【快仓】七问七答∣深度解析快仓箱式吸盘机器人

　　一问：为何开发箱式吸盘机器人？

　　仓库运营里面，存储利用率是一个非常关键的指标，但目前自动化带来了一定的存储坪效牺牲。

　　人工仓：箱间距前后、左右基本上都是0mm，箱子都是贴在一起的；

　　自动化仓：箱间距普遍是前后80mm，左右120mm，空间浪费非常严重。

　　有很多原来是人工仓，现在要做自动化升级的客户，希望能够利旧现有的货架，但结果是：原来每层可以放5个箱子的货架，自动化升级后放4个都很勉强。

　　为什么自动化仓箱间距会更大呢？目前市场上箱式机器人采用的叉臂结构普遍都是夹抱式和托举式。

　　夹抱式：需要把伸缩叉臂从箱子两侧伸进去，然后把拨尺放下，再收回完成取箱，需要在左右给伸缩叉留一个比较大的缝，在前后给拨尺留一个比较大的缝；

　　托举式：需要把伸缩叉臂从箱子底部伸进去，然后抬升，再收回完成取箱，需要上下留一个比较大的缝，才能让伸缩叉臂安全的伸进去。

　　不降效率，不加成本，怎么能让自动化仓的存储能力进一步提升呢？2021年，快仓决定开发一款“让箱子紧挨在一起，箱间距为0”的机器人，能够进一步提高仓库的存储坪效，降低仓租成本。快仓箱式吸盘机器人因此而诞生。

　　二问：客户ROI有哪些核心优势？

　　优势1：箱间距降低至0-20mm，存储率提升约71%；

　　优势2：4箱货架放5箱，货架成本降低约20%；

　　优势3：叉臂伸缩行程更短，机器人数量减少约9%；

　　优势4：搭载在二级门架机型上，存储高度提升约43%。

　　三问：软硬件变化影响稳定性吗？

　　软件方面：

　　相比目前系统通用的C56机型，WES、RCS、RCS与机器人本体的上位机的通信协议均为零改动；

　　主要是机器人型号变更，机器人本体控制系统中的叉臂控制系统有少量适配工作，均已调试测试通过；

　　目前在各个项目中大规模商用的QB料箱到人、QB搬运、纯料箱搬运等系统均可正常使用，功能层面无变化。

　　硬件方面：

　　箱式吸盘机器人在机器人本体上的主要改动在叉臂，主要是将叉臂上的夹抱模组更换为吸盘模组，仍然搭载在成熟的C56通用底盘与门架上，稳定性无需担心；

　　吸盘模组目前均采用机械臂主流一线品牌，通过了144万次的耐久测试，稳定性和成熟度方面有保障。

　　四问：吸不到箱子怎么办？

　　吸盘在机械臂上已有成熟应用，面向规整的塑料箱和纸箱，吸取能力方面无需担心，一次吸取成功率达99.95%。

　　吸盘模组装有传感器，实时监测吸头与箱子间的内压，一旦气密不足，就会立刻获得失败反馈，反馈上位机进行指令重试（重吸），上报RCS进行任务重试（换车），上报WES进行任务更换（换箱）。

　　吸取箱子过程中可能产生吸盘与箱子脱离的工况主要分为2个阶段：

　　一、吸取过程中脱离

　　1．重吸，系统收到吸取失败反馈后，会自动重吸2次，重吸过程是每次往前多伸10mm，并通过前方末端传感器来实时控制停止和保障安全接触；

　　2．换车，如果同一台车多次自动重试失败，会触发自动换车流程，换车再失败才挂起这个取箱任务并上报运维人员，等作业完成时排查即可；

　　3．换箱，如果换车过程中的该箱取箱任务确认失败，会触发WES换箱流程，重新分配一个满足出库要求的箱子。

　　二、收回过程中脱离

　　吸盘由于是正前方吸取，如果取货一半故障还可以推回去，自动恢复到故障前的状态，重新吸取即可，故障后需要人工介入的概率更低。

　　箱子会掉落吗？基本不会发生，箱子不在库位上的工况主要分为3个阶段：

　　a.取箱吸盘叉臂收回时，箱子在收回的中途

　　快仓设计了推杆机构，相当于在货架和车之间架了桥，防止收回过程中掉落；

　　b.取箱吸盘叉臂收回后，箱子已收回到车上

　　快仓设计了底部阻挡机构，箱子4面都有阻挡，不会掉落；

　　c.放箱吸盘叉臂推出时，箱子在推出的中途

　　放箱高度一般比货架横梁高5mm，加上推杆结构，即使有一定的偏载或者小尺寸箱子也不会被卡住或掉落。

　　五问：对箱子有什么要求？

　　整体上来讲，对箱子的要求是比较低的。

　　箱子尺寸：现有产品（宽度365-420mm、高度230-600mm），更多适配尺寸开发中；

　　箱子重量：重量不超过30kg；

　　吸取平面的清洁：无积灰，无油污，无凝珠；

　　吸取平面的尺寸：箱子正面从箱子底部往上68mm-228mm高度范围内，要求居中保留宽度为170mm的光滑和无孔洞。

　　六问：应用上有哪些突破与限制？

　　应用场景：

　　1.QuickBin；

　　2.塑料箱/纸箱密集存储；

　　3.工作站自动撤换订单箱；

　　4.料箱搬运对接输送线/装卸货机；

　　5.整箱出入库场景；

　　6.鞋盒无人化拣选。

　　应用行业：

　　1.服装、美妆、图书、百货、电商等行业小尺寸SKU toB/toC拆零拣选；

　　2.箱型范围满足的toB整箱无人拣选；

　　3.鞋服行业鞋盒类的无人拣选；

　　4.工作站订单箱自动撤换。

　　场景限制：

　　1.目前支持30kg以内的箱子，超出重量范围时，推荐使用夹抱式机器人；

　　2.旧的塑料箱加强筋位置无法满足吸盘面要求时，推荐使用夹抱式机器人；

　　3.压扁变形的纸箱、货品为抛货等特殊工况，推荐使用货架到人或人工；

　　4.纸箱频繁吸取会变形，建议吸取次数一般不要超过10次。

　　七问：箱式产品的未来会怎样？

　　快仓即将推出搭载了箱式吸盘机器人的QuickBin 3.0，可以在同一个仓库内柔性覆盖四大拣选场景：

　　1.整箱存储+拆零拣选

　　2.托盘存储+拆零拣选（异形、大件、挂装等业务）

　　3.整箱存储+整箱拣选（2B整箱、集货暂存等业务）

　　4.托盘存储+整箱拣选（2B整箱）

　　我们判断，2023-2024年间，在箱式机器人新增市场中，箱式吸盘机器人在巨大的优势之下将逐步占领较大份额。

　　无论是在国内开辟移动机器人赛道，还是首创双机协作模式QuickBin，再到首创箱式吸盘机器人，我们之所以执着于持续创新，是希望能够对整个行业有所启发，一起给目标客群创造更大的价值，最终实现让人类不再搬运的梦想。