机器人占据包装生产线的各个角落

作者：Anne Marie Mohan

欢迎访问e展厅 展厅 9 自动包装机械展厅 枕式包装机, 立式包装机, 定量包装秤, 透明膜包装机, 充填包装机械... 包装自动化在食品、饮料和其他零售产品生产工厂中的实际应用很好地为一项新的关于包装机 器人技术研究结论提供了支持。 据包装机械制造商研究所（Packaging Machinery Manufacturers Institute） (www.pmmi.org)所做的一项最新研究报告《机器人技术：2008年使用趋势和包装应用》表明，机器人技术在包装行业中的应用以飞快的速度发展，在过去的5年中从9.5%增加到了17.4%，几乎翻了一番。机器人几乎出现在了所有的包装功能领域，尤其是在码垛、装箱和拾取/放置领域被应用最为普遍。 下面五个例子详细介绍了机器人技术在食品和饮料包装厂，以及一家著名电池生产工厂的应用情况。 一种新型的糖果装盒机器人 意大利Zaini糖果公司引进了一条机器人包装生产线来代替人工拾取与装盒操作。一台由ABB Robotics (www.abb.com)公司提供的FlexPicker IRB 340型机器人现在能处理和识别大量不同的产品和迭代指令情况，它的集成视觉系统在质量控制方面起到了很重要的作用。 创立于1913年的Zaini公司在意大利有两家工厂，生产各种各样的巧克力、糖果、无糖糖果以及像圣诞糖果、情人节心形糖果和复合节彩蛋等节令性的产品。 Zaini的工厂经理Amerigo Pallanti说：“我们的产品销往超市和像咖啡吧这样的零售场所，这两种市场上的竞争是十分激烈的。”在竞争性的市场中，即使是一点成本或效率上的优势也能有助于保持现有的或赢得更多的市场份额。 在Zaini的Senago工厂中，一台FlexPicker IRB 340型机器人于9月安装成功，负责各种袋装糖果和巧克力的组织和装盒操作。这台机器人配备了一套先进的机器视觉系统，该系统使用ABB的PickMaster 5软件。据ABB公司介绍说，它可以让机器人“认识”多达130种不同的产品变化，并随之调整它的动作，却只需最小程度的人工监管。 PRB Packaging Systems (www.prbpack.com)是一家生产线终端设备和方案提供商，正是他们向Zaini公司推荐了FlexPicker机器人。“Zaini的工程师要我们开发一种系统来处理各种不同产品的包装，”PRB合伙人Agostino Biagini回忆说：“这种系统必须要有灵活性，易于操作，易于修改，因为产品和包装盒都要经常的更换。这使得这项任务变得很困难。”这套系统还必须能处理那些在到达装盒机时并不总是沿着生产线对齐，而是相互有一定间距的产品。 PRB提供的解决方案是将FlexPicker机器人和它的F-30立式装盒机组合在一起。这个项目的最大挑战是要确保机器人能够处理多达40种形式和130种不同迭代指令。 在预装袋的产品沿着生产线传输过来时，一台视觉相机负责产品的种类，然后将数据传给机器人控制器，以便机器人能够拾取产品并将其放入合适的包装箱中。 这台FlexPicker机器人目前处理1.8盎司包装的速度为90袋/分钟，处理2.2磅包装的速度为35袋/分钟，每天工作两班(16小时)，每星期五天。“我们对这台设备的期望很高，我们也得到了我们所期望的。”Pallani总结说。 电池包装速度提高 Energizer电池制造公司位于北卡罗纳州Asheboro市的工厂中的自动托盘包装系统上的一台SCARA机器人已使用了15年，现在公司需要对它进行升级。这套系统将D型纽扣电池以几种包装模式装到各种不同的托盘中。为了升级这套系统，Energizer要求用一种方案来处理所有尺寸的托盘。为了将成本降至最低，他们还要求把95 Super Pack生产上的相关组件（包括电池输送、定向和堆积设备）重新应用在新的设计方案中。 为了应对这种挑战，ESS Technologies公司 (www.esstechnologies.com)的工程师设计一套完整的系统，能够完整地装载可以盛装8或12枚D型纽扣电池的各种各样的托盘。由俄ESS设计的TaskMateTM机器人系统整合了一台由FANUC公司 (www.fanucrobotics.com)提供的M-6iBTM系列多轴机器人和一台定制的终端受动器。