機器人在超市賣場倉庫中對物品的搬運碼垛

　　大托盤？小托盤？

　　ABB位于美國密歇根州奧本山分公司的機器人工業(yè)消費部門經(jīng)理Richard Tallian表示：“我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當前的機器人相比傳統(tǒng)的托盤碼垛工作單元取得了很大的發(fā)展。在傳統(tǒng)的托盤碼垛工序中，機器人在進料站最多可以抓取四件產(chǎn)品，在托盤上可以堆放的產(chǎn)品也不超過四件。機器人行業(yè)當前面臨的很多項目均是由一個機器人專注于負責一個位于生產(chǎn)線末端的碼垛站。終端用戶生產(chǎn)企業(yè)也正在試圖淘汰一些傳統(tǒng)的物料處理設備，轉(zhuǎn)而在生產(chǎn)線的末端匹配機器人以完成托盤碼垛操作工序。”

　　Richard Tallian繼續(xù)介紹到，大型的終端用戶生產(chǎn)企業(yè)正在對其放在賣場中的小托盤展示架做出變革。這些小托盤在倉庫中進行裝盤，直接放在賣場中以滿足零售的需求�！按笮偷牧闶圪u場現(xiàn)在已不再需要傳統(tǒng)的托盤，因為這類傳統(tǒng)托盤的碼垛高度超過了86英寸。當前，我們看到的更多托盤碼垛的高度為56英寸，因為終端用戶希望這些托盤可以直接放入賣場的產(chǎn)品通道中以進行產(chǎn)品展示�！�

　　同樣，發(fā)那科機器人公司的Dick Motley表示，大型零售商也對托盤機器人的發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響�！按笮土闶凵听嫶蟮姆咒N渠道對包裝和托盤碼垛的規(guī)格提出了特殊要求，這便更加需要托盤機器人提供多功能性和靈活性。這個需求致使在近些年間，包裝和托盤碼垛機器人的應用顯著發(fā)展。越來越多的制造企業(yè)采購了機器人，用于包裝和托盤碼垛環(huán)節(jié)�！�

　　　　　　　　　　　
　　在談到托盤規(guī)格尺寸方面，一些終端用戶希望機器人可以拾取更大尺寸的托盤，以提升卡車運輸?shù)男�率。位于美國密歇根州安阿伯市的Güdel公司的機器人與模塊經(jīng)理Brian Kocks表示：“當前的發(fā)展趨勢為更多地應用高度為110英尺的托盤，因為這是終端用戶可以使用卡車進行運輸?shù)倪m宜高度�！蓖斜P的重量也可以增加。Brian Kocks表示：“我們發(fā)現(xiàn)，托盤有效負載將超過100kg的標準�！�

　　位于美國俄亥俄州西卡羅敦的Motoman公司的處理技術(shù)總監(jiān)Tom Sipple預測：“雙臂機器人在接下來的幾年中將獲得普遍應用。雙臂機器人可以實現(xiàn)同步操作，便于處理、拾取不易移動或操作的物品，比如箱子、托盤、分隔單等。多臂機器人的臂端工具更加簡單，這些工具可以幫助機器人避免干擾，并且也可以幫助機器人實現(xiàn)更具靈活性的設計。”

完美的匹配

　　發(fā)那科機器人美國公司負責分銷網(wǎng)絡的經(jīng)理Dick Motley表示，機器人為滿足客戶的特殊需求而搭建混合尺寸的托盤，已經(jīng)成為了機器人托盤碼垛應用中一個明顯的新興趨勢。“我已經(jīng)遇到過很多客戶需要搭建托盤，而托盤搭建的挑戰(zhàn)是，其中用于零售端的托盤的形狀、規(guī)格以及重量都不統(tǒng)一。視覺系統(tǒng)和軟件可以衡量托盤的穩(wěn)定性、運輸密度，以實現(xiàn)托盤的搭建�！�

　　　　　　　　　　　
　　變化的產(chǎn)品在托盤整體中表現(xiàn)出不同的尺寸和形狀特點，因此在設計托盤工作單元時，企業(yè)需要考慮托盤整體中產(chǎn)品的變化。Motoman 公司的Tom Sipple表示：“零售商有可能將分量重的、瓶型設計新穎的洗衣精包裝與玻璃飲料包裝、休閑食品包裝盒堆放在同一個托盤中。但是，零售商肯定不希望把洗衣精包裝放在玻璃瓶之上或食品包裝盒的旁邊，這些因素都需要在托盤設計階段加以考慮�！盩om Sipple還建議到，托盤機器人的夾持工具必須具備靈活性，有能力處理各種規(guī)格、形狀和重量不同的產(chǎn)品。

