包装工业机器人技术应用

    机器人技术正有效地应用到包装工业中，用来代替人类做一些简单、重复或危险的工作。理论上，机器人可以不停地工作，高效率和不会受伤。长期以来，“机器人”似乎是个未来的名称。最早出现于捷克作家Karl Capek在1920年写的Rossum’s Universal Robots剧本中。但故事结局却是一些机器人起义，最终取代了他们的主人，消灭了人类。不过未来派还是预言了一个乐观的远境，驯服的机器人照顾着我们的日常起居。虽然，目前的自动化还未普及，但毫无疑问，工厂正在大量地应用机器人，一个新的革命在静静地进行。美国机器人工业协会 （RIA）报告说，北美的机器人公司在去年收到将近7亿美元的新订单。

    机器人在生产包装上的应用

    在很多方面，包装行业是应用机器人技术的先锋。机器人技术有了很多新的改良，但亦不是简单的事情，在厂房安装机器人需要费劲的计划，执行和调整。

    Pepperidge Farm工厂在1988年安装了数个机器人系统。其中1个系统有16条臂负责夹产品，另外1个系统有18条臂负责包装。直至现在，2个系统除了间中的维修，已经累计运作了5万小时。

    SIG Doboy Presto送料定位器

    Pepperidge Farm 的工程副总裁David Watson说有2个困难的应用技术超过了机器人视觉和控制的能力，这些应用技术需要数月的发展和艰难学习。作为一家自动化技术的先驱者，提供了技术和经验分享，以便发展更容易编程、安装、高速、可靠的新机器人技术。今天，Pepperidge Farm已经安装了90部机器人，负责包装和生产工作。

    供货商中，Pepperidge Farm是Flexicell Inc.的顾客。Flexicell Inc.供应机器人设备和包装及装盘技术给食品、饮料、健康护理和耐用消费品等工业。他们融合了加州San Jose的Adept Technology和密歇根州 Rochester的北美Fanuc机器人公司及其它的技术产品。

    根据Watson透露，Flexicell 解决了Pepperidge Farm的高效包装问题。多轴机器人包装设备，依据不同包装物料，可达每分钟40-50个循环。若采用标定运输带，设备可达每分钟200个袋子。

     Pepperidge Farm亦安装了有视觉装置，可以识别和检验产品的机器人包装套件。利用光源和镜头，系统可以找出产品在输送带的位置和测定产品是否一致。在生产过程中，可以在任何位置确认并选出不合格次品和优良产品。

    瓶子的技术

    位于纽约Brewerton的Schneider 包装设备公司是另一家有杰出表现的供货商，他们可以承包整条生产线的设计，产品和服务有装箱、自动码垛和仓储等。Schneider 同时生产和组装其它辅助配件，如输送机，货品升降机和包装部件，托盘分配机，薄片分配机，往复式连续负载工作机器等。

    Schneider包装有一个主要客户是Puerto Rico的胶瓶生产商，他们3年前采用了机器人技术后，发现最适合瓶子的装盘工序。

    该公司一位行政人员说: “我们以前的生产线需大量人工，每项产品需,4个全职员工，另一项产品又需要另4个，生产过程需要用人工在二个层面中添放一块薄片，因采用旧机器，经常造成容器倾倒，然后要重整货品。新的自动化机械则每次会把薄片准确地放在要求位置，而且可以在同处同时操作2种不同产品，节省很多地方。基本上，这是一种准确的装货设备，可以用很少人员就可连续每天24小时，每周7天不停地工作。”

    该位行政人员报告:“这套设备继续提供高水平效率，自从引用后并不需太多维修，质量和技术是选用自动化机器的重要因素，得到的经验还可以应用到其它包装部门”。

    Motoman机器人为码垛提供高度灵活性

    根据公司的机器人系统销售工程师Izzat Hammad讲述，这套设备可以配合其它公司配件和臂端工具来解决最终的码垛问题。增加有效载荷可以达到可靠和坚固的操作和联接处的自由运动。该公司同时利用机器人做拾放，装箱，拆箱和其它工作。

    另一家有创新设计的公司是Robotic Solutions，属Colonial Heights的Blue Print 自动设备集团。他们设计的视觉机器人应用到消费品工业的包装、生产和集成上。

    Blue Print的首席执行官Martin Prakken预测这行业将有更多创新，效率会更高，现在正走向三维化，若装备更好的视觉系统将意味更高效的产量。

    检查系统

    当机器人技术正不断进步和应用于各行业，供货商警告要重新检讨整个生产程序，有些情况下要重组系统去配合每个革新机会。

    在New Freedom的“自动生产系统有限公司”总裁Bill Donohue说: “顾客须注意系统的可靠性，不能只注意机器人的可靠性。一个成功的机器人系统必须同时考虑系统的设计，辅助设备的质量和可靠性。包括上游配件怎样输送和固定物料给机器人，下游设施怎样处理成品”。

    机器人必须经常与上下游的程控器（PLCs）联系，有效的程控器编程才能使机器人达到满意的效率。在自动化包装上，机器人，上游送件和下游取件等系统须适当地配合。

    智能机器

    如科幻小说所描述，一些机器人己具有智能特征。北美FANUC机器人公司研制了新一代的M-410iB系列码垛工业机器人，该系列具有高性能，用家易安装，高速，精密，高有效载荷等特点。

    在不同的用户里，这条生产线不只是一件一维的机器在依程序做一些指定的工作，它可接受任数的搬盘工作; 它懂得思考，可随着不同的要求而改变运作。假如配合其它设备，机器人可处理多种尺寸产品，托盘模式和最高每分钟30件的有效载荷。

    几乎所有的供货商都强调速度。例如在New Richmond 的SIG Doboy推销一系列的包装机械，从包装机到进料机和装卸机械。Presto进料放置器是delta型的机器人，以每分钟400件的速度直接把产品放进包装箱或包装机。特别设计的钳子可以夹起所有种类的对象，这项技术可以适应变动的生产流向。该公司同时为顾客提供广泛的技术和维修培训，对日渐复习的机器人技术是很重要的。

    无可否认，机器人技术已带给我们很多好处，包括较快生产速度、更准确、更高效率和更大产量。正如引用新技术必有一些风险，如高执行成本、培训人员、特殊调整、供货商的支持、维修和改变程序。不过可以肯定，善用技术终会带来效益，而且应该还有其它的利益。例如机器人取代了高危的工作，令员工有更好的工作环境。