StimbaStimba
Robotická paletizácia · koncept bunkyRobotic palletizing · cell concept

Paletizácia na 4 paletové miesta s UR20 priamo z AMRPalletizing to 4 pallet stations with a UR20, straight from AMRs

STIMBA navrhla bunku, v ktorej robot UR20 berie kartóny priamo z autonómnych vozíkov (AMR) a ukladá ich na štyri europalety podľa objednávok, bez jediného dopravníka. Do 60 kartónov 600 × 400 mm za hodinu, 4 objednávky naraz, stoh do 2 250 mm. Dosah robota sme overili inverznou kinematikou a dráhy bez kolízií simuláciou pre 40 zo 40 testovaných cyklov.

STIMBA designed a cell where a UR20 robot picks cartons directly from autonomous mobile robots (AMRs) and stacks them onto four euro pallets by order, with no conveyors at all. Up to 60 cartons of 600 × 400 mm per hour, 4 orders at once, stacks up to 2,250 mm. We verified the robot's reach with inverse kinematics and its collision-free paths in a simulation of all 40 tested cycles.

Ťahaním model otočíte, kolieskom alebo dvoma prstami priblížite. Polohy robota sú vypočítané inverznou kinematikou UR20, pohyb medzi nimi je v tomto interaktívnom modeli pre názornosť zjednodušený. Vo videu nižšie sú dráhy prenosu z plánovača NVIDIA cuRobo s kolíznym modelom bunky.Drag to rotate, scroll or pinch to zoom. Robot poses come from UR20 inverse kinematics; in this interactive model the motion between them is simplified for illustration. The video below shows transfer paths from the NVIDIA cuRobo planner with a collision model of the cell.

60ks/hpcs/h
kartónov za hodinucartons per hour
4
palety = 4 objednávky narazpallets = 4 orders at once
2
doky AMR, 0 dopravníkovAMR docks, 0 conveyors
2 250mm
výška stohu s paletoustack height incl. pallet
93,5%
najväčšie natiahnutie ramenamax. arm extension
25kg
nosnosť UR20 pri paletizáciiUR20 palletizing payload

Video: bunka v prevádzkeVideo: the cell in operation

Dve minúty od príchodu kartónu na AMR po výmenu plnej palety. 3D simulácia bunky s dráhami z plánovača NVIDIA cuRobo, hlas AI.

Two minutes from a carton arriving on an AMR to the exchange of a full pallet. 3D simulation of the cell with paths from the NVIDIA cuRobo planner, AI voice.

Ako to fungujeHow it works

Jeden cyklus od príchodu kartónu po plnú paletu. Každá paleta patrí jednej objednávke a jednej výrobnej linke, počet kusov na palete je od 1 po plnú paletu 24 kartónov.

One cycle from an arriving carton to a full pallet. Each pallet belongs to one order and one production line; a pallet holds anywhere from 1 to a full 24 cartons.

  1. 01

    AMR zaparkuje v doku

    AMR docks

    Vozík príde zvonka po osi uličky a privezie kartón na stolíku s plošinou 650 mm do jedného z dvoch dokov. Stred kartónu je 1,50 m od osi robota.

    The AMR arrives from outside along the aisle axis and brings a carton on a 650 mm deck to one of two docks, with the carton centre 1.50 m from the robot axis.

  2. 02

    Kamera dopresní polohu

    Camera refines the pick

    Kamera VisionPick na chápadle prečíta štítok kartónu a vyrovná nepresnosť zastavenia vozíka (±10 mm, 1°).

    A VisionPick camera on the gripper reads the carton label and corrects the AMR's stop tolerance (±10 mm, 1°).

  3. 03

    Robot uloží kartón

    Robot places the carton

    UR20 položí kartón na paletu správnej objednávky po dráhe bez kolízií, vo vrstve najprv vzdialené miesta. Posledný blízky kartón vrstvy kladie šikmým nájazdom od susedov.

    The UR20 places the carton on the right order's pallet along a collision-free path, far slots first in each layer. The last near carton of a layer goes in with an angled approach away from the neighbours.

