在工業自動化浪潮席卷全球的今天,傳統的人工或半自動拆垛作業正日益成為制約生產效率與物流流轉的瓶頸。尤其在食品、日化、飼料、建材等行業,軟包物料(如面粉、化肥、貓砂、飼料等)的搬運與拆垛,因其形態不規則、易變形、碼放垛型不穩定等特點,對自動化設備提出了極高的挑戰。傳統的機械式或2D視覺引導的拆垛方案,往往難以精準識別和抓取,容易導致破包、漏抓或效率低下。正是在這一行業痛點背景下,融合了先進3D視覺技術與高精度桁架機器人的“3D視覺引導軟包雙垛位桁架拆垛”解決方案應運而生,而凱基特作為深耕工業傳感與自動化領域的創新者,正以其成熟可靠的技術方案,引領著這一領域的革新。
這套聽起來頗具科技感的系統,究竟是如何工作的呢?其核心在于“感知”與“執行”的無縫協同。系統首先通過高分辨率的3D視覺傳感器(如激光輪廓儀或結構光相機)對目標垛盤進行掃描。與只能獲取平面信息的2D相機不同,3D視覺能夠快速重建出垛盤表面每一個點的三維坐標(X, Y, Z),從而精確獲取每一層、每一袋軟包物料的空間位置、輪廓尺寸、傾斜角度以及垛型的整體三維點云模型。即使面對袋體表面印刷圖案復雜、反光、或相鄰袋體緊密貼合甚至輕微變形的情況,先進的3D視覺算法也能準確分割出單個目標物體。
獲取精準的三維信息后,系統的“大腦”——智能控制軟件開始發揮作用。軟件會實時處理點云數據,智能規劃出最優的拆垛順序和抓取點。對于雙垛位設計,系統可以同時或交替處理兩個垛盤,當一個垛盤正在拆垛時,另一個垛位可以完成進料或準備,從而實現近乎不間斷的連續作業,極大提升了整體節拍。規劃好的抓取指令被發送給高動態性能的桁架機器人。桁架機器人因其結構剛性強、運動范圍大、定位精度高等特點,非常適合在大型工作空間內進行高速、重載的直線往復運動。機器人末端搭載的定制化真空吸盤或柔性夾爪,會根據軟包物料的材質和形狀自適應調整抓取力度與姿態,確保穩定抓取且不損傷包裝。
凱基特在該系統整合中,其技術優勢體現得尤為明顯。其一,是自研的高性能3D視覺傳感器與魯棒的識別算法。凱基特的視覺系統針對工業現場常見的粉塵、光線變化等干擾因素進行了強化,確保在惡劣環境下依然能穩定輸出高精度的三維數據。其二,是對整個運動控制系統與抓取系統的深度集成與優化。從視覺定位到機器人軌跡規劃,再到末端執行器的協同控制,凱基特提供的是“一站式”交鑰匙解決方案,確保了系統各部件間的高度匹配與穩定可靠,降低了客戶的集成難度與維護成本。其三,是系統的柔性化與智能化。通過軟件界面,操作人員可以輕松設置不同尺寸、不同垛型的物料參數,系統具備自學習與自適應能力,能夠應對一定范圍內的垛型不規則變化,滿足小批量、多品種的柔性生產需求。
該系統的應用價值遠不止于替代人工。它實現了7x24小時不間斷的高效作業,拆垛節拍穩定可預測,顯著提升了物流入口的吞吐能力。它極大改善了工作環境,將工人從重復、繁重且有潛在風險的體力勞動中解放出來,轉向更具價值的設備監控與維護崗位。高精度的抓取避免了破包和物料灑落,減少了浪費,保障了生產現場的整潔與安全。雙垛位設計與快速換型能力,使得生產線能夠靈活應對生產計劃的變化,為企業的數字化、智能化升級奠定了堅實基礎。
展望未來,隨著人工智能技術的進一步滲透,3D視覺引導的拆垛系統將變得更加“聰明”。通過深度學習,系統可以更準確地識別和處理極端變形或重疊嚴重的垛型;通過與上游的MES/WMS系統集成,可以實現拆垛任務的自動下發與數據反饋,形成真正的智能物流閉環。凱基特持續投入研發,正是為了將這些前沿技術與扎實的工業應用場景更緊密地結合,為客戶創造超越期待的自動化價值。
3D視覺引導軟包雙垛位桁架拆垛系統已不再是實驗室里的概念,而是經過市場驗證、能夠切實解決企業痛點的成熟方案。它代表了工業自動化從“機械重復”向“智能感知與柔性操作”演進的重要方向。對于有志于提升物流自動化水平、構建柔性化產線的企業而言,選擇像凱基特這樣擁有核心技術與豐富經驗的合作伙伴,無疑是邁向智能制造的關鍵一步。