Video robota na paletizáciu malých spotrebičov

Paletizácia kompozitných materiálov pre malé spotrebiče: Jeden robot, dve linky a manipulácia s paletami

Baliace linky pre malé spotrebiče často vyrábajú veľa skladových jednotiek (SKU) s rôznymi veľkosťami kartónov, hmotnosťami a prioritami prepravy. Variče ryže, kanvice, indukčné variče a iné balené produkty môžu zdieľať rovnaký skladový tok, ale vyžadujú si rôzne stohovacie vzory a nastavenia chápadiel. Video nižšie ukazuje inžiniersky nápad, ktorý stojí za kompozitnou paletizačnou pracovnou stanicou: jeden robot pokrýva dve dopravníkové linky a paletovú stanicu a potom pomocou logiky plánovania rozhodne, či bude paletizovať prichádzajúce kartóny alebo manipulovať s prázdnymi paletami.

V tradičnom dizajne môže každá linka dostať vlastného paletizačného robota, zatiaľ čo iný operátor umiestňuje prázdne palety. To funguje pre vysokorýchlostné linky s jedným produktom, ale na pomalších linkách s malými spotrebičmi to môže plytvať časom robota. Kompozitné usporiadanie môže byť efektívnejšie, keď sú okná nečinnosti robota naplánované do bunky. Súvisiace možnosti aplikácie robota nájdete v dokumentácii spoločnosti EVSINT. paletizačný robot kategórie.

Tok procesu stanice a základné vybavenie

Typická stanica na paletizáciu malých spotrebičov s kompozitným materiálom sa riadi týmto postupom: viacriadkové podávanie kartónov, potvrdenie modelu alebo veľkosti produktu, výber vzoru palety, vyzdvihnutie robotom, dynamická paletizácia, výmena palety a vyloženie na balenie alebo presun do skladu. Stanica môže používať ostrovné usporiadanie, takže okolo jedného pracovného priestoru robota sú usporiadané dva alebo viac vstupných dopravníkov, pozícií paliet a bezpečnostných plotov.

Základné vybavenie zvyčajne zahŕňa šesťosový paletizačný robot, pojazdovú os alebo predĺženú základňu, ak je potrebný veľký dosah, dopravníky na kartóny, zásobník paliet, nastaviteľné nástroje na konci ramena, rozhranie pre rýchlu výmenu, bezpečnostný PLC, potvrdenie čiarových kódov alebo vizuálnych kódov a softvér na vytváranie vzorov paliet. Pre úplnú integráciu výrobnej linky EVSINT... systém automatizácie procesov Možnosti sú relevantné, pretože robotická bunka sa musí koordinovať s predchádzajúcim balením, následným balením a tokom v sklade.

3D rozpoznávanie obrazu a klasifikácia produktov

Keď je variabilita SKU vysoká, stanica by sa nemala spoliehať len na manuálne vybrané pevné recepty. Systém 3D videnia alebo krok potvrdenia čiarového kódu dokáže identifikovať model produktu, veľkosť kartónu, orientáciu a výšku predtým, ako robot kartón vyberie. 3D videnie so štruktúrovaným svetlom je obzvlášť užitočné, keď majú kartóny podobné farby, ale rôzne rozmery.

Skutočné nasadenie by malo zohľadňovať reflexnú fóliu, deformované kartóny, zošikmené polohy a zmiešané dávky. Ak systém videnia prehliadne hranu alebo načíta nesprávnu výšku, vzor palety sa môže stať nestabilným. Praktické nastavenie kombinuje videnie, čiarový kód alebo údaje o receptúre pred uvedením do prevádzky a povolené tolerančné okná, aby systém mohol odmietnuť neisté kartóny predtým, ako vstúpia do paletizačného cyklu.

Inteligentné generovanie zásobníkov a stabilita

Algoritmus generovania stohu určuje, či je paleta priestorovo efektívna a stabilná pri preprave. Vstupy zahŕňajú dĺžku kartónu, šírku, výšku, hmotnosť, veľkosť palety, povolený previs, maximálnu výšku stohu, limity stlačenia produktu a pravidlá doručovania zákazníkovi. Výstupy zahŕňajú vzor vrstiev, súradnice umiestnenia, orientáciu produktu a poradie stohovania.

Bežnou stratégiou je vypĺňanie vrstiev a vzájomne prepojené ukladanie. Každá vrstva najprv vyplní rohy a hrany palety, potom ďalšia vrstva otočí alebo posunie vzor, ​​aby sa zlepšila stabilita. Pri zmiešanej paletizácii musí algoritmus tiež udržiavať ťažké produkty pod ľahšími produktmi a vyhnúť sa umiestňovaniu krehkých obalov pod koncentrované zaťaženie. Dosiahnuteľnosť robota by sa mala skontrolovať po vygenerovaní vzoru palety, pretože teoreticky hustý stoh môže byť pre chápadlo stále nemožné bezpečne umiestniť.

