Automatisk containerlæssningsrobot 3D-visionsvideo

Automatisk containerlæsning: 6-akset robot, 3D-vision og pladsoptimering

Containerlæsning er en logistikflaskehals for eksportproducenter. Manuel læsning betyder ofte tunge kartoner, ujævn stabling, lav pladsudnyttelse og vanskeligt arbejde inde i en container. Videoen nedenfor viser et automatisk containerlæsse-robotsystem bygget op omkring 3D-visionsscanning, intelligente læssealgoritmer og præcis seks-akset robotplacering.

Målet er ikke kun hurtigere robotbevægelse. Den virkelige tekniske værdi er, om systemet kan forstå faktiske kartonstørrelser, containernes indvendige dimensioner, stablingsbegrænsninger og robottens rækkeviddegrænser, før det placerer hver karton. For bredere håndteringsapplikationer, se EVSINTs håndteringsrobot referencer.

Systemprocesflow og kerneudstyr

Et typisk automatisk containerlæssesystem følger dette flow: kartonindføring, 3D-visionsscanning for dimensioner, buffersortering, robotlæsning og håndtering af ulige mængder. Systemet bruger ofte et U-formet layout, hvor containeren er placeret på en læsseplatform, og robotten arbejder fra platformsiden.

Kerneudstyret omfatter en seks-akset industrirobot, et 3D-laserscanningssystem, en kompositgriber med vakuumsugning og mekanisk fastspænding, flersporede kartonbuffertransportører, en platform til containerpositionering og intelligent læssealgoritmesoftware. Robottens rækkevidde skal dække transportbåndets opsamlingszone og den dybeste tilgængelige position inde i containeren, så rækkeviddesimulering er vigtig, før udstyr vælges. EVSINTs industrirobotter efter akse Siden kan hjælpe med at sammenligne robotstrukturer for lignende automatiseringsceller.

3D-visionsscanning og registrering af faktiske dimensioner

3D-visionssystemet er installeret over indføringstransportøren. Når kartonerne passerer gennem scanningszonen, registrerer systemet punktskydata og beregner den faktiske længde, bredde og højde. Dette er mere nyttigt end kun at stole på nominelle kartondimensioner, da rigtige kartoner kan bule, bule eller variere afhængigt af produktionstolerancen.

Ved automatisk containerlæsning er de faktiske dimensioner grundlaget for bedre pladsudnyttelse. Hvis algoritmen antager nominelle størrelser, kan robotten efterlade unødvendige mellemrum eller forsøge at placere kartoner, der ikke længere passer. Stærkt deformerede kartoner bør markeres som NG og kasseres før læsning, da én ustabil karton kan påvirke et helt staklag.

Intelligent læssealgoritme og planlægning af blandet kartonplads

Læssealgoritmen er en ingeniørmæssig anvendelse af tredimensionel kassepakning. Input omfatter beholderens indvendige dimensioner, kartonens dimensioner og vægt, stablingsbegrænsninger, regler for tungt under let, maksimale laggrænser og stabilitetskrav. Output omfatter placeringskoordinater, kartonens orientering og læssesekvens.

Algoritmen fylder normalt fra containerbunden og opad og fra den dybeste position mod døren. Store kartoner placeres nær kanterne, mindre kartoner udfylder huller, og lagene sammenlåses, hvor det er muligt. Blandet læsning af kartoner er et af de stærkeste anvendelsesscenarier: Når forskellige kartonstørrelser planlægges sammen, kan tomrumspladsen reduceres, og fragtomkostningerne pr. forsendelse kan forbedres.

Robotlæsning og ruteplanlægning

Robotten følger placeringssekvensen fra læssealgoritmen. Den plukker kartoner fra bufferen og placerer hver karton ved dens tildelte koordinat og retning. Læsserækkefølgen skal følge principperne om indefra og ud og nedefra og op, så robotarmen ikke kolliderer med allerede læssede kartoner eller containerens dørkarm.

Stiplanlægning skal tage højde for containergeometri, griberstørrelse, kartonafstand og hastighed. Jo dybere laget er, desto mere kompleks kan robottens position blive. Nogle steder, der ser mulige ud i software, kan være utilgængelige i den virkelige celle, så tilgængelighedssimulering for alle målzoner er nødvendig under projektdesignet.

Containerpositionering og specifikationstilpasning

Containere ankommer med lastbil og placeres på læsseplatformen. Platformen kan have brug for hydrauliske løfte- og nivelleringsfunktioner for at tilpasse sig forskellige chassishøjder og holde containergulvet i vater. Laserafstandssensorer kan scanne de faktiske indvendige dimensioner, efter containeren er placeret, da containerproduktionstolerancer eller transportdeformation kan ændre det anvendelige rum.

Systemet skal understøtte almindelige containertyper, herunder 20-fods, 40-fods, high-cube og standardcontainere. Gennem HMI-valg skal platformen og algoritmen automatisk skifte referencer og dimensioner. For fuld linjeintegration omkring transportbånd, styringer og lagergrænseflader er EVSINTs... procesautomatiseringssystem evner er relevante.

Håndtering af ulige mængder og undtagelser

Når ordremængden er mindre end en fuld container, skal systemet skifte til en ulige mængde-tilstand. I denne tilstand prioriteres laststabilitet over maksimal udnyttelse. Almindelige undtagelser omfatter kartonstørrelse uden for tolerancen, robotsugesvigt, forhindringer inde i containeren og fejl i ruteplanlægning.

Et praktisk system kræver hurtig gendannelse. Manuelle interventionsgrænseflader, konservative stitilstande, kartonafvisningslogik og genstartsprocedurer bør designes fra starten. Hvis undtagelser kræver lang manuel fejlfinding, kan automatiseringssystemet miste sin værdi i spidsbelastningsperioder for eksport.

Almindelige faldgruber før implementering

Den første almindelige faldgrube er kun at optimere udnyttelsen, mens transportstabilitet ignoreres. En tæt last, der kollapser under transport, er ikke en vellykket læsseplan. Den anden er at ignorere den faktiske afvigelse i kartondimensioner. Visuelt målte dimensioner bør bruges som algoritmisk input. Den tredje er utilstrækkelig verifikation af robottens tilgængelighed, især nær de dybeste og øvre containerpositioner. Den fjerde er svag planlægning af ulige mængder, hvilket skubber for meget arbejde tilbage til manuel læsning.

Har du brug for et lignende automatiseringsprojekt eller robotsystem? Hvis du planlægger robotlæsning af containere, håndtering af lagerkartoner, 3D-visionsrumsplanlægning eller automatisering af eksportlogistik, så kontakt EVST. Vores team kan hjælpe med procesgennemgang, robotvalg, griberdesign, layoutplanlægning, sikkerhedsdesign og integration. salg@evsint.com eller kontakt os via EVSINT-kontakt.