportante la scaffalatura regge anche tetto e pareti, e il calcolo segue la FEM 10.2.02 [9].
- Trasloelevatore: la portata della macchina include il pallet. Con un carico netto di 1.000 kg, 9 kg di tara in meno sono lo 0,9% del lordo: possono decidere se resti dentro una classe di portata.
- Energia: qui il guadagno è piccolo. Stima nostra: sollevare 9 kg in più per 20 m richiede 9 × 9,81 × 20 ≈ 1,8 kJ. Con 3.000 movimenti al giorno, il ritmo di un impianto da 13.000 posti descritto da un costruttore di carrelli [17], fanno circa 1,5 kWh al giorno, senza attriti né recupero in frenata.
Un pallet in plastica ha anche un peso costante. Il legno no: la specifica CP ricorda che il legno fresco supera il 30% di umidità [8]. Se il controllo sagoma pesa il carico [11], un pallet sempre uguale rende il controllo più affidabile.
Trasportatori a rulli e catene: il verso delle slitte
Sulle rulliere il pallet deve appoggiare su più rulli alla volta. Le tavole inferiori o le slitte vanno messe perpendicolari ai rulli, cioè nel verso di avanzamento [4]. Una tavola che copre appena due rulli fa vibrare il carico; una che ne copre sette scorre stabile [3]. Se le slitte sono parallele ai rulli, il pallet può dondolare e i cartoni scivolano verso l'esterno [4].
Per questo un pallet per magazzino automatico ha quasi sempre slitte continue sotto, tre o cinque, oppure una base a perimetro chiuso. Un fondo che copre lunghezza e larghezza permette di trasportare il pallet in entrambe le direzioni [4]. I piedi isolati degli inseribili sulle rulliere non vanno.
Catenarie e tavole di trasferimento a 90° hanno regole loro: le catene corrono sotto le slitte in un verso preciso. Fatti dare dall'integratore il disegno delle stazioni e controlla il verso del pallet in ognuna.
Freddo, fuoco, RFID
Celle frigorifere automatiche
Al freddo conta il materiale. L'HDPE lavora fino a circa −45 °C, il PP fino a circa −23 °C [18]. Sotto quei limiti in genere il produttore non dichiara prestazioni, e in un impianto automatico un pallet che cede in quota ferma la corsia. Vedi la guida ai pallet per celle frigo.
Antincendio
La scheda tecnica DS 8-24 di un assicuratore industriale tratta i pallet in plastica non certificati FM Approved come plastica non espansa, con protezione sprinkler più severa; quelli certificati si proteggono come il legno [19]. In un magazzino alto questo pesa sul progetto antincendio: parlane con l'assicuratore prima di scegliere il pallet. Classi e prove sono nella guida ai pallet in plastica antincendio.
RFID
Nei pallet in plastica il transponder si può inglobare nel materiale, dove resta protetto da sporco e urti. Si legge senza vista diretta e si riscrive [20]. In un magazzino automatico serve a tracciare il pallet vuoto e a ritirare quelli che hanno fatto troppi cicli. Tecnologie e costi sono nella guida ai pallet RFID.
Capitolato pallet per il fornitore dell'impianto
Manda questa lista all'integratore del magazzino automatico e fattela restituire compilata. Poi confrontala con la scheda del pallet.
- Tipo di pallet ammesso: misure nominali, 2 o 4 vie, slitte o perimetro, verso di ingresso.
- Tolleranze su lunghezza, larghezza, altezza e diagonali, in mm.
- Sporgenza massima del carico per lato e altezza massima dell'unità di carico.
- Peso lordo massimo per posto pallet e per ciclo del trasloelevatore.
- Appoggio in cella: correnti, mensole o guide; luce libera in mm; verso del pallet.
- Freccia massima ammessa sotto carico, sull'appoggio del punto 5, e per quanto tempo.
- Spazio libero sotto il pallet per forche o shuttle.
- Rulliere e catenarie: passo dei rulli, posizione delle catene, verso delle slitte in ogni stazione.
- Coefficiente di attrito minimo richiesto tra pallet e forche, o tra pallet e carico.
- Temperatura di esercizio, minima e massima.
- Classe antincendio richiesta dal progetto sprinkler.
- Identificazione: codice a barre, RFID, posizione dell'etichetta.
- Criteri di scarto del pallet usato: quando un pallet va tolto dal giro.
La procedura completa per scegliere un pallet in plastica, anche fuori dall'automazione, è nella guida come scegliere un pallet in plastica.
Il pallet piano che ROLL propone per i correnti
Tra i pallet piani che ROLL propone, quello pensato per la scaffalatura portapallet è il PP69: 800×1200, 16 kg, slitte chiuse piatte, tre barre in acciaio, 4 vie, 1.200 kg su rack e 5.000 kg statici distribuiti secondo la scheda del produttore [16]. Sta nel mezzo tra il medio senza acciaio e il pesante da 25 kg. Prima di adottarlo in un impianto automatico, confronta la sua scheda con il capitolato qui sopra: freccia, tolleranze e verso delle slitte li deve approvare chi costruisce il magazzino.
