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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，降低生產和管理成本是自動化物流企業持續討論和優化的議題。作為面向全球的機器視覺和移動機器人產品及解決方案提供商，海康機器人堅持引領并踐行自動化物流領域的變革，采用新理念、新技術、新產品推動自動化物流效率的持續提升。

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

圖1 海康機器人CTU產品系列 

1 應用背景

以某3C行業企業為例，作為一家專注技術創新的科技公司，該企業自成立以來致力于將物聯感知、人工智能、大數據技術服務于千行百業，為全球150多個國家和地區的客戶提供產品和服務。在多年的發展中，該企業持續加大對于產能的投資，在中國杭州（濱江）、桐廬、重慶、武漢等地建設了生產基地，并且對生產基地的升級轉型進行了重大投入，使其適應行業趨勢和自身需求。

2 面臨挑戰

由于3C行業倉儲的產品規格不統一，SKU種類多，對倉庫配送服務實效性要求高等特點，該企業在建設智能工廠的過程中，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的多樣化解決方案。

圖2 海康機器人CTU在3C行業的應用

3 料箱機器人解決方案及優勢

CTU料箱機器人具有高存儲率、高效流通、高精對接等優點，在樓層倉庫場景下，CTU搭配創新性的雙伸位貨叉設計和貨叉視覺傳感器，可識別和調整料箱位置，可以在現有空間高度基礎上實現倉儲效率最大化；結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行業小件搬運。

便捷的CTU“貨到人”模式，省去人工進入存儲區查找貨物的環節，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點：模塊化設計，定制便捷高效。CTU組成模塊可拆分為：底盤、提升機構和執行機構。不同應用所需的模塊不同，因此衍生出三大CTU系列產品：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)則結合了多種機構，如滾筒夾抱組合，可同時滿足機臺對接、貨架轉儲等應用需求，尤其適合3C SMT應用。

圖4 夾抱型CTU

4 其他應用場景

針對電商行業在大促活動期間訂單猛增導致的倉庫內超高流量節拍需求，制造業中24小時運行的產線不支持設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計，并配合換電工裝，單人可在1min內完成單臺設備的換電操作，單個工裝可支持4臺次電池快換。快速換電節約充電時間，可提升約20%運行效率，在不增加CTU數量的前提下滿足波峰的流量要求，減少客戶的設備成本投入。

圖5 CTU快速抽拉式換電

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

產品推薦

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

其產品特點如下：

（1）輕量化、集成化設計

第三代CTU產品采用輕量化、集成化的設計理念。產品基于iBASE架構，采用全新硬件框架，整合各個硬件功能模塊集成化設計，精簡CTU內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，整機結構設計優化，依托高強度鋁壓鑄技術的應用，歸一化/輕量化整合，實現結構零件數量較上一代減少30%，整車重量減少25%。集成設計的引入使得CTU性能優化的同時，簡化設計方案，提升整體可靠性，以及可維護性。

（2）小車身，帶來更大庫容

料箱倉儲以及產線制造應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性。第三代CTU依靠特有專利設計的驅動模塊，實現創新性的布局，在相同的性能指標下，整車長度及旋轉直徑壓縮至至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通過創新設計，實現最低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，而層間距受限于執行機構伸縮叉伸入貨架內所需的最小層間凈空。第三代CTU通過高強度鋁壓鑄技術優化伸縮叉結構方案，硬件集成化設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）模塊化設計，定制更高效

第三代CTU在設計之初就定義了標準化的軟硬件接口，從而實現不同產品系列定制的快速切換，支持從設計、生產制造到實施交付全流程模塊化。設計階段各模塊基于標準接口獨立并行開發，大幅提高定制開發效率，縮短開發周期。生產制造階段，各模塊獨立生產、入庫，無需組裝為整車即可各模塊獨立發貨，提高生產效率的同時降低成品倉庫空間占用，分體式包裝發貨節約大量的物流運輸成本，因此生產和運輸成本得以大幅降低。實施交付階段，客戶面臨的單車設備體積過大無法進入電梯，設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新突破。

摘自《自動化博覽》2023年8月刊