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机器人满足众多行业包装需求
发布者:铝箔包装  发布时间:2012-12-8 9:00:22  阅读:714次 【字体:

“2012年机器人职业的表现是一个新的旺盛年头”,这是机器人职业协会(RIA)比来出书的一篇文章的通栏标题;文章估量“2012年的机器人订单有可能会超越2011年拟定的方针,2011年标志着机器人职业的严重从头反弹”。实践上,文章引证ATI工业自动化公司首席运营官Robert Little的猜测称2012年的成长率为15%。 

在这篇文章中安川美国公司Motoman机器人分部的高档总经理Dean Elkin说:“我觉得在食物和饮料、医药和实验室应用领域,将会持续添加。” 

正如下面五个事例的前史所证明的那样,在包装工厂里,机器人十分活泼,并且作业出色,正在不断地承当传统上由人类操作人员从事的作业。正如这些典范所显现的那样,经过在战略性地址安置的、用于满意详细包装需求的自动化,从食物到医药职业的包装公司节省了劳动力,添加了出产率和进步了产物质量。 

经过自动化消除了奶酪包装中形成的损伤 

在坐落瑞典小城镇G?tene的乳制品巨子阿拉食物工厂里的21号出产线上,将奶酪装入包装箱的重复性作业正在给劳动力形成损伤。从运送带上以简直每秒钟一块的速度取下塑料包裹的奶酪并将其放置于包装箱内的正确方位上,形成如此之高的重复性严重损伤率,以至于工厂的这个特别部分被贴上了“赤色”工位标签,这是安康和安全高风险区域的代号。 


奶酪包装. 在阿拉食物公司用四台捡拾和放置机器人替代手艺包装奶酪块,已将出产线速度添加到每分钟90块,一起消除了重复性严重形成的损伤。

阿拉食物公司的项目经理Thomas Johansson说:“这是速度高的重复性作业,会招致损伤,在某些状况下,所形成的损伤是永久性的。”决计选用步调保护本人工人的安康,阿拉食物公司请Graniten工程公司提出自动化处置计划,消除本人公司工人的压力。 

由于已有空间的有限性,选用自动化处置计划替代人工并非简单的作业。Johasson说:“咱们需求占地面积十分小而又能以高流量速率进行转移的机器。”机器人有必要将奶酪装入纸板箱和可回收的塑料包装箱内,这些包装箱具有不一样尺度,有必要别离不一样地进行包装。“所以,咱们的需求是一种十分复杂的处置计划。” 

从上个世纪30年代以来,Graniten公司一向给阿拉食物公司供给专门描绘的机器,替代产物的手艺转移。Graniten 公司的项目经理Martin Krewer说:“底子主意是发明一种更好、更安全的环境。咱们的处置计划是描绘一种具有两种作业层级的体系:一种用于转移板条箱和包装箱,别的一种用于转移奶酪。”奶酪来自于上面一层,被均匀地分配给四个包装单元,每个单元环绕ABB 公司的IRB 120型机器人而缔造。奶酪能够从三个不一样视点捡拾,让机器人能够包装所需求的一切各种不一样款式。 

Krewer说Graniten公司挑选ABB公司最小的多用处工业机器人IRB120型的缘由之一,是这种机器人的六个坐标的运动。他解说说:“这样的六坐标运动给你供给极大的灵活性,可让你做你所想做的作业。由于机器人的尺度小,重量轻,咱们能够将其设备于出产线上面的墙壁上,愈加便利包装箱的装箱作业。咱们运用ABB机器人现已好几年了,他们的机器人总是经过很好的测验。它们的可靠性十分优异。”(G?tene的阿拉食物公司的工厂现已运用过三种其他类型的ABB机器人:一台IRB340和两台IRB 360捡拾和放置机器人。) 

在设备之前,Graniten公司运用ABB公司RobotStudio的模仿程序模仿过包装单元,为了取得尽可能短的周期时辰,对机器人的放置进行过优化处置。为了保证可猜测的最棒功用举措,该处置计划由ABB公司的IRC5紧凑操控器进行操控。Graniten公司为阿拉食物公司的员工供给了50小时的训练,参加训练的30名员工中包含电工、机工以及几位本来从前用手艺包装过奶酪的包装操作工人。 