Plánovanie robotov pre dve linky a jednu paletovú stanicu

Hodnota tohto rozloženia spočíva v plánovaní. Robot nečaká len na jednom dopravníku. Sleduje vyrovnávacie pamäte linky, stav paliet a aktuálny stav dokončenia paliet a potom vyberá ďalšiu úlohu podľa pravidiel priorít. Ak majú obe vstupné linky pripravené kartóny, paletizuje podľa priority objednávky alebo tlaku vyrovnávacích pamätí. Ak je jedna linka nečinná a paletová stanica potrebuje novú paletu, robot môže prepnúť na manipuláciu s paletami.

Dobrá stratégia riadenia zabraňuje nestabilnému prepínaniu. PLC alebo riadiaca jednotka bunky by mali definovať prioritu frontu, minimálne prahové hodnoty vyrovnávacej pamäte, načasovanie výmeny paliet a akcie obnovy pri zastavení jednej z predchádzajúcich liniek. Tu je inžinierska práca dôležitejšia ako rýchlosť robota. Zlé plánovanie môže spôsobiť, že jeden robot sa bude správať ako úzke hrdlo; dobre navrhnuté plánovanie môže spôsobiť, že jeden robot bude pokrývať viacero pozícií s pomalým cyklom so stabilným využitím.

Dynamická paletizácia a adaptácia chápadiel

Robot sleduje súradnice generované softvérom na vytváranie vzorov paliet a aktualizuje trasy na základe aktuálneho stavu palety. Dynamická paletizácia vyžaduje kontroly kolízií s existujúcim stohom, okrajmi paliet, plotmi, dopravníkmi a nástrojmi na konci ramena. Plynulé zrýchlenie je dôležité, pretože kartóny so spotrebičmi sa môžu deformovať alebo skĺznuť, ak sa robot pohybuje príliš agresívne.

Chápadlo by malo zodpovedať požiadavkám na manipuláciu s produktom aj paletami. V závislosti od pevnosti kartónu a hmotnosti palety je možné použiť nastaviteľné bočné upínacie chápadlá, vákuové chápadlá, vidlicové paletové chápadlá alebo kombinované nástroje. Štandardné rozhranie pre rýchlu výmenu umožňuje robotovi prepínať medzi nástrojmi na manipuláciu s kartónmi a paletami bez dlhých manuálnych prestojov. Pre širší výber pohybu a užitočného zaťaženia ponúka EVSINT... priemyselné roboty podľa osi stránka môže pomôcť porovnať rodiny šesťosových robotov.

Návrh viacriadkovej konvergencie a vyrovnávacej pamäte

Viaceré vstupné linky vytvárajú dve riziká: kolízie kartónov predtým, ako ich robot naberie, a stratu výkonu robota, keď sa jeden z procesov pred nimi pozastaví. Rozloženie dopravníka by malo zahŕňať akumulačné vyrovnávacie boxy, riadenie rozstupov, vodiace lišty a senzory v každej zóne naberania. Ak kartóny prichádzajú príliš blízko seba, robot nemusí mať stabilné okno naberania. Ak sú vyrovnávacie boxy príliš malé, odchýlka v predsieni sa zmení na prestoj robota.

V prípade tovární na malé spotrebiče s častou zmenou skladových položiek (SKU) by mala vyrovnávacia kapacita pokrývať aspoň jedno krátke prerušenie predchádzajúcich operácií. Bunka by mala tiež poskytovať jasný pohľad na HMI stav vyrovnávacej pamäte každej linky, aktuálnu receptúru, pozíciu ďalšej palety a dôvod výnimky. Operátori by mali byť schopní riešiť chýbajúce kartóny, nesprávne SKU alebo zaseknuté palety bez prepisovania logiky robota.

Bežné úskalia pred nasadením

Niekoľko problémov sa dá ľahko podceniť. Po prvé, presnosť rozpoznávania obrazu môže byť slabá, keď je knižnica modelov trénovaná s príliš malým počtom vzoriek. Po druhé, vzory paliet môžu v softvéri vyzerať dobre, ale po preprave zlyhajú, pretože nebola testovaná pevnosť kartónu a prepojenie stohov. Po tretie, rozsah nastavenia chápadla môže byť nedostatočný po zmene balenia produktu. Po štvrté, konvergenčné dopravníky môžu zmeniť polohu kartónu tesne pred vyzdvihnutím, čo spôsobuje odchýlku obrazu a nestabilné uchopenie.

Pred uvedením do výroby by mal projekt vykonať offline overenie vzoru palety, kontroly dosahu robota, testy sily chápadla, testy kompresie kartónov, validáciu bezpečnostnej zóny a skúšobnú výrobu so skutočnými variáciami SKU. Pre súvisiacu automatizáciu manipulácie s materiálom poskytuje EVSINT aj manipulačný robot referencie aplikácií.

Potrebujete podobný automatizačný projekt alebo robotický systém? Ak plánujete paletizáciu malých spotrebičov, dvojriadkovú robotickú obsluhu, manipuláciu s paletami alebo flexibilnú logistiku kartónov, kontaktujte EVST. Náš tím vám môže pomôcť s kontrolou procesov, výberom robota, návrhom chápadiel, plánovaním rozloženia, bezpečnostným návrhom a integráciou. E-mail sales@evsint.com alebo nás kontaktujte cez Kontakt EVSINT.