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杭州海康機器人股份有限公司 俞文濤

提高揀選效率、庫容率，降低生產(chǎn)和管理成本是自動化物流企業(yè)持續(xù)討論和優(yōu)化的議題。作為面向全球的機器視覺和移動機器人產(chǎn)品及解決方案提供商，海康機器人堅持引領(lǐng)并踐行自動化物流領(lǐng)域的變革，采用新理念、新技術(shù)、新產(chǎn)品推動自動化物流效率的持續(xù)提升。

隨著物流自動化的快速發(fā)展，作為高效率和高庫容利用的典型產(chǎn)品，料箱機器人（CTU）廣泛應(yīng)用于電商零售、汽車、3C、3PL等各個行業(yè)。海康機器人憑借在嵌入式軟硬件開發(fā)方面的積累及算法的優(yōu)勢，深入挖掘客戶需求，持續(xù)研發(fā)創(chuàng)新，推出了第一代、第二代料箱機器人。在產(chǎn)品的迭代過程中，第二代料箱機器人形成了夾抱、托舉、復合等多個系列產(chǎn)品，能夠覆蓋更多的場景應(yīng)用；另一方面，第二代料箱機器人產(chǎn)品力得到極大提升，具備高達10m的取貨能力以及更高的穩(wěn)定性和長期運行可靠性。

圖1 海康機器人CTU產(chǎn)品系列 

1 應(yīng)用背景

以某3C行業(yè)企業(yè)為例，作為一家專注技術(shù)創(chuàng)新的科技公司，該企業(yè)自成立以來致力于將物聯(lián)感知、人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)服務(wù)于千行百業(yè)，為全球150多個國家和地區(qū)的客戶提供產(chǎn)品和服務(wù)。在多年的發(fā)展中，該企業(yè)持續(xù)加大對于產(chǎn)能的投資，在中國杭州（濱江）、桐廬、重慶、武漢等地建設(shè)了生產(chǎn)基地，并且對生產(chǎn)基地的升級轉(zhuǎn)型進行了重大投入，使其適應(yīng)行業(yè)趨勢和自身需求。

2 面臨挑戰(zhàn)

由于3C行業(yè)倉儲的產(chǎn)品規(guī)格不統(tǒng)一，SKU種類多，對倉庫配送服務(wù)實效性要求高等特點，該企業(yè)在建設(shè)智能工廠的過程中，需要大幅提升搬運揀選效率和空間利用率。海康機器人為其提供了包括CTU料箱機器人解決方案在內(nèi)的多樣化解決方案。

圖2 海康機器人CTU在3C行業(yè)的應(yīng)用

3 料箱機器人解決方案及優(yōu)勢

CTU料箱機器人具有高存儲率、高效流通、高精對接等優(yōu)點，在樓層倉庫場景下，CTU搭配創(chuàng)新性的雙伸位貨叉設(shè)計和貨叉視覺傳感器，可識別和調(diào)整料箱位置，可以在現(xiàn)有空間高度基礎(chǔ)上實現(xiàn)倉儲效率最大化；結(jié)合其一次搬運多箱的特點，可有效提高搬運效率，非常適合3C行業(yè)小件搬運。

便捷的CTU“貨到人”模式，省去人工進入存儲區(qū)查找貨物的環(huán)節(jié)，操作員只需在工作站完成必要操作即可，在提升揀選效率的同時大幅降低人工工作強度。

圖3 CTU“貨到人”模式

海康機器人CTU還具有一個顯著的優(yōu)點：模塊化設(shè)計，定制便捷高效。CTU組成模塊可拆分為：底盤、提升機構(gòu)和執(zhí)行機構(gòu)。不同應(yīng)用所需的模塊不同，因此衍生出三大CTU系列產(chǎn)品：夾抱型(C)，托舉型(T)，復合型(M)。夾抱型(C)適合EU43到EU86的標準箱、以及客制化的料箱、紙箱搬運；托舉型(T)針對如Tray盤、SMT靜電框、電池彈匣等不適合夾抱的料箱和載具，托舉負載能力可達100kg；復合型(M)則結(jié)合了多種機構(gòu)，如滾筒夾抱組合，可同時滿足機臺對接、貨架轉(zhuǎn)儲等應(yīng)用需求，尤其適合3C SMT應(yīng)用。

圖4 夾抱型CTU

4 其他應(yīng)用場景

針對電商行業(yè)在大促活動期間訂單猛增導致的倉庫內(nèi)超高流量節(jié)拍需求，制造業(yè)中24小時運行的產(chǎn)線不支持設(shè)備長時間停機充電的場景，以及出于消防安全考慮無法在庫內(nèi)進行充電的場景， CTU可提供快換電池的解決方案。通過CTU底盤尾部的快速抽拉式設(shè)計，并配合換電工裝，單人可在1min內(nèi)完成單臺設(shè)備的換電操作，單個工裝可支持4臺次電池快換。快速換電節(jié)約充電時間，可提升約20%運行效率，在不增加CTU數(shù)量的前提下滿足波峰的流量要求，減少客戶的設(shè)備成本投入。

