Giải pháp, SICK

GIẢI PHÁP KIỂM TRA HÀNG HÓA TRÊN PALLET BẰNG CẢM BIẾN LIDAR VÀ EDGE COMPUTING

Đánh giá bài viết

PALLET LOADING INSPECTION – GIẢI PHÁP KIỂM TRA HÀNG HÓA TRÊN PALLET BẰNG CẢM BIẾN LIDAR VÀ EDGE COMPUTING

  1. Tổng quan về nhu cầu kiểm tra hàng hóa trong kho vận

Trong các hệ thống logistics và warehouse automation hiện nay, việc đảm bảo tính ổn định và chính xác của hàng hóa trên pallet đóng vai trò then chốt.
Một pallet khi di chuyển vào kho, nếu bị xếp lệch, quá tải hoặc hàng hóa nhô ra ngoài (overhang) có thể gây ra hàng loạt rủi ro:

  • Gây kẹt băng tải, va chạm trong khu vực vận hành robot hoặc xe nâng tự động (AGV/AMR).
  • Làm nghiêng, đổ hoặc hư hỏng hàng hóa.
  • Ảnh hưởng đến quy trình lưu kho tự động hoặc phân loại hàng hóa trong dây chuyền.

Để giải quyết vấn đề này, giải pháp Pallet Loading Inspection ra đời – một hệ thống kiểm tra tự động giúp giám sát và phân tích tình trạng hàng hóa trên pallet trước khi nhập kho, dựa trên công nghệ LiDAR và Edge computing hiện đại.

  1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống kiểm tra pallet

Khi một pallet di chuyển qua cổng kiểm tra (inspection gate) được trang bị cảm biến LMS4000 2D LiDAR của SICK, toàn bộ bề mặt pallet sẽ được quét liên tục bằng chùm tia laser chính xác cao.

Cảm biến LMS4000 hoạt động theo nguyên lý Time-of-Flight (TOF) – đo thời gian phản xạ của tia laser từ vật thể để xác định khoảng cách và hình dạng.
Kết hợp chuyển động của pallet, dữ liệu 2D từ LiDAR được tổng hợp để tái tạo mô hình 3D chi tiết của toàn bộ kiện hàng.

Nhờ đó, hệ thống có thể:

  • Phát hiện vật thể bị nghiêng, lệch hoặc chồng chéo.
  • Nhận diện các vùng hàng nhô ra ngoài pallet (overhangs).
  • Xác định chiều cao và thể tích chính xác (exact volume) của kiện hàng.
  • Cung cấp thông tin cho phần mềm điều khiển logistics để tối ưu hóa vị trí lưu trữ, phân loại hoặc đóng gói.

  1. Lợi ích kỹ thuật vượt trội của LMS4000

LMS4000 là một trong những dòng LiDAR sensor 2D tốc độ cao nhất của SICK, được thiết kế đặc biệt cho các nhiệm vụ đo lường chính xác và khắt khe (precise and demanding measuring tasks).

Một số đặc điểm nổi bật:

  • Tần số quét cao, giúp thu thập hàng trăm nghìn điểm đo trong mỗi giây.
  • Độ phân giải góc nhỏ, đảm bảo nhận dạng rõ ràng ngay cả các chi tiết nhỏ của kiện hàng.
  • Hiệu suất ổn định trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt: bụi, rung động hoặc ánh sáng môi trường không ảnh hưởng đến kết quả đo.
  • Dễ dàng tích hợp vào hệ thống tự động hóa hiện có thông qua các giao thức công nghiệp như Ethernet/IP, PROFINET hoặc TCP/IP.

Dữ liệu đầu ra từ LMS4000 được gửi đến thiết bị Edge computing SIM2x00, nơi quá trình phân tích và xử lý hình ảnh diễn ra gần như tức thời.

  1. Edge Computing SIM2x00 – trung tâm xử lý thông minh

Thiết bị SIM2x00 Edge Computing của SICK đóng vai trò như bộ não xử lý dữ liệu tại biên (edge).
Thay vì gửi toàn bộ dữ liệu thô lên server trung tâm, SIM2x00 phân tích trực tiếp dữ liệu tại hiện trường để rút ngắn độ trễ và giảm tải cho hệ thống mạng.

Nhờ khả năng multi-sensor data and image processing, SIM2x00 có thể:

  • Xử lý đồng thời dữ liệu từ nhiều cảm biến LiDAR, camera, barcode scanner, RFID,…
  • Tích hợp thuật toán machine vision để nhận dạng và phân loại lỗi trên pallet.
  • Kết nối với HMI hoặc MES/WMS để truyền thông tin thời gian thực về trạng thái hàng hóa.

Khi kết hợp với SensorApps – SICK Nova, người vận hành có thể dễ dàng tạo, tùy chỉnh và triển khai các ứng dụng thị giác máy (Machine vision applications) mà không cần lập trình phức tạp.

  1. Ứng dụng thực tế trong kho vận và sản xuất

Hệ thống Pallet Loading Inspection ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp:

  • Kho vận và logistics: kiểm tra tự động trước khi pallet đi vào khu vực lưu trữ hoặc băng tải.
  • Sản xuất thực phẩm & đồ uống: đảm bảo pallet không vượt chiều cao cho phép hoặc xếp sai thứ tự.
  • Ngành dược & bao bì: phát hiện kiện hàng không đạt tiêu chuẩn để loại bỏ tự động.
  • Trung tâm phân phối tự động (Distribution Center): kết hợp với hệ thống phân loại tự động để xác định vị trí lưu kho tối ưu.

Lợi ích rõ ràng:

  • Giảm thiểu rủi ro va chạm và đổ hàng trong quá trình vận chuyển.
  • Tăng độ an toàn cho người vận hành và thiết bị robot.
  • Tối ưu hóa chiều cao chất tải giúp tiết kiệm không gian và chi phí vận chuyển.
  • Nâng cao độ chính xác dữ liệu lưu kho, hỗ trợ quản lý tồn kho tự động.

  1. Hệ sinh thái thông minh từ SICK

SICK không chỉ cung cấp cảm biến riêng lẻ, mà còn phát triển hệ sinh thái giải pháp toàn diện:

  • LMS4000 LiDAR sensor: thu thập dữ liệu chính xác.
  • SIM2x00 Edge computing: xử lý và phân tích tại chỗ.
  • SICK Nova & SensorApps: nền tảng linh hoạt cho machine vision, giúp người dùng dễ dàng mở rộng ứng dụng theo nhu cầu.

Toàn bộ hệ thống hoạt động theo triết lý “Machine vision made easy” – tức là mang lại giải pháp thị giác máy mạnh mẽ nhưng dễ triển khai, dễ tùy chỉnh và thân thiện với người dùng.

Nguồn: https://www.sick.com/sg/en/

Xem thêm các sản phẩm của Sick tại đây.