　　位于美國加利福尼亞州瑞德利的Thiele技術(shù)公司的機器人產(chǎn)品經(jīng)理Matthew Garcia也認為，裝有不同產(chǎn)品的托盤碼垛是機器人行業(yè)新涌現(xiàn)出來的發(fā)展趨勢。Matthew Garcia表示：“最明顯的發(fā)展方向為混合產(chǎn)品托盤的出現(xiàn)。自此，托盤包裝打破了只能盛裝一種產(chǎn)品的僵局。終端用戶已開始尋求可以在同一托盤中放置多種產(chǎn)品的機器人系統(tǒng)。”

　　Matthew Garcia補充道，終端用戶現(xiàn)在可以根據(jù)需求定制一個完全的、產(chǎn)品混裝的托盤以送往一個目的地，而不必再制造一系列只能盛放一種產(chǎn)品的托盤�！坝捎诖祟愴椖繎�用需求復雜，混裝托盤尚處在發(fā)展的初級階段。當零售商開始意識到混裝托盤的價值時，他們便會開始大力追加投資�！盡atthew Garcia預測，混裝托盤將在未來的三年至五年內(nèi)，成為衡量托盤機器人先進性的標準。

　　　　　　　　　　　
　　托盤碼跺機器人在產(chǎn)品混裝托盤中的應用，已慢慢從大型的終端用戶生產(chǎn)企業(yè)轉(zhuǎn)向小型的制造商和分銷商。Keith Rosnell，美國俄亥俄州辛辛那提Remtec公司的首席執(zhí)行官表示：“在成為機器人行業(yè)標桿的進程中，產(chǎn)品混裝托盤是第一關(guān)鍵詞。在產(chǎn)量較高、規(guī)模較大的公司，比如分銷中心，自動化解決方案將首先被接受。機器人和控制器成本的持續(xù)降低，以及尋找勞工的難度，均增加了產(chǎn)品混裝托盤在小型生產(chǎn)企業(yè)的安裝數(shù)量和應用實例。通常，這些小型生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品混裝更加多種多樣。就其本質(zhì)而言，產(chǎn)品混裝托盤比剛性自動化更富靈活性，因此它成為了促進機器人系統(tǒng)發(fā)展的應用方向�！�

　　Keith Rosnell繼續(xù)表示：“Remtec公司發(fā)現(xiàn)，托盤上只放置單個倉庫存儲單元的情況越來越少見，取而代之的是越來越多的定制化托盤應用，以及非標準形式的紙箱托盤（比如開放式紙箱）�！表敳块_口紙箱可以包裝任何產(chǎn)品，并且也可以用于產(chǎn)品混裝托盤。Keith Rosnell解釋到：“Remtec公司整合了一個完整的工作單元。在這個工作單元中，機器人系統(tǒng)將成箱的平板紙箱板進行卸垛，并放置在托盤上，隨后將其傳送至高速運轉(zhuǎn)的紙箱制盒機生產(chǎn)線上。在這個過程中，機器人首先尋找到托盤上的紙箱板，并將其翻轉(zhuǎn)、放置到紙箱制盒機上。在這個實例中，機器人搬運的紙箱中盛放的是平板紙箱板，而實際上紙箱中也可以盛放任何其它產(chǎn)品�！�

產(chǎn)品混合中的貨盤位移

　　在使用托盤運輸大量商品之后，人們需要在目的地拆卸托盤。盡管由于在運輸過程中移動產(chǎn)品帶來了諸多挑戰(zhàn)，拆卸托盤難度不小，但是機器人系統(tǒng)在卸垛工序中卻可以發(fā)揮重要作用。在卸垛之后、采用卡車運輸之前，托盤上紙盒或紙箱的相對位置可能會發(fā)生偏移和改變。