  4. 04

    Štítok palety (opcia)

    Pallet label (option)

    Aplikátor štítkov palety (print & apply) na trase paleťáka za bunkou nalepí štítok SSCC 150 × 200 mm na 2 susedné strany podľa GS1, vo výške 400–800 mm, pred ovinutím.

    A pallet label applicator (print & apply) on the pallet-jack route behind the cell applies a 150 × 200 mm SSCC label to 2 adjacent sides per GS1, 400–800 mm high, before wrapping.

  5. 05

    Výmena palety

    Pallet swap

    Nízky paleťák AMR vojde do palety z 800 mm strany, plnú odvezie a prázdnu prinesie zo zásobníka prázdnych paliet. Robot medzitým pracuje na ostatných troch.

    A low pallet-jack AMR enters the pallet from its 800 mm side, takes the full one away and brings an empty one from the empty-pallet dispenser. The robot keeps working on the other three.

Čísla, na ktorých návrh stojíThe numbers behind the design

Dispozíciu sme neodhadovali. Pre každý kartón, každú vrstvu a polohy uloženia, nájazdu a prenosu sme spočítali inverznú kinematiku UR20 a výsledok nezávisle overili druhou metódou (zhoda do 0,05 p. b.). Dráhy medzi nimi sme naplánovali v simulácii bez kolízií.

We did not guess the layout. For every carton, layer and place, approach and transfer pose we solved UR20 inverse kinematics and checked the result with an independent second method (agreement within 0.05 percentage points). The paths between them were planned in a collision-free simulation.

1 500mm

Výška podstavy

Pedestal height

Príruba robota je 1 500 mm nad podlahou, na stĺpe 400 × 400 mm. Pri stohu 2 250 mm je najväčšie natiahnutie ramena 93,5 %, pri posune palety o 25 mm 94,5 %, stále pod našou hranicou 95 %.

The robot flange sits 1,500 mm above the floor on a 400 × 400 mm column. With a 2,250 mm stack the largest arm extension is 93.5 %, or 94.5 % with the pallet shifted by 25 mm, still below our 95 % limit.

250mm

Offset chápadla

Gripper offset

Vákuové chápadlo STIMBA VacuGrip sedí na predĺženej prírube s offsetom 250 mm, TCP je 200 mm pod prírubou. Robot ho otáča tak, aby príruba bola bližšie k nemu, a tak dosiahne aj vzdialený roh palety.

The STIMBA VacuGrip vacuum gripper sits on an extended flange with a 250 mm offset, the TCP 200 mm below the flange. The robot turns it so the flange stays closer to itself, which is how it reaches the far pallet corner.

40/40

Dráh bez kolízií

Collision-free paths

Simulácia naplánovala dráhu pre všetkých 40 testovaných cyklov: 4 palety, vrstvy 1, 3 a 6, vzdialený aj blízky slot, susedné stohy plné do 2,25 m. Rameno ostáva najmenej 19 mm od prekážky. V základe bez skenerov (spomalenie pri paletách) trvá kartón 18–29 s, s opciou skenerov 6–9 s.

The simulation planned a path for all 40 tested cycles: 4 pallets, layers 1, 3 and 6, far and near slot, neighbouring stacks full at 2.25 m. The arm stays at least 19 mm from any obstacle. In the base cell without scanners (slowing down near the pallets) a carton takes 18–29 s, with the scanner option 6–9 s.

Pôdorys a parametreLayout and specs

Bunka aj s koridormi zaberie približne 11,2 × 7,6 m. Nízky paleťák AMR vchádza do EUR palety len z 800 mm strany, preto sú palety kratšou stranou k robotu a zvonka k nim vedie koridor paleťáka dlhý 3,5 m, na jeho konci je zásobník prázdnych paliet.

Including the corridors the cell takes about 11.2 × 7.6 m. A low pallet-jack AMR can only enter a euro pallet from its 800 mm side, so the pallets face the robot with their short side and a 3.5 m pallet-jack corridor leads to them from outside, with an empty-pallet dispenser at its end.

