Vídeo de robô paletizador de pequenos eletrodomésticos

Paletização composta de pequenos eletrodomésticos: um robô, duas linhas e manuseio de paletes.

As linhas de embalagem de pequenos eletrodomésticos frequentemente produzem muitos SKUs com diferentes tamanhos de caixa, pesos e prioridades de envio. Panelas de arroz, chaleiras, fogões de indução e outros produtos embalados podem compartilhar o mesmo fluxo de armazém, mas exigem diferentes padrões de empilhamento e configurações de garras. O vídeo abaixo mostra a ideia de engenharia por trás de uma estação de trabalho de paletização composta: um robô cobre duas linhas de esteiras transportadoras mais uma estação de paletização e, em seguida, usa lógica de agendamento para decidir se deve paletizar as caixas recebidas ou manusear paletes vazios.

Em um projeto tradicional, cada linha pode receber seu próprio robô paletizador, enquanto outro operador coloca os paletes vazios. Isso funciona para linhas de produção de alta velocidade com um único produto, mas pode desperdiçar tempo do robô em linhas mais lentas de pequenos eletrodomésticos. Um layout composto pode ser mais eficiente quando os períodos ociosos do robô são planejados na célula. Para opções de aplicação de robôs relacionadas, consulte o site da EVSINT. robô paletizador em sua categoria.

Fluxograma do processo na estação e equipamentos principais

Uma estação típica de paletização de pequenos eletrodomésticos segue este fluxo: alimentação de caixas de papelão com múltiplas linhas, confirmação do modelo ou tamanho do produto, seleção do padrão de paletização, coleta por robô, paletização dinâmica, troca de paletes e descarga para embalagem ou transferência para o armazém. A estação pode utilizar um layout em ilha, de forma que duas ou mais esteiras de alimentação, posições de paletes e cercas de segurança sejam dispostas ao redor de uma área de trabalho do robô.

O equipamento principal geralmente inclui um robô paletizador de seis eixos, eixo de deslocamento ou base estendida quando a necessidade de alcance é grande, transportadores de caixas, magazine de paletes, ferramentas ajustáveis ​​na extremidade do braço, interface de troca rápida, CLP de segurança, confirmação por código de barras ou visão e software de padronização de paletes. Para integração completa da linha de produção, a EVSINT... sistema de automação de processos As capacidades são relevantes porque a célula robótica deve coordenar-se com a embalagem a montante, o acondicionamento a jusante e o fluxo do armazém.

Reconhecimento de visão 3D e classificação de produtos

Quando a variação de SKU é alta, a estação não deve depender apenas de receitas fixas selecionadas manualmente. Um sistema de visão 3D ou uma etapa de confirmação por código de barras pode identificar o modelo do produto, o tamanho da caixa, a orientação e a altura antes que o robô a selecione. A visão 3D com luz estruturada é especialmente útil quando as caixas têm cores semelhantes, mas dimensões diferentes.

A implementação real deve levar em consideração películas refletoras, caixas deformadas, posições desalinhadas e lotes mistos. Se o sistema de visão não detectar uma borda ou ler uma altura incorreta, o padrão de paletização pode se tornar instável. Uma configuração prática combina visão, código de barras ou dados de receita anteriores e janelas de tolerância permitidas para que o sistema possa rejeitar caixas com características incertas antes que entrem no ciclo de paletização.

Geração e estabilidade inteligentes da pilha

O algoritmo de geração de pilhas determina se o palete é eficiente em termos de espaço e estável para transporte. As entradas incluem comprimento, largura, altura e peso da caixa, tamanho do palete, saliência permitida, altura máxima da pilha, limites de esmagamento do produto e regras de entrega do cliente. As saídas incluem padrão de camadas, coordenadas de posicionamento, orientação do produto e sequência de empilhamento.

A estratégia comum é o preenchimento em camadas com encaixe entre as camadas. Cada camada preenche primeiro os cantos e bordas do palete, e a camada seguinte rotaciona ou desloca o padrão para melhorar a estabilidade. Para paletização mista, o algoritmo também precisa manter os produtos mais pesados ​​abaixo dos mais leves e evitar colocar embalagens frágeis sob cargas concentradas. O alcance do robô deve ser verificado após a geração do padrão do palete, pois uma pilha teoricamente densa ainda pode ser impossível de ser posicionada com segurança pela garra.

Programação de robôs para duas linhas de produção e uma estação de paletes.

