Video av robot for palletering av små apparater

Palletering av komposittmaterialer til små apparater: Én robot, to linjer og pallhåndtering

Emballeringslinjer for små apparater produserer ofte mange SKU-er med forskjellige kartongstørrelser, vekter og fraktprioriteringer. Riskokere, vannkokere, induksjonskomfyrer og andre eskeprodukter kan dele samme lagerflyt, men krever forskjellige stablingsmønstre og gripeinnstillinger. Videoen nedenfor viser ingeniørideen bak en komposittpalleteringsarbeidsstasjon: én robot dekker to transportbånd pluss en pallestasjon, og bruker deretter planleggingslogikk for å bestemme om innkommende kartonger skal palleteres eller tomme paller skal håndteres.

I et tradisjonelt design kan hver linje motta sin egen palleteringsrobot mens en annen operatør plasserer tomme paller. Dette fungerer for høyhastighetslinjer med enkeltprodukter, men det kan kaste bort robottid på tregere linjer med små apparater. Et sammensatt oppsett kan være mer effektivt når robotens tomgangsvinduer er planlagt inn i cellen. For relaterte robotapplikasjonsalternativer, se EVSINTs palleteringsrobot kategori.

Stasjonsprosessflyt og kjerneutstyr

En typisk palleteringsstasjon for komposittmaterialer for små apparater følger denne flyten: kartonginnmating med flere linjer, bekreftelse av produktmodell eller størrelse, valg av pallmønster, robothenting, dynamisk palletering, pallbytte og utmating til innpakking eller lageroverføring. Stasjonen kan bruke en øyoppsett slik at to eller flere innmatingstransportører, pallposisjoner og sikkerhetsgjerder er arrangert rundt ett robotarbeidsområde.

Kjerneutstyr inkluderer vanligvis en seksakset palleteringsrobot, kjøreakse eller utvidet base når rekkeviddekravet er stort, kartongtransportører, pallemagasin, justerbart verktøy for endearmen, hurtigbyttegrensesnitt, sikkerhets-PLS, strekkode- eller visjonsbekreftelse og pallemønsterprogramvare. For fullstendig integrering i produksjonslinjen er EVSINTs prosessautomatiseringssystem Funksjoner er relevante fordi robotcellen må koordinere med oppstrømspakking, nedstrøms innpakking og lagerflyt.

3D-visjonsgjenkjenning og produktklassifisering

Når variasjonen i SKU er høy, bør ikke stasjonen bare være avhengig av faste oppskrifter som velges manuelt. Et 3D-visjonssystem eller et strekkodebekreftelsestrinn kan identifisere produktmodell, kartongstørrelse, retning og høyde før roboten plukker kartongen. Strukturert lys 3D-visjon er spesielt nyttig når kartonger har lignende farger, men forskjellige dimensjoner.

Faktisk utplassering bør ta hensyn til reflekterende film, deformerte kartonger, skjeve posisjoner og blandede partier. Hvis visjonssystemet bommer på en kant eller leser feil høyde, kan pallmønsteret bli ustabilt. Et praktisk oppsett kombinerer visjon, strekkode- eller oppstrøms reseptdata og tillatte toleransevinduer, slik at systemet kan avvise usikre kartonger før de går inn i palleteringssyklusen.

Intelligent stakkgenerering og stabilitet

Stabelgenereringsalgoritmen avgjør om pallen er plasseffektiv og transportstabil. Inndata inkluderer kartonglengde, bredde, høyde, vekt, pallstørrelse, tillatt overheng, maksimal stabelhøyde, grenser for produktknusing og regler for levering til kunden. Utdata inkluderer lagmønster, plasseringskoordinater, produktorientering og stablingssekvens.

Den vanlige strategien er lagfylling pluss plassering av sammenlåsende elementer. Hvert lag fyller først pallhjørner og -kanter, deretter roterer eller forskyver det neste laget mønsteret for å forbedre stabiliteten. For blandet palletering må algoritmen også holde tunge produkter under lettere produkter og unngå å plassere skjør emballasje under konsentrerte belastninger. Robotens tilgjengelighet bør kontrolleres etter at pallmønsteret er generert, fordi en teoretisk tett stabel fortsatt kan være umulig for griperen å plassere trygt.

