大托盤？小托盤？

ABB位于美國密歇根州奧本山分公司的機器人工業消費部門經理Richard Tallian表示：“我們已經發現，當前的機器人相比傳統的托盤碼垛工作單元取得了很大的發展。在傳統的托盤碼垛工序中，機器人在進料站最多可以抓取四件產品，在托盤上可以堆放的產品也不超過四件。機器人行業當前面臨的很多項目均是由一個機器人專注于負責一個位于生產線末端的碼垛站。終端用戶生產企業也正在試圖淘汰一些傳統的物料處理設備，轉而在生產線的末端匹配機器人以完成托盤碼垛操作工序。”

Richard Tallian繼續介紹到，大型的終端用戶生產企業正在對其放在賣場中的小托盤展示架做出變革。這些小托盤在倉庫中進行裝盤，直接放在賣場中以滿足零售的需求。“大型的零售賣場現在已不再需要傳統的托盤，因為這類傳統托盤的碼垛高度超過了86英寸。當前，我們看到的更多托盤碼垛的高度為56英寸，因為終端用戶希望這些托盤可以直接放入賣場的產品通道中以進行產品展示。”

同樣，發那科機器人公司的Dick Motley表示，大型零售商也對托盤機器人的發展產生了深遠的影響。“大型零售商龐大的分銷渠道對包裝和托盤碼垛的規格提出了特殊要求，這便更加需要托盤機器人提供多功能性和靈活性。這個需求致使在近些年間，包裝和托盤碼垛機器人的應用顯著發展。越來越多的制造企業采購了機器人，用于包裝和托盤碼垛環節。”

在談到托盤規格尺寸方面，一些終端用戶希望機器人可以拾取更大尺寸的托盤，以提升卡車運輸的效率。位于美國密歇根州安阿伯市的Güdel公司的機器人與模塊經理Brian Kocks表示：“當前的發展趨勢為更多地應用高度為110英尺的托盤，因為這是終端用戶可以使用卡車進行運輸的適宜高度。”托盤的重量也可以增加。Brian Kocks表示：“我們發現，托盤有效負載將超過100kg的標準。”

位于美國俄亥俄州西卡羅敦的Motoman公司的處理技術總監Tom Sipple預測：“雙臂機器人在接下來的幾年中將獲得普遍應用。雙臂機器人可以實現同步操作，便于處理、拾取不易移動或操作的物品，比如箱子、托盤、分隔單等。多臂機器人的臂端工具更加簡單，這些工具可以幫助機器人避免干擾，并且也可以幫助機器人實現更具靈活性的設計。”

完美的匹配

發那科機器人美國公司負責分銷網絡的經理Dick Motley表示，機器人為滿足客戶的特殊需求而搭建混合尺寸的托盤，已經成為了機器人托盤碼垛應用中一個明顯的新興趨勢。“我已經遇到過很多客戶需要搭建托盤，而托盤搭建的挑戰是，其中用于零售端的托盤的形狀、規格以及重量都不統一。視覺系統和軟件可以衡量托盤的穩定性、運輸密度，以實現托盤的搭建。”

變化的產品在托盤整體中表現出不同的尺寸和形狀特點，因此在設計托盤工作單元時，企業需要考慮托盤整體中產品的變化。Motoman 公司的Tom Sipple表示：“零售商有可能將分量重的、瓶型設計新穎的洗衣精包裝與玻璃飲料包裝、休閑食品包裝盒堆放在同一個托盤中。但是，零售商肯定不希望把洗衣精包裝放在玻璃瓶之上或食品包裝盒的旁邊，這些因素都需要在托盤設計階段加以考慮。”Tom Sipple還建議到，托盤機器人的夾持工具必須具備靈活性，有能力處理各種規格、形狀和重量不同的產品。

位于美國加利福尼亞州瑞德利的Thiele技術公司的機器人產品經理Matthew Garcia也認為，裝有不同產品的托盤碼垛是機器人行業新涌現出來的發展趨勢。Matthew Garcia表示：“最明顯的發展方向為混合產品托盤的出現。自此，托盤包裝打破了只能盛裝一種產品的僵局。終端用戶已開始尋求可以在同一托盤中放置多種產品的機器人系統。”

Matthew Garcia補充道，終端用戶現在可以根據需求定制一個完全的、產品混裝的托盤以送往一個目的地，而不必再制造一系列只能盛放一種產品的托盤。“由于此類項目應用需求復雜，混裝托盤尚處在發展的初級階段。當零售商開始意識到混裝托盤的價值時，他們便會開始大力追加投資。”Matthew Garcia預測，混裝托盤將在未來的三年至五年內，成為衡量托盤機器人先進性的標準。

托盤碼跺機器人在產品混裝托盤中的應用，已慢慢從大型的終端用戶生產企業轉向小型的制造商和分銷商。Keith Rosnell，美國俄亥俄州辛辛那提Remtec公司的首席執行官表示：“在成為機器人行業標桿的進程中，產品混裝托盤是第一關鍵詞。在產量較高、規模較大的公司，比如分銷中心，自動化解決方案將首先被接受。機器人和控制器成本的持續降低，以及尋找勞工的難度，均增加了產品混裝托盤在小型生產企業的安裝數量和應用實例。通常，這些小型生產企業的產品混裝更加多種多樣。就其本質而言，產品混裝托盤比剛性自動化更富靈活性，因此它成為了促進機器人系統發展的應用方向。”

Keith Rosnell繼續表示：“Remtec公司發現，托盤上只放置單個倉庫存儲單元的情況越來越少見，取而代之的是越來越多的定制化托盤應用，以及非標準形式的紙箱托盤（比如開放式紙箱）。”頂部開口紙箱可以包裝任何產品，并且也可以用于產品混裝托盤。Keith Rosnell解釋到：“Remtec公司整合了一個完整的工作單元。在這個工作單元中，機器人系統將成箱的平板紙箱板進行卸垛，并放置在托盤上，隨后將其傳送至高速運轉的紙箱制盒機生產線上。在這個過程中，機器人首先尋找到托盤上的紙箱板，并將其翻轉、放置到紙箱制盒機上。在這個實例中，機器人搬運的紙箱中盛放的是平板紙箱板，而實際上紙箱中也可以盛放任何其它產品。”

產品混合中的貨盤位移

在使用托盤運輸大量商品之后，人們需要在目的地拆卸托盤。盡管由于在運輸過程中移動產品帶來了諸多挑戰，拆卸托盤難度不小，但是機器人系統在卸垛工序中卻可以發揮重要作用。在卸垛之后、采用卡車運輸之前，托盤上紙盒或紙箱的相對位置可能會發生偏移和改變。

在談到卸垛機器人的應用時，發那科機器人公司的Dick Motley表示：“機器人不僅僅可以用于堆垛，也同樣可以用于卸垛。使用卡車運輸的產品在運輸過程中，位置可能發生改變。”Dick Motley還認為，當前卸垛系統中視覺傳感器的應用越來越多了。“視覺系統可以用于有效的卸垛，而不是盲目的嘗試。”