Комплексная паллетизация мелкой бытовой техники: один робот, две линии и обработка паллет.
Линии упаковки мелкой бытовой техники часто выпускают множество наименований с различными размерами коробок, весом и приоритетами отгрузки. Рисоварки, чайники, индукционные плиты и другие товары в коробках могут проходить через один и тот же складской поток, но требовать различных схем укладки и настроек захватов. В видео ниже показана инженерная идея, лежащая в основе комбинированной паллетировочной рабочей станции: один робот обслуживает две конвейерные линии плюс паллетную станцию, а затем использует логику планирования, чтобы решить, следует ли укладывать поступающие коробки на паллеты или обрабатывать пустые паллеты.
В традиционной конструкции каждая линия может получать свой собственный робот для паллетирования, в то время как другой оператор размещает пустые паллеты. Это подходит для высокоскоростных линий, работающих с одним продуктом, но может приводить к нерациональному использованию времени робота на более медленных линиях по производству мелкой бытовой техники. Композитная компоновка может быть более эффективной, если периоды простоя робота запланированы в пределах ячейки. Для получения информации о других вариантах применения роботов см. EVSINT. робот-палетоукладчик категория.
Технологический процесс станции и основное оборудование
Типичная станция для укладки комбинированных грузов на поддоны для мелкой бытовой техники работает по следующей схеме: многолинейная подача коробок, подтверждение модели или размера продукта, выбор схемы укладки на поддоны, захват роботом, динамическая укладка на поддоны, смена поддонов и выгрузка на упаковочную площадку или склад. Станция может иметь островную компоновку, при которой два или более подающих конвейера, позиции для поддонов и защитные ограждения расположены вокруг одной рабочей зоны робота.
В состав основного оборудования обычно входят шестиосевой робот для паллетирования, ось перемещения или удлиненное основание, если требуется большая дальность действия, конвейеры для коробок, магазин для паллет, регулируемый концевой инструмент, быстросменный интерфейс, ПЛК безопасности, система подтверждения штрих-кода или визуального контроля, а также программное обеспечение для моделирования паллет. Для полной интеграции в производственную линию компания EVSINT предлагает решения, которые обычно включают в себя: система автоматизации процессов Функциональные возможности имеют значение, поскольку роботизированная ячейка должна координировать свои действия с процессами упаковки, последующей обертывания и движением грузов на складе.
Распознавание объектов в 3D-формате и классификация продукции
При большом разнообразии артикулов (SKU) станция не должна полагаться только на фиксированные рецепты, выбранные вручную. Система 3D-зрения или этап подтверждения штрих-кодом могут определить модель продукта, размер коробки, ориентацию и высоту до того, как робот возьмет коробку. 3D-зрение с использованием структурированного света особенно полезно, когда коробки имеют схожие цвета, но разные размеры.
В процессе фактического развертывания следует учитывать светоотражающую пленку, деформированные коробки, перекошенные положения и смешанные партии. Если система машинного зрения пропускает край или считывает неверную высоту, схема паллетирования может стать нестабильной. Практическая конфигурация сочетает в себе машинное зрение, штрихкоды или данные из исходного рецепта, а также допустимые диапазоны отклонений, чтобы система могла отбраковывать коробки с неопределенными параметрами до того, как они поступят в цикл паллетирования.
Интеллектуальная генерация стека и стабильность.
Алгоритм формирования штабеля определяет, является ли поддон компактным и устойчивым к транспортировке. Входные данные включают длину, ширину, высоту, вес коробки, размер поддона, допустимый выступ, максимальную высоту штабеля, пределы деформации продукции и правила доставки клиенту. Выходные данные включают схему укладки, координаты размещения, ориентацию продукции и последовательность укладки.
Обычно используется стратегия послойного заполнения с последующим размещением с помощью зацепов. Каждый слой сначала заполняет углы и кромки поддона, затем следующий слой поворачивает или смещает схему для повышения устойчивости. При смешанной укладке на поддоны алгоритм также должен располагать тяжелые товары под более легкими и избегать размещения хрупкой упаковки под концентрированными грузами. После создания схемы укладки на поддон необходимо проверить досягаемость робота, поскольку теоретически плотный штабель может оказаться невозможным для безопасного размещения захватом.
Планирование работы роботов для двух линий и одной паллетной станции
Ценность такой компоновки заключается в планировании. Робот не просто ждет у одного конвейера. Он следит за буферами линий, состоянием паллет и текущим уровнем готовности паллет, а затем выбирает следующую задачу в соответствии с правилами приоритета. Если на обеих подающих линиях есть готовые коробки, он выполняет паллетизацию в соответствии с приоритетом заказа или давлением в буфере. Если одна линия простаивает, а паллетной станции требуется новая паллета, робот может переключиться на обработку паллет.
