EEP-Robotics 推出基于 Photoneo 3D 视觉的高级订单拣选系统
作者:Pavel Soral | 2026 年 1 月 20 日
如何教会机器人不仅看见一堆箱子,还能识别层间的薄隔板和固定层的拉伸带?
EEP-Robotics GmbH 专家团队对这一复杂挑战的回答,不仅解决了客户难题,更赢得了我们 Photoneo 技术与应用大会 2024 的一等奖。
EEP 围绕四台 PhoXi 3D Scanner L 构建方案,打造出真正智能、自主的订单拣选系统。
挑战:自动化复杂非结构化订单拣选
EEP 客户需要自动化从欧标托盘上拆垛多种纸箱和塑料周转箱 (KLT)。
市场对自动化的需求日益增长,要求方案远超传统方法,尤其在灵活性、速度和智能性方面。
木制托盘框内的纸箱 | 塑料周转箱
主要挑战:
- 非结构化托盘:箱子和周转箱无固定排列模式,视觉系统需识别每件物品的精确位置和朝向,包括箱子间的缝隙。
- 物品多样性:系统须处理 7 种周转箱和纸箱,尺寸跨度 128×62×65 mm 至 395×265×270 mm。
- 复杂层结构:托盘含中间纸板层、木制连接框、每层拉伸带,均需检测并由机器人处理。
- 大扫描体积:托盘全高超出单个固定扫描仪范围,从顶到底保持高分辨率扫描极具挑战。
- 高性能要求:客户要求最低 250 次拾取/小时,含 10 次机器人夹爪更换时间。
EEP 意识到,没有顶级 3D 视觉系统,无法满足速度、精度、可靠性的这些要求。
方案:PhoXi 3D 扫描仪与混合软件架构
EEP 经多家 3D 视觉供应商评估后选择 Photoneo,决定采用 PhoXi 3D Scanner,认为「拥有在 3D 视觉应用上拥有丰富专业知识和经验的战略合作伙伴至关重要。」
4 台 PhoXi 3D Scanner 安装在伺服轴上
四台 PhoXi 3D Scanner L 安装在天花板伺服轴系统上。这种创新机械结构让扫描仪垂直移动,有效延伸扫描范围覆盖整个托盘高度,同时保持高分辨率以实现精确位置检测。
方案核心在于独特的混合软件架构,结合 Photoneo 原生软件优势与运行在扫描仪控制器上的 EEP 自定义 AI 算法。
- Photoneo 车载软件:强大的内置物体识别软件,凭借「即插即用」能力可靠检测并定位顶层所有纸箱和塑料周转箱。
- EEP 自定义 Docker 应用:EEP 选择的关键因素是能在 Photoneo 控制器上以 Docker 容器运行自定义软件。EEP 开发的软件处理原始点云,执行专用任务,包括检测中间纸板层、木制托盘框、拉伸带。
该数据流由 EEP 通信架构最佳诠释:
此信息图展示分步流程:
- PLC 触发:主机器人单元控制器 (EEP PLC) 发送「触发」命令启动视觉任务。
- EEP 软件接收命令:命令进入 EEP 自定义软件环境(中央大脑)。软件解析触发,理解 PLC 需求。
- 标准 Photoneo 扫描:EEP 软件触发标准 Photoneo 应用。扫描仪扫描并用内置管线快速检测箱子等标准物体。结果即时回传给 EEP 软件。
- 同步获取原始数据:并行地,自定义功能让 EEP 软件访问扫描生成的原始 3D 点云数据。
- 自定义 AI 处理:EEP 软件拿到原始数据,运行自身高级算法(用 TensorFlow、PyTorch 等技术)专门检测中间层、拉伸带等项目。
- 合并并处理结果:最后,EEP 软件融合 Photoneo 管线的标准结果与自定义分析结果,处理成统一的综合指令集,回传给 EEP PLC。
简而言之,EEP 精妙地利用 Photoneo 快速可靠的车载软件做标准检测,同时利用系统开放性在上面跑自家高级 AI 做自定义任务,创造了高灵活、高智能的视觉方案。
订单拣选系统分步工作流
EEP 订单拣选系统平面图
系统运行单台机器人,在两个并行地面「作业区」间智能切换:一个处理纸箱,另一个处理 KLT(小型周转箱)。机器人与 Photoneo 3D 扫描仪完美同步,自主更换夹爪以覆盖该复杂应用的所有任务。
完整循环分步说明:
- 托盘自动送入机器人工作单元:托盘自动送入并定位在机器人工作区,准备处理。
- 伺服轴上 PhoXi 3D 扫描仪扫描托盘:安装在伺服轴上的 PhoXi 3D 扫描仪对托盘及内容物进行详细扫描。为机器人提供待拾取物品的确切位置、朝向、尺寸。
- KUKA 机器人取用合适夹爪:基于扫描结果和任务(处理纸箱或 KLT/托盘),KUKA 机器人从刀库自主选取并装配合适夹爪。
- 拾取纸箱或托盘:机器人用装配好的夹爪从托盘上拾取指定纸箱或托盘。
- 纸箱或托盘贴标:拾取的物品经过贴标流程,标识内容与目的地。
- 读取托盘 RFID 标签:若为托盘,读取其 RFID 标签确认身份并追踪系统内流转。
- 将产品放入客户输送系统上的周转箱:最终产品小心放入客户输送系统上的周转箱/容器,后续运输或处理。
- 托盘自动送入机器人工作单元:产品放入周转箱后循环结束,回到起点——准备下一托盘或继续处理当前托盘直到所有物品拾完。
成果与效益:获奖优势
项目从初测到上线约一年,因复杂度高。结果是一个稳健、训练有素的 3D 视觉系统,带来显著效益。
- 高性能与精度:系统成功达标 250 次/小时 拾取性能,准确处理多样产品和托盘复杂情况。据 EEP 称,Photoneo 技术背后的 AI 「非常、非常好用」。
- 易用性与强大定制:EEP 赞扬产品用户友好,「不费力就能快速获得好结果」。特别指出「纸箱检测作为即插即用方案快速可靠」。这与部署复杂自定义算法的能力结合,提供了简洁与强大的完美平衡。
- 可复用与可扩展方案:EEP 开发出训练成熟的视觉系统,可部署到其他应用无需新开发,创造显著 ROI 和市场技术优势。
- 战略合作伙伴关系:EEP 看重经验丰富的欧洲供应商和庞大开发团队。全程无缝集成与支持确认了选择 Photoneo 作为战略伙伴的正确性。
EEP 荣获 Photoneo 技术与应用大会 2024 一等奖。
EEP-Robotics 的 Ing. Horst Hörmann 表示,推荐 Photoneo 最大理由是 「每种应用都有合适尺寸的扫描仪,背后的 AI 非常、非常好用。」
这个获奖应用清晰展示了集成商如何利用 Photoneo 先进 3D 视觉构建下一代自动化方案。
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