Video af robotpalletering til små apparater

Palletering af kompositmaterialer til små apparater: Én robot, to linjer og pallehåndtering

Små pakkelinjer til husholdningsapparater producerer ofte mange SKU'er med forskellige kartonstørrelser, vægte og forsendelsesprioriteter. Riskogere, kedler, induktionskogere og andre produkter i kasser kan dele det samme lagerflow, men kræver forskellige stablingsmønstre og griberindstillinger. Videoen nedenfor viser den tekniske idé bag en sammensat palleteringsarbejdsstation: én robot dækker to transportbånd plus en pallestation og bruger derefter planlægningslogik til at beslutte, om indgående kartoner skal palleteres eller tomme paller skal håndteres.

I et traditionelt design kan hver linje modtage sin egen palleteringsrobot, mens en anden operatør placerer tomme paller. Det fungerer til højhastighedslinjer med enkeltprodukter, men det kan spilde robottens tid på langsommere linjer med små apparater. Et sammensat layout kan være mere effektivt, når robottens inaktive vinduer er planlagt ind i cellen. For relaterede robotapplikationsmuligheder, se EVSINTs palleteringsrobot kategori.

Stationens procesflow og kerneudstyr

En typisk palleteringsstation til små apparater med kompositmaterialer følger dette flow: flerlinjet kartonindføring, bekræftelse af produktmodel eller størrelse, valg af pallemønster, robotopsamling, dynamisk palletering, palleskift og afgang til indpakning eller lageroverførsel. Stationen kan bruge et ø-layout, så to eller flere indføringstransportører, pallepositioner og sikkerhedshegn er arrangeret omkring én robots arbejdsområde.

Kerneudstyret omfatter normalt en seks-akset palleteringsrobot, en køreakse eller en forlænget base, når rækkeviddekravet er stort, kartontransportører, pallemagasin, justerbart værktøj til endearmen, hurtigskiftegrænseflade, sikkerheds-PLC, stregkode- eller visionsbekræftelse og pallemønstersoftware. For komplet integration i produktionslinjen er EVSINTs... procesautomatiseringssystem Funktioner er relevante, fordi robotcellen skal koordinere med upstream-pakning, downstream-indpakning og lagerflow.

3D-visionsgenkendelse og produktklassificering

Når SKU-variationen er høj, bør stationen ikke kun afhænge af faste opskrifter, der er valgt manuelt. Et 3D-visionssystem eller et stregkodebekræftelsestrin kan identificere produktmodel, kartonstørrelse, retning og højde, før robotten plukker kartonen. Struktureret lys 3D-vision er især nyttig, når kartoner har lignende farver, men forskellige dimensioner.

Den faktiske implementering bør tage højde for reflekterende film, deformerede kartoner, skæve positioner og blandede partier. Hvis visionssystemet misser en kant eller aflæser en forkert højde, kan pallemønsteret blive ustabilt. En praktisk opsætning kombinerer vision, stregkode- eller opstrøms receptdata og tilladte tolerancevinduer, så systemet kan afvise usikre kartoner, før de går ind i palleteringscyklussen.

Intelligent stakgenerering og stabilitet

Stakgenereringsalgoritmen bestemmer, om pallen er pladseffektiv og transportstabil. Input omfatter kartonlængde, bredde, højde, vægt, pallestørrelse, tilladt udhæng, maksimal stakhøjde, produktknusningsgrænser og regler for kundelevering. Output omfatter lagmønster, placeringskoordinater, produktorientering og stablingsrækkefølge.

Den almindelige strategi er lagfyldning plus sammenlåsende placering. Hvert lag udfylder først pallens hjørner og kanter, derefter roterer eller forskyder det næste lag mønsteret for at forbedre stabiliteten. Ved blandet palletering skal algoritmen også holde tunge produkter under lettere produkter og undgå at placere skrøbelig emballage under koncentrerede belastninger. Robottens tilgængelighed bør kontrolleres, efter at pallemønsteret er genereret, da en teoretisk tæt stak stadig kan være umulig for griberen at placere sikkert.