Robotplanlegging for to linjer og én pallestasjon

Verdien av dette oppsettet kommer fra planleggingen. Roboten venter ikke bare ved ett transportbånd. Den overvåker linjebuffere, pallstatus og gjeldende pallfullføringsstatus, og velger deretter neste oppgave i henhold til prioritetsregler. Hvis begge innmatingslinjene har kartonger klare, palleterer den i henhold til ordreprioritet eller buffertrykk. Hvis én linje er inaktiv og pallstasjonen trenger en ny pall, kan roboten bytte til pallhåndtering.

En god kontrollstrategi unngår ustabil svitsjing. PLS-en eller cellekontrolleren bør definere køprioritet, minimumsbufferterskler, tidspunkt for pallebytte og gjenopprettingshandlinger når en oppstrøms linje stopper. Det er her ingeniørarbeidet er viktigere enn robothastighet. Dårlig planlegging kan få én robot til å oppføre seg som en flaskehals; godt utformet planlegging kan få én robot til å dekke flere saktegående posisjoner med stabil utnyttelse.

Dynamisk palletering og gripetilpasning

Roboten følger koordinatene som genereres av pallemønsterprogramvaren og oppdaterer baner basert på gjeldende palletilstand. Dynamisk palletering krever kollisjonskontroller mot eksisterende stabel, pallekanter, gjerder, transportbånd og verktøy på endearmen. Jevn akselerasjon er viktig fordi apparatkartonger kan deformeres eller gli hvis roboten beveger seg for aggressivt.

Griperen bør passe til både produktet og kravene til pallhåndtering. Justerbare sideklemmegripere, vakuumassisterte gripere, gaffelgripere eller kombinerte verktøy kan brukes avhengig av kartongstyrke og pallvekt. Et standard hurtigbyttegrensesnitt lar roboten bytte mellom kartonghåndtering og pallehåndteringsverktøy uten lang manuell nedetid. For bredere bevegelses- og nyttelastvalg, er EVSINTs industriroboter etter akse siden kan hjelpe med å sammenligne seksaksede robotfamilier.

Flerlinjekonvergens og bufferdesign

Flere innmatingslinjer skaper to risikoer: kartongkollisjoner før roboten plukker dem, og robotmangel når en oppstrøms prosess stopper opp. Transportbåndoppsettet bør inkludere akkumuleringsbuffere, avstandskontroll, føringsskinner og sensorer i hver plukkesone. Hvis kartongene kommer for tett sammen, kan det hende at roboten ikke har et stabilt plukkevindu. Hvis bufferne er for små, fører variasjon oppstrøms til robotens tomgangstid.

For små apparatfabrikker med hyppig SKU-bytte, bør bufferkapasiteten dekke minst ett kort oppstrømsavbrudd. Cellen bør også gi en tydelig HMI-visning av hver linjes bufferstatus, gjeldende oppskrift, neste pallposisjon og unntaksårsak. Operatører bør kunne gjenopprette manglende kartonger, feil SKU-er eller pallstopp uten å omskrive robotlogikken.

Vanlige fallgruver før utplassering

Flere problemer er lette å undervurdere. For det første kan nøyaktigheten av visjonsgjenkjenning være svak når modellbiblioteket er trent med for få prøver. For det andre kan pallemønstre se bra ut i programvare, men svikte etter transport fordi kartongstyrke og stabellåsing ikke ble testet. For det tredje kan griperens justeringsområde være utilstrekkelig etter endringer i produktemballasjen. For det fjerde kan konvergenstransportører endre kartongposisjon rett før henting, noe som skaper visjonsavvik og ustabil griping.

Før produksjonslansering bør prosjektet kjøre offline verifisering av pallemønster, rekkeviddekontroller av roboter, gripekrafttester, kartongkompresjonstester, validering av sikkerhetssoner og prøveproduksjon med reell SKU-variasjon. For relatert automatisering av materialhåndtering tilbyr EVSINT også håndteringsrobot applikasjonsreferanser.

Trenger du et lignende automatiseringsprosjekt eller robotsystem? Hvis du planlegger palletering av små apparater, tolinjers robotservice, pallehåndtering eller fleksibel kartonglogistikk, ta kontakt med EVST. Teamet vårt kan hjelpe deg med prosessgjennomgang, robotvalg, griperdesign, layoutplanlegging, sikkerhetsdesign og integrasjon. salg@evsint.com eller kontakt oss via EVSINT-kontakt.