在占地面积一共仅为25 x 25 英尺的当地,四台机器人每分钟包装90块奶酪,与曾经两个工人包装的奶酪数量一样。机器人从早晨6点作业到午夜,相当于每天两个班次。每个班次需求一个工人监管机器人,所以,每天大约节省了16个人时的作业量。而最为重要的,在21号出产线上再也没有重复性严重形成的损伤。出资报答时辰估量大约为两年。 


Johansson声称他本人对Graniten公司的处置计划十分满意,并且弥补说,如今从事监管机器人,而不是手艺包装奶酪的工人关于不再露出于潜在损伤的现实表明欢送。他说:“虽然在这个工位上,机器人并不能从事人能够完结的一切作业;可是,机器人肯定能完结98%至99%的作业。” 

机器人履行转移油漆罐和油漆桶及托盘的多重使命 

经过设备量身定制的多功用机器人体系,坐落美国德克萨斯州Hurst的Kelly-Moore油漆厂的油漆出产得到晋升;这种机器人体系转移来自于三条灌装出产线上的1夸脱(1夸脱等于0.946升)和1加仑(1加仑等于3.785升)油漆罐和5加仑的油漆桶,一起捡拾空托盘。2011年11月,在年产300万加仑的工厂里设备的设备,是在2009年头在其坐落加利福尼亚州圣卡洛斯姐妹工厂里成功施行了相似体系之后而设备的。不过,Hurst工厂里的设备的体系技能又向前迈进了一步。 

在圣卡洛斯工厂里,四条包装出产线由Intelligrated公司装备了两台机器人(一台用于托盘上的1夸脱和1加仑油漆罐,别的一台用于5加仑油漆桶)和互补传送带及Alvey托盘堆垛机。关于较小的产物尺度,机器人需求运用臂端东西(EOAT),这种臂端东西选用其松懈瓦楞托盘,捡拾2x2 和 3x3装备的1加仑油漆罐和3x3款式的1夸脱油漆罐。运用Tepro Machine & Pac公司的体系及其Unigripper?晋升东西,Intelligrated公司发明出一种描绘,这种描绘运用跟着被移动到托盘上而降低的别的旋转真空臂,晋升油漆罐和固紧托盘。 

5加仑的桶油漆有本人的应战难题。这种油漆桶在盖子上有一个2英寸直径的歪斜口,供客户在寄存地址里倾倒油漆。可是,倾倒口不能接受真空臂端东西。处置计划是在臂端东西真空室内定制描绘一个环,在将倾倒口拉出时,这个环避免空气活动。然后,每次晋升3个油漆桶,并以嵌套装备办法将其堆垛于托盘上。圣卡洛斯工厂里的两台机器人还一起承当捡拾和放置空桶的作业。 

在看到圣卡洛斯的作业取得成功之后,Hurst工厂遭到启示,将机器人添加到运用手艺堆垛的三条出产线上。(这家工厂别的还运营两条本人的出产线,这两台出产线在2005年与4条手艺出产线兼并,以便运用自动化设备。可是,没有机器人。)Hurst工厂的厂长Calvin Chun说:“咱们认识到,与从前咱们采办的规范托盘堆垛机和规范设备比较,运用机器人时取得的用处和功用更多。” 

在Hurst工厂的Kelly-Moore团队期望,从手艺堆垛托盘改成自动化体系,将消除对操作人员形成的损伤,并进步出产线的功率。手艺堆垛时,操作人员需求晋升每件重达40磅的油漆桶。 

Hurst工厂的出产监工David Dillaha解说说:“当产物选用人工堆垛时,一旦托盘装满后,操作人员有必要将托盘拖走,然后回来再行堆垛别的一个托盘。所以,在产物装满托盘后,咱们有一些停机怠工时辰。” 

为了并排作业这3条出产线,运用圣卡洛斯的设备经历作为起点,Hurst工厂将机器人技能向前再推动一步。需求包含臂端工装,能够以每分钟40个容器的速度转移一切3种尺度的包装容器和空托盘。至于有效载荷,Hurst工厂需求一种举升才能为275磅至300磅的机器人手臂。 