Грамотная стратегия управления позволяет избежать нестабильного переключения. ПЛК или контроллер ячейки должны определять приоритет очереди, минимальные пороговые значения буфера, время смены паллет и действия по восстановлению в случае остановки одной из вышестоящих линий. Здесь инженерная работа важнее скорости робота. Неправильное планирование может привести к тому, что один робот будет вести себя как узкое место; хорошо продуманное планирование может обеспечить стабильное использование одного робота на нескольких позициях с медленным циклом.
Динамическая укладка на поддоны и адаптация захвата
Робот следует координатам, сгенерированным программным обеспечением для создания шаблонов паллет, и обновляет траекторию движения в зависимости от текущего состояния паллеты. Динамическая паллетизация требует проверки на столкновение с существующей стопкой, краями паллет, ограждениями, конвейерами и концевыми инструментами манипулятора. Плавное ускорение важно, поскольку коробки с бытовой техникой могут деформироваться или сместиться, если робот будет двигаться слишком резко.
Захватное устройство должно соответствовать требованиям как к продукту, так и к перемещению поддонов. В зависимости от прочности коробки и веса поддона могут использоваться регулируемые боковые зажимные захваты, вакуумные захваты, вилочные захваты для поддонов или комбинированные инструменты. Стандартный интерфейс быстрой смены позволяет роботу переключаться между инструментами для перемещения коробок и поддонов без длительного ручного простоя. Для более широкого выбора движений и полезной нагрузки EVSINT предлагает промышленные роботы по осям Эта страница поможет сравнить семейства шестиосевых роботов.
Многострочная конвергенция и проектирование буферов
Наличие нескольких подающих линий создает два риска: столкновение коробок до того, как робот их захватит, и «голодание» робота, когда один из предшествующих процессов приостанавливается. Схема конвейера должна включать буферы накопления, контроль расстояния между коробками, направляющие и датчики в каждой зоне захвата. Если коробки поступают слишком близко друг к другу, у робота может не быть стабильного окна захвата. Если буферы слишком малы, колебания на предшествующих линиях приводят к простою робота.
Для небольших заводов по производству бытовой техники с частой сменой артикулов емкость буфера должна покрывать как минимум одно кратковременное прерывание на предыдущем этапе производства. Кроме того, производственная ячейка должна обеспечивать четкое отображение состояния буфера каждой линии, текущего рецепта, следующего положения паллеты и причины исключения на человеко-машинном интерфейсе. Операторы должны иметь возможность восстанавливаться после отсутствия коробок, неправильной комплектации или застревания паллет без переписывания логики робота.
Типичные ошибки перед развертыванием
Несколько моментов легко недооценить. Во-первых, точность распознавания изображений может быть низкой, если библиотека моделей обучается на слишком малом количестве примеров. Во-вторых, схемы расположения паллет могут хорошо выглядеть в программном обеспечении, но давать сбои после транспортировки, поскольку прочность коробок и сцепление в стопках не были протестированы. В-третьих, диапазон регулировки захвата может быть недостаточным после изменения упаковки продукта. В-четвертых, конвергентные конвейеры могут изменять положение коробок непосредственно перед захватом, создавая отклонения в изображении и нестабильность захвата.
Перед запуском в производство проект должен пройти проверку схемы расположения паллет в автономном режиме, проверку досягаемости роботов, испытания на усилие захвата, испытания на сжатие картонных коробок, проверку зоны безопасности и пробное производство с реальными вариантами артикулов. Для автоматизации обработки материалов EVSINT также предоставляет услуги по автоматизации. робот-манипулятор Ссылки на приложения.
Нужен аналогичный проект автоматизации или роботизированная система? Если вы планируете паллетирование мелкой бытовой техники, двухлинейную роботизированную обработку, погрузочно-разгрузочные работы или гибкую логистику картонных коробок, 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.
FAQ
Что представляет собой комбинированная паллетировочная станция для мелкой бытовой техники?
Это роботизированная паллетировочная ячейка, которая может обслуживать несколько линий подачи оборудования и позиций паллет, вместо того чтобы выделять одного робота для одной линии. Система объединяет в себе движение робота, конвейеры, обработку паллет, логику планирования и смену захватов.
Зачем использовать одного робота для двух линий бытовой техники?
Когда циклы работы каждой линии замедляются, один робот на правильно спроектированной оси перемещения может повысить коэффициент использования, сократить инвестиции в дублирующие роботы и обеспечить обработку паллет во время простоя линии.
Что следует проверить перед использованием гибкой системы паллетирования бытовой техники?
Проверьте вариативность размеров артикулов, прочность коробок, устойчивость схемы расположения паллет, радиус действия робота, ход оси перемещения, диапазон регулировки захвата, буферизацию линии, правила приоритетного планирования, зоны безопасности, а также интеграцию данных с MES или WMS.