Unchained Robotics Ταξινόμηση με ασύγκριτη ακρίβεια
Ο αισθητήρας 3D ως η καρδιά μιας λύσης παραλαβής και τοποθέτησης
Η εποχή των Χριστουγέννων είναι μία περίοδος για ημερολόγια. Όταν πλησιάζει η αλλαγή του χρόνου, η παραγωγή εξατομικευμένων ημερολογίων φτάνει στο αποκορύφωμά της. Τα ημερολόγια με εξατομικευμένο σχεδιασμό εκτιμώνται ως μία υπενθύμιση ευτυχισμένων στιγμών όλο τον χρόνο. Η νεοσύστατη εταιρεία Unchained Robotics βοηθά ένα τυπογραφείο, μέσω της δικής της λύσης παραλαβής και τοποθέτησης, να παραδίδει εξατομικευμένα ημερολόγια στους πελάτες όσο το δυνατόν γρηγορότερα. Τα κεντρικά στοιχεία: ένα συνεργατικό ρομπότ και ο αισθητήρας 3D της ifm.
Μία βιομηχανική περιοχή στα περίχωρα του Paderborn στην Ανατολική Βεστφαλία: εδώ παράγονται μεγάλες ποσότητες ημερολογίων. Είτε πρόκειται για 100 αντίγραφα για εταιρικούς πελάτες, είτε για μεμονωμένα αντίγραφα για ιδιώτες που δημιουργούν το δικό τους προσωπικό ημερολόγιο σε διαδικτυακές πύλες: μία μεγάλη ποικιλία ημερολογίων σε διάφορα μεγέθη, από DIN A5 έως DIN A3, συσκευάζονται για αποστολή και προωθούνται στον σταθμό παραλαβής και τοποθέτησης της Unchained Robotics.
Εδώ, ένας σαρωτής λέιζερ ανιχνεύει αυτόματα τον γραμμικό κώδικα επιτρέποντας την παρακολούθηση μέσω ιχνηλάτησης και ανίχνευσης, προτού το ημερολόγιο συλλεχθεί από τη μεταφορική ταινία από ένα συνεργατικό ρομπότ και τοποθετηθεί σε μία παλέτα μεταφοράς ή σε ένα ταχυδρομικό κιβώτιο επιμελώς ταξινομημένα κατά μέγεθος.
Πεπεισμένοι από τον αισθητήρα 3D και την τεχνική υποστήριξη της ifm
Η καρδιά της ρομποτικής εγκατάστασης είναι ο αισθητήρας 3D της ifm O3D. Η αρχή λειτουργίας του O3D βασίζεται στην αρχή του χρόνου τροχιάς. Μέσω 23.000 pixel διατεταγμένων σε μία μήτρα, ο αισθητήρας 3D ανιχνεύει τον χρόνο που χρειάζεται το εκπεμπόμενο φως για να φτάσει ξανά στον αισθητήρα ως ανάκλαση ανά λήψη. Με βάση αυτά τα δεδομένα, ο O3D υπολογίζει με ακρίβεια τις χωρικές διαστάσεις αντικειμένων και παρασκηνίων.
«Αυτή η πτυχή έπαιξε σημαντικό ρόλο στην απόφασή μας να επιλέξουμε τον O3D», αναφέρει ο Mladen Milicevic, ένας από τους ιδρυτές της Unchained Robotics. «Δεν απαιτείται άλλος εξοπλισμός ή διακοπές στη διαδικασία, επειδή ο αισθητήρας εντοπίζει ακριβώς το ύψος, τη βασική μορφή, τη γωνία και τη μετατόπιση κάθε συσκευασίας. Αυτό σημαίνει ότι οι συσκευασίες μπορούν να τοποθετούνται στην μεταφορική ταινία χωρίς να τηρείται μία συγκεκριμένη διάταξη ή προσανατολισμός. Αυτό μειώνει την πίεση στους υπαλλήλους και επιταχύνει τη χειρωνακτική διαδικασία», εξηγεί ο Milicevic.
Εύκολη ενσωμάτωση σε υπάρχον λογισμικό
«Επιλέξαμε ειδικά τον O3D και την ifm, λόγω της εύκολης ενσωμάτωσης στο λογισμικό που έχουμε αναπτύξει», συνεχίζει ο Milicevic. «Και όταν είχαμε ερωτήσεις, η τεχνική υποστήριξη της ifm μας βοηθούσε γρήγορα και αποτελεσματικά.»
Με βάση τα δεδομένα, το λογισμικό της Unchained Robotics μπορεί να υπολογίζει επακριβώς το σημείο που πρέπει να τοποθετήσει το ρομπότ τις βεντούζες του στη συσκευασία που θα χειριστεί. Αυτό διασφαλίζει ότι το ημερολόγιο συλλέγεται πάντα με ισορροπία και βέλτιστο προσανατολισμό.
Η ακρίβεια αποτρέπει τις συγκρούσεις
Η υψηλή ακρίβεια που επιτυγχάνεται από τον αισθητήρα 3D είναι απαραίτητη για την εργασία παραλαβής και τοποθέτησης που εκτελεί το ρομπότ. «Ιδιαίτερα όταν τα ημερολόγια τοποθετούνται σε ταχυδρομικά κιβώτια, ο χώρος είναι πολύτιμος. Το ρομπότ πρέπει να κινείται με μεγάλη ακρίβεια και με μικρές τιμές ανοχής, για να εμποδίζει τη σύγκρουση του βραχίονα ή του ημερολογίου με τα μεταλλικά τοιχώματα.