Intelligrated公司承接了新机器人托盘堆垛体系的描绘、成套和设备使命,这个体系包含一台安川Motoman MPL 160 四坐标托盘堆垛机械手,装备DX 100操控器和定制描绘的臂端东西。Intelligrated公司的高档操控工程师Greg Koble解说说:“咱们在结尾效应器上装备有一组各种设备。至于托盘的捡拾,咱们有旋转向下抓取托盘的气动手臂。有关这个方面,或许最为严重的,是咱们有一个Tepro公司描绘的运用真空鼓风电动机的结尾效应器。这是一种特别描绘,由于它不只能够抓取和晋升3个重桶,并且还能抓取托盘上的较小油漆罐。所以,咱们运用一种结尾效应器转移两种完全不一样类型的产物。” 

Intelligrated公司还供给了托盘运送机和分配机、Lantech公司的拉伸膜环绕包装机以及将油漆罐运送到托盘堆垛区域的一台Accuglide?零压力累积包装箱运送机,运送机上设备有特别产物挡头,将来列成形区域与累积区域分隔。据Hurst工厂的厂长Calvin Chun说:与规范链条式运送机比较,“咱们发现,运用AccuGuide,设备保护作业量较少,资料活动较好,死点较少。” 

Hurst工厂的出产监工David Dillaha说,自从设备机器人托盘堆垛体系以来,Kelly-Moore Hurst工厂的作业出产率现已添加了50%,而一起从出产线上削减了3名操作人员。他弥补说,工厂里堆垛好的托盘负载质量也得到进步。“包装愈加准确。选用手艺劳动,一个操作工人与一个操作工人之间会呈现不一致,并且托盘上的包装紧密度也会不一致。” 

“施行作业进行得十分成功和干净利落,不只描绘方面如此,并且在施行之后,也没有什么遗留问题;Intelligrated公司选用了咱们的不少概念,并将这些概念活用于这套设备中。施行作业完结之后,咱们不用进行任何严重改造或修正设备。” 

选用“张狂手”包装腊肠托盘 

“Manos Locas,” 或 “张狂手”:这就是美国马萨诸塞州Woburn市Kayem食物公司出产线上的操作工人用以称谓2010年秋设备的由JLS自动化公司供给的新Heron机器人包装体系的称号。Kayem食物公司是一家由第四代人运营的家族式出产公司,出产供零售业和食物效劳业用的腊肠、“热狗”(法兰克福腊肠)、火腿和切成片状的午餐肉等食物。这家公司运营两间工厂:一间在马萨诸塞州的沃本(Woburn),别的一家在切尔西(Chelsea),每周出产才能别离为50万磅和150万磅。 

三年曾经,Kayem公司决议经过优化双联腊肠高速出产和包装线,完结沃本(Woburn)4万平方英尺新鲜和冷冻工厂现有占地平方面积的最大化。作为晋级改造的一个组成部分,Kayem公司思考了各种计划,预备选用自动化处置计划替代手艺将腊肠放置于聚苯乙烯包装盘上的重复性举措使命。起先对非机器人计划进行了评价,然后抛弃了;后来,Kayem公司克服了对机器人的惊慌,向JLS自动化公司待人以诚地叙述了本人的自动化需求。 

正如Kayem公司新鲜腊肠分部担任制作的副总裁Matt O’Malley解说的那样,对设备的严重需求之一,是设备要能轻柔地转移质地柔软的腊肠,而一起不能留下任何损伤印记。他回忆说:“JLS自动化公司的首要应战难题,是证明他们的技能能够转移湿润的新鲜腊肠段;那是最大的妨碍。JLS自动化公司在坐落宾夕法尼亚州约克市的现场完结了开始实验,咱们最大的惊讶时辰发生于在完结实验的过程中,看到设备实践捡拾和放置腊肠的时分。” 

