Robotika · balenie na konci linky
Kamiónový test
Paletizačné pracovisko, ktoré naplánuje každé uloženie pre kobota na zdvíhacom stĺpe a potom vo fyzikálnej simulácii zabrzdí paletu, ktorú poskladalo a ovinulo strečovou fóliou.
Prehľad
Paletizačné pracovisko vytvorené v simulácii pre 48 kartónov (400 × 200 × 300 mm, každý 8 kg) na europalete. Kartóny sa ukladajú v jednom z dvoch vzorov: stĺpcovom, kde je každá vrstva rovnaká, alebo väzbovom, kde je každá druhá vrstva pootočená o 90 stupňov. Robot je šesťosový kobot na zdvíhacom stĺpe. Naša vlastná inverzná kinematika rieši každú ukladaciu pózu na oboch paletách v uzavretom tvare. Stĺp zdvíha rameno vždy o jednu vrstvu a každý kartón sa do svojho rohu ukladá priamočiarym nájazdom. Film ukazuje jeden zdvih a jedno uloženie.
Hotová paleta sa ovinie strečovou fóliou a zabrzdí vo fyzikálnej simulácii MuJoCo. Spomalenie zvyšujeme na tom istom náklade v krokoch po 0,1 g podľa stupňovitej logiky testu EUMOS 40509, až kým niektorý krok nezlyhá. Krok zlyhá, ak sa ktorýkoľvek kartón počas brzdenia posunie o viac než 60 mm (5 % výšky nákladu) alebo ak je po ustálení nákladu stále o viac než 48 mm (4 %) od miesta, kam bol uložený. Tieto limity sú prísnejšie z dvoch zverejnených zhrnutí kritérií normy; samotnú normu sme nečítali. Fólia je modelovaná ako predpäté pásy a spojky prenášajúce iba ťah, pripevnené k vonkajším kartónom. Napätie pásov sme nastavili podľa minimálnej zadržiavacej sily, ktorú výrobca ovíjacích strojov odporúča pre ťažší náklad, takže toto napätie je horný odhad.
V tomto modeli stĺpcový stoh obstojí pri 0,5 g a pri 0,6 g zlyhá. Celý náklad sa posunie dopredu po ložnej ploche palety a znovu medzi vrstvami a predný kartón v hornej vrstve skončí 57 mm od miesta, kam bol uložený. Vo väzbovom stohu zostávajú kartóny v každej vrstve pohromade a stoh obstojí v každom kroku až do 0,8 g. Pri 0,6 g je jeho najväčší posun 45 mm. Rezervy sú tesné. S limitom 60 mm z druhého zhrnutia by stĺpcový stoh obstál aj pri 0,6 a 0,7 g a väzbový stoh obstojí pri 0,8 g s rezervou menej než 1 mm (47,1 mm). Úrovne, pri ktorých stohy obstáli, berte ako výsledky tohto modelu s týmito limitmi. Väzba nie je zadarmo. Pri tlakových skúškach paletových nákladov na RIT pre Fibre Box Association, s ich krabicami a vzormi, stratili väzbové stohy 49–54 % svojej pevnosti v tlaku, oproti 12–20 % pri stĺpcových stohoch. Tento výsledok citujeme; tlak sme nesimulovali. Kartóny sú tuhé krabice a fólia je zjednodušený model. Trenie a tuhosť fólie sú predpokladané hodnoty, nie merania.
Čo sme vytvorili
- Generátor vzorov vrstiev pre jednu veľkosť kartónu na europalete, v stĺpcovom a väzbovom vzore.
- Inverzná kinematika v uzavretom tvare pre šesťosového kobota plus siedmu, zvislú os: zdvíhací stĺp. Každá ukladacia a nájazdová póza na oboch paletách je vyriešená, overená priamou kinematikou a drží sa mimo singularít lakťa a zápästia. Pohyby pri každom uchopení a uložení sú priamočiare dnu aj von, s presunmi v kĺbovom priestore medzi nimi.
- Model ovinutého nákladu v MuJoCo: 48 tuhých kartónov s kontaktmi s trením a fólia ako 12 predpätých pásov a 344 spojok prenášajúcich iba ťah.
- Stupňovitá skúška brzdením na tom istom náklade: nábeh 0,1 s, 0,8 s pri spomalení daného kroku, dobeh 0,1 s a 0,6 s na ustálenie. Limity sú uvedené vyššie.
- Overenie kontaktného modelu ručnými výpočtami: jeden kartón sa šmýka po ložnej ploche pri svojom súčiniteli trenia a voľne stojaci stĺpec kartónov sa prevráti pri svojom pomere šírky k výške.
Technológie
Python · MuJoCo · NumPy · three.js
Čísla
| Číslo | Ako sme ho zmerali |
|---|---|
| 0,6 g | Prvý krok, v ktorom stĺpcový stoh zlyhá, v našej simulácii brzdenia v MuJoCo. Kroky stúpajú po 0,1 g na tom istom ovinutom náklade a najvyšší krok, v ktorom obstál, je 0,5 g. Pri 0,6 g je kartón z hornej vrstvy po ustálení nákladu stále 57 mm (limit 48 mm) od miesta, kam bol uložený. Podľa limitu 60 mm z druhého zverejneného zhrnutia by obstál aj pri 0,6 a 0,7 g. |
| 0,8 g | Najvyšší krok, v ktorom väzbový stoh obstojí v tej istej simulácii s rovnakými kartónmi, fóliou a limitmi, s rezervou 0,9 mm (47,1 mm oproti 48 mm). Zlyhá pri 0,9 g, keď sa kartón ocitne 58 mm mimo svojho miesta. Pri 0,6 g je jeho najväčší posun 45 mm. |
| 49–54 % | Strata pevnosti v tlaku pri väzbovom stohovaní oproti 12–20 % pri stĺpcovom stohovaní. Citované z tlakových skúšok paletových nákladov na RIT pre Fibre Box Association (2021), pre ich krabice a vzory; nesimulované. Naša väzba je krížové stohovanie s pootočením o 90°. |
