Video robota pro paletizaci malých spotřebičů

Paletizace kompozitních materiálů pro malé spotřebiče: Jeden robot, dvě linky a manipulace s paletami

Balicí linky pro malé spotřebiče často vyrábějí mnoho skladových položek (SKU) s různými velikostmi kartonů, hmotnostmi a prioritami přepravy. Rýžovarné konvice, varné konvice, indukční vařiče a další krabicové produkty mohou sdílet stejný skladový tok, ale vyžadují různé stohovací vzory a nastavení úchopů. Video níže ukazuje inženýrský koncept kombinované paletizační stanice: jeden robot pokrývá dvě dopravníkové linky a paletovací stanici a poté pomocí plánovací logiky rozhoduje, zda bude paletizovat příchozí kartony nebo manipulovat s prázdnými paletami.

V tradičním provedení může každá linka obdržet svého vlastního paletizačního robota, zatímco jiný operátor umisťuje prázdné palety. To funguje u vysokorychlostních linek s jedním produktem, ale u pomalejších linek s malými spotřebiči to může vést k plýtvání časem robota. Kompozitní uspořádání může být efektivnější, když jsou nečinná okna robota plánována do buňky. Související možnosti aplikace robotů naleznete v publikaci EVSINT. paletizační robot kategorie.

Tok procesů stanice a základní zařízení

Typická stanice pro paletizaci kompozitních materiálů pro malé spotřebiče se řídí tímto postupem: víceřádkový přísun kartonů, potvrzení modelu nebo velikosti produktu, výběr vzoru palet, vyzvednutí robotem, dynamická paletizace, výměna palet a vyložení k balení nebo přesunu do skladu. Stanice může používat ostrovní uspořádání, takže kolem jednoho pracovního prostoru robota jsou uspořádány dva nebo více vstupních dopravníků, pozic palet a bezpečnostních plotů.

Základní vybavení obvykle zahrnuje šestiosý paletizační robot, pojezdovou osu nebo prodlouženou základnu, pokud je požadavek na velký dosah, dopravníky na kartony, zásobník palet, nastavitelné nástroje na konci ramene, rozhraní pro rychlou výměnu, bezpečnostní PLC, potvrzení čárových kódů nebo vizuální kód a software pro šablony palet. Pro kompletní integraci do výrobní linky je k dispozici software EVSINT. systém automatizace procesů Schopnosti robota jsou relevantní, protože robotická buňka musí koordinovat činnost s balením před a zabalováním a tokem ve skladu.

3D rozpoznávání a klasifikace produktů

Pokud je variabilita SKU vysoká, stanice by se neměla spoléhat pouze na ručně vybrané pevné recepty. Systém 3D vidění nebo krok potvrzení čárového kódu dokáže identifikovat model produktu, velikost kartonu, orientaci a výšku ještě předtím, než robot karton odebere. 3D vidění se strukturovaným světlem je obzvláště užitečné, když mají kartony podobné barvy, ale různé rozměry.

Skutečné nasazení by mělo zohledňovat reflexní fólii, deformované kartony, zkosené polohy a smíšené šarže. Pokud systém vidění mine hranu nebo načte nesprávnou výšku, může se vzor palety stát nestabilním. Praktické nastavení kombinuje vidění, čárové kódy nebo data z předcházejících receptur a povolená toleranční okna, aby systém mohl odmítnout nejisté kartony předtím, než vstoupí do paletizačního cyklu.

Inteligentní generování zásobníků a stabilita

Algoritmus generování stohu určuje, zda je paleta prostorově efektivní a stabilní při přepravě. Vstupy zahrnují délku kartonu, šířku, výšku, hmotnost, velikost palety, povolený přesah, maximální výšku stohu, limity stlačení produktu a pravidla doručení zákazníkovi. Výstupy zahrnují vzor vrstev, souřadnice umístění, orientaci produktu a pořadí stohování.

Běžnou strategií je vyplňování vrstev a vzájemné umisťování. Každá vrstva nejprve vyplní rohy a hrany palety, poté další vrstva otočí nebo posune vzor pro zlepšení stability. U smíšené paletizace musí algoritmus také udržovat těžké produkty pod lehčími produkty a zabránit umisťování křehkých obalů pod koncentrované zatížení. Dosažitelnost robota by měla být zkontrolována po vygenerování vzoru palet, protože teoreticky hustý stoh může být pro chapadlo stále nemožné bezpečně umístit.