ESS公司还对现有的设备进行了重新配置，以便能与新的机器人系统集成到一起。“这套系统能够处理多种产品，提高了生产速度，而且产品更换操作也很迅速，并且还不需工具。”Energizer项目工程师Joel Harden说。 在托盘包装阶段，电池被从堆积台上送到一个单列喂料通道中。升级后的系统中有一套由伺服马达驱动的托盘移位系统，它可以把单列通道在进入机器人操作单元之前分成双列。预成型的托盘由现有的托盘喂料传送带传送过来。电池会被重新排列方向，然后一台真空终端受动器会将各种电池拾起，并按正确地数量和方向放入到托盘中。每只托盘只需两三次拾取即可装满，有些情况下，机器人会在放置电池之前，先拾取并放置一张感应卡。装好电池的托盘会被送至下游进入收缩包装处理。 可用于托盘装载的程序选择包括： ● 一种8只装的钻石模式（两行各三支电池，和一行两只电池） ● 一种12只装或8只装的家庭装（两行6只或4只电池） ● 一种8只装单排装（一排8只电池） 无需工具的产品更换操作过程包括移动一支喂料轨道，在人机操作界面（采用以太网将HMI和可编程逻辑控制器连接起来）上选择新的尺寸。单独的I/O控制允许系统能与下游的设备进行交流，HMI可以显示出系统的错误。 安装这套新系统只花了三天的时间。在这期间，ESS公司移除了旧的系统，安装了经过升级的机器人，把已有的组件安装在新的系统上，对系统进行调试，然后将生产线恢复成全线生产的状态。“这套系统在第一天就将生产效率提高了15%。”Harden说。 这套系统对于Energizer是一次效果显著的设备升级，它增加了生产线的可靠性，并将生产速度提高了33%。“并且，通常将已有的设备集成到新的生产线中，我们还节省了不必要的设备成本，并减少了整体的浪费情况。”Harden补充说。 饼干装盒操作很甜蜜 位于意大利南部Tyrol区的Loacker公司是国际知名的华夫饼干生产商。在2006年底成功的推出一系列的新饼干品种后，公司认识到其产品的次包装及手工操作成了其Unterinn总部生产线的瓶颈。所以公司决定对此项操作进行自动化升级。 挑战是要找到一种不仅能适合Loacker目前的产品，还要能处理以后所有形状，尺寸，原料的新产品，以便公司能够继续开发新产品以满足不断变化的消费倾向和市场需求。Loacker也希望在不额外增加现有的72平方英尺机器空间的前提下进一步提高产能。后来它选择了4台由Schubert (www.schubertpackaging.com)提供的TLM（顶部装填式）包装模块，主要是因为这种设备的灵活性很好。 目前，这条生产线主要处理3.5盎司饼干，以及3.5盎司Gran Pasticceria牌系列的折叠纸盒。二级包装有三种尺寸，还有一个分开的盖子。经过流式包装的饼干按五层一组，每层三包进行包装。纸盒装的饼干在被按二层，每层6或9盒的形式装进包装箱中。 在生产中，用于展示底座上的平盖被存储在一个倾斜的料库中。带有撑开模具的工具会从料库中取出一个平盖，涂上胶水，然后经过一次动作将其粘在展示底座上。然后一台真空传送车会将其送至装填区域。 完成主包装的产品被送至拾取区，然后一台传输发光扫描仪会检查它们的位置，接着在扫描仪得到的数据的基础上，TLM-44型机器人的两条操作臂会将它们按需要的角度与成组传送带对齐。 在这个过程中，拾取臂会将送过来的盒子按与水平方向90度的方向排列，这样这些纸盒就可以沿着窄边被装进包装箱中。在这个连续的过程中，产品传送带和成组传送带的运行方向是相反的。 在装填区，一台TLM-F2机器人一次拾取一层包装好的饼干，6盒或9盒或三袋。它的拾取臂上有吸杯和横向固定夹，从而可以将饼干装进包装箱中。同时，这种方法也可以保证饼干盒的上边缘是装填过程中是正确居中的。 在封口区，一台拾取机从第二个料仓中拾取一个盒盖，将其送至两个热融胶喷嘴处涂胶，然后粘在纸箱上。最后真空传送车将纸箱送至输出传送带上。 这条生产线目前的生产速度可达140包/分钟。生产线的模块化设计还允许进一步提高产能：通过加入第二或第三台TLM-F44机器人，分组操作的速度还可以进一步提高。 (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (3/2/2009)