ویدیوی سه بعدی ربات بارگیری خودکار کانتینر

بارگیری خودکار کانتینر: ربات ۶ محوره، دید سه‌بعدی و بهینه‌سازی فضا

بارگیری کانتینر یک گلوگاه لجستیکی برای تولیدکنندگان صادراتی است. بارگیری دستی اغلب به معنای کارتن‌های سنگین، چیدمان نامنظم، استفاده کم از فضا و کار دشوار در داخل کانتینر است. ویدیوی زیر یک سیستم ربات بارگیری خودکار کانتینر را نشان می‌دهد که بر اساس اسکن سه‌بعدی، الگوریتم‌های بارگیری هوشمند و قرارگیری دقیق ربات شش محوره ساخته شده است.

هدف فقط حرکت سریع‌تر ربات نیست. ارزش مهندسی واقعی این است که آیا سیستم می‌تواند اندازه واقعی کارتن‌ها، ابعاد داخلی کانتینر، محدودیت‌های چیدمان و محدودیت‌های ربات را قبل از قرار دادن هر کارتن درک کند یا خیر. برای کاربردهای گسترده‌تر جابجایی، به EVSINT مراجعه کنید. ربات هندلینگ منابع.

جریان فرآیند سیستم و تجهیزات اصلی

یک سیستم بارگیری خودکار کانتینر معمولی از این جریان پیروی می‌کند: تغذیه کارتن، اسکن سه‌بعدی برای ابعاد، مرتب‌سازی بافر، بارگیری ربات و جابجایی تعداد فرد. این سیستم اغلب از یک طرح U شکل استفاده می‌کند، به این صورت که کانتینر روی یک سکوی بارگیری قرار می‌گیرد و ربات از سمت سکو کار می‌کند.

تجهیزات اصلی شامل یک ربات صنعتی شش محوره، سیستم بینایی اسکن لیزری سه‌بعدی، گیره کامپوزیتی با مکش خلاء و گیره مکانیکی، نوار نقاله‌های چندخطی بافر کارتن، پلتفرم موقعیت‌یابی کانتینر و نرم‌افزار الگوریتم بارگیری هوشمند است. دسترسی ربات باید منطقه برداشت نوار نقاله و عمیق‌ترین موقعیت قابل دسترسی در داخل کانتینر را پوشش دهد، بنابراین شبیه‌سازی دسترسی قبل از انتخاب تجهیزات اهمیت دارد. EVSINT ربات‌های صنعتی بر اساس محور این صفحه می‌تواند به مقایسه ساختارهای ربات برای سلول‌های اتوماسیون مشابه کمک کند.

اسکن بینایی سه‌بعدی و اندازه‌گیری ابعاد واقعی

سیستم بینایی سه‌بعدی بالای نوار نقاله ورودی نصب می‌شود. همزمان با عبور کارتن‌ها از ناحیه اسکن، سیستم داده‌های ابر نقاط را ثبت کرده و طول، عرض و ارتفاع واقعی را محاسبه می‌کند. این روش مفیدتر از تکیه صرف بر ابعاد اسمی کارتن است، زیرا کارتن‌های واقعی ممکن است برآمده، فرورفته یا با توجه به تلورانس تولید تغییر کنند.

برای بارگیری خودکار کانتینر، ابعاد واقعی مبنای استفاده بهتر از فضا هستند. اگر الگوریتم اندازه‌های اسمی را در نظر بگیرد، ممکن است ربات شکاف‌های غیرضروری ایجاد کند یا سعی کند کارتن‌هایی را قرار دهد که دیگر مناسب نیستند. کارتن‌های به شدت تغییر شکل یافته باید به عنوان NG علامت‌گذاری شده و قبل از بارگیری رد شوند، زیرا یک کارتن ناپایدار می‌تواند کل لایه پشته را تحت تأثیر قرار دهد.

الگوریتم بارگیری هوشمند و برنامه‌ریزی فضای کارتن‌های مختلط

الگوریتم بارگذاری، یک کاربرد مهندسی از بسته‌بندی سه‌بعدی جعبه‌ها است. ورودی‌ها شامل ابعاد داخلی کانتینر، ابعاد و وزن کارتن، محدودیت‌های چیدمان، قوانین سنگین و سبک، محدودیت‌های حداکثر لایه و الزامات پایداری هستند. خروجی‌ها شامل مختصات قرارگیری، جهت کارتن و توالی بارگذاری هستند.

این الگوریتم معمولاً از کف کانتینر به سمت بالا و از عمیق‌ترین موقعیت به سمت درب پر می‌شود. کارتن‌های بزرگ نزدیک لبه‌ها قرار می‌گیرند، کارتن‌های کوچک‌تر فضاهای خالی را پر می‌کنند و لایه‌ها در صورت امکان به هم قفل می‌شوند. بارگیری کارتن‌های مختلط یکی از قوی‌ترین موارد استفاده است: وقتی اندازه‌های مختلف کارتن با هم برنامه‌ریزی می‌شوند، فضای خالی می‌تواند کاهش یابد و هزینه حمل و نقل برای هر محموله می‌تواند بهبود یابد.

