3D видео с робот за автоматично зареждане на контейнери

Автоматично товарене на контейнери: 6-осен робот, 3D зрение и оптимизация на пространството

Товаренето на контейнери е логистична пречка за производителите за износ. Ръчното товарене често означава тежки картонени кутии, неравномерно подреждане, ниско използване на пространството и трудна работа вътре в контейнера. Видеото по-долу показва автоматична роботизирана система за товарене на контейнери, изградена около 3D визуално сканиране, интелигентни алгоритми за товарене и прецизно шестосно позициониране на робота.

Целта не е само по-бързо движение на робота. Истинската инженерна стойност е дали системата може да разбере действителните размери на картонените кутии, вътрешните размери на контейнера, ограниченията за подреждане и ограниченията на обхвата на робота, преди да постави всяка картонена кутия. За по-широки приложения за обработка вижте EVSINT. манипулиращ робот препратки.

Процесен поток на системата и основно оборудване

Типичната система за автоматично товарене на контейнери следва следния поток: подаване на картонени кутии, 3D визуално сканиране за размери, сортиране на буфери, товарене с робот и обработка на нестандартни количества. Системата често използва U-образно оформление, като контейнерът е разположен върху товарна платформа, а роботът работи от страната на платформата.

Основното оборудване включва шестосен индустриален робот, 3D лазерно сканираща система за зрение, композитен захващач с вакуумно засмукване и механично затягане, многолентови буферни конвейери за картонени опаковки, платформа за позициониране на контейнери и интелигентен софтуер за алгоритъм за товарене. Обхватът на робота трябва да покрива зоната на захващане на конвейера и най-дълбоката достижима позиция в контейнера, така че симулацията на обхвата е от значение преди избора на оборудване. EVSINT промишлени роботи по ос страницата може да помогне за сравняване на роботизирани структури за подобни автоматизирани клетки.

3D сканиране с 3D зрение и получаване на реални размери

Системата за 3D зрение е инсталирана над входния конвейер. Докато картонените опаковки преминават през зоната за сканиране, системата улавя данни от облак от точки и изчислява действителната дължина, ширина и височина. Това е по-полезно, отколкото да се разчита само на номиналните размери на картонените опаковки, тъй като реалните картонени опаковки могат да се издуват, да се вдлъбват или да се различават в зависимост от производствения толеранс.

За автоматично зареждане на контейнери, действителните размери са основата за по-добро използване на пространството. Ако алгоритъмът приеме номинални размери, роботът може да остави ненужни празнини или да се опита да постави картонени кутии, които вече не пасват. Силно деформираните картонени кутии трябва да бъдат маркирани като NG и отхвърлени преди зареждане, тъй като една нестабилна картонена кутия може да повлияе на цял слой стек.

Интелигентен алгоритъм за зареждане и планиране на пространството за смесени картонени опаковки

Алгоритъмът за товарене е инженерно приложение на триизмерното опаковане в контейнери. Входните данни включват вътрешни размери на контейнера, размери и тегло на кашоните, ограничения за подреждане, правила за тежки предмети под леките, ограничения за максимален брой слоеве и изисквания за стабилност. Изходните данни включват координати за поставяне, ориентация на кашона и последователност на товарене.

Алгоритъмът обикновено пълни от дъното на контейнера нагоре и от най-дълбоката позиция към вратата. Големите кашони се поставят близо до ръбовете, по-малките кашони запълват празнините, а слоевете се свързват, където е възможно. Зареждането на смесени кашони е един от най-силните случаи на приложение: когато се планират кашони с различни размери заедно, може да се намали празното пространство и да се подобрят разходите за превоз на пратка.

Зареждане на роботи и планиране на пътя

Роботът следва последователността на поставяне от алгоритъма за зареждане. Той взема кашони от буфера и поставя всеки кашон на зададените му координати и ориентация. Редът на зареждане трябва да следва принципите „отвътре навън“ и „отдолу нагоре“, така че роботното рамо да не се сблъсква с вече заредени кашони или рамката на вратата на контейнера.

Планирането на пътя трябва да вземе предвид геометрията на контейнера, размера на захващащото устройство, хлабината на картона и скоростта. Колкото по-дълбок е слоят, толкова по-сложна може да стане позата на робота. Някои местоположения, които изглеждат възможни в софтуера, може да са недостижими в реалната клетка, така че симулацията на достижимост за всички целеви зони е необходима по време на проектирането на проекта.

Позициониране на контейнера и адаптиране на спецификациите

Контейнерите пристигат с камион и се позиционират върху товарната платформа. Платформата може да се нуждае от хидравлично повдигане и нивелиране, за да се адаптира към различни височини на шасито и да поддържа нивото на пода на контейнера. Лазерните сензори за разстояние могат да сканират действителните вътрешни размери след позиционирането на контейнера, тъй като производствените допуски на контейнера или деформацията при транспортиране могат да променят използваемото пространство.

Системата трябва да поддържа често срещани типове контейнери, включително 20-футови, 40-футови, контейнери с висок кубичен обем и стандартни контейнери. Чрез HMI избор, платформата и алгоритъмът трябва автоматично да превключват референтните данни и размерите. За пълна интеграция на линията около конвейери, контролери и складови интерфейси, EVSINT... система за автоматизация на процеси възможностите са релевантни.

Обработка на нечетни количества и изключения

Когато количеството на поръчката е по-малко от пълен контейнер, системата трябва да превключи в режим на нечетно количество. В този режим стабилността на товаренето има приоритет пред максималното използване. Често срещани изключения включват размер на кашона извън допустимото отклонение, повреда на засмукването на робота, препятствия вътре в контейнера и повреда в планирането на пътя.

Една практична система се нуждае от бързо възстановяване. Интерфейсите за ръчна намеса, консервативните режими на пътя, логиката за отхвърляне на кашони и процедурите за рестартиране трябва да бъдат проектирани от самото начало. Ако изключенията изискват продължително ръчно отстраняване на грешки, системата за автоматизация може да загуби стойността си по време на пикови периоди на износ.

Често срещани клопки преди внедряване

Първият често срещан недостатък е оптимизирането само на използването, като същевременно се игнорира стабилността при транспортиране. Плътен товар, който се свива по време на транспортиране, не е успешен план за товарене. Вторият е игнорирането на действителното отклонение от размерите на картонените кутии. Размерите, измерени с визуално измерване, трябва да се използват като входни данни за алгоритъма. Третият е недостатъчната проверка на достъпността на робота, особено в близост до най-дълбоките и горните позиции на контейнерите. Четвъртият е слабото планиране на необичайни количества, което връща твърде много работа към ръчното товарене.

Нуждаете се от подобен проект за автоматизация или роботизирана система? Ако планирате роботизирано товарене на контейнери, обработка на картонени опаковки в склада, 3D планиране на пространството или автоматизация на експортната логистика, свържете се с EVST. Нашият екип може да ви помогне с прегледа на процесите, избора на робот, проектирането на захващащи устройства, планирането на оформлението, проектирането на безопасност и интеграцията. Имейл sales@evsint.com или се свържете с нас чрез Контакт на EVSINT.