O’Malley弥补说,相同至关重要的还有能否完全对设备进行清除,以便满意Kayem公司严厉的美国农业部有关清洁方面的需求以及有关作业于机器人接近周围操作人员的安全需求。就速度而言,自动化处置计划需求能够完结紧靠其前的腊肠填塞机和衔接机产值的最大化,并且要具有简单改变的灵活性,以习惯不一样直径的腊肠。 

JLS公司对此的呼应办法,是一套量身定制的处置计划,Heron托盘包装体系;这套体系包含一个机器人作业单元,装备ABB机器人公司出品的两台ABB FlexPicker? IRB 360型全不锈钢冲刷级别的捡拾和放置机器人、一套具有运送机盯梢的ABB PickMaster? 视觉体系、JLS公司的“板载真空”臂端东西、一台JLS托盘拆套器以及两套运送机:一套不锈钢运送带,担任将产物从衔接机排出口运送经过以视觉为根底的产物检验和“捡拾”区域,别的一套刮板运送机,担任将托盘从拆套器运送经过Heron机器人单元,进入环绕机送料运送带上。


工厂检验实验(FAT)在JLS公司的约克工厂进行,凭借Reiser公司大方借用的他们公司的一套高速衔接和切开体系,模仿Kayem公司工厂的出产速度。O’Malley 解说说:“为了断定Heron体系是否能按额定速率作业,用手艺办法送料的速度底子不够快。咱们所能做的,就是在JSL的实验区域,以额定速度作业产物,以不一样配方产物(产物数量和托盘尺度)作业设备。” 

由于现实证明能够满意Kayen公司的需求,所以,在2011年秋在沃本(Woburn)工厂设备了“Manos Locas”(“张狂手”),包装两种类型的腊肠:4英尺长,35 – 38毫米直径双联猪肉晚餐腊肠和4英尺长,19毫米直径双联胶原蛋白早餐腊肠,有三种托盘色彩和五种尺度,6、8、10和14根装的各种种类。据O’Malley称,JLS公司描绘的真空臂端工装可简单地在3至4分钟的时辰内进行替换,习惯不一样腊肠直径的需求,这样的操作每天至少要进行一次,有时要进行两次。 

O’Malley陈述称,自从设备以来,Kanyem公司的出产线功率现已进步了50%,腊肠产物的首件质量经过率添加了25%。他解说说:“第一个依据,是产物上不会有手艺操作的改变。有名的笑话是机器人从不请病假,所以,能够按额定速率作业,并坚持额定速率。 

“至于首件质量经过率添加25%的问题,我以为可归结为人手不触摸产物的原因。产物从衔接机下来,直接被送到托盘上。并不是说,手艺操作时,有人成心对产物进行误操作,而是由于大拇指的一个误举措,就会留下拇指手印;这样,就会需求将产物剥开,从头进行填塞。” 

O’Malley供认,在与JLS公司协作之前,关于Kayem公司的员工而言,机器人有点奥秘。他说:“JLS公司解除了咱们对机器人的惊骇。客户效劳团队的作业十分出色,不只协助咱们进行开始的发动,并且JSL公司还与咱们结成协作伙伴关系,一起处置后来呈现的任何妨碍。“ 

自从设备以来使得出产线顺利作业的还有一套长途监测和诊断体系,JLS公司将其称之为预防性保护保护;当呈现问题时,这套体系让供给商能够与Heron体系的数据流联络。”O’Malley说:“JSL公司能够登录,实践检查作业状况,从约克市长途处置毛病,不需求任何人搭乘飞机,也不需求咱们中止出产线作业和花费一天半的时辰查找问题。对咱们而言,这是一份很大的财物。” 

功率进步的成果,给Kayem公司添加了额定的才能,Kayem公司期望运用对Kayem公司本人品牌和Al Fresco腊肠产物以及其定牌产物感兴趣的新客户添补新增的才能。Kayem公司也已在切尔西工厂运用JLS公司的自动化设备进行了推动,包含烹调烧煮真空包装产物的一次包装、二次包装和三次包装作业。 

O’Malley说:“我主张公司让JLS公司进来供给一些处置计划。我以为若是你敞开思想,你会对他们给你做的作业取得深刻印象并为之感到惊讶。”

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