世界倉儲機器人大會-機器人統領倉儲界

06-15
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近期幾篇文章都是關于在倉儲物流常見設備的大盤點,這些總結是受到上次去參加的北京亦創舉辦的世界機器人大會的啟發,將在工廠內部或是倉儲配送中心里目前應該用比價廣泛的各種系統和最新的技術進行了收集匯總。當時在世界機器人大會上就有在想,在倉儲物流系統里用的各種機器人種類也很多,假如各個廠家來參展,也能湊一個熱鬧的展會出來。

  • 標準工業多軸機器人

多軸機器人通常也被叫做機械手,在工業領域有著幾十年的應用,比如在汽車工廠里,多道工藝流程完全無人化,焊接噴涂等工藝流程都是由工業機械手完成的。

工業機器人在實際應用中由兩部分組成,一部分是由ABB,KuKa,Fanuc等國際機器人巨頭提供的機器人標準本體部分:

機器人本體可以在一定的半徑范圍內通過幾個軸的動作配合能夠到任意的位置

然后在標準機器人本體上加裝上要實際操作的家具,也就是給機器人的胳膊上裝上各種“手”,比如吸盤

或者焊槍

在倉儲物流系統中常見的有如下的家具形式

    電商倉儲物流
  • 自動裝箱機器人

而多軸機器人的應用在倉儲物流自動化系統里也有著非常廣泛的應用,最常見的是裝箱,即將零散的單間物品抓取到標準容器里,比如料箱或者紙箱里。通常用的是夾具是實盤和各種特制夾具。

假如被裝箱的物品是標準的,同時又需要幾塊的

假如被裝箱的物品是標準的,同時應用的場合里需要的效率較高,會采用如下的“蜘蛛手”機器人本體來將上游的小物品抓取到標準的盒子里。

在自動裝箱的過程中,經常會碰到如下的情況:

在裝箱作業中要抓取的物品的種類比較多,比如在電商的配種中心里,有一個用戶下了一個訂單,需要1盒牛奶和1紙鉛筆,牛奶和鉛筆這兩種物料的體積尺寸完全不一樣,同時由于這些物料從上游來打機器人抓取工位時也是被隨機置放在抓取工位上,那對于機器人來說這電商倉儲發貨是一個挑戰,因為機器人最擅長的是做重復性固定的工作,而此時要抓取的物料大小不一樣,具體位置未知,傳統的自動裝箱過程就不在適用。

由此眾多方案解決公司提出了視覺識別定位的方案,即對即將要被抓取的物品進行攝像頭視覺掃描,經過一定的圖像識別算法,判定他們的位置和大小后,將物品的坐標位置反饋給機械手進行抓取。

由上邊的圖例可以看出,對于復雜的案例下,除了機械手要知道物料的位置外,還需要知道要抓取的物品的位姿是如何的,因此這種情況下借助的圖像是由3D攝像頭捕攝到的。

  • 拆碼垛機器人

在倉儲物流中心或者廠內物流環節內,自動機器人拆碼垛也是將會經常會用到的應用場景。比如把來的料箱整潔的碼放到一個托盤上。

與上邊講述的自動裝箱機器人類似,有些碼垛要操作的物料單元可能是被隨機擺放在一個工位上,同樣的,標準機械手是無法直接抓取物料的,需要一個外接的識別系統告知機械手,要抓取的物料究竟在什么位置,這里也需要視覺識別技術。

  • 協作機器人

一個完整的自動化系統往往不是由一個單獨的設備完成的,通常是由多個子系統或者子設備被集成到一起完成的。對于倉儲物流中心里機器人的自動工作也不例外,一個復雜的動作可以由多種形式組合來完成,籠統上被稱之為協作。

近幾年開發的雙臂協作機器人就是其中一種應用自協作機器人,比如應用的案例有處理物料容器和抓取物料一并由一個機器人完成。

而在實際中更多的應用中,只有普通的六軸機器人要處理不同的工作,那可以采取自動換家具的方式。比如機器人要自己拿一個料箱,要自北京倉儲物流己抓取物品到料箱里,要自己將料箱碼到托盤上,碼號的托盤要被這個機械手摞到另外一個托盤上。這種工況下可以就可以采用一體機器人換家具的方式,家具可以被設計在一個復雜的多功能的家具上,也可以將家具單獨設計放置在固定的家具待換工位上。

或者在需要效率較高的情況下,需要配置多臺機器人負責不同的工作,互相配合完整一道完整的作業。

  • 出入庫訂單機器人

近幾年有將機器人直接當做倉庫搬運機器人來使用,即在機械手的四周放一圈貨架,即可以當倉庫存貨,也可以當訂單快速揀選。機器人可以直接操作到任何一個料箱上完成快速的進出庫或者料箱訂單揀選操作。

  • 可移動機器人

在倉儲里的應用基本上可以歸納為機械手將各種物品從A點抓到B點。

但是機器人的工作范圍是受到本體的工作半徑的 限制,無法在更大的范圍內工作。假如機械手可以移動,那就大大的增加的機器人工作的范圍和柔性。

而將機器人的底座放置到一個可移動的軌道上是個非常普遍的做法。

假如需要機械手移動的范圍更加靈活,可以將機械手裝在AGV上,AGV可以帶著機械手自由的移動在一定的空間內,到達目的地后,機械手抓取需要的物料再配合AGV搬運到目的地。

  • 直角坐標機器人

以上的各種機器人都是基于標準多軸機器人本體配合夾具的方式完整物料的自動抓取的。還有一種在倉儲物流自動化里用到的機器人叫直角坐標機器人或者龍門機器人或者桁架機器人。

直角坐標機器人顧名思義就是機器人可以在X軸Y軸Z軸三個方向同時動作,在配合相應的家具完成物料的抓取。


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