Robotplanlægning for to linjer og én pallestation

Værdien af ​​dette layout kommer fra planlægningen. Robotten venter ikke blot ved ét transportbånd. Den holder øje med linjebuffere, pallestatus og den aktuelle pallefærdighedsstatus og vælger derefter den næste opgave i henhold til prioritetsregler. Hvis begge indføringslinjer har kartoner klar, palleterer den i henhold til ordreprioritet eller buffertryk. Hvis én linje er inaktiv, og pallestationen har brug for en ny palle, kan robotten skifte til pallehåndtering.

En god styringsstrategi undgår ustabil skift. PLC'en eller cellecontrolleren bør definere køprioritet, minimumsbuffertærskler, palleskifttiming og genoprettelseshandlinger, når en opstrøms linje stopper. Det er her, at ingeniørarbejdet er vigtigere end robothastighed. Dårlig planlægning kan få én robot til at opføre sig som en flaskehals; veldesignet planlægning kan få én robot til at dække flere langsomme positioner med stabil udnyttelse.

Dynamisk palletering og gribertilpasning

Robotten følger de koordinater, der genereres af pallemønstersoftwaren, og opdaterer stier baseret på den aktuelle palletilstand. Dynamisk palletering kræver kollisionstjek mod den eksisterende stak, pallekanter, hegn, transportbånd og værktøj i endearmene. Jævn acceleration er vigtig, fordi apparatkartoner kan deformeres eller glide, hvis robotten bevæger sig for aggressivt.

Griberen skal passe til både produktet og pallehåndteringskravene. Justerbare sideklemmegribere, vakuumassisterede gribere, gaffelformede pallegribere eller kombinerede værktøjer kan anvendes afhængigt af kartonstyrke og pallevægt. En standard hurtigskiftegrænseflade lader robotten skifte mellem kartonhåndtering og pallehåndteringsværktøjer uden lang manuel nedetid. For bredere bevægelses- og nyttelastvalg er EVSINTs... industrirobotter efter akse Siden kan hjælpe med at sammenligne seksaksede robotfamilier.

Flerlinjekonvergens og bufferdesign

Flere indføringslinjer skaber to risici: kartonkollisioner, før robotten plukker dem, og robotudmattelse, når en opstrøms proces holder pause. Transportbåndets layout bør omfatte akkumuleringsbuffere, afstandskontrol, styreskinner og sensorer i hver opsamlingszone. Hvis kartoner ankommer for tæt på hinanden, har robotten muligvis ikke et stabilt plukkevindue. Hvis bufferne er for små, bliver variationen opstrøms til robottens tomgangstid.

For små apparatfabrikker med hyppig SKU-udskiftning bør bufferkapaciteten dække mindst én kort upstream-afbrydelse. Cellen bør også give et klart HMI-billede af hver linjes buffertilstand, aktuelle opskrift, næste palleposition og årsag til undtagelsen. Operatører bør kunne udbedre problemer efter manglende kartoner, forkerte SKU'er eller pallestop uden at omskrive robotlogikken.

Almindelige faldgruber før implementering

Flere problemer er lette at undervurdere. For det første kan nøjagtigheden af ​​visionsgenkendelse være svag, når modelbiblioteket trænes med for få prøver. For det andet kan pallemønstre se godt ud i software, men fejle efter transport, fordi kartonstyrke og staksammenlåsning ikke blev testet. For det tredje kan griberens justeringsområde være utilstrækkeligt efter ændringer i produktemballage. For det fjerde kan konvergenstransportører ændre kartonposition lige før afhentning, hvilket skaber visionsafvigelse og ustabil gribning.

Før produktionsfrigivelse skal projektet køre offline verifikation af pallemønstre, robotrækkeviddekontroller, gribekrafttest, kartonkompressionstest, validering af sikkerhedszoner og prøveproduktion med reel SKU-variation. Til relateret automatisering af materialehåndtering leverer EVSINT også håndteringsrobot applikationsreferencer.

Har du brug for et lignende automatiseringsprojekt eller robotsystem? Hvis du planlægger palletering af små apparater, robotservice med to linjer, pallehåndtering eller fleksibel kartonlogistik, så kontakt EVST. Vores team kan hjælpe med procesgennemgang, robotvalg, griberdesign, layoutplanlægning, sikkerhedsdesign og integration. salg@evsint.com eller kontakt os via EVSINT-kontakt.