機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于物流自動(dòng)化

寂靜天花板

物流行業(yè)快速發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志就是物流自動(dòng)化進(jìn)程不斷加快，自動(dòng)化立體倉庫是現(xiàn)代物流系統(tǒng)中迅速發(fā)展的一個(gè)重要組成部分。在物流產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的今天，機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用程度已經(jīng)成為決定企業(yè)間相互競(jìng)爭(zhēng)和未來發(fā)展的重要衡量因素。
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0 J1 e+ T3 D  t自動(dòng)化立體倉庫 　
# C- C! J7 ~( n& n0 C: I; L        自動(dòng)化立體倉庫是現(xiàn)代物流系統(tǒng)中迅速發(fā)展的一個(gè)重要組成部分，它具有節(jié)約用地、有效地減少流動(dòng)資金的積壓、提高物流效率等諸多優(yōu)點(diǎn)。目前，自動(dòng)化立體倉庫的市場(chǎng)總值已經(jīng)超過170億元，根據(jù)中國物流技術(shù)協(xié)會(huì)信息中心調(diào)研情況，未來幾年的自動(dòng)化倉儲(chǔ)市場(chǎng)需求將每年有17%的增長，預(yù)計(jì)到2015年，自動(dòng)化立體倉庫的市場(chǎng)規(guī)模將超過320億元。我國立體倉庫面積大約有1.5億平方米，自動(dòng)化倉庫2000多座，多層立體倉庫不到10座。

