ระบบหุ่นยนต์โครงสำหรับตั้งสิ่งของที่ใช้ RFID สำหรับคลังสินค้าอัจฉริยะอุตสาหกรรมหนัก

การระบุ UHF ที่เชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมอัตโนมัติที่อุดมไปด้วยโลหะ

ในสภาพแวดล้อมการผลิตขนาดใหญ่และการขนถ่ายวัสดุเทกอง การทำงานโดยใช้รถยกและเครนแบบดั้งเดิมจะถูกแทนที่ด้วยระบบหุ่นยนต์โครงสำหรับตั้งสิ่งของอัตโนมัติ

อย่างไรก็ตาม ความท้าทายที่สำคัญประการหนึ่งยังคงอยู่:
ทำอย่างไรจึงจะสามารถบรรลุการระบุ RFID ที่มั่นคงและกำหนดได้ในสภาพแวดล้อมที่มีโลหะหนัก โดยปราศจากการรบกวนในการอ่านข้าม

โซลูชันนี้สาธิตแนวทางระดับระบบที่ผสมผสานหุ่นยนต์ RFID อุตสาหกรรม และเครือข่ายการสื่อสารทางอุตสาหกรรม

ภาพรวมของระบบ

โซลูชันนี้รวมหุ่นยนต์โครงสำหรับตั้งสิ่งของสำหรับงานหนักเข้ากับระบบระบุ RFID ทางอุตสาหกรรมเพื่อให้สามารถจัดการวัสดุได้โดยอัตโนมัติเต็มรูปแบบ

ระบบประกอบด้วยสามชั้นหลัก:

1. ชั้นเครื่องกล

• ระบบหุ่นยนต์โครงสำหรับตั้งสิ่งของสำหรับงานหนัก

• มือจับแบบเซอร์โวสำหรับการจัดการโครงวัสดุ

• โครงสร้างคลังสินค้าแบบไม่มีชั้นวาง (เฉพาะรางภาคพื้นดิน)

2. ชั้นระบุ RFID

• เครื่องอ่าน UHF RFID อุตสาหกรรมรวมอยู่ในหุ่นยนต์

• แท็ก RFID ป้องกันโลหะติดตั้งอยู่บนชั้นวางวัสดุ

• การระบุผู้ขนส่งวัสดุแบบเรียลไทม์

ระบบใช้ RF-URDZ215L-EIP เป็นยูนิตระบุตัวตนหลัก

กรอบวัสดุแต่ละชิ้นมี RF-UZMTC7020M-H3 ซึ่งทำหน้าที่เป็นรหัสดิจิทัลเฉพาะสำหรับการติดตามและควบคุม

3. เลเยอร์การควบคุมและการสื่อสาร

• การสื่อสารอีเธอร์เน็ตอุตสาหกรรม (EtherNet/IP / Modbus TCP)

• การจัดตารางงานตาม PLC

• การแลกเปลี่ยนข้อมูลแบบเรียลไทม์กับระบบระดับบน

ขั้นตอนการทำงาน: ระบบ Closed-Loop อัตโนมัติเต็มรูปแบบ

ระบบช่วยให้โฟลว์อัตโนมัติที่กำหนดได้:

1. ชั้นวางวัสดุแต่ละชั้นถูกผูกไว้ด้วยข้อมูลประจำตัว RFID ที่เป็นเอกลักษณ์

2. หุ่นยนต์โครงสำหรับตั้งสิ่งของเคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งเป้าหมาย

3. เครื่องอ่าน RFID ถูกเปิดใช้งานในหน้าต่างการอ่านที่มีการควบคุม

4. รหัสแท็กจะถูกบันทึกและส่งไปยังระบบควบคุม

5. ระบบมอบหมายงานการจัดเก็บหรือการขนส่ง

6. หุ่นยนต์ดำเนินการควบคุมและจัดตำแหน่งอย่างแม่นยำ

ช่วยให้สามารถไหลวัสดุอัตโนมัติเต็มรูปแบบโดยไม่ต้องมีการแทรกแซงด้วยตนเอง

ความท้าทายทางวิศวกรรมที่สำคัญ: การอ่านข้าม UHF

ในสภาพแวดล้อมที่ใช้โลหะมาก ระบบ UHF RFID ได้รับผลกระทบอย่างมากจาก:

• สัญญาณสะท้อนจากโครงสร้างโลหะ

• โซนการอ่านที่ทับซ้อนกัน

• การครอบคลุมสนาม RF มากเกินไป

• มีแท็กหลายรายการอยู่ใกล้กัน

ดังนั้น การอ่านข้ามจึงไม่ใช่ปัญหาระดับอุปกรณ์ แต่เป็นความท้าทายในการออกแบบระดับระบบ

กลยุทธ์การควบคุมการอ่านข้าม

โซลูชันนี้ใช้วิธีการทางวิศวกรรมแบบหลายชั้น:

1. การควบคุมโซนการอ่านเชิงพื้นที่

เสาอากาศแบบมีทิศทางใช้เพื่อจำกัดพื้นที่การอ่านให้อยู่ในตำแหน่งเฟรมวัสดุเดียวอย่างเคร่งครัด

2. การเพิ่มประสิทธิภาพพลังงาน RF

กำลังส่งได้รับการปรับเพื่อให้แน่ใจว่าครอบคลุมเฉพาะโซนเป้าหมายเท่านั้น ป้องกันการเปิดใช้งานแท็กโดยไม่ได้ตั้งใจ

3. การอ่านแบบมีรั้วรอบขอบชิด

การอ่าน RFID จะเปิดใช้งานเมื่อหุ่นยนต์ไปถึงตำแหน่งที่กำหนดและอยู่กับที่เท่านั้น

ช่วยให้มั่นใจได้ถึงสภาวะการอ่านที่สม่ำเสมอและทำซ้ำได้

ข้อได้เปรียบที่สำคัญของโซลูชัน

• ไม่จำเป็นต้องดัดแปลงโครงสร้างคลังสินค้า

• การปรับใช้ที่รวดเร็วโดยใช้การติดตั้งรางภาคพื้นดินเท่านั้น

• กระบวนการจัดการวัสดุอัตโนมัติเต็มรูปแบบ

• การระบุ RFID ที่เสถียรในสภาพแวดล้อมที่มีโลหะหนัก

• บูรณาการอย่างราบรื่นกับระบบควบคุมอุตสาหกรรม

• สถาปัตยกรรมแบบแยกส่วนสำหรับการปรับใช้ที่ปรับขนาดได้

บทสรุป

ด้วยการรวม RF-URDZ215L-EIP เข้ากับระบบหุ่นยนต์โครงสำหรับตั้งสิ่งของสำหรับงานหนัก RFID จะถูกเปลี่ยนจากเครื่องมือระบุตัวตนแบบง่ายๆ ให้เป็น เลเยอร์การตัดสินใจแบบเรียลไทม์สำหรับระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม.

ระบบแสดงให้เห็นว่าประสิทธิภาพ UHF RFID ที่เชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนขึ้นอยู่กับ:

การออกแบบเชิงพื้นที่ + การควบคุม RF + การรวมลอจิกระดับระบบ

มากกว่าฮาร์ดแวร์เพียงอย่างเดียว