Αυτόματη Φόρτωση Εμπορευματοκιβωτίων: Ρομπότ 6 αξόνων, Τρισδιάστατη Όραση και Βελτιστοποίηση Χώρου
Η φόρτωση εμπορευματοκιβωτίων αποτελεί εμπόδιο στην εφοδιαστική αλυσίδα για τους κατασκευαστές εξαγωγών. Η χειροκίνητη φόρτωση συχνά σημαίνει βαριά χαρτοκιβώτια, ασυνεπή στοίβαξη, χαμηλή αξιοποίηση χώρου και δύσκολη εργασία μέσα σε ένα εμπορευματοκιβώτιο. Το παρακάτω βίντεο δείχνει ένα αυτόματο σύστημα ρομπότ φόρτωσης εμπορευματοκιβωτίων που βασίζεται σε τρισδιάστατη σάρωση όρασης, έξυπνους αλγόριθμους φόρτωσης και ακριβή τοποθέτηση ρομπότ έξι αξόνων.
Ο στόχος δεν είναι μόνο η ταχύτερη κίνηση του ρομπότ. Η πραγματική μηχανική αξία έγκειται στο κατά πόσον το σύστημα μπορεί να κατανοήσει τα πραγματικά μεγέθη χαρτοκιβωτίων, τις διαστάσεις του εσωτερικού των δοχείων, τους περιορισμούς στοίβαξης και τα όρια εμβέλειας του ρομπότ πριν τοποθετήσει κάθε χαρτοκιβώτιο. Για ευρύτερες εφαρμογές χειρισμού, ανατρέξτε στο EVSINT's. ρομπότ χειρισμού βιβλιογραφικές αναφορές.
Ροή Διαδικασιών Συστήματος και Βασικός Εξοπλισμός
Ένα τυπικό αυτόματο σύστημα φόρτωσης εμπορευματοκιβωτίων ακολουθεί την εξής ροή: τροφοδοσία χαρτοκιβωτίων, τρισδιάστατη σάρωση για διαστάσεις, διαλογή buffer, φόρτωση από ρομπότ και χειρισμός περιττών ποσοτήτων. Το σύστημα συχνά χρησιμοποιεί διάταξη σχήματος U, με το εμπορευματοκιβώτιο τοποθετημένο σε πλατφόρμα φόρτωσης και το ρομπότ να εργάζεται από την πλευρά της πλατφόρμας.
Ο βασικός εξοπλισμός περιλαμβάνει ένα βιομηχανικό ρομπότ έξι αξόνων, ένα τρισδιάστατο σύστημα σάρωσης με λέιζερ, μια σύνθετη λαβίδα με αναρρόφηση κενού και μηχανική σύσφιξη, μεταφορικούς ιμάντες πολλαπλών λωρίδων για χαρτοκιβώτια, μια πλατφόρμα τοποθέτησης εμπορευματοκιβωτίων και ένα λογισμικό έξυπνου αλγορίθμου φόρτωσης. Η εμβέλεια του ρομπότ πρέπει να καλύπτει τη ζώνη παραλαβής του μεταφορέα και τη βαθύτερη δυνατή θέση μέσα στο εμπορευματοκιβώτιο, επομένως η προσομοίωση της εμβέλειας έχει σημασία πριν από την επιλογή του εξοπλισμού. EVSINT's βιομηχανικά ρομπότ ανά άξονα Η σελίδα μπορεί να βοηθήσει στη σύγκριση δομών ρομπότ για παρόμοια κελιά αυτοματισμού.
Τρισδιάστατη σάρωση όρασης και λήψη πραγματικών διαστάσεων
Το σύστημα τρισδιάστατης όρασης είναι εγκατεστημένο πάνω από τον μεταφορικό ιμάντα τροφοδοσίας. Καθώς τα χαρτοκιβώτια διέρχονται από τη ζώνη σάρωσης, το σύστημα καταγράφει δεδομένα νέφους σημείων και υπολογίζει το πραγματικό μήκος, πλάτος και ύψος. Αυτό είναι πιο χρήσιμο από το να βασίζεστε μόνο στις ονομαστικές διαστάσεις των χαρτοκιβωτίων, επειδή τα πραγματικά χαρτοκιβώτια ενδέχεται να διογκωθούν, να εμφανίσουν βαθούλωμα ή να διαφέρουν ανάλογα με την ανοχή παραγωγής.
Για την αυτόματη φόρτωση εμπορευματοκιβωτίων, οι πραγματικές διαστάσεις αποτελούν τη βάση για καλύτερη αξιοποίηση του χώρου. Εάν ο αλγόριθμος υποθέσει ονομαστικά μεγέθη, το ρομπότ μπορεί να αφήσει περιττά κενά ή να προσπαθήσει να τοποθετήσει χαρτοκιβώτια που δεν χωράνε πλέον. Τα χαρτοκιβώτια με σοβαρή παραμόρφωση θα πρέπει να επισημαίνονται ως NG και να απορρίπτονται πριν από τη φόρτωση, επειδή ένα ασταθές χαρτοκιβώτιο μπορεί να επηρεάσει ολόκληρο το στρώμα στοίβας.
