根据中小企业研究所（IfM）进行的中小企业未来研究，几乎每两家企业就有一家将人才短缺视为最大的挑战。尤其是物资搬运和手动操作等工作往往都缺少相应的人力来承担这些工作。这些都对产品生产、销售和企业竞争力都会产生直接的负面影响。自动化可以帮助中小型企业一步步的克服这些障碍。如今，重复的企业内部物流运输任务都可以通过灵活的自动化技术完成，无需投入大量的资金或者复杂的设备集成。

Ceilix公司与Kassow Robots携手推出全球首台顶置式多向自由运动机器人，展示了全新的自动化解决方案。

图1  经过一个模块化的天花板轨道系统可以让协作机器人在各个方向运动

自动化的新纪元

Ceilix公司与博世力士乐（Bosch Rexroth）的子公司Kassow Robots合作，共同开发了一套创新的自动化系统。该系统将可在顶棚或天花板上运行的AMR移动车辆与Kassow的Edge机器人相结合，构建出一个高度灵活的移动自动化平台。与以往只能沿轨道轴向移动的解决方案不同，该协作机器人能够在整个生产区域的上方自由运动，实现在生产或物流全域内无障碍移动，并可自主抵达不同“工作站”，完全不受地面障碍或固定路径的限制。

“过去，协作机器人通常只能在固定工位、线性轨道或地面移动平台上运行。而我们开发的这一全新方案，为物料输送、装配及上下料等工艺开辟了前所未有的应用可能。这项技术将机器人应用提升到了一个新高度，能够更高效、更灵活、更节省空间地利用天花板区域，从而将自动化从传统的空间束缚中彻底解放出来。”Ceilix 公司首席执行官兼创始人 Mathias Entenmann 先生介绍道。

图2   在“头顶”上实现的自动化降低了中小型企业进入自动化的门槛

各部件间的无缝配合

在开发过程中，最大的挑战之一是构建一个适用的通信接口，并将Kassow公司的顶置式机器人移动车辆无缝集成到客户现有的安全技术系统中。这一关键问题解决后，便可在博世力士乐（Bosch Rexroth）的ctrlX平台上轻松编写控制程序。该平台操作简便、易于使用，发挥了重要作用：客户无需经过复杂培训或依赖外部技术支持，即可通过直观的用户界面编写协作机器人的控制逻辑，并将顶置式机器人灵活集成到既有的生产流程中。

这一创新方案最显著的优势在于完全不占用车间地面空间：机器人运行于天花板上，彻底避免了与叉车、无人运输车或现场操作人员发生碰撞的风险。人行通道和紧急逃生路线始终保持畅通，刚性轨道或行驶路径限制也成为过去。客户因此可释放多达50%的额外空间，同时显著提升运营安全性与生产效率。

图3   得益于安装在车间天花板上的新型轨道系统，顶置式协作机器人能够高效、灵活地控制生产车间内的各个工作区域

实践中具体的应用领域

对于在历史发展中逐步形成的生产厂区——如CNC数控设备厂、注塑厂或电镀厂而言，安装于天花板的顶置式机器人为企业带来了全新的操作自由度。该系统支持从生产设备上方直接输送原材料至工位，或将装配件精准运抵指定岗位，例如将成品码放于托盘，或将待镀零件送入电镀池。

● 在CNC数控铣床应用中，顶置式协作机器人可直接将毛坯送入加工区，并将成品取出、在托盘上有序排列；

●在注塑场景中，它能够可靠地为注塑机供料或取出成型件；

●在电镀环境下，机器人可安全地在不同镀液槽间转运工件，全程避免与敏感生产区域或地面接触。

与传统的轨道运输系统——所有单元必须依序运行——不同，Ceilix顶置式机器人系统允许多台设备同时自由移动，甚至可实现“超车”动作和直接跨工作站作业。

即便在制药或食品等对清洁度要求极高的行业，顶置式机器人也展现出显著优势。由于其运行空间位于天花板，污染风险大幅降低，同时保持了地面开阔，进一步提升了厂区的灵活性与安全性。

早期应用反馈表明，顶置协作机器人在以下场景中潜力尤为突出：地面空间有限、需要高度生产柔性的企业，例如多工角生产单元或需扩展自动化能力的现有产线。

下一步：原型样机的实际应用

目前，Ceiling协作机器人仍处于原型样机的试用阶段。通过在不同应用场景中的初步测试，目前已明确了该技术最具价值的应用方向。

其中，正如前文所述，其在CNC数控加工、铣削、注塑及电镀等技术领域展现出巨大的应用潜力。同时，该系统在地面堆叠存储的仓储物流场景中的应用可行性也正在积极测试中。

该解决方案尤其适用于那些场地空间受限、车间布局紧凑，并亟需实现柔性自动化的企业。借助Ceilix与Kassow协作机器人构建的新系统，不仅为面临关键瓶颈的行业企业提供了切实可行的自动化路径，也开拓了以往未被充分利用的顶部空间，将工业自动化推向一个全新的高度——打造“头顶上的工厂自动化”。