Видеоролик с 3D-изображением робота для автоматической загрузки контейнеров

Автоматическая погрузка контейнеров: 6-осевой робот, 3D-зрение и оптимизация пространства.

Погрузка контейнеров является логистическим узким местом для производителей-экспортеров. Ручная погрузка часто означает тяжелые коробки, неравномерное штабелирование, низкую эффективность использования пространства и сложную работу внутри контейнера. В видео ниже показана автоматизированная роботизированная система погрузки контейнеров, построенная на основе 3D-сканирования, интеллектуальных алгоритмов погрузки и точного шестиосевого позиционирования робота.

Цель состоит не только в увеличении скорости движения робота. Реальная инженерная ценность заключается в том, может ли система понимать фактические размеры коробок, внутренние габариты контейнеров, ограничения по штабелированию и пределы досягаемости робота до того, как разместит каждую коробку. Для более широкого спектра задач по обработке грузов см. EVSINT. робот-манипулятор Рекомендации.

Технологический процесс системы и основное оборудование

Типичная автоматизированная система загрузки контейнеров работает по следующей схеме: подача коробок, 3D-сканирование для определения размеров, буферная сортировка, загрузка роботом и обработка нестандартных партий. Система часто использует U-образную компоновку, при которой контейнер размещается на погрузочной платформе, а робот работает со стороны платформы.

В состав основного оборудования входят шестиосевой промышленный робот, система 3D-лазерного сканирования, композитный захват с вакуумным всасыванием и механическим зажимом, многополосные буферные конвейеры для картонных коробок, платформа позиционирования контейнеров и программное обеспечение с интеллектуальным алгоритмом загрузки. Досягаемость робота должна охватывать зону захвата на конвейере и самую глубокую доступную точку внутри контейнера, поэтому моделирование досягаемости имеет важное значение перед выбором оборудования. EVSINT промышленные роботы по осям Эта страница поможет сравнить конструкции роботов для аналогичных автоматизированных ячеек.

3D-сканирование и получение фактических размеров

Система 3D-визуализации установлена ​​над подающим конвейером. Когда коробки проходят через зону сканирования, система захватывает данные облака точек и вычисляет фактическую длину, ширину и высоту. Это более полезно, чем полагаться только на номинальные размеры коробок, поскольку реальные коробки могут быть выпуклыми, деформированными или иметь отклонения от производственных допусков.

Для автоматической загрузки контейнеров фактические размеры являются основой для более эффективного использования пространства. Если алгоритм предполагает номинальные размеры, робот может оставлять ненужные зазоры или пытаться разместить коробки, которые больше не подходят. Сильно деформированные коробки следует помечать как «непригодные» и отбраковывать перед загрузкой, поскольку одна нестабильная коробка может повлиять на весь слой штабеля.

Интеллектуальный алгоритм загрузки и планирование пространства для смешанных коробок.

Алгоритм загрузки представляет собой инженерное приложение для трехмерной упаковки в контейнеры. Входные данные включают внутренние размеры контейнера, размеры и вес коробки, ограничения по штабелированию, правила «тяжелый — легче», максимальные пределы слоя и требования к устойчивости. Выходные данные включают координаты размещения, ориентацию коробки и последовательность загрузки.

Алгоритм обычно заполняет контейнер снизу вверх, начиная с самой глубокой части и двигаясь к двери. Большие коробки размещаются у краев, меньшие коробки заполняют зазоры, а слои, где это возможно, скрепляются между собой. Одно из наиболее эффективных применений — смешанная загрузка коробок: при одновременном размещении коробок разных размеров можно уменьшить пустое пространство и снизить стоимость перевозки одной партии.

Загрузка робота и планирование траектории движения

Робот следует последовательности размещения, заданной алгоритмом загрузки. Он забирает коробки из буфера и размещает каждую коробку в назначенных координатах и ​​ориентации. Порядок загрузки должен соответствовать принципам «изнутри наружу» и «снизу вверх», чтобы манипулятор робота не сталкивался с уже загруженными коробками или дверной рамой контейнера.

При планировании траектории необходимо учитывать геометрию контейнера, размер захвата, зазор между коробкой и поверхностью, а также скорость. Чем глубже слой, тем сложнее может стать положение робота. Некоторые места, которые кажутся достижимыми в программном обеспечении, могут быть недоступны в реальной ячейке, поэтому моделирование достижимости для всех целевых зон необходимо на этапе проектирования.

Размещение контейнеров и адаптация технических характеристик

Контейнеры доставляются грузовиками и устанавливаются на погрузочную платформу. Для адаптации к различной высоте шасси и поддержания ровного положения пола контейнера может потребоваться гидравлический подъем и выравнивание платформы. После установки контейнера лазерные датчики расстояния позволяют определить фактические внутренние размеры, поскольку допуски при изготовлении контейнера или деформации при транспортировке могут изменить полезное пространство.

Система должна поддерживать распространенные типы контейнеров, включая 20-футовые, 40-футовые, высококубовые и стандартные контейнеры. Благодаря выбору интерфейса «человек-машина» платформа и алгоритм должны автоматически переключать опорные значения и размеры. Для полной интеграции конвейеров, систем управления и складских интерфейсов компания EVSINT предлагает решения для полной интеграции. система автоматизации процессов Возможности имеют значение.

Обработка нечетных чисел и исключений

Когда количество заказанных товаров меньше, чем в заполненном контейнере, система должна переключиться в режим обработки нечетных количеств. В этом режиме стабильность загрузки имеет приоритет над максимальной загрузкой. К распространенным исключениям относятся: выход размера коробки за пределы допустимых значений, отказ робота всасывать груз, препятствия внутри контейнера и ошибка планирования траектории.

Практическая система нуждается в быстром восстановлении. Интерфейсы ручного вмешательства, консервативные режимы работы, логика отбраковки коробок и процедуры перезапуска должны быть разработаны с самого начала. Если исключения требуют длительной ручной отладки, автоматизированная система может потерять свою ценность в периоды пиковой экспортной нагрузки.

Типичные ошибки перед развертыванием

Первая распространенная ошибка — оптимизация только использования ресурсов без учета устойчивости при транспортировке. Плотный груз, который обрушивается во время перевозки, не является успешным планом погрузки. Вторая ошибка — игнорирование фактического отклонения размеров коробки. В качестве входных данных для алгоритма следует использовать размеры, измеренные с помощью машинного зрения. Третья ошибка — недостаточное подтверждение досягаемости робота, особенно вблизи самых глубоких и верхних позиций контейнера. Четвертая ошибка — слабое планирование нечетного количества грузов, что приводит к чрезмерному перераспределению работы в сторону ручной погрузки.

Нужен аналогичный проект автоматизации или роботизированная система? Если вы планируете роботизированную погрузку контейнеров, обработку коробок на складе, планирование пространства с помощью 3D-визуализации или автоматизацию экспортной логистики, свяжитесь с EVST. Наша команда может оказать поддержку в анализе процессов, выборе роботов, проектировании захватов, планировании компоновки, проектировании систем безопасности и интеграции. Напишите нам по электронной почте. sales@evsint.com или свяжитесь с нами через Контакт EVSINT.