Pôdorys v mierke 1 m = 55 px. Hrana palety 400 mm od osi robota, ulička medzi paletami v rade 350 mm, doky AMR v osi uličky so stredom kartónu 1,50 m od osi robota. Šrafovaný aplikátor štítkov je opcia.Plan to scale, 1 m = 55 px. Pallet edge 400 mm from the robot axis, 350 mm aisle between the pallets in a row, AMR docks on the aisle axis with the carton centre 1.50 m from the robot axis. The hatched label applicator is an option.
RobotRobotUniversal Robots UR20, dosahreach 1 750 mm
PodstavaPedestalprírubaflange 1 500 mm, stĺpcolumn 400 × 400 mm
ChápadloGripperSTIMBA VacuGrip, offset 250 mm, TCP 200 mm pod príruboubelow the flange
KameraCameraVisionPick na chápadle, ±10 mm / 1°, čítanie štítku kartónuVisionPick on the gripper, ±10 mm / 1°, reads the carton label
Rám s kameramiCamera frame4 kamery a osvetlenie nad bunkou, foto hotovej palety do MES / SAP4 cameras and lighting above the cell, photo of each finished pallet to MES / SAP
KartónyCartons600 × 400 × 300–350 mm, doup to 9 kg
PaletyPallets4× EUR 1 200 × 800, vzorpattern 2 × 2, 6 vrstiev, stoh6 layers, stack ≤ 2 250 mm
VstupInfeed2 doky AMR v osi uličky, plošinaAMR docks on the aisle axis, deck 650 mm, 0 dopravníkovconveyors
Výmena palietPallet exchangenízky paleťák AMR z 800 mm strany, koridor 3,5 m, zásobník prázdnych paliet (15 ks); L-vodidlá, zarážka, 2 snímače polohy (±5–10 mm)low pallet-jack AMR from the 800 mm side, 3.5 m corridor, empty-pallet dispenser (15 pcs); L-guides, end stop, 2 position sensors (±5–10 mm)
BezpečnosťSafetykolaboratívny základ bez plota a bez skenerov: obmedzenie sily, rýchlosti a hybnosti, bezpečnostné roviny (200 mm/s pri paletách), uzavreté uličky, safety kontrolér PL e, E-stopy, reset s kľúčom, majáky; skenery voliteľnecollaborative base with no fence and no scanners: force, speed and momentum limits, safety planes (200 mm/s near the pallets), closed aisles, PL e safety controller, E-stops, key reset, beacons; scanners optional
ŠtítkyLabelsopcia: aplikátor štítkov palety (print & apply), SSCC 150 × 200 mm, 2 susedné strany, GS1, výška 400–800 mmoption: pallet label applicator (print & apply), SSCC 150 × 200 mm, 2 adjacent sides, GS1, 400–800 mm high
IntegráciaIntegrationSAP / SAP ME, fleet manager AMR
MédiáUtilities230 / 400 V, vzduchair 6 bar

Časté otázkyFAQ

Odpovede vychádzajú z výpočtov tohto konceptu. Pri inom kartóne alebo palete ich prepočítame pre vašu prevádzku.

Answers come from this concept's calculations. For other cartons or pallets we recalculate them for your site.

Chcete takúto bunku pre vašu linku?Want a cell like this for your line?

Pošlite rozmery kartónov, výkon a pôdorys. Do týždňa vám prepočítame dosahy a pošleme 3D model vašej bunky. Konzultácia je zdarma a nezáväzná.

Send us your carton sizes, throughput and floor plan. Within a week we recalculate the reach and send a 3D model of your cell. The consultation is free and non-binding.

Napíšte námContact us
Ing. Andrej Bielik CEO / CTO · Certified Systems Integrator
[email protected]
+421 907 414 389 (Po–Pi 8:00–16:30)(Mon–Fri 8:00–16:30)
STIMBA, s.r.o., Trenčín