Robot de încărcare automată a containerelor - Viziune video 3D

Încărcarea automată a containerelor: Robot cu 6 axe, viziune 3D și optimizare a spațiului

Încărcarea containerelor este un blocaj logistic pentru producătorii de export. Încărcarea manuală înseamnă adesea cutii grele, stivuire inconsistentă, utilizare redusă a spațiului și muncă dificilă în interiorul unui container. Videoclipul de mai jos prezintă un sistem robotizat de încărcare automată a containerelor, construit pe baza scanării vizuale 3D, a algoritmilor inteligenți de încărcare și a plasării precise a roboților pe șase axe.

Scopul nu este doar o mișcare mai rapidă a robotului. Adevărata valoare inginerească constă în faptul că sistemul poate înțelege dimensiunile reale ale cutiilor, dimensiunile interioare ale containerelor, constrângerile de stivuire și limitele de acoperire ale robotului înainte de a plasa fiecare cutie. Pentru aplicații mai ample de manipulare, consultați EVSINT. robot de manipulare referințe.

Fluxul procesului de sistem și echipamentele de bază

Un sistem automat tipic de încărcare a containerelor urmează acest flux: alimentarea cutiei, scanarea vizuală 3D pentru dimensiuni, sortarea bufferelor, încărcarea robotului și manipularea cantităților neobișnuite. Sistemul folosește adesea o configurație în formă de U, cu containerul poziționat pe o platformă de încărcare, iar robotul lucrând din partea platformei.

Echipamentul principal include un robot industrial cu șase axe, un sistem de vedere cu scanare laser 3D, un dispozitiv de prindere compozit cu aspirație în vid și prindere mecanică, transportoare tampon cu mai multe benzi pentru cutii, platformă de poziționare a containerelor și un software inteligent pentru algoritmul de încărcare. Raza de acțiune a robotului trebuie să acopere zona de preluare a transportorului și cea mai adâncă poziție accesibilă din interiorul containerului, așadar simularea razei de acțiune este importantă înainte de selectarea echipamentului. EVSINT roboți industriali pe axe Pagina poate ajuta la compararea structurilor roboților pentru celule de automatizare similare.

Scanare vizuală 3D și achiziție de dimensiuni reale

Sistemul de viziune 3D este instalat deasupra transportorului de alimentare. Pe măsură ce cutiile trec prin zona de scanare, sistemul capturează date din norul de puncte și calculează lungimea, lățimea și înălțimea reale. Acest lucru este mai util decât să te bazezi doar pe dimensiunile nominale ale cutiei, deoarece cutiile reale se pot umfla, îndoi sau pot varia în funcție de toleranța de producție.

Pentru încărcarea automată a containerelor, dimensiunile reale reprezintă baza unei utilizări mai bune a spațiului. Dacă algoritmul presupune dimensiuni nominale, robotul poate lăsa goluri inutile sau poate încerca să plaseze cutii care nu mai încap. Cutiile grav deformate trebuie marcate ca fiind neconvenționale și respinse înainte de încărcare, deoarece o cutie instabilă poate afecta un întreg strat de stivă.

Algoritm inteligent de încărcare și planificare a spațiului pentru cutii mixte

Algoritmul de încărcare este o aplicație inginerească a ambalării tridimensionale în containere. Datele de intrare includ dimensiunile interne ale containerului, dimensiunile și greutatea cutiei, constrângerile de stivuire, regulile pentru suprafețe grele sub lumină, limitele maxime ale straturilor și cerințele de stabilitate. Rezultatele includ coordonatele de plasare, orientarea cutiei și secvența de încărcare.

Algoritmul umple de obicei de la podeaua containerului în sus și de la poziția cea mai adâncă spre ușă. Cutiile mari sunt plasate lângă margini, cutiile mai mici umplu golurile, iar straturile sunt interconectate acolo unde este posibil. Încărcarea cutiilor mixte este unul dintre cele mai puternice cazuri de utilizare: atunci când sunt planificate împreună cutii de diferite dimensiuni, spațiul gol poate fi redus și costul de transport per expediere se poate îmbunătăți.

