码垛是内部物流中要求最苛刻的应用之一。在运输之前，将纸箱、包装袋或包装瓶堆放在托盘上，这个过程需要保证效率。同理，卸垛也是如此。无论是传统的还是采用机械臂的自动码垛解决方案，都能极大地提高生产力和效率。业界一直在不断创新，寻求高灵活度、高效率、空间要求小的方案。在这样的背景环境下，自动化码垛机器人系统越来越火热。它们可以胜任这样的工作，应用十分灵活，可以满足不断变化的需求，大大降低了搬运成本。在处理不同包装时，机器人码垛优势显著。
然而，传统的机械臂码垛和卸垛过程中非常僵硬并耗时，“盲目”工作，无法处理移动或者变形的货物。为了使这些机械臂“思路清晰”，总部位于曼谷的SpeedSolutionGroup有限公司和泰国ABB机器人公司合作开发了一套自动化3D码垛视觉解决方案。采用虹科合作伙伴IDS的Ensenso3D相机结合到ABB机器人公司开发的机械臂上，实现高精度、高可靠性自动化卸下不同尺寸、不同形状的货物。
01应用在无人仓库中，可以应用全自动卸垛机械臂。最重要的一点是，机械臂必须能够准确识别和处理各种型号产品，从托盘上卸下来。借助Ensenso3DX36系列相机，便可完成这项具有挑战性的任务。这个系列相机最大可支持5米工作距离并且能够探测达数立方米体积的物体，可快速提供精确的图像，操作速度快，数据吞吐量大。
机械臂配备X36相机，在一堆箱子可准确检测出各个箱子的准确位置。Ensenso3D相机的工作原理基于结构光。两个相机从两个不同的角度获取同一物体的图像。虽然相机看到的场景相同，根据相机投射的光线，物体的位置是不同的。两个相机的距离、视角以及焦距是已知的，Ensenso软件可以确定每一张图像物体像素点的三维坐标。最终结果呈现出3D点云，为进一步基于三维对象信息的应用奠定了基础。
在本例中，用该相机提供精确的点云图像，利用点云中所包含的图像信息，系统以毫米级精度计算出货箱的位置，结合SpeedSolutionGroup有限公司的NX软件将货箱的位置发送给ABB机械臂，形成一套强大的3D视觉软件系统，该系统处理速度快，性能稳定，使得机械臂能够以最高的精度准确抓取货箱，不会对货箱造成任何损坏。
该系统采用ABB控制器，通过千兆以太网（TCP/IP网络协议）连接3D相机，启动视觉系统，获取货箱位置和传送的位置。可以通过ABB软件设置机械臂参数，这使得系统不仅能够确定货物的准确位置，而且还能优化机械臂行动路径，以最高效率可靠运行。
SSG有限公司销售经理AthapolTantisantikorn认为：“Ensenso的3D视觉技术、我们的3D视觉系统和稳定的NX软件一起提供了一个非常灵活且高效的解决方案。该系统可以同时处理不同大小、不同形状的货物”。该软件是与德国的ABB公司合作开发的，在仓库出库的应用中非常成功。
02相机对于此类应用，EnsensoX系列相机是一个优质的选择。EnsensoXD系列相机均采用了FlexView2技术，由投射器、两个万像素或万像素（CMOS、单色）传感器的Gige相机、三个镜头以及连接相机和投射器单元电缆组成。结合配套软件，轻松实现对焦和校准等设置和操作。
FlexView2技术支持超高空间分辨率，对较暗或反射表面，系统具有强鲁棒性。应用广泛：3D对象检测、定位和分类，3D对象重建，机器人应用（例如箱体拣选），最大8立方米的对象捕获，码垛卸垛，工厂自动化等。
03结论该3D相机的优势显而易见：“易于配置，完备的SDK和稳定的API，灵活”—SSG销售经理ATHAPOLTANTISANTIKORN—机械臂卸垛比人工卸垛更有效率，精度更高，同时员工不需要处理沉重包裹，最小化人身伤害的风险。在无人仓库应用中，完全避免了员工受伤的事故。灵活性强，减少了人员部署，投资成本低，这些优势都能为长远的发展保驾护航。自动3D码垛解决方案，内部集成EnsensoXD相机系统用于图像处理，不仅与ABB机器人兼容，还可以集成到任何其它机器人设备中。
文章来源：广州虹科电子科技有限公司
作者：徐嘉隆
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