消除对机器人生产线的误解似的

消除对机器人生产线的误解

本文基于在PMMI举行的PackOps会议上，SWF/GSMA公司的机器人技术副总裁马克·森迪先生所做的演讲。多年来，人们一直认为机器人是一种新兴技术，但直到现在，它仍没有被包装行业所普遍认可。甚至许多用户对机器人参与生产都存在一些误解，如有些用户会觉得机器人结构复杂，很难控制；机器人解决方案似乎还不很可靠；机器人很贵等等。而事实上，如果经过合理的集成，机器人技术能为企业带来巨大的机遇，并解决现在由于产品多样化和产品展示带来的，以及包装生产线上存在的各种问题。现在很多公司要求生产线在非常严格、苛刻的24/7（每周7天，每天24小时）状态下进行生产，同时还要求生产线高度可靠、维护低和灵活，能实现产品之间的快速生产转换。而机器人解决方案已经可以发展成为具备价格优势的产品，它可以提供优良的可靠性、多功能性和工作性能，并能适应企业对生产线的要求。接下来的文章中，我们会从五个方面一一解释，来消除用户对于机器人参与生产的一些误解：一、“其实机器人并不复杂”机器人是已经得到证实的技术，能连续完成相当于一个人30年的工作量而不发生任何故障。虽然机器人结构似乎有些复杂，但是它们却能极大这时候应更换钳口地简化包装自动化解决方案。从机械角度来说，机器人无非是带直接耦合连接的伺服电机，只不过采用了非常先进的运算法则、变量和部件来进行控制。软件只是应用细节，而集成的难易程度会因应用的不同和集成知识的多寡而各不相同。事实上，在机器人技术上是否能取得成功，完全取决于在机器人技术/自动化集成上的经验，而不是机器人本身。二、“机器人解决方案其实很可靠”机器人可提供的性能和特征众多，在高速生产的同时，还维持前后连续动作，提供集成视觉、生产线跟踪和力量传感等功能。机器人的有效装载可以从1千克到900多千克不等，但机器人最打动人的特征是其全面的系统可靠性。在许多案例中，包装生产线上的机器人通过“减”来实现“加”。例如，码垛机器人可以取代如货盘配送机、传送器等外围设备。机器人能处理无规则朝向的产品，这简化了材料处理系统，消除了用来导向、校正和积聚的复杂传送系统。采用一台机器人代替这些工位，还能将机械调校的工作量降到最低，进而避免许多由于机械调校而带来的问题。与先前的三轴气动抓取和放置机器人相比，六轴机器人所使用的部件数量降低了近1/3，而使用更少的部件意味着在每个机器人将在其服役寿命中出现更少的问题。三、“机器人很灵活，也能一机多用”再有一个比较常见的误解是：机器人能进行相同的重复性工作，但在处理其他工作时，其多功能性是有限的。事实上，不论是在生产还是在控制上，包装生产线上的机器人都很灵活。同一个机器人或者同组机器人能处理不同的应用，如在同一条生产线或者同一个工厂内，在干净，或者有可能冰冷、多尘、易爆、炎热、嘈杂、放射性、繁重，清洁或者潮湿等生产环境中，进行包装/卸垛/码垛等工作。机器人的性能会因在间歇式和持续式动作之间转换而有所变化，包括间歇到间歇，间歇到持续，持续到间歇和持续到持续。在一个单横进给位置上，一个抓取和放置机器人能从多个地点、多个高度，抓取和放置无规则朝向或者已经校正好的产品。这类机器人足够灵活，能够处理空的或者满的箱子、隔离物、插入物、货盘、柜子、各种板子和货盘板等等。从横进给到后段，机器人解决方案有很多个应用机会，包括：卸垛——移动满载或者空的容器。卸箱——移动产品用来灌装，或用来混和，同时采用持续动作跟踪手段来防止产品倾翻、消除积聚和控制差异。进给产品的处理——进行无规则朝向检测，将产品包装进入流体裹包，箱子，托盘，袋或者泡罩。一次包装——装盒，泡罩装载和未加工食品的处理。拿健康护理产品的一次包装为例，Colomer美国公司（佛罗里达州，杰克逊维尔）采用机器人来将瓶子和广口瓶装进纸盒，然后再将装满纸盒操作简单等特性的纸箱装载进瓦楞运输容器。