山東本森智能裝備
3D視覺紙箱拆垛機(jī)器人是一種融合3D視覺感知與機(jī)器人控制技術(shù)的自動化設(shè)備,通過高精度三維建模和智能算法,實現(xiàn)對紙箱堆垛的精準(zhǔn)識別、定位與自動化拆解。其核心在于用“機(jī)器視覺”替代人眼,用“機(jī)械臂”替代人力,解決傳統(tǒng)拆垛中效率低、精度差、安全風(fēng)險高等痛點。
一、3D視覺紙箱拆垛機(jī)器人工作原理
1.三維掃描建模:
機(jī)器人搭載的3D相機(jī)(如激光結(jié)構(gòu)光或RGB-D相機(jī))對紙箱堆進(jìn)行快速掃描,生成包含形狀、尺寸、位置、姿態(tài)的點云數(shù)據(jù)。例如,梅卡曼德的Mech-Eye系列相機(jī)可在強光環(huán)境下(>15000 lx)穩(wěn)定識別紙箱表面扎帶、膠帶等復(fù)雜特征。
2.智能識別與定位:
基于深度學(xué)習(xí)算法,系統(tǒng)從點云中提取關(guān)鍵特征(如邊緣、紋理、條紋方向),識別紙箱類型、朝向及堆疊方式。某大型酒廠案例中,機(jī)器人可區(qū)分橫向/縱向擺放的紙箱,并規(guī)劃理想抓取順序。
3.路徑規(guī)劃與抓取:
結(jié)合機(jī)器人運動學(xué)模型,系統(tǒng)生成無碰撞抓取路徑,機(jī)械臂通過自適應(yīng)夾具(如真空吸盤或柔性抓手)完成抓取。例如,針對軟包麻袋,機(jī)器人會智能規(guī)劃“抖料”動作以清理殘料。
4.動態(tài)調(diào)整與反饋:
實時監(jiān)測抓取狀態(tài),若遇紙箱變形或位置偏移,系統(tǒng)可快速修正軌跡。某商超項目中,機(jī)器人通過AI算法實現(xiàn)“半垛續(xù)碼”,在斷點處無縫恢復(fù)作業(yè)。
二、3D視覺紙箱拆垛機(jī)器人核心優(yōu)勢
1.效率革命:
單臺機(jī)器人可替代2-3名工人,拆垛速度提升3倍以上。某食品廠案例顯示,機(jī)器人24小時連續(xù)作業(yè),日均處理紙箱量超5000件,較人工效率提高400%。
2.精度突破:
3D視覺定位偏差≤0.1mm,可應(yīng)對深色紙箱、緊密貼合等復(fù)雜場景。梅卡曼德方案支持“多抓策略”,單次抓取3-5個紙箱,碼垛穩(wěn)定性提升50%。
3.安全降本:
消除人工在高架貨架、重型紙箱場景中的墜落、砸傷風(fēng)險,同時降低人力成本30%-50%。某化工廠項目測算,機(jī)器人投資回收期僅1.2年。
4.柔性適應(yīng):
無需示教編程,可快速適配新紙箱規(guī)格(如尺寸變化±20%)。某家具廠案例中,系統(tǒng)支持10秒內(nèi)切換垛型,兼容紙箱、周轉(zhuǎn)箱、泡沫箱等多品類。
5.數(shù)據(jù)賦能:
集成垛型校驗、庫存計數(shù)功能,實時反饋物料數(shù)量與位置。某物流中心通過視覺系統(tǒng)將庫存盤點誤差率從5%降至0.1%。
三、3D視覺紙箱拆垛機(jī)器人典型應(yīng)用場景
1.制造業(yè)產(chǎn)線銜接:
在汽車、家電等行業(yè),機(jī)器人從AGV或傳送帶上抓取紙箱,拆垛后直接供料至裝配線,實現(xiàn)“貨到人”柔性生產(chǎn)。
2.倉儲物流中心:
處理電商訂單分揀、跨庫調(diào)撥等場景,支持“單SKU單拆”“多SKU混碼”模式。某快遞企業(yè)采用滑軌式3D相機(jī),覆蓋6個工位,實現(xiàn)“拍照-抓取-碼放”全流程無人化。
3.食品與日化行業(yè):
應(yīng)對麻袋、軟包等易變形物料,結(jié)合破袋機(jī)完成殘料清理。某糧油企業(yè)通過視覺引導(dǎo)機(jī)器人,將拆垛破損率從8%降至0.3%。
4.化工與危險品領(lǐng)域:
在防爆環(huán)境中替代人工操作,降低有毒有害物質(zhì)接觸風(fēng)險。某農(nóng)藥廠項目顯示,機(jī)器人可穩(wěn)定抓取表面覆膜的紙箱,避免化學(xué)腐蝕。