Video 3D về robot xếp dỡ container tự động

Hệ thống xếp dỡ container tự động: Robot 6 trục, hệ thống thị giác 3D và tối ưu hóa không gian.

Việc xếp hàng vào container là một nút thắt cổ chai trong chuỗi cung ứng xuất khẩu. Xếp hàng thủ công thường dẫn đến việc phải mang vác những thùng carton nặng, xếp chồng không đồng đều, tận dụng không gian kém hiệu quả và công việc khó khăn bên trong container. Video dưới đây cho thấy một hệ thống robot tự động xếp hàng vào container được xây dựng dựa trên công nghệ quét hình ảnh 3D, thuật toán xếp hàng thông minh và khả năng định vị chính xác của robot sáu trục.

Mục tiêu không chỉ là tăng tốc độ di chuyển của robot. Giá trị kỹ thuật thực sự nằm ở việc hệ thống có thể hiểu được kích thước thùng carton thực tế, kích thước bên trong thùng chứa, các ràng buộc xếp chồng và giới hạn tầm với của robot trước khi đặt từng thùng carton hay không. Đối với các ứng dụng xử lý rộng hơn, hãy xem EVSINT's xử lý robot người giới thiệu.

Quy trình vận hành hệ thống và thiết bị cốt lõi

Một hệ thống xếp dỡ container tự động điển hình tuân theo quy trình sau: cấp thùng carton, quét kích thước bằng thị giác 3D, phân loại đệm, robot xếp dỡ và xử lý hàng hóa số lượng lẻ. Hệ thống thường sử dụng bố cục hình chữ U, với container được đặt trên bệ xếp dỡ và robot hoạt động từ phía bệ.

Thiết bị cốt lõi bao gồm robot công nghiệp sáu trục, hệ thống thị giác quét laser 3D, kẹp composite với hút chân không và kẹp cơ khí, băng tải đệm thùng carton nhiều làn, bệ định vị container và phần mềm thuật toán xếp dỡ thông minh. Tầm với của robot phải bao phủ khu vực lấy hàng của băng tải và vị trí sâu nhất có thể tiếp cận bên trong container, do đó việc mô phỏng tầm với rất quan trọng trước khi lựa chọn thiết bị. EVSINT's robot công nghiệp của Axis Trang này có thể giúp so sánh cấu trúc robot cho các ô tự động hóa tương tự.

Quét hình ảnh 3D và thu thập kích thước thực tế

Hệ thống thị giác 3D được lắp đặt phía trên băng tải cấp liệu. Khi các thùng carton đi qua vùng quét, hệ thống sẽ thu thập dữ liệu đám mây điểm và tính toán chiều dài, chiều rộng và chiều cao thực tế. Điều này hữu ích hơn so với việc chỉ dựa vào kích thước danh nghĩa của thùng carton vì thùng carton thực tế có thể bị phồng, móp hoặc có sự khác biệt do dung sai sản xuất.

Đối với việc xếp dỡ container tự động, kích thước thực tế là cơ sở để tối ưu hóa không gian sử dụng. Nếu thuật toán giả định kích thước danh nghĩa, robot có thể để lại những khoảng trống không cần thiết hoặc cố gắng đặt những thùng carton không còn vừa. Những thùng carton bị biến dạng nghiêm trọng cần được đánh dấu là NG và loại bỏ trước khi xếp dỡ, vì một thùng carton không ổn định có thể ảnh hưởng đến toàn bộ lớp container trong chồng.

Thuật toán xếp dỡ thông minh và quy hoạch không gian thùng carton hỗn hợp

Thuật toán xếp hàng là một ứng dụng kỹ thuật của bài toán đóng gói thùng ba chiều. Đầu vào bao gồm kích thước bên trong thùng chứa, kích thước và trọng lượng thùng carton, các ràng buộc xếp chồng, quy tắc hàng nặng dưới hàng nhẹ, giới hạn lớp tối đa và yêu cầu về độ ổn định. Đầu ra bao gồm tọa độ vị trí, hướng thùng carton và trình tự xếp hàng.

Thuật toán thường sắp xếp hàng hóa từ đáy container lên trên và từ vị trí sâu nhất về phía cửa. Các thùng carton lớn được đặt gần mép, các thùng nhỏ hơn lấp đầy khoảng trống, và các lớp được xếp chồng lên nhau nếu có thể. Xếp nhiều loại thùng carton khác nhau là một trong những trường hợp sử dụng hiệu quả nhất: khi các thùng carton có kích thước khác nhau được sắp xếp cùng nhau, không gian trống có thể được giảm thiểu và chi phí vận chuyển mỗi lô hàng có thể được cải thiện.