بارگیری و برنامه‌ریزی مسیر ربات

ربات ترتیب قرارگیری را از الگوریتم بارگیری دنبال می‌کند. کارتن‌ها را از بافر برمی‌دارد و هر کارتن را در مختصات و جهت تعیین‌شده‌اش قرار می‌دهد. ترتیب بارگیری باید از اصول درون به بیرون و پایین به بالا پیروی کند تا بازوی ربات با کارتن‌های از قبل بارگیری‌شده یا قاب درب کانتینر برخورد نکند.

برنامه‌ریزی مسیر باید هندسه کانتینر، اندازه گیره، فاصله بین کارتن‌ها و سرعت را در نظر بگیرد. هرچه لایه عمیق‌تر باشد، موقعیت ربات می‌تواند پیچیده‌تر شود. برخی از مکان‌هایی که در نرم‌افزار امکان‌پذیر به نظر می‌رسند، ممکن است در سلول واقعی غیرقابل دسترسی باشند، بنابراین شبیه‌سازی قابلیت دسترسی برای همه مناطق هدف در طول طراحی پروژه ضروری است.

موقعیت‌یابی کانتینر و تطبیق مشخصات

کانتینرها با کامیون می‌رسند و روی سکوی بارگیری قرار می‌گیرند. این سکو ممکن است برای تطبیق با ارتفاع‌های مختلف شاسی و حفظ تراز کف کانتینر، به بالابر هیدرولیکی و عملکردهای ترازبندی نیاز داشته باشد. حسگرهای فاصله لیزری می‌توانند ابعاد داخلی واقعی را پس از قرارگیری کانتینر اسکن کنند، زیرا تلرانس‌های تولید کانتینر یا تغییر شکل حمل و نقل ممکن است فضای قابل استفاده را تغییر دهد.

این سیستم باید از انواع کانتینرهای رایج، از جمله کانتینرهای ۲۰ فوتی، ۴۰ فوتی، کانتینرهای مکعبی بزرگ و کانتینرهای استاندارد پشتیبانی کند. از طریق انتخاب HMI، پلتفرم و الگوریتم باید به طور خودکار مرجع‌ها و ابعاد را تغییر دهند. برای یکپارچه‌سازی کامل خط در اطراف نقاله‌ها، کنترل‌ها و رابط‌های انبار، EVSINT سیستم اتوماسیون فرآیند قابلیت‌ها مرتبط هستند.

مدیریت مقادیر فرد و استثنائات

وقتی مقدار سفارش کمتر از یک کانتینر پر باشد، سیستم باید به حالت مقدار فرد تغییر کند. در این حالت، پایداری بارگیری بر حداکثر استفاده اولویت دارد. استثنائات رایج شامل اندازه کارتن خارج از تلرانس، خرابی مکش ربات، موانع داخل کانتینر و خرابی برنامه‌ریزی مسیر است.

یک سیستم کاربردی نیاز به بازیابی سریع دارد. رابط‌های مداخله دستی، حالت‌های مسیر محافظه‌کارانه، منطق رد کارتن و رویه‌های راه‌اندازی مجدد باید از ابتدا طراحی شوند. اگر موارد استثنا نیاز به اشکال‌زدایی دستی طولانی داشته باشند، سیستم اتوماسیون ممکن است در دوره‌های اوج صادرات ارزش خود را از دست بدهد.

مشکلات رایج قبل از استقرار

اولین مشکل رایج، بهینه‌سازی صرف استفاده و نادیده گرفتن پایداری حمل و نقل است. یک بار متراکم که در حین حمل و نقل فرو می‌ریزد، یک طرح بارگیری موفق نیست. دوم، نادیده گرفتن انحراف ابعاد واقعی کارتن است. ابعاد اندازه‌گیری شده با بینایی باید به عنوان ورودی الگوریتم استفاده شوند. سوم، تأیید ناکافی دسترسی ربات، به ویژه در نزدیکی عمیق‌ترین و موقعیت‌های بالایی کانتینر است. چهارم، برنامه‌ریزی ضعیف برای تعداد فرد است که کار زیادی را به بارگیری دستی بازمی‌گرداند.

به یک پروژه اتوماسیون یا سیستم ربات مشابه نیاز دارید؟ اگر در حال برنامه‌ریزی برای بارگیری رباتیک کانتینر، جابجایی کارتن انبار، برنامه‌ریزی فضای دید سه‌بعدی یا اتوماسیون لجستیک صادرات هستید، با EVST تماس بگیرید. تیم ما می‌تواند از بررسی فرآیند، انتخاب ربات، طراحی گریپر، برنامه‌ریزی چیدمان، طراحی ایمنی و ادغام پشتیبانی کند. ایمیل sales@evsint.com یا از طریق تماس با ما تماس با EVSINT.