Automatinis konteinerių pakrovimas: 6 ašių robotas, 3D regėjimas ir erdvės optimizavimas
Konteinerių pakrovimas yra logistikos kliūtis eksporto gamintojams. Rankinis pakrovimas dažnai reiškia sunkias dėžes, netolygų krovimą, mažą erdvės panaudojimą ir sudėtingą darbą konteinerio viduje. Žemiau esančiame vaizdo įraše parodyta automatinė konteinerių pakrovimo robotų sistema, sukurta remiantis 3D vaizdo skenavimu, išmaniaisiais pakrovimo algoritmais ir tiksliu šešių ašių robotų išdėstymu.
Tikslas – ne tik greitesnis roboto judėjimas. Tikroji inžinerinė vertė yra ta, ar sistema gali suprasti tikruosius dėžių dydžius, konteinerių vidinius matmenis, krovimo apribojimus ir roboto siekio ribas prieš jai padint kiekvieną dėžę. Platesnių tvarkymo pritaikymų ieškokite EVSINT. valdymo robotas nuorodos.
Sistemos procesų srautas ir pagrindinė įranga
Tipinė automatinė konteinerių pakrovimo sistema veikia tokiu procesu: dėžių padavimas, matmenų nuskaitymas trimačiu vaizdu, buferinis rūšiavimas, roboto pakrovimas ir nelyginių kiekių tvarkymas. Sistemoje dažnai naudojamas U formos išdėstymas, kai konteineris yra ant pakrovimo platformos, o robotas dirba iš platformos pusės.
Pagrindinę įrangą sudaro šešių ašių pramoninis robotas, 3D lazerinio skenavimo regos sistema, kompozitinis griebtuvas su vakuuminiu siurbimu ir mechaniniu spaustuku, daugiajuosčiai dėžių buferiniai konvejeriai, konteinerių pozicionavimo platforma ir išmanioji pakrovimo algoritmo programinė įranga. Roboto siekis turi apimti konvejerio paėmimo zoną ir giliausią pasiekiamą vietą konteinerio viduje, todėl prieš pasirenkant įrangą svarbu atlikti siekio modeliavimą. „EVSINT“ pramoniniai robotai pagal ašį puslapis gali padėti palyginti robotų struktūras panašiose automatizavimo ląstelėse.
3D vaizdo skenavimas ir faktinių matmenų gavimas
3D vaizdo sistema įrengiama virš padavimo konvejerio. Dėžėms einant per skenavimo zoną, sistema fiksuoja taškų debesies duomenis ir apskaičiuoja tikrąjį ilgį, plotį ir aukštį. Tai naudingiau, nei pasikliauti tik nominaliais dėžių matmenimis, nes tikros dėžutės gali išsipūsti, įlenkti arba skirtis dėl gamybos tolerancijos.
Automatiniam konteinerių pakrovimui faktiniai matmenys yra geresnio erdvės panaudojimo pagrindas. Jei algoritmas daro prielaidą apie nominaliuosius dydžius, robotas gali palikti nereikalingų tarpų arba bandyti sudėti nebetelpančias dėžes. Labai deformuotas dėžes reikėtų pažymėti kaip NG ir atmesti prieš pakrovimą, nes viena nestabili dėžutė gali paveikti visą krūvos sluoksnį.
Pažangus pakrovimo algoritmas ir mišrių dėžių erdvės planavimas
Pakrovimo algoritmas yra trimačio konteinerių pakavimo inžinerinis taikymas. Įvesties duomenys apima konteinerio vidinius matmenis, dėžių matmenis ir svorį, krovimo apribojimus, svorio žemiau šviesos taisykles, maksimalaus sluoksnių skaičiaus ribas ir stabilumo reikalavimus. Išvesties duomenys apima išdėstymo koordinates, dėžių orientaciją ir pakrovimo seką.
Algoritmas paprastai užpildo konteinerį nuo dugno aukštyn ir nuo giliausios padėties link durų. Didelės dėžės dedamos prie kraštų, mažesnės dėžės užpildo tarpus, o sluoksniai, kur įmanoma, sujungiami. Mišrių dėžių pakrovimas yra vienas iš stipriausių panaudojimo atvejų: kai skirtingų dydžių dėžės planuojamos kartu, galima sumažinti tuščią erdvę ir pagerinti krovinių gabenimo išlaidas vienai siuntai.
Roboto pakrovimas ir kelio planavimas
Robotas laikosi pakrovimo algoritmo nustatytos išdėstymo sekos. Jis paima dėžes iš buferio ir kiekvieną dėžę padeda pagal jai priskirtas koordinates ir orientaciją. Pakrovimo tvarka turėtų atitikti „išvirkščioji pusė į išorę“ ir „iš apačios į viršų“ principus, kad roboto ranka nesusidurtų su jau pakrautomis dėžėmis ar konteinerio durelių rėmu.
