Der Lkw-Test

Eine in der Simulation aufgebaute Palettierzelle für 48 Kartons (400 × 200 × 300 mm, je 8 kg) auf einer Europalette. Die Kartons werden in einem von zwei Mustern gestapelt: Säulenstapelung, bei der jede Lage gleich ist, oder Verbundstapelung, bei der jede zweite Lage um 90 Grad gedreht ist. Der Roboter ist ein sechsachsiger Cobot auf einer Hubsäule. Unsere eigene inverse Kinematik löst jede Ablagepose auf beiden Paletten in geschlossener Form. Die Hubsäule hebt den Arm lagenweise an, und jeder Karton wird auf einer geradlinigen Anfahrt in seine Ecke gesetzt. Der Film zeigt eine Hubbewegung und eine Ablage.

Die fertige Palette wird mit Stretchfolie umwickelt und in einer Physiksimulation mit MuJoCo abgebremst. Wir erhöhen die Verzögerung an derselben Ladung in Schritten von 0,1 g, nach der Stufenlogik der Prüfung nach EUMOS 40509, bis eine Stufe nicht bestanden wird. Eine Stufe gilt als nicht bestanden, wenn sich ein Karton während des Bremsens um mehr als 60 mm (5 % der Ladehöhe) bewegt oder nach dem Ausschwingen der Ladung noch mehr als 48 mm (4 %) von seiner Ablageposition entfernt ist. Diese Grenzen sind die strengeren aus zwei veröffentlichten Zusammenfassungen der Kriterien der Norm; die Norm selbst haben wir nicht gelesen. Die Folie ist als vorgespannte Bänder plus nur auf Zug wirkende Verbindungen modelliert, die an den äußeren Kartons befestigt sind. Die Bandspannung haben wir aus der Mindest-Rückhaltekraft abgeleitet, die ein Hersteller von Stretchwicklern für eine schwerere Ladung empfiehlt; die Spannung ist daher eine obere Abschätzung.

In diesem Modell besteht der Säulenstapel 0,5 g und scheitert bei 0,6 g. Die ganze Ladung rutscht auf dem Palettendeck nach vorn und noch einmal zwischen den Lagen, und ein vorderer Karton der obersten Lage steht am Ende 57 mm von seiner Ablageposition entfernt. Im Verbundstapel bleiben die Kartons jeder Lage beisammen, und er besteht jede Stufe bis 0,8 g. Bei 0,6 g beträgt seine größte Verschiebung 45 mm. Die Reserven sind knapp. Mit der 60-mm-Grenze der anderen Zusammenfassung würde auch der Säulenstapel 0,6 und 0,7 g bestehen, und der Verbundstapel besteht 0,8 g mit weniger als 1 mm Reserve (47,1 mm). Lesen Sie die bestandenen Stufen als Ergebnisse dieses Modells mit diesen Grenzen. Verbundstapelung hat ihren Preis. In Stauchversuchen an Palettenladungen am RIT für die Fibre Box Association, mit deren Kartons und Mustern, verloren Verbundstapel 49–54 % ihrer Stauchfestigkeit, gegenüber 12–20 % bei Säulenstapeln. Wir zitieren dieses Ergebnis; die Stauchung haben wir nicht simuliert. Die Kartons sind starre Quader, und die Folie ist ein vereinfachtes Modell. Reibung und Foliensteifigkeit sind angenommene Werte, keine Messungen.