Ευφυής Αλγόριθμος Φόρτωσης και Σχεδιασμός Χώρου Μικτών Χαρτοκιβωτίων
Ο αλγόριθμος φόρτωσης είναι μια μηχανική εφαρμογή τρισδιάστατης συσκευασίας κάδων. Τα δεδομένα εισόδου περιλαμβάνουν τις εσωτερικές διαστάσεις του δοχείου, τις διαστάσεις και το βάρος του χαρτοκιβωτίου, τους περιορισμούς στοίβαξης, τους κανόνες για το βάρος κάτω από το φως, τα μέγιστα όρια στρώσεων και τις απαιτήσεις σταθερότητας. Τα δεδομένα εξόδου περιλαμβάνουν τις συντεταγμένες τοποθέτησης, τον προσανατολισμό του χαρτοκιβωτίου και την ακολουθία φόρτωσης.
Ο αλγόριθμος συνήθως γεμίζει από το δάπεδο του δοχείου προς τα πάνω και από την βαθύτερη θέση προς την πόρτα. Τα μεγάλα χαρτοκιβώτια τοποθετούνται κοντά στις άκρες, τα μικρότερα χαρτοκιβώτια γεμίζουν τα κενά και τα στρώματα αλληλοσυνδέονται όπου είναι δυνατόν. Η φόρτωση μεικτών χαρτοκιβωτίων είναι μια από τις ισχυρότερες περιπτώσεις χρήσης: όταν σχεδιάζονται μαζί διαφορετικά μεγέθη χαρτοκιβωτίων, ο κενός χώρος μπορεί να μειωθεί και το κόστος μεταφοράς ανά αποστολή μπορεί να βελτιωθεί.
Φόρτωση ρομπότ και σχεδιασμός διαδρομής
Το ρομπότ ακολουθεί την ακολουθία τοποθέτησης από τον αλγόριθμο φόρτωσης. Επιλέγει χαρτοκιβώτια από το buffer και τοποθετεί κάθε χαρτοκιβώτιο στην καθορισμένη συντεταγμένη και προσανατολισμό του. Η σειρά φόρτωσης θα πρέπει να ακολουθεί τις αρχές από μέσα προς τα έξω και από κάτω προς τα πάνω, ώστε ο βραχίονας του ρομπότ να μην συγκρούεται με ήδη φορτωμένα χαρτοκιβώτια ή με το πλαίσιο της πόρτας του κοντέινερ.
Ο σχεδιασμός της διαδρομής πρέπει να λαμβάνει υπόψη τη γεωμετρία του δοχείου, το μέγεθος της λαβής, το διάκενο του χαρτοκιβωτίου και την ταχύτητα. Όσο βαθύτερο είναι το επίπεδο, τόσο πιο περίπλοκη μπορεί να γίνει η στάση του ρομπότ. Ορισμένες τοποθεσίες που φαίνονται πιθανές στο λογισμικό ενδέχεται να μην είναι προσβάσιμες στο πραγματικό κελί, επομένως η προσομοίωση προσβασιμότητας για όλες τις ζώνες-στόχους είναι απαραίτητη κατά τον σχεδιασμό του έργου.
Τοποθέτηση εμπορευματοκιβωτίων και προσαρμογή προδιαγραφών
Τα εμπορευματοκιβώτια φτάνουν με φορτηγό και τοποθετούνται στην πλατφόρμα φόρτωσης. Η πλατφόρμα ενδέχεται να χρειάζεται υδραυλικές λειτουργίες ανύψωσης και ισοπέδωσης για να προσαρμοστεί σε διαφορετικά ύψη πλαισίου και να διατηρήσει το δάπεδο του εμπορευματοκιβωτίου σε επίπεδο. Οι αισθητήρες απόστασης λέιζερ μπορούν να σαρώσουν τις πραγματικές εσωτερικές διαστάσεις μετά την τοποθέτηση του εμπορευματοκιβωτίου, επειδή οι ανοχές κατασκευής του εμπορευματοκιβωτίου ή η παραμόρφωση κατά τη μεταφορά ενδέχεται να αλλάξουν τον χρησιμοποιήσιμο χώρο.
Το σύστημα θα πρέπει να υποστηρίζει κοινούς τύπους εμπορευματοκιβωτίων, συμπεριλαμβανομένων εμπορευματοκιβωτίων 20 ποδιών, 40 ποδιών, μεγάλου κύβου και τυπικών. Μέσω της επιλογής HMI, η πλατφόρμα και ο αλγόριθμος θα πρέπει να αλλάζουν αυτόματα αναφορές και διαστάσεις. Για πλήρη ενσωμάτωση σε γραμμές μεταφοράς, χειριστήρια και διεπαφές αποθήκης, το EVSINT... σύστημα αυτοματοποίησης διαδικασιών οι δυνατότητες είναι σχετικές.