O valor deste layout reside no agendamento. O robô não fica simplesmente parado em uma esteira. Ele monitora os buffers da linha, o status dos paletes e o estado atual de conclusão dos paletes, escolhendo então a próxima tarefa de acordo com as regras de prioridade. Se ambas as linhas de alimentação tiverem caixas prontas, ele paletiza de acordo com a prioridade do pedido ou a pressão do buffer. Se uma linha estiver ociosa e a estação de paletização precisar de um novo palete, o robô pode alternar para o manuseio de paletes.

Uma boa estratégia de controle evita comutação instável. O CLP ou controlador de célula deve definir a prioridade da fila, os limites mínimos do buffer, o tempo de troca de paletes e as ações de recuperação quando uma linha a montante parar. É aqui que o trabalho de engenharia se torna mais importante do que a velocidade do robô. Um planejamento inadequado pode fazer com que um robô se comporte como um gargalo; um planejamento bem projetado pode fazer com que um robô cubra várias posições de ciclo lento com utilização estável.

Paletização dinâmica e adaptação da garra

O robô segue as coordenadas geradas pelo software de padronização de paletes e atualiza os trajetos com base no estado atual do palete. A paletização dinâmica exige verificações de colisão com a pilha existente, bordas do palete, cercas, esteiras transportadoras e ferramentas de extremidade do braço. A aceleração suave é importante porque as caixas de eletrodomésticos podem deformar ou deslizar se o robô se mover de forma muito brusca.

A garra deve ser adequada tanto ao produto quanto aos requisitos de manuseio de paletes. Garras laterais ajustáveis, garras com assistência a vácuo, garras para paletes tipo garfo ou ferramentas combinadas podem ser usadas, dependendo da resistência da caixa e do peso do palete. Uma interface padrão de troca rápida permite que o robô alterne entre ferramentas de manuseio de caixas e de paletes sem longos períodos de inatividade manual. Para uma seleção mais ampla de movimentos e cargas úteis, a EVSINT oferece... Robôs industriais da Axis Esta página pode ajudar a comparar famílias de robôs de seis eixos.

Projeto de convergência e buffer de múltiplas linhas

Múltiplas linhas de alimentação criam dois riscos: colisões de caixas antes que o robô as pegue e falta de suprimentos para o robô quando um processo a montante para. O layout da esteira deve incluir buffers de acumulação, controle de espaçamento, trilhos-guia e sensores em cada zona de coleta. Se as caixas chegarem muito próximas umas das outras, o robô pode não ter uma janela de coleta estável. Se os buffers forem muito pequenos, a variação a montante se transforma em tempo ocioso para o robô.

Para fábricas de eletrodomésticos de pequeno porte com frequentes mudanças de SKU, a capacidade de buffer deve cobrir pelo menos uma breve interrupção a montante. A célula também deve fornecer uma visão clara na IHM (Interface Homem-Máquina) do estado do buffer de cada linha, da receita atual, da posição do próximo palete e do motivo da exceção. Os operadores devem ser capazes de se recuperar de caixas faltantes, SKUs incorretos ou atolamentos de paletes sem precisar reescrever a lógica do robô.

Armadilhas comuns antes da implantação

Diversos problemas são fáceis de subestimar. Primeiro, a precisão do reconhecimento visual pode ser baixa quando a biblioteca de modelos é treinada com poucas amostras. Segundo, os padrões de paletização podem parecer bons no software, mas falhar após o transporte, porque a resistência das caixas e o encaixe das pilhas não foram testados. Terceiro, a faixa de ajuste da garra pode ser insuficiente após mudanças na embalagem do produto. Quarto, as esteiras convergentes podem alterar a posição das caixas pouco antes da coleta, criando desvios na visão e instabilidade na preensão.

Antes do início da produção, o projeto deve executar verificações offline do padrão de paletização, testes de alcance do robô, testes de força da garra, testes de compressão de caixas de papelão, validação da zona de segurança e produção experimental com variação real de SKU. Para automação relacionada à movimentação de materiais, a EVSINT também fornece robô de manuseio referências de aplicação.

Precisa de um projeto de automação ou sistema robótico semelhante? Se você está planejando paletização de pequenos eletrodomésticos, serviço de robôs em duas linhas, movimentação de paletes ou logística de caixas flexíveis, entre em contato com a EVST. Nossa equipe pode auxiliar na revisão de processos, seleção de robôs, projeto de garras, planejamento de layout, projeto de segurança e integração. Envie um e-mail. vendas@evsint.com ou contacte-nos através Contato EVSINT.