人工成本、土地成本和能耗成本陡增，物流業(yè)各個(gè)環(huán)節(jié)獨(dú)立運(yùn)作，重復(fù)建設(shè)造成資源浪費(fèi)都成了制約物流業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)的瓶頸。面對(duì)全國經(jīng)營性通用倉庫，特別是自動(dòng)化程度較高的立體倉庫的短缺。國內(nèi)電商以及大型企業(yè)不得不構(gòu)建自動(dòng)化倉儲(chǔ)物流。在這樣的發(fā)展趨勢(shì)下，物流機(jī)器人將得到快速發(fā)展。
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        在物流產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的今天，機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用程度已經(jīng)成為決定企業(yè)間相互競(jìng)爭(zhēng)和未來發(fā)展的重要衡量因素。目前，機(jī)器人技術(shù)在物流中的應(yīng)用主要集中在包裝碼垛、裝卸搬運(yùn)兩個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)，隨著新型機(jī)器人技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，其他物流領(lǐng)域也出現(xiàn)了機(jī)器人的應(yīng)用案例。智能機(jī)器人運(yùn)用到物流產(chǎn)業(yè)，其效率不言而喻。尤其貨物搬運(yùn)、周轉(zhuǎn)，機(jī)器人都可以完全勝任，尤其在惡劣的天氣條件下，有機(jī)器人來替代，可以說是非常安全的事情。首先不怠工，因?yàn)樘鞖獠坏⒄`時(shí)間，還能提高貨物周轉(zhuǎn)效率。在未來智能工廠的構(gòu)建中智能物流機(jī)器人將扮演重要角色。
        　　
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5 ?6 Z0 {+ w- i! e        不論是普通制造業(yè)還是碼頭倉庫，物料裝卸和搬運(yùn)都是物流的要素之一，在物流系統(tǒng)中成本占比也很高。美國工業(yè)生產(chǎn)過程中裝卸搬運(yùn)費(fèi)用占成本的20~30%，德國物流企業(yè)物料搬運(yùn)費(fèi)用占營業(yè)額的35%，日本物流搬運(yùn)費(fèi)用占10%，我國生產(chǎn)物流中裝卸搬運(yùn)費(fèi)用約占加工成本的20%，所以企業(yè)一直都在最完美的自動(dòng)化智能化的搬運(yùn)技術(shù)和裝備。AGV機(jī)器人一種柔性化和智能化物流搬運(yùn)機(jī)器人，在國外從50年代在倉儲(chǔ)業(yè)開始使用，目前已經(jīng)在制造業(yè)、港口、碼頭等領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用，在國內(nèi)逐漸也有部分企業(yè)重視并應(yīng)用AGV來完成一些簡(jiǎn)單的搬運(yùn)任務(wù)。
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AGV機(jī)器人在我國汽車、煙草、印鈔、新聞紙等行業(yè)已有大規(guī)模應(yīng)用。其中，汽車制造業(yè)(主要是零部件制造)使用AGV機(jī)器人的占比最高，約占43%；其次是電力行業(yè)，應(yīng)用占比13%；柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、煙草、乳品和飲料行業(yè)的應(yīng)用分別占AGV總量的9%、6%和6%左右。
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        物流行業(yè)快速發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志就是物流自動(dòng)化的進(jìn)程不斷加快，對(duì)于物流行業(yè)，企業(yè)廠內(nèi)物流，自動(dòng)化升級(jí)最主要的功臣自然是AGV機(jī)器人。AGV機(jī)器人是物流裝備中自動(dòng)化水平最高的產(chǎn)品，是物流自動(dòng)化系統(tǒng)中最具有柔性化的一個(gè)環(huán)節(jié)，幾乎囊括了所有物流裝備的技術(shù)。
        碼垛機(jī)器人
        　　
: G& I" P2 H* Z: n+ E        碼垛作為自動(dòng)化物流的重要環(huán)節(jié)之一，傳統(tǒng)的碼垛設(shè)備已經(jīng)很難滿足廠內(nèi)自動(dòng)化物流的發(fā)展需求，以傳統(tǒng)碼垛設(shè)備為例，機(jī)械式碼垛機(jī)，具有占地面積大、程序更改復(fù)雜、耗電量大等缺點(diǎn)；采用人工搬運(yùn)，勞動(dòng)量大，工時(shí)多，無法保證碼垛質(zhì)量，影響產(chǎn)品順利進(jìn)入貨倉，可能有百分之五十的產(chǎn)品由于碼垛尺寸誤差過大而無法進(jìn)行正常存儲(chǔ)，還需要重新整理。
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碼垛機(jī)器人主要有直角坐標(biāo)式機(jī)器人、關(guān)節(jié)式機(jī)器人和極坐標(biāo)式機(jī)器人，碼垛機(jī)器人能適應(yīng)于紙箱、袋裝、罐裝、箱體、瓶裝等各種形狀的包裝成品碼垛作業(yè)。
        　 　
! S; a/ u* R( a+ W0 {        目前歐、美、日的碼垛機(jī)器人在碼垛市場(chǎng)的占有率超過了90%，絕大數(shù)碼垛作業(yè)由碼垛機(jī)器人完成。從效率上說，碼垛機(jī)器人不僅能承擔(dān)高負(fù)重，而且速度和質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人工。以發(fā)那科目前四軸搬運(yùn)機(jī)器人為例，根據(jù)負(fù)重的不同，分為160Kg、300Kg、450Kg、700Kg等型號(hào)。其在直線運(yùn)動(dòng)時(shí)可達(dá)到 2500mm/s的最大運(yùn)動(dòng)速度；搬運(yùn)能力最高能達(dá)到1500次/小時(shí)。從精度上看，每一臺(tái)碼垛機(jī)器人都有獨(dú)立的控制系統(tǒng)， 極大地保證了作業(yè)精度，且重復(fù)精度可達(dá)±0.5mm，完全可以滿足物流碼垛作業(yè)的定位要求；從穩(wěn)定性上講，目前最先進(jìn)的碼垛機(jī)器人已經(jīng)達(dá)到5軸和6軸，通過相應(yīng)的科學(xué)、合理的剛性機(jī)械本體設(shè)計(jì)，使得機(jī)器人本體不僅適應(yīng)高負(fù)重、高頻率的碼垛作業(yè)，還能適應(yīng)食品快餐行業(yè)分揀繁瑣，靈活性高的作業(yè)要求。
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        在成本控制方面，機(jī)器人雖然前期投入較高，但是卻能達(dá)到邊際成本效用最大化，且各家機(jī)器人都在為客戶的成本控制都在產(chǎn)品中不斷加入新的科技成果。比如：通過采用FANUC自主研發(fā)的2D(2維平面)和3D(3維立體激光)視覺系統(tǒng)，機(jī)器人可以自動(dòng)識(shí)別被抓取物的位置，使得碼垛作業(yè)更為靈活，減少了產(chǎn)品輸送帶定位設(shè)備和人力的成本支出。
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8 f- ^) m+ `- V2 |1 l+ q8 |分揀抓取機(jī)器人
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        揀選作業(yè)是由機(jī)器人來進(jìn)行品種揀選，如果品種多，形狀各異，機(jī)器人需要帶有圖象識(shí)別系統(tǒng)和多功能機(jī)械手，機(jī)器人每到一種物品托盤就可根據(jù)圖象識(shí)別系統(tǒng)“看到”的物品形狀，采用與之相應(yīng)的機(jī)械手抓取，然后放到搭配托盤上。
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        目前抓取分揀機(jī)器人在倉儲(chǔ)物流應(yīng)用不是很多，有部分企業(yè)在嘗試和研發(fā)生產(chǎn)中。未來，空無一人的倉庫，一臺(tái)臺(tái)機(jī)器人將貨架送到包裝臺(tái)，通過準(zhǔn)確識(shí)別貨物，分揀出需要的商品，打包后放在傳輸帶上。這不是科幻電影，而是未來智能化的倉儲(chǔ)物流現(xiàn)場(chǎng)。隨著分揀機(jī)器人的研發(fā)、面市，無人倉儲(chǔ)的夢(mèng)想離現(xiàn)實(shí)越來越近。
        　　
; B* F# Y, W4 _$ U        分揀機(jī)器人已經(jīng)形成了樣機(jī)，一旦這些智能化的分揀機(jī)器人應(yīng)用于電子商務(wù)、工廠、物流等行業(yè)，將極大地提高倉儲(chǔ)管理的工作效率，壓縮人工成本。分揀機(jī)器人要進(jìn)入市場(chǎng)仍需一段時(shí)間，短期內(nèi)倉儲(chǔ)系統(tǒng)必然是以自動(dòng)化與人工輔助的形式存在的，要真正實(shí)現(xiàn)無人倉儲(chǔ)還需要一段時(shí)間。
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左手的幸福

好文章

lwm911

畢設(shè)做的就是自動(dòng)化立體倉庫，不過畢業(yè)這幾年就在一個(gè)規(guī)模稍大的公司見過

ibay0708

學(xué)習(xí)

liyfbfx

好多年的東西了，放在這還能當(dāng)新聞？

yuanqiao

物流行業(yè)用的是比較多

機(jī)械蚊子

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展翅翱翔with

物流裝備設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化研究方向的路過

機(jī)械蚊子

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AARON_GW

物流裝備設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化是未來的發(fā)展趨勢(shì)