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)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 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公司介绍说控制工程网版权所有,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 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年控制工程网版权所有,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www.cechina.cn,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。
在托盘包装阶段控制工程网版权所有,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控制工程网版权所有,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