I tre pallet piani proposti da ROLL
ROLL non vende pallet in plastica generici. Tra i pallet piani propone solo questi tre, ognuno per un uso preciso.
Domande frequenti
Quanto può flettere un pallet in un magazzino automatico?
La norma americana ANSI MH1, nella parte dedicata ai pallet per sistemi automatici, fissa una freccia massima di 0,50 pollici, cioè 12,7 mm, al carico sicuro. È più severa della prova generica su rack della ISO 8611, che ammette il 2% della luce (20 mm su 1 metro). Il valore che vale per il tuo impianto lo fissa il costruttore del trasloelevatore o dello shuttle.
Perché nei magazzini automatici si usano pallet in plastica?
Nei magazzini automatici si usano pallet in plastica perché le stazioni di controllo all'ingresso scartano i pallet con misure fuori tolleranza, tavole rotte o imbarcate, blocchetti danneggiati e chiodi sporgenti. Un pallet in plastica stampato non ha chiodi né tavole, e le misure restano ripetibili nel tempo. In cambio è meno rigido del legno: sui correnti serve un modello con slitte e rinforzi in acciaio.
Un pallet in plastica leggero va bene per il magazzino automatico?
Di solito no. Gli inseribili leggeri da 4-9 kg in genere non dichiarano una portata su rack e flettono troppo tra i correnti, dove il pallet è sospeso. Per un magazzino a trasloelevatore con appoggio su correnti serve un pallet scaffalabile con slitte, spesso rinforzato con barre in acciaio, che pesa 14-25 kg e porta 800-1.400 kg su rack secondo le schede, fino a circa 1.750 kg con l'acciaio nei modelli più robusti.
Quanto pesa la tara dei pallet su un magazzino da 10.000 posti?
Con pallet in legno da 10-20 kg la sola tara su 10.000 posti è di 100-200 tonnellate; con pallet in plastica pesanti con acciaio, da 18-25 kg, sale a 180-250 tonnellate. Un pallet rinforzato da 16 kg come il PP69 proposto da ROLL arriva a 160 tonnellate. La portata del posto pallet e del trasloelevatore si calcola sempre sul peso lordo, pallet compreso.
Il pallet più leggero fa risparmiare energia al trasloelevatore?
Il risparmio di energia è piccolo. Sollevare 9 kg in meno per 20 metri vale circa 1,8 kJ per ciclo: su 3.000 movimenti al giorno fa circa 1,5 kWh, senza contare attriti e recupero di energia. Il pallet leggero conviene soprattutto per il carico sulle strutture e per la classe di portata della macchina.
Come vanno orientate le slitte del pallet sulla rulliera?
Le slitte, o le tavole inferiori, devono correre nella direzione di avanzamento, cioè perpendicolari ai rulli, in modo da appoggiare su più rulli alla volta. Se sono parallele ai rulli il pallet può cadere tra due rulli, oscillare e far scivolare il carico. Sulle catenarie e sulle tavole di trasferimento a 90° il verso giusto lo stabilisce l'integratore.
Cosa devo chiedere al fornitore del magazzino automatico sul pallet?
Chiedi per iscritto la freccia massima ammessa e su quale appoggio, le tolleranze dimensionali e la sporgenza del carico accettate dal controllo sagoma, il peso lordo massimo per posto, il verso del pallet su rulliere e catenarie e i limiti di temperatura. Poi confronta questi valori con la scheda del pallet che vuoi usare.
Fonti
- MHI: ANSI MH1-2016 Pallets, Slip Sheets, and Other Bases for Unit Loads (anteprima)
- R. Rupert (Millwood / MHI), Pallet Performance in Automated Storage Systems, ProMat 2017
- Reusable Packaging News: Pallets, an integral component of automated material handling systems
- PalletOne: How can you optimize pallet selection for automation?
- R. Rupert (Virginia Tech, Center for Unit Load Design), Keys to understanding pallet performance, Pallet Enterprise 2011
- Virginia Tech, Center for Unit Load Design: Load carrying capacity of pallets (white paper)
- ISO 8611-3:2011 Pallets for materials handling: Flat pallets: Part 3: Maximum working loads (anteprima)
- VCI / APME: Specifiche delle pallet chimiche CP1-CP9 (edizione 2021)
- Stow: High-bay racking (classi FEM 9.831, calcolo FEM 10.2.02)
- BSI: EN 15620 Steel static storage systems: Tolerances, deformations and clearances
- IKI: Pallet load profile check (controllo sagoma)
- Tecno Ferrari: Sistemi di controllo pallet
- Schoeller Allibert: Catalogo generale internazionale (schede pallet)
- Craemer: Pallet industriale CR3 / CR3-5 (scheda prodotto)
- Craemer: Euro pallet TC1 (scheda prodotto)
- ROLL PP69, pallet in plastica rinforzato 800×1200 (scheda)
- Jungheinrich: Automated logistics solution features innovative contour control (2017)
- ORBIS Corporation: Temperature ranges for plastic products
- FM Global: Data Sheet 8-24 Idle Pallet Storage
- Materialfluss: Pallet personalizzati Cabka-IPS con transponder RFID
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