Planuojant kelią, reikia atsižvelgti į konteinerio geometriją, griebtuvo dydį, dėžutės tarpą ir greitį. Kuo gilesnis sluoksnis, tuo sudėtingesnė gali būti roboto poza. Kai kurios vietos, kurios programinėje įrangoje atrodo įmanomos, realioje ląstelėje gali būti nepasiekiamos, todėl projekto kūrimo metu būtina atlikti visų tikslinių zonų pasiekiamumo modeliavimą.
Konteinerių pozicionavimas ir specifikacijų pritaikymas
Konteineriai atvežami sunkvežimiais ir pastatomi ant pakrovimo platformos. Platformai gali prireikti hidraulinio kėlimo ir išlyginimo funkcijų, kad ji prisitaikytų prie skirtingo važiuoklės aukščio ir išlaikytų konteinerio grindų lygį. Lazeriniai atstumo jutikliai gali nuskaityti faktinius vidinius matmenis po to, kai konteineris yra pastatytas, nes konteinerio gamybos tolerancijos arba transportavimo deformacija gali pakeisti naudojamą erdvę.
Sistema turėtų palaikyti įprastus konteinerių tipus, įskaitant 20 pėdų, 40 pėdų, aukštų kubinių ir standartinių tipų konteinerius. Pasirinkus HMI, platforma ir algoritmas turėtų automatiškai perjungti atskaitos taškus ir matmenis. Siekiant visapusiškos integracijos su konvejeriais, valdikliais ir sandėlio sąsajomis, EVSINT... procesų automatizavimo sistema pajėgumai yra aktualūs.
Nelyginių kiekių tvarkymas ir išimtys
Kai užsakymo kiekis yra mažesnis nei pilnas konteineris, sistema turėtų persijungti į nelyginio kiekio režimą. Šiuo režimu pakrovimo stabilumas yra svarbesnis už maksimalų panaudojimą. Dažniausios išimtys: dėžutės dydis neatitinka tolerancijos, roboto siurbimo gedimas, kliūtys konteinerio viduje ir kelio planavimo gedimas.
Praktiškai sistemai reikalingas greitas atkūrimas. Rankinio įsikišimo sąsajos, konservatyvūs kelio režimai, dėžių atmetimo logika ir paleidimo iš naujo procedūros turėtų būti suprojektuotos nuo pat pradžių. Jei išimtys reikalauja ilgo rankinio derinimo, automatizavimo sistema gali prarasti savo vertę piko eksporto metu.
Dažniausios klaidos prieš dislokavimą
Pirma dažna klaida – optimizuoti tik panaudojimą, ignoruojant transportavimo stabilumą. Tankus krovinys, kuris subyra transportavimo metu, nėra sėkmingas pakrovimo planas. Antra – ignoruoti faktinius dėžės matmenų nuokrypius. Vizualiai išmatuoti matmenys turėtų būti naudojami kaip algoritmo įvestis. Trečia – nepakankamas roboto pasiekiamumo patikrinimas, ypač šalia giliausių ir viršutinių konteinerių pozicijų. Ketvirta – silpnas nelyginių kiekių planavimas, dėl kurio per daug darbo tenka perkelti į rankinį pakrovimą.
Reikia panašaus automatizavimo projekto ar robotų sistemos? Jei planuojate robotų konteinerių pakrovimą, sandėlio dėžių tvarkymą, 3D vaizdo erdvės planavimą ar eksporto logistikos automatizavimą, susisiekite su EVST. Mūsų komanda gali padėti peržiūrėti procesus, pasirinkti robotus, projektuoti griebtuvus, planuoti išdėstymą, projektuoti saugos įrangą ir integruoti. El. paštas sales@evsint.com arba susisiekite su mumis per EVSINT kontaktas.
DUK
Ką automatizuoja automatinė konteinerių pakrovimo robotų sistema?
Jis automatizuoja dėžių matmenų nuskaitymą, buferinį rūšiavimą, robotų atliekamą surinkimą, konteinerių išdėstymą, mišrių dėžių krovimą, nelyginių kiekių tvarkymą ir reagavimą į išimtis pakraunant eksporto konteinerius.
Kodėl 3D matymas yra svarbus robotiniam konteinerių pakrovimui?
3D regėjimo sistema išmatuoja tikruosius dėžių matmenis ir tikrąjį konteinerio vidų, todėl pakrovimo algoritmas gali suplanuoti tankesnį sudėjimą ir nepasikliauti tik nominaliais dėžių dydžiais.
Ką reikėtų patikrinti prieš diegiant konteinerių pakrovimo automatizavimą?
Patikrinkite dėžių svorį ir deformaciją, konteinerių tipus, roboto pasiekiamumą, durų rėmo tarpą, pakrovimo stabilumą, mišrių dėžių taisykles, buferio konstrukciją, rankinį atkūrimo režimą ir sandėlio prijungimo sąlygas.