机器人能为包装做些什么

     在Aliment Putter食品加工厂里一种新型机器人每天自动对1000箱食品进行托盘处理，这些码垛机器人夜以继日地工作，从不要求增加工资。
            　　
     Aliment公司的Putter食品加工厂是加拿大东部著名的腌制食品生产厂家，工厂主要生产不需要进行冷冻贮存、经过巴氏灭菌的食品，如小黄瓜、柿子椒、西班牙甜椒、德国泡菜等品种广泛的菜蔬腌制品。
     由于生产线终端的托盘装载装置限制了其更大的加工能力，特别是在７月～11月的生产旺季，Putter食品加工厂每天都需要生产12000箱蔬菜腌制品，这其中每箱20磅重的产品在码垛环节上存在很大的问题。公司总裁Alvin Goodz说：“我们甚至安排３个人负责码垛，每周工作６天，每天10多个小时的工作，还是无法赶上生产进程。要将每箱重20磅的产品放在发货托盘上是一项很耗费体力的工作，我们的工作人员及时累得要死也依然满足不了生产需求。”
    以前，Putter公司将其18种不同产品包装成500毫升和750毫升、16盎司以及1升、2升和4升的包装样式。采用7种不同尺寸的瓦楞纸箱，宽从6.75 至 12.625 英寸、长从12.25 至17英寸、高从5.75至 10 英寸。完成食品的包装、粘标后，手工装箱，再用胶带密封，装载到托盘上。
     2005年９月，Putter 食品加工厂从Motoman 公司购进了SP100X 型的４轴码垛机器人，并立即将其安装在生产线上。此后，产品包装箱就以单行排列的形式通过动力进给传送带进入机器人单元，传送带上的传感器指示包装箱的正确位置，并为机器人捡拾做好准备。4轴Motoman SP100X型机器人的有效载荷为220磅，360度工作范围，伸缩距离为129.6英寸，重复精度为0.02英寸。
     Goodz先生表示，“现在，产品一生产出来，就可以最快时间地装载到托盘上。最初我们的员工总担心机器人将夺走他们的工作，而现在机器人承担了没有人愿意承担的繁重体力劳动，并大大提高了生产效率，这样我们就可以在加工生产线上雇用更多的工人以提高产量，同时我们的单位成本也下降了。”
            　　
机器人控制器
    XRC 2001机器人控制器能够对机器人码垛单元进行总体控制，为此，Motoman公司配置了由欧姆龙电子公司生产的控制器，用于控制传送带上的光电传感器和门控系统以及操作人员的按钮工作站。不同类型产品之间的更换非常容易，操作人员只需使用机器人的操作屏选择不同程序，就可作好运行下一批次产品的准备。
    码垛机器人配备有特殊定制设计的多功能抓取器，如果是抓取每箱重量在8至38磅的较小和较轻的包装箱并将它们装载到托盘上，生产线速率为每分钟10箱。而当机器人在装载高且窄的20磅包装箱时，每次抓取两箱，这种包装箱内一般装有2个4升或2个1加仑的食品罐。这样在每个捡拾周期里，机器人可以搬运40磅的有效载荷，装载这些较重包装箱的速率是之前人工作业的两倍。其中，处理4升包装罐的生产速率会快一些，因为与多个较小包装罐的装箱和贴标相比，较大容器的装箱和贴标工序花费的时间更少。
    不管包装箱尺寸或重量如何，机器人都可以使用真空吸盘牢固地夹持和传送包装箱。使用这种配置的机器人大大降低了让包装箱掉落的可能，而一旦发生这种掉落的情况，主要原因也是因为有人关闭了压缩空气扩管器，而非机器人的过失。

装载流程
    分别为A侧和B侧的码垛工位上，机器人将包装箱码放在木制托盘上。已经装满货物的托盘用叉车运走，并换上空托盘，与此同时，机器人在另一个码垛工位上继续工作。目前，机器人还不能在托盘上混合码放不同的产品。
     “由于木制托盘高度有差异，且机器人工作的车间地面不平，这给编写机器人单元程序提出了一点小难题，从码垛站的一侧到另一侧，大约有一个1英寸的斜坡。所以考虑到托盘差异或厂房问题有可能造成的任何问题，我们在抓取器上增加了一个传感器，在码放第一层之前，先检查托盘高度。”编写初期程序的高级应用技师Bruce Clifford如是说。
    在机器人工作的过程中，Putter公司给工作单元安装了防护措施，包括安全护栏和光帘，从而防止人员在机器人工作期间进入工作范围。同时Motoman公司也提供了机器人解决方案，承担了系统配套工作并编写了初期使用的程序。
    Goodz说：“Motoman公司的机器人非常可靠，我们只是在系统启动和投入运行的开始阶段，需要Motoman方面的一些帮助，一旦正式投入运行后，机器人海没有出现过什么问题，我们在机器人的投资上已经得到了回报。作为第一台机器人，使用效果令我们很满意，现在我们还在学习机器人的其他应用性。虽然我们拥有的是一台比较简单的基本系统，但它有足够的灵活性。我们正在考虑再购买一台机器人，用于将食品罐放入包装箱内，从而实现每罐重10磅的4升罐装产品的包装自动化。因为采用手工方法装箱，操作人员的手臂和手腕非常吃力，特别在我们当前生产线运行的速度下，配套情况更糟。而采用机器人，特别是让机器人把大罐的产品装入预先粘好隔板的包装箱内，这是一种可以随公司成长而继续扩展的自动化解决方案。”

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