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。 (图片) 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。(图片) 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。”(图片) 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。
3/2/2005
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