实践证明，机器人提高了该公司的生产效率。对于瓶子，机器人每秒能抓取4个、8个、1大到直径1.5m的PVC管材等2或者16个，这取决于产品的陈列方式和机器人抓手将瓶子组合在一起然后装进纸盒的方式。这种解决方案简化了横进给装置，能对瓶子的包装结构进行编程，使不同包装结构间的转换变得更加容易。下游的一个系统利用同款型号的机器人来将纸盒装进纸箱。该公司的制造主管迪姆·白金汉说：“作为第一次使用机器人的使用者，我们发现机器人在执行、可靠性和灵活性等方面与传统机械相比，具有明显的优势。”二次包装——工作中抓取，消除了校正、积聚和重新导向产品等步骤。对于二次包装，在一个安装了持续动作产品横进给和持续动作箱子、纸盒和托盘处理装置的系统上，机器人能够得到最理想的应用。例如，有一个这样的系统用来处理已经灌装好，能自行站立的4到12磅重食品袋。机器人能通过传感器跟踪产品，如果产品是单通道传送，而且是已经定好朝向的，这些袋子将会由一个扁平的链式或者带式传送系统传送；如果是无规则导向的，经过视觉检测后，机器人马上就抓取袋子，而不用校正或者积聚。采用持续动作的机器人还能跟踪和装载箱子、托盘或者纸盒，在装载的同时，提供一个平稳和简单的传输。在这个例子中，系统只使用了气动技术来驱动抓手。这降低了一些传感器和标准单通道传送器的失误几率。机器人安装了自动化工具变换装置，在产品和横进给之间，只需要按照产品和箱子的宽度对轨道进行调节，就可以快速和可靠地完成换活。通过快速换活，机器人能快速，有效地将各种袋子包装进每一个按照不同客户包装规格制造的展示托盘。产品组合——不需要卸垛、混和、重新包装和码垛，抓取和放置机器人满足了市场对于组合包装的需求。码垛——不管尺寸和重量多少，能处理多条生产线，多种产品，多个货盘类型和滑板。举个在标准设置下运行的包装自动化系统的例子，这个系统中的一条包装整线，需要对300多种库存单元（SKU），包括许多种收缩捆包、托盘和普通开槽容器类（RSC）纸箱进行装箱和码垛。两个机器人装箱机由数据库驱动，从而不再需要对每一种产品都进行特殊的路径编程。生产线后段的码垛机器人能全自动地码垛开口托盘，同时对RSC容器进行密封。另一台机器人码垛机用来移动空白货盘、货盘板和层板。一些公司现在甚至采用机器人来替代传统撑箱机和托盘成型机。W.R. Grace & Company公司（马里兰州，哥伦比亚）最近安装了一个系统，利用机器人来抓取模切卡纸，进行第一“折”，完成纸箱的初次成型。这样，就不再需要传统的横进给舱以及卡纸装载设备。用户可以开着叉车，将卡纸直接堆放在机器人下方的水平地面上就可以了。这节省了劳动力和装载输送设备。四、“机器人完全能够胜任高速生产线”可以肯定的说，其实机器人完全能胜任高速生产线，而且还能在高速生产的同时，非常轻柔地对待产品，并能控制加速度和减速度。另外，机器人能对换活进行编程，使换活变自动化，将停机时间降到最低，从而保证生产线能在更长一段时间内持续满负荷生产。五、将试样放在下加压板上“机器人并不贵”机器人的价格在持便能定性地肯定其中所含的化学成份续下降，当用来简化整体包装解决方案时，机器人的价格是非常具有竞争力的。拿传统的装箱机和传统的码垛机来做比较，机器人装载和码垛系统的尺寸更小，需要的维护量降低了90％，而且崩溃的可能性是传统设备的十分之一。当机器人合理地集成到由于目前这些行业如果不转型升级一条包装生产线的时候，机器人解决方案的价格要比传统解决方案低近20％。可以理解的是，机器人技术概念和科学有点令人望而生畏。但在最初的怀疑论烟消云散很长一段时间之后，机器人的功能性已经能与产品需求和操作员能力相匹配，能更好地帮助用户提高生产力，改进收益率。 转载自：《包装机械》