Εικόνα 1:Με βάση τα δεδομένα που μεταβιβάζονται από τον αισθητήρα, το λογισμικό υπολογίζει τις κινήσεις του βραχίονα του ρομπότ για να εξασφαλίζεται η ακριβής τοποθέτηση της συσκευασίας στη θέση απόθεσης. Εικόνα 2: Απαιτούνται ακριβή δεδομένα και ακριβείς υπολογισμοί για την αποφυγή συγκρούσεων όταν ο χώρος είναι περιορισμένος.
Ανάλογα με το σχήμα, το ρομπότ τοποθετεί έως και 12 ημερολόγια σε μοτίβο 3x4 στη θέση τοποθέτησης. Χάρη στην τοποθέτηση ακριβείας, είναι εφικτό ένα ύψος στοίβας έως και 70 εκατοστά ακόμα και σε ανοιχτές παλέτες. «Η αξιόπιστη και ακριβής ανίχνευση του ύψους παίζει επίσης σημαντικό ρόλο όταν πρόκειται για την επιλογή της θέσης τοποθέτησης εντός του μοτίβου», εξηγεί ο Milicevic. «Το ρομπότ τοποθετεί τις συσκευασίες σύμφωνα με έναν ειδικό αλγόριθμο ύψους, λαμβάνοντας υπόψη τα επιμέρους ύψη συσκευασίας. Τα πακέτα ταξινομούνται έτσι ώστε το υψηλότερο σημείο να βρίσκεται πάντα όσο το δυνατόν πιο μακριά από το ρομπότ. Επιπλέον, τα συσκευασμένα ημερολόγια σχηματίζουν μία σχεδόν ομοιογενή, επίπεδη επιφάνεια όταν επιτευχθεί το μέγιστο ύψος στοίβας.»
Ο αισθητήρας ανιχνεύει επακριβώς τη θέση και το ύψος της συσκευασίας μέσω 23.000 pixel.
Η κάμερα και το λογισμικό αποτελούν τον πυρήνα της λύσης
Με ρυθμό συχνότητας οκτώ δευτερολέπτων, η λύση παραλαβής και τοποθέτησης της νεοσύστατης εταιρείας καλύπτει επίσης τις υψηλές απαιτήσεις που προκύπτουν τη χρονική περίοδο πριν από τα Χριστούγεννα, όταν από το τυπογραφείο φεύγουν έως και 6.000 ημερολόγια την ημέρα. Οι συσκευασίες μπορούν να έχουν βάρος έως και οκτώ κιλά. «Αυτό είναι εντός των ορίων των τεχνικών δεδομένων ενός συνεργατικού βραχίονα ρομπότ», εξηγεί ο Milicevic. «Εάν έπρεπε να μετακινηθούν μεγαλύτερα βάρη ή απαιτούνταν ταχύτεροι ρυθμοί συχνότητας, θα χρησιμοποιούσαμε ένα πιο ισχυρό βιομηχανικό ρομπότ. Αυτό δεν θα ήταν μεγάλο πρόβλημα, καθώς το ρομπότ παίζει μικρό μόνο ρόλο στη λύση μας. Ο πυρήνας της γενικής μας λύσης είναι ο συνδυασμός κάμερας και λογισμικού, που καθιστά αυτήν τη λύση κατάλληλη όχι μόνο για ημερολόγια: Είναι επίσης κατάλληλη για οποιαδήποτε διαδικασία παραλαβής και τοποθέτησης, κατά την οποία τα προϊόντα τοποθετούνται σε παλέτες ή παραλαμβάνονται από παλέτες.»
Ένα άλλο πλεονέκτημα αυτού του ισχυρού συνδυασμού αισθητήρα και λογισμικού: Καθώς δεν απαιτούνται άλλα στοιχεία του συστήματος εκτός από τον ρομποτικό βραχίονα, το κόστος για την υλοποίηση περιορίζεται στο ελάχιστο.
Αυτή η λύση, η οποία αποτελείται από έναν συνεργατικό βραχίονα ρομπότ, έναν αισθητήρα 3D της ifm και λογισμικό από την Unchained Robotics, επιτρέπει τη διευθέτηση έως και 6.000 πακέτων την ημέρα. Ανάλογα με τις απαιτήσεις του πελάτη, μπορούν να χρησιμοποιηθούν άλλα ρομπότ για να επιτυγχάνονται υψηλότεροι ρυθμοί συχνότητας ή για τη μετακίνηση βαρύτερων φορτίων.
Συμπέρασμα
Ο O3D είναι ένα κεντρικό στοιχείο της λύσης παραλαβής και τοποθέτησης από την Unchained Robotics. Χάρη στην ανίχνευση ακριβείας στις τρεις διαστάσεις των πακέτων, ο αισθητήρας 3D παρέχει αξιόπιστες πληροφορίες στο λογισμικό που βοηθούν στον ακριβή έλεγχο του ρομποτικού βραχίονα. Ακόμη και στις πιο πολυάσχολες ώρες του τυπογραφείου, τα ημερολόγια τοποθετούνται αξιόπιστα στη σωστή θέση τοποθέτησης και φτάνουν έγκαιρα στους πελάτες.