Încărcarea robotului și planificarea traseului

Robotul urmează secvența de plasare din algoritmul de încărcare. Preia cutii din buffer și plasează fiecare cutie la coordonatele și orientarea atribuite. Ordinea de încărcare trebuie să urmeze principiile de tip „dinspre exterior” și „de jos în sus”, astfel încât brațul robotului să nu se ciocnească cu cutiile deja încărcate sau cu cadrul ușii containerului.

Planificarea traseului trebuie să ia în considerare geometria containerului, dimensiunea dispozitivului de prindere, spațiul liber pentru cutie și viteza. Cu cât stratul este mai adânc, cu atât poziția robotului poate deveni mai complexă. Unele locații care par posibile în software pot fi inaccesibile în celula reală, așadar simularea accesibilității pentru toate zonele țintă este necesară în timpul proiectării proiectului.

Poziționarea containerelor și adaptarea specificațiilor

Containerele sosesc cu camionul și sunt poziționate pe platforma de încărcare. Platforma poate necesita funcții hidraulice de ridicare și nivelare pentru a se adapta la diferite înălțimi ale șasiului și a menține podeaua containerului la nivel. Senzorii laser de distanță pot scana dimensiunile interne reale după ce containerul este poziționat, deoarece toleranțele de fabricație ale containerului sau deformarea din timpul transportului pot modifica spațiul utilizabil.

Sistemul ar trebui să suporte tipuri comune de containere, inclusiv containere de 20 metri, 40 metri, containere cu cub înalt și containere standard. Prin selecția HMI, platforma și algoritmul ar trebui să schimbe automat referințele și dimensiunile. Pentru integrarea completă a benzilor transportoare, comenzilor și interfețelor din depozit, EVSINT... sistem de automatizare a proceselor capacitățile sunt relevante.

Gestionarea cantităților impare și excepții

Când cantitatea comenzii este mai mică decât un container plin, sistemul ar trebui să comute la un mod de cantități impare. În acest mod, stabilitatea încărcării are prioritate față de utilizarea maximă. Excepțiile comune includ dimensiunea cutiei în afara toleranței, defecțiunea de aspirație a robotului, obstacolele din interiorul containerului și defecțiunea de planificare a traseului.

Un sistem practic are nevoie de o recuperare rapidă. Interfețele de intervenție manuală, modurile de traiectorie conservatoare, logica de respingere a cutiilor și procedurile de repornire ar trebui proiectate de la început. Dacă excepțiile necesită depanare manuală îndelungată, sistemul de automatizare își poate pierde valoarea în perioadele de vârf de export.

Capcane comune înainte de implementare

Prima problemă comună este optimizarea doar a utilizării, ignorând stabilitatea transportului. O încărcătură densă care se prăbușește în timpul transportului nu este un plan de încărcare de succes. A doua este ignorarea abaterii reale a dimensiunii cutiei. Dimensiunile măsurate vizual ar trebui utilizate ca date de intrare pentru algoritm. A treia este verificarea insuficientă a accesibilității robotului, în special în apropierea pozițiilor cele mai adânci și superioare ale containerului. A patra este planificarea slabă a cantităților neobișnuite, care împinge prea multă muncă înapoi către încărcarea manuală.

Aveți nevoie de un proiect de automatizare similar sau de un sistem robotizat? Dacă planificați încărcarea robotizată a containerelor, manipularea cutiilor de depozit, planificarea spațiului cu viziune 3D sau automatizarea logisticii de export, contactați EVST. Echipa noastră vă poate ajuta cu revizuirea proceselor, selectarea roboților, proiectarea gripperelor, planificarea amplasamentului, proiectarea siguranței și integrarea. Email sales@evsint.com sau contactați-ne prin intermediul Contact EVSINT.