Plánování robotů pro dvě linky a jednu paletovou stanici

Hodnota tohoto uspořádání spočívá v plánování. Robot nečeká pouze u jednoho dopravníku. Sleduje vyrovnávací paměti linky, stav palet a aktuální stav dokončení palet a poté vybírá další úkol podle pravidel priority. Pokud obě vstupní linky mají připravené kartony, paletizuje podle priority objednávky nebo tlaku vyrovnávací paměti. Pokud je jedna linka nečinná a paletovací stanice potřebuje novou paletu, robot může přepnout na manipulaci s paletami.

Dobrá strategie řízení zabraňuje nestabilnímu přepínání. PLC nebo řídicí jednotka buňky by měly definovat prioritu fronty, minimální prahové hodnoty vyrovnávací paměti, časování výměny palet a akce pro obnovení provozu při zastavení jedné z předřazených linek. Zde je inženýrská práce důležitější než rychlost robota. Špatné plánování může způsobit, že se jeden robot bude chovat jako úzké hrdlo; dobře navržené plánování může způsobit, že jeden robot bude pokrývat více pozic s pomalým cyklem se stabilním využitím.

Dynamická paletizace a adaptace chapadel

Robot sleduje souřadnice generované softwarem pro tvorbu šablon palet a aktualizuje trasy na základě aktuálního stavu palety. Dynamická paletizace vyžaduje kontroly kolizí se stávajícím stohem, okraji palet, ploty, dopravníky a nástroji na konci ramene. Plynulé zrychlení je důležité, protože kartony se spotřebiči se mohou deformovat nebo posunout, pokud se robot pohybuje příliš agresivně.

Chapadlo by mělo odpovídat požadavkům na manipulaci s produktem i paletami. V závislosti na pevnosti kartonu a hmotnosti palety lze použít nastavitelné boční upínací chapadla, vakuově asistovaná chapadla, vidlicová chapadla na palety nebo kombinované nástroje. Standardní rozhraní pro rychlou výměnu umožňuje robotu přepínat mezi nástroji pro manipulaci s kartony a paletami bez dlouhých manuálních prostojů. Pro širší rozsah pohybu a výběr užitečného zatížení nabízí robot EVSINT. průmyslové roboty podle osy Stránka může pomoci s porovnáním rodin šestiosých robotů.

Víceřádková konvergence a návrh vyrovnávací paměti

Více vstupních linek vytváří dvě rizika: kolize kartonů před jejich vyzvednutím robotem a nedostatek energie robota, když se jeden z předcházejících procesů pozastaví. Uspořádání dopravníku by mělo zahrnovat akumulační vyrovnávací paměti, řízení roztečí, vodicí lišty a senzory v každé zóně vyzvedávání. Pokud kartony dorazí příliš blízko sebe, robot nemusí mít stabilní okno pro vyzvednutí. Pokud jsou vyrovnávací paměti příliš malé, odchylky v předcházejícím procesu se mění v prostoje robota.

U továren na malé spotřebiče s častou změnou skladových položek (SKU) by měla vyrovnávací kapacita pokrývat alespoň jedno krátké přerušení provozu. Buňka by měla také poskytovat jasný přehled HMI o stavu vyrovnávací paměti každé linky, aktuální receptuře, pozici další palety a důvodu výjimky. Operátoři by měli být schopni reagovat na chybějící kartony, nesprávné SKU nebo zaseknutí palet bez nutnosti přepisovat logiku robota.

Časté úskalí před nasazením

Několik problémů lze snadno podcenit. Zaprvé, přesnost rozpoznávání obrazu může být nízká, pokud je knihovna modelů trénována s příliš malým počtem vzorků. Zadruhé, vzory palet mohou v softwaru vypadat dobře, ale po přepravě selhávají, protože nebyla testována pevnost kartonu a vzájemné propojení stohů. Zatřetí, rozsah nastavení chapadla může být po změně balení produktu nedostatečný. Začtvrté, konvergenční dopravníky mohou těsně před vyzvednutím změnit polohu kartonu, což vede k odchylce obrazu a nestabilnímu uchopení.

Před uvedením do výroby by měl projekt provést offline ověření paletových vzorů, kontroly dosahu robotů, testy síly uchopovače, testy komprese kartonů, validaci bezpečnostní zóny a zkušební výrobu se skutečnými variantami SKU. Pro související automatizaci manipulace s materiálem poskytuje EVSINT také manipulační robot reference aplikací.

Potřebujete podobný automatizační projekt nebo robotický systém? Pokud plánujete paletizaci malých spotřebičů, dvouřádkový robotický servis, manipulaci s paletami nebo flexibilní logistiku kartonů, kontaktujte EVST. Náš tým vám může pomoci s kontrolou procesů, výběrem robota, návrhem chapadel, plánováním rozvržení, návrhem bezpečnosti a integrací. E-mail sales@evsint.com nebo nás kontaktujte prostřednictvím Kontakt EVSINT.