Χειρισμός και Εξαιρέσεις Περιττών Ποσοτήτων
Όταν η ποσότητα παραγγελίας είναι μικρότερη από ένα γεμάτο κοντέινερ, το σύστημα θα πρέπει να μεταβεί σε λειτουργία μονής ποσότητας. Σε αυτήν τη λειτουργία, η σταθερότητα φόρτωσης έχει προτεραιότητα έναντι της μέγιστης αξιοποίησης. Συνήθεις εξαιρέσεις περιλαμβάνουν το μέγεθος του χαρτοκιβωτίου εκτός ανοχής, την αστοχία αναρρόφησης του ρομπότ, τα εμπόδια μέσα στο κοντέινερ και την αστοχία σχεδιασμού διαδρομής.
Ένα πρακτικό σύστημα χρειάζεται γρήγορη αποκατάσταση. Οι διεπαφές χειροκίνητης παρέμβασης, οι συντηρητικές λειτουργίες διαδρομής, η λογική απόρριψης χαρτοκιβωτίων και οι διαδικασίες επανεκκίνησης θα πρέπει να σχεδιάζονται από την αρχή. Εάν οι εξαιρέσεις απαιτούν μακρά χειροκίνητη διόρθωση σφαλμάτων, το σύστημα αυτοματισμού ενδέχεται να χάσει την αξία του κατά τις περιόδους αιχμής εξαγωγής.
Συνήθεις παγίδες πριν από την ανάπτυξη
Η πρώτη συνηθισμένη παγίδα είναι η βελτιστοποίηση μόνο της αξιοποίησης, αγνοώντας παράλληλα τη σταθερότητα της μεταφοράς. Ένα πυκνό φορτίο που καταρρέει κατά τη μεταφορά δεν αποτελεί επιτυχημένο σχέδιο φόρτωσης. Η δεύτερη είναι η αγνόηση της πραγματικής απόκλισης των διαστάσεων του χαρτοκιβωτίου. Οι διαστάσεις που μετρώνται με όραση θα πρέπει να χρησιμοποιούνται ως δεδομένα εισόδου αλγορίθμου. Η τρίτη είναι η ανεπαρκής επαλήθευση της προσβασιμότητας από το ρομπότ, ειδικά κοντά στις βαθύτερες και ανώτερες θέσεις των εμπορευματοκιβωτίων. Η τέταρτη είναι ο αδύναμος σχεδιασμός περιττών ποσοτήτων, ο οποίος ωθεί υπερβολικά μεγάλο μέρος της εργασίας πίσω στη χειροκίνητη φόρτωση.
Χρειάζεστε ένα παρόμοιο έργο αυτοματισμού ή ένα ρομποτικό σύστημα; Εάν σχεδιάζετε ρομποτική φόρτωση εμπορευματοκιβωτίων, χειρισμό χαρτοκιβωτίων αποθήκης, σχεδιασμό χώρου με τρισδιάστατη απεικόνιση ή αυτοματοποίηση εφοδιαστικής εξαγωγών, επικοινωνήστε με την EVST. Η ομάδα μας μπορεί να υποστηρίξει την αναθεώρηση διαδικασιών, την επιλογή ρομπότ, τον σχεδιασμό αρπάγης, τον σχεδιασμό διάταξης, τον σχεδιασμό ασφάλειας και την ενσωμάτωση. Email sales@evsint.com ή επικοινωνήστε μαζί μας μέσω Επικοινωνία με την EVSINT.
Συχνές Ερωτήσεις
Τι αυτοματοποιεί ένα σύστημα ρομπότ αυτόματης φόρτωσης εμπορευματοκιβωτίων;
Αυτοματοποιεί τη σάρωση διαστάσεων χαρτοκιβωτίων, την ταξινόμηση buffer, την παραλαβή από ρομπότ, την τοποθέτηση εμπορευματοκιβωτίων, τη στοίβαξη μικτών χαρτοκιβωτίων, τον χειρισμό περιττών ποσοτήτων και την απόκριση εξαιρέσεων για τη φόρτωση εμπορευματοκιβωτίων εξαγωγής.
Γιατί είναι σημαντική η τρισδιάστατη όραση για τη ρομποτική φόρτωση εμπορευματοκιβωτίων;
Η τρισδιάστατη όραση μετρά τις πραγματικές διαστάσεις του χαρτοκιβωτίου και το πραγματικό εσωτερικό του δοχείου, έτσι ώστε ο αλγόριθμος φόρτωσης να μπορεί να σχεδιάσει πιο σφιχτή στοίβαξη και να αποφύγει να βασίζεται μόνο σε ονομαστικά μεγέθη χαρτοκιβωτίων.
Τι πρέπει να ελεγχθεί πριν από την ανάπτυξη αυτοματισμού φόρτωσης εμπορευματοκιβωτίων;
Ελέγξτε το βάρος και την παραμόρφωση του χαρτοκιβωτίου, τους τύπους εμπορευματοκιβωτίων, την εμβέλεια του ρομπότ, το διάκενο του πλαισίου της πόρτας, τη σταθερότητα φόρτωσης, τους κανόνες μικτών χαρτοκιβωτίων, τον σχεδιασμό του buffer, τη λειτουργία χειροκίνητης ανάκτησης και τις συνθήκες σύνδεσης στην αποθήκη.