包装生产线的机器人自动化解决方案

作者：Pat Reynolds

欢迎访问e展厅 展厅 3 输送设备/机器人展厅 输送机, 螺旋输送机, 管链输送机, 输送带, 斗式提升机, ... 美国Ello公司是美国最大的品牌液体洗涤剂和个人护理产品生产企业之一，这家企业最近安装了一套新的牙膏管灌装生产线。这套生产线又一次证明了机器人在包装自动化生产线上的巨大作用。 这套新的生产线位于Ello公司的挪威工厂，Coesia集团下属的Norden公 司 w w w.nordenmachinery.com）供应了灌装系统。这套生产线取代了原有的老系统，这些老系统不仅速度缓慢，而且需要四个人操作。新生产线的速度为每分钟155个牙膏管，仅需要一个操作人员，这个操作人员的主要任务是补充包装生产线消耗的包装材料流。ABB公司（www.abb.com）的机器人发挥着重要作用，同时发挥重要作用的还有施耐德电气公司（www.schneiderelectric.com）的伺服电动机和控制器。 Ello工厂的技术经理Peder Kr. Stromsvag说：“机器人代表着这家工厂的新技术。它们具有足够灵活性，可以处理75m L和35m L的牙膏管，这两种牙膏是我们在这条生产线上最经常生产的产品。但是，我们也可以生产150m L的沐浴液和香波类型的产品。产品更换只需要三个小时，包括泵的清洗等。由于斯堪的纳维亚的劳动力成本高，在我们试图保持竞争力的努力中，机器人扮演的角色将越来越重要。” 机器和材料都非常卓越 生产线之卓越不仅在于机器本身，而且还在于材料，特别是注塑成型的白色带孔托盘，在装箱之前，牙膏管就放置在这些孔洞中。这种二次包装格式都是现成准备好的，可以随时进行零售和在货架上展示。 它不仅美观，方便商店人员搬运，而且还非常紧凑，让Ello公司在分配给它的零售空间中展示更多管牙膏产品。 二次包装引人瞩目的另外一个方面是缠绕包裹的瓦楞包装箱没有底部，是采用Norden机器人缠绕包裹系统进行包装的。机器人末端执行器利用真空吸盘从坯料库中捡拾偏平的瓦楞板坯料，将其放置于托盘上面，根据牙膏管尺寸的大小，每个托盘装有15或30只牙膏管。然后，将边沿挤压试验等级大于4.0kN/m的单壁B型槽瓦楞板材料沿所有四个侧面向下折弯。但是，没有底部，只有两个狭窄的偏平瓦楞板沿包装箱两个长边延伸。Norden公司的机器人末端执行器上的工装将两块偏平瓦楞板折弯到白色塑料托盘下面。然后，在施加热熔胶后，在四个边角上，机器人末端执行器上的工装将偏平瓦楞板延伸下来的部分折弯顶在瓦楞板侧壁上。这样，尽管包装箱没有底部，也能将装满牙膏管的包装箱内的托盘固定牢靠。 瓦楞板转换企业Glomma Papp公司（www.glommapapp.no）与Norden公司和Ello公司密切合作，开发出这种巧妙的包装箱替代品。Ello公司在Kristiansund工厂的生产线代表着这种生产线的第一次商业应用。Ello公司负责牙膏管生产线的工程师Steven Hangen说：“包装箱不需要底部零件，给我们带来了一些成本方面的节省。另外，其本质上也是使用机器人末端执行器进行搬运的一种更加方便的格式，这意味着降低了程序设计费用。” 拆解托盘嵌套 在动力辊道输送机的一端，由操作工人手工将Norway Pack公司供应的瓦楞包装箱内空的叠层牙膏管放置在辊道输送机上。在对面一端，是一张倾斜工作台，一台ABB公司的机器人从倾斜工作台上捡拾牙膏管。当倾斜工作台上的包装箱倒空时，工作台倾斜，将包装箱释放到地坪上。然后，再倾斜返回原来的位置，这样，一箱新的空牙膏管会被自动运输至相关位置并锁定在该位置上。 ABB公司的机器人使用双排末端执行器从包装箱中捡拾空牙膏管。末端执行器的一排握有16只牙膏管，另外一排也握有16只牙膏管。然后，机器人旋转45度，并利用两个行程将牙膏管放置于跑道类型装置的圆盘上（每个行程各放置16只牙膏管），该圆盘带着牙膏管通过灌装和热密封封装工位。 灌装和密封好的牙膏管由捡拾装置从其圆盘上捡拾起来，水平放置于卸料输送机的挂板上。从这台输送机上，2号机器人每次捡拾12只牙膏管并将其垂直放置于白色注塑成型托盘的孔洞内。 甚至这些白色聚丙烯托盘也是采用Zaugg公司（www.zmb.ch）供应的一台机器自动进行搬运。Zaugg公司的机器在6个托盘库中装有垂直堆叠的托盘。托盘采用机械方法从托盘库底部配送到驶向2号机器人的皮带输送机上。当一个托盘库中的托盘配送完了之后，下一个托盘库旋转入位，这样，流动进入2号机器人的托盘不会中断。由于每个托盘库容纳不少托盘，操作工人可以将托盘装入机器，很长一段时间不用管它。因为操作工人知道，在需要添加更多托盘之前，6个托盘库中的托盘会有很长一段时间才会用完。 装满垂直站立牙膏管的托盘从2号机器人处被运走，在输送机上转一个90度的弯，进入3号机器人。就是这台机器人捡拾起偏平瓦楞板坯料，并将其放置于装满牙膏管的托盘上面，围绕牙膏管将坯料向下折弯，在需要的地方涂覆热熔胶，将特别设计的瓦楞板沿着包装箱侧壁折弯。 瓦楞包装箱由Garvens公司（www.mt.com）供应的重量核验机出来，然后经过Markem-Imaje公司（www.markem-imaje.com）供应的夯实型转运贴标机。自动化生产线上的最后一台机器是当地一家企业供应的改装托盘装载机。为了尽量减少制造区域叉车的交通流量，Ello公司正在研究在仓库内采用远距离托盘装载运行的可能性。 据Hangen称，自从安装以来，牙膏管生产线超出了他们的所有期望。Hangen说：“这条生产线带来明显的人机工程学方面的优越性，节省了劳动力成本。实践证明，更换牙膏管尺寸或拟包装之产品，非常之方便。目前，我们正在使用这条生产线帮助减轻其它生产线的压力。”(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (8/9/2013)