圖5 CTU快速抽拉式換電

海康機器人CTU產(chǎn)品系列解決了自動化物流應(yīng)用中的庫容率、效率、換電等各類痛點問題，可有效為企業(yè)生產(chǎn)降本增效。目前海康機器人CTU產(chǎn)品已在3C、汽車制造、新能源、電商快遞、第三方物流、零售、食品飲料、醫(yī)藥、煙草、服裝等各個行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。隨著海康機器人產(chǎn)品應(yīng)用的進一步深化，未來海康機器人還將不斷拓展應(yīng)用邊界，繼續(xù)推出更有競爭力的產(chǎn)品和解決方案。

產(chǎn)品推薦

2023年，海康機器人在第二代產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，基于對客戶需求的深入洞察和多行業(yè)的實踐經(jīng)驗，重磅推出了第三代料箱機器人（以下簡稱：第三代CTU）產(chǎn)品。

其產(chǎn)品特點如下：

（1）輕量化、集成化設(shè)計

第三代CTU產(chǎn)品采用輕量化、集成化的設(shè)計理念。產(chǎn)品基于iBASE架構(gòu)，采用全新硬件框架，整合各個硬件功能模塊集成化設(shè)計，精簡CTU內(nèi)各個器件間的線束連接，整車線束長度較上一代減少40%，極大的提高整車可靠性。此外，整機結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化，依托高強度鋁壓鑄技術(shù)的應(yīng)用，歸一化/輕量化整合，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)零件數(shù)量較上一代減少30%，整車重量減少25%。集成設(shè)計的引入使得CTU性能優(yōu)化的同時，簡化設(shè)計方案，提升整體可靠性，以及可維護性。

（2）小車身，帶來更大庫容

料箱倉儲以及產(chǎn)線制造應(yīng)用都對車身尺寸有極高的要求，更小的車身可以帶來更大的庫容存儲量和更好的通道適應(yīng)性。第三代CTU依靠特有專利設(shè)計的驅(qū)動模塊，實現(xiàn)創(chuàng)新性的布局，在相同的性能指標下，整車長度及旋轉(zhuǎn)直徑壓縮至至1600mm，整車更加小巧靈動。

（圖6 第二代和第三代CTU車身對比）

（3）提高空間利用率，有效存儲

庫容是CTU應(yīng)用的核心指標，高度方向的空間利用率直接決定庫容的大小。第三代CTU通過創(chuàng)新設(shè)計，實現(xiàn)最低200mm取放貨高度的突破，倉庫高度方向上的無效存儲相比上代產(chǎn)品縮減40%。

圖7 第三代CTU最低取貨高度示例

除了提升有效存儲高度，還可以通過壓縮貨架層間距來提升高度方向空間利用率。越小的層間距意味著越大的庫容率，而層間距受限于執(zhí)行機構(gòu)伸縮叉伸入貨架內(nèi)所需的最小層間凈空。第三代CTU通過高強度鋁壓鑄技術(shù)優(yōu)化伸縮叉結(jié)構(gòu)方案，硬件集成化設(shè)計壓縮控制模塊高度尺寸，使得新方案在增強伸縮叉剛度的同時，大幅縮減伸縮叉高度尺寸，最小層間凈空由上一代的240mm縮小至190mm，針對高度較矮的料箱，可顯著提升庫容率。

圖8 第三代CTU最小層間凈空示例

（4）模塊化設(shè)計，定制更高效

第三代CTU在設(shè)計之初就定義了標準化的軟硬件接口，從而實現(xiàn)不同產(chǎn)品系列定制的快速切換，支持從設(shè)計、生產(chǎn)制造到實施交付全流程模塊化。設(shè)計階段各模塊基于標準接口獨立并行開發(fā)，大幅提高定制開發(fā)效率，縮短開發(fā)周期。生產(chǎn)制造階段，各模塊獨立生產(chǎn)、入庫，無需組裝為整車即可各模塊獨立發(fā)貨，提高生產(chǎn)效率的同時降低成品倉庫空間占用，分體式包裝發(fā)貨節(jié)約大量的物流運輸成本，因此生產(chǎn)和運輸成本得以大幅降低。實施交付階段，客戶面臨的單車設(shè)備體積過大無法進入電梯，設(shè)備口尺寸過小無法吊裝入廠等問題，第三代CTU各模塊可獨立搬運入場，完美解決該類客戶痛點問題，全流程模塊化的第三代CTU是海康機器人在復雜客制化市場需求下的創(chuàng)新突破。

摘自《自動化博覽》2023年8月刊