　　在談到卸垛機器人的應用時，發(fā)那科機器人公司的Dick Motley表示：“機器人不僅僅可以用于堆垛，也同樣可以用于卸垛。使用卡車運輸?shù)漠a(chǎn)品在運輸過程中，位置可能發(fā)生改變�！盌ick Motley還認為，當前卸垛系統(tǒng)中視覺傳感器的應用越來越多了�！耙曈X系統(tǒng)可以用于有效的卸垛，而不是盲目的嘗試�！�

　　ABB公司機器人工業(yè)消費部門的經(jīng)理Richard Tallian對機器人的卸垛應用也發(fā)表了如下看法：“卸垛機器人通過應用視覺系統(tǒng)來識別箱子在托盤上的方位，進而逐層定位產(chǎn)品的具體位置。在運輸過程中，產(chǎn)品箱在托盤上發(fā)生位置變化，因此卸垛過程的難度便增加了。而生產(chǎn)企業(yè)則需要卸垛工作單元在識別產(chǎn)品位置方面具備充分的適應性�！�

　　不同于碼垛應用，機器人在完成卸垛工作時，并不能確切地知道紙箱或紙盒的具體位置。美國俄亥俄州辛辛那提Remtec公司的首席執(zhí)行官Keith Rosnell表示：“由于在運輸過程中貨盤的位置可能會發(fā)生偏移，因此當貨盤出現(xiàn)在機器人面前時，卸垛環(huán)節(jié)的特殊挑戰(zhàn)便開始了。在卸垛過程中，機器人首先要找到紙箱包裝。視覺系統(tǒng)可以指導機器人在托盤上逐層、逐次地定位貨盤。之后，視覺系統(tǒng)可以調(diào)整機器人的卸垛程序，以拾取紙箱包裝�！盞eith Rosnell強調(diào)，在托盤裝載上逐層定位貨盤是卸垛工作單元成功的關(guān)鍵因素�！巴ǔＧ闆r下，貨盤在經(jīng)過運輸之后層次會發(fā)生變化，發(fā)生相對的移動，因此機器人在卸垛之前一定要找準貨盤的位置。”

　　位于美國加利福尼亞州瑞德利的Thiele技術(shù)公司的機器人產(chǎn)品經(jīng)理Matthew Garcia例舉了一個于近期完成的托盤卸垛單元的工作實例。“我們在卸垛機器人的末端匹配了一個攝像頭，這個攝像頭可以在貨盤應在的位置拍照。視覺系統(tǒng)可以重新校準機器人夾持工具的位置，方便機器人正確地拾取貨盤�！痹诋a(chǎn)品倉庫和分銷中心內(nèi)部，一個托盤上往往堆積了多種類型的產(chǎn)品，此時視覺系統(tǒng)可以進行卸垛，方便產(chǎn)品存儲，以及運送至下一個目的地。

　　未來的趨勢：成本降低和環(huán)境需求帶來的影響

　　能源成本激增為制造業(yè)帶來的變革，促進了機器人在包裝和托盤堆垛卸垛行業(yè)的發(fā)展�！拔乙呀�(jīng)見到了很多關(guān)于可持續(xù)發(fā)展和包裝設計的重復思考，以及對包裝生產(chǎn)線、能源消耗、創(chuàng)新材料的關(guān)注。由于與生俱來的靈活性，這些發(fā)展將是機器人發(fā)展的促動力，”發(fā)那科機器人美國公司負責分銷網(wǎng)絡的經(jīng)理Dick Motley如是說，“機器人可以輕松地使用新興的包裝形式，而其它傳統(tǒng)技術(shù)往往不具備這一優(yōu)勢�！�

　　ABB公司機器人工業(yè)消費部門的經(jīng)理Richard Tallian也認為，高位的能源成本將改變包裝和托盤堆垛卸垛行業(yè)的本質(zhì)，而機器人的應用有利于平穩(wěn)地實現(xiàn)這種變革�！拔易⒁獾叫袠I(yè)內(nèi)非常關(guān)注貨物倉儲和分銷，并且這種關(guān)注仍在延伸。我們?yōu)榻档湍茉闯杀竞桶�裝材料成本付出了大量的努力，特別是非常注重降低托盤、紙箱用紙板和收縮薄膜的能源和包裝成本。環(huán)保因素還將繼續(xù)對包裝和托盤堆垛卸垛機器人的發(fā)展產(chǎn)生深遠的影響�！