Автоматичне завантаження контейнерів: 6-осьовий робот, 3D-зір та оптимізація простору
Завантаження контейнерів є логістичним вузьким місцем для виробників-експортерів. Ручне завантаження часто означає важкі коробки, нерівномірне штабелювання, низьке використання простору та складну роботу всередині контейнера. У відео нижче показано автоматичну роботизовану систему завантаження контейнерів, побудовану на базі 3D-сканування, інтелектуальних алгоритмів завантаження та точного шестиосьового розміщення робота.
Мета полягає не лише в швидшому русі робота. Справжня інженерна цінність полягає в тому, чи може система розуміти фактичні розміри коробок, внутрішні розміри контейнерів, обмеження штабелювання та межі досяжності робота, перш ніж розмістити кожну коробку. Щодо ширших застосувань обробки див. EVSINT. робот для обробки посилання.
Потік процесів системи та основне обладнання
Типова система автоматичного завантаження контейнерів виконує такий процес: подача коробок, 3D-сканування розмірів, сортування буфера, завантаження роботом та обробка непарної кількості. Система часто використовує U-подібну схему, де контейнер розміщується на завантажувальній платформі, а робот працює з боку платформи.
Основне обладнання включає шестиосьовий промисловий робот, систему 3D-лазерного сканування зору, композитний захоплювач з вакуумним відсмоктуванням та механічним затисканням, багатосмугові конвеєри для буферизації коробок, платформу позиціонування контейнерів та програмне забезпечення для інтелектуального алгоритму завантаження. Робот повинен охоплювати зону захвату конвеєра та найглибшу досяжну позицію всередині контейнера, тому моделювання досяжності має значення перед вибором обладнання. EVSINT промислові роботи за осями сторінка може допомогти порівняти структури роботів для подібних комірок автоматизації.
3D-сканування та отримання фактичних розмірів
Система 3D-зору встановлена над вхідним конвеєром. Коли коробки проходять через зону сканування, система фіксує дані хмари точок і розраховує фактичну довжину, ширину та висоту. Це корисніше, ніж покладатися лише на номінальні розміри коробок, оскільки реальні коробки можуть деформуватися, мати вм'ятини або відрізнятися залежно від виробничого допуску.
Для автоматичного завантаження контейнерів фактичні розміри є основою для кращого використання простору. Якщо алгоритм припускає номінальні розміри, робот може залишати зайві проміжки або намагатися розмістити коробки, які більше не поміщаються. Сильно деформовані коробки слід позначати як NG та відхиляти перед завантаженням, оскільки одна нестабільна коробка може вплинути на весь шар стопки.
Інтелектуальний алгоритм завантаження та планування місця для змішаних коробок
Алгоритм завантаження – це інженерне застосування тривимірного пакування контейнерів. Вхідні дані включають внутрішні розміри контейнера, розміри та вагу коробки, обмеження штабелювання, правила «важка вага нижче легкої», обмеження максимальної кількості шарів та вимоги до стійкості. Вихідні дані включають координати розміщення, орієнтацію коробки та послідовність завантаження.
Алгоритм зазвичай заповнює контейнер від дна вгору та від найглибшого положення до дверей. Великі коробки розміщуються біля країв, менші коробки заповнюють проміжки, а шари з'єднуються, де це можливо. Завантаження змішаних коробок є одним із найефективніших варіантів використання: коли коробки різних розмірів плануються разом, можна зменшити порожній простір та покращити вартість перевезення на одне відправлення.
Завантаження роботів та планування шляху
Робот дотримується послідовності розміщення, визначеної алгоритмом завантаження. Він вибирає коробки з буфера та розміщує кожну коробку за призначеними координатами та орієнтацією. Порядок завантаження повинен відповідати принципам «всередині назовні» та «знизу вгору», щоб рука робота не стикалася з уже завантаженими коробками або рамою дверцят контейнера.
Планування шляху повинно враховувати геометрію контейнера, розмір захоплення, зазор коробки та швидкість. Чим глибший шар, тим складнішою може стати поза робота. Деякі місця, які виглядають можливими в програмному забезпеченні, можуть бути недосяжними в реальній комірці, тому під час проектування необхідно моделювати досяжність для всіх цільових зон.
Позиціонування контейнера та адаптація специфікацій
Контейнери прибувають вантажівками та розміщуються на вантажній платформі. Платформі може знадобитися гідравлічний підйомник та функції вирівнювання, щоб адаптуватися до різної висоти шасі та підтримувати рівність підлоги контейнера. Лазерні датчики відстані можуть сканувати фактичні внутрішні розміри після розміщення контейнера, оскільки виробничі допуски контейнера або деформація під час транспортування можуть змінити корисний простір.
Система повинна підтримувати поширені типи контейнерів, включаючи 20-футові, 40-футові, висококубові та стандартні контейнери. Завдяки вибору через HMI платформа та алгоритм повинні автоматично перемикатися між посиланнями та розмірами. Для повної інтеграції ліній навколо конвеєрів, елементів керування та складських інтерфейсів, EVSINT... система автоматизації процесів можливості є актуальними.
Обробка непарної кількості та винятки
Коли кількість замовлення менша за повний контейнер, система повинна перейти в режим непарної кількості. У цьому режимі стабільність завантаження має пріоритет над максимальним використанням. До поширених винятків належать розмір коробки поза межами допуску, збій робота-всмоктування, перешкоди всередині контейнера та збій планування шляху.
Практична система потребує швидкого відновлення. Інтерфейси ручного втручання, консервативні режими шляху, логіка відхилення коробок та процедури перезапуску повинні бути розроблені з самого початку. Якщо винятки вимагають тривалого ручного налагодження, система автоматизації може втратити свою цінність під час пікових періодів експорту.
Типові помилки перед розгортанням
Перша поширена помилка полягає в оптимізації лише використання, ігноруючи стабільність транспортування. Щільний вантаж, який руйнується під час транспортування, не є успішним планом завантаження. Друга — ігнорування фактичного відхилення розмірів коробки. Розміри, виміряні візуально, слід використовувати як вхідні дані алгоритму. Третя — недостатня перевірка досяжності робота, особливо поблизу найглибших та верхніх позицій контейнера. Четверта — слабке планування непарної кількості, що переносить занадто багато роботи на ручне завантаження.
Потрібен подібний проект автоматизації або робототехнічна система? Якщо ви плануєте роботизоване завантаження контейнерів, обробку складських коробок, планування простору за допомогою 3D-бачення або автоматизацію експортної логістики, зверніться до EVST. Наша команда може допомогти з оглядом процесів, вибором роботів, проектуванням захоплення, плануванням компонування, проектуванням безпеки та інтеграцією. Електронна пошта sales@evsint.com або зв'яжіться з нами через Контактна особа EVSINT.
FAQ
Що автоматизує система автоматичного завантаження контейнерів роботом?
Він автоматизує сканування розмірів коробок, сортування в буфер, комплектацію роботом, розміщення контейнерів, штабелювання змішаних коробок, обробку непарної кількості та реагування на винятки для завантаження експортних контейнерів.
Чому 3D-зір важливий для роботизованого завантаження контейнерів?
3D-бачення вимірює фактичні розміри коробок та реальний внутрішній простір контейнера, тому алгоритм завантаження може планувати щільніше штабелювання та уникати залежності лише від номінальних розмірів коробок.
Що слід перевірити перед розгортанням автоматизації завантаження контейнерів?
Перевірте вагу та деформацію коробки, типи контейнерів, досяжність робота, зазор дверної рами, стабільність завантаження, правила для змішаних коробок, конструкцію буфера, режим ручного відновлення та умови стикування на складі.