Lập kế hoạch đường đi và tải robot

Robot thực hiện theo trình tự sắp xếp từ thuật toán xếp hàng. Nó lấy các thùng carton từ bộ đệm và đặt từng thùng vào vị trí và hướng đã được chỉ định. Thứ tự xếp hàng phải tuân theo nguyên tắc từ trong ra ngoài và từ dưới lên trên để cánh tay robot không va chạm với các thùng carton đã được xếp hoặc khung cửa container.

Lập kế hoạch đường đi phải xem xét hình dạng thùng chứa, kích thước kẹp, khoảng cách giữa thùng carton và tốc độ. Lớp càng dày, tư thế của robot càng trở nên phức tạp. Một số vị trí có vẻ khả thi trong phần mềm có thể không thể tiếp cận được trong thực tế, vì vậy việc mô phỏng khả năng tiếp cận cho tất cả các vùng mục tiêu là cần thiết trong giai đoạn thiết kế dự án.

Điều chỉnh vị trí và thông số kỹ thuật container

Các container được vận chuyển bằng xe tải và được đặt trên bệ xếp dỡ. Bệ xếp dỡ có thể cần chức năng nâng hạ và cân bằng thủy lực để thích ứng với chiều cao khung gầm khác nhau và giữ cho sàn container bằng phẳng. Cảm biến khoảng cách laser có thể quét kích thước bên trong thực tế sau khi container được đặt đúng vị trí, vì dung sai sản xuất container hoặc biến dạng trong quá trình vận chuyển có thể làm thay đổi không gian sử dụng.

Hệ thống cần hỗ trợ các loại container thông dụng, bao gồm container 20 feet, 40 feet, container cao và container tiêu chuẩn. Thông qua lựa chọn HMI, nền tảng và thuật toán cần tự động chuyển đổi các tham chiếu và kích thước. Để tích hợp toàn bộ dây chuyền xung quanh băng tải, bộ điều khiển và giao diện kho, EVSINT cung cấp giải pháp phù hợp. hệ thống tự động hóa quy trình Khả năng là điều cần thiết.

Xử lý số lượng lẻ và các trường hợp ngoại lệ

Khi số lượng đặt hàng ít hơn một container đầy, hệ thống sẽ chuyển sang chế độ số lượng lẻ. Ở chế độ này, sự ổn định khi xếp hàng được ưu tiên hơn so với việc tối đa hóa hiệu quả sử dụng. Các trường hợp ngoại lệ thường gặp bao gồm kích thước thùng carton nằm ngoài phạm vi cho phép, lỗi hút của robot, vật cản bên trong container và lỗi lập kế hoạch đường đi.

Một hệ thống thực tiễn cần có khả năng phục hồi nhanh chóng. Các giao diện can thiệp thủ công, chế độ đường dẫn an toàn, logic loại bỏ thùng carton và quy trình khởi động lại cần được thiết kế ngay từ đầu. Nếu các sự cố ngoại lệ đòi hỏi thời gian gỡ lỗi thủ công kéo dài, hệ thống tự động hóa có thể mất đi giá trị trong thời kỳ xuất khẩu cao điểm.

Những sai lầm thường gặp trước khi triển khai

Sai lầm phổ biến đầu tiên là chỉ tối ưu hóa việc sử dụng mà bỏ qua sự ổn định trong vận chuyển. Một tải trọng dày đặc dễ bị sụp đổ trong quá trình vận chuyển không phải là một kế hoạch xếp dỡ thành công. Thứ hai là bỏ qua sự sai lệch kích thước thực tế của thùng carton. Kích thước được đo bằng hệ thống thị giác nên được sử dụng làm dữ liệu đầu vào cho thuật toán. Thứ ba là việc xác minh khả năng tiếp cận của robot chưa đầy đủ, đặc biệt là ở gần các vị trí sâu nhất và trên cùng của container. Thứ tư là việc lập kế hoạch cho số lượng lẻ yếu kém, dẫn đến việc quá nhiều công việc phải được thực hiện thủ công khi xếp dỡ.

Bạn cần một dự án tự động hóa hoặc hệ thống robot tương tự? Nếu bạn đang lên kế hoạch cho việc xếp dỡ container bằng robot, xử lý thùng carton trong kho, lập kế hoạch không gian bằng thị giác 3D hoặc tự động hóa hậu cần xuất khẩu, hãy liên hệ với EVST. Đội ngũ của chúng tôi có thể hỗ trợ xem xét quy trình, lựa chọn robot, thiết kế bộ kẹp, lập kế hoạch bố trí, thiết kế an toàn và tích hợp. Email sales@evsint.com hoặc liên hệ với chúng tôi qua Liên hệ EVSINT.