包裝行業(yè)不斷追求自動(dòng)化和智能化,早期以人工為主的包裝工序顯然存在著效率和效益等多重問題,隨著機(jī)器人在包裝行業(yè)的滲透,從揀選、包裝到碼垛和搬運(yùn)等多個(gè)環(huán)節(jié)都有了一定的自動(dòng)化率。目前,機(jī)器人在食品、飲料、日用品及化工行業(yè)包裝環(huán)節(jié)都有較多應(yīng)用案例,從前段包裝到后段包裝,自動(dòng)化生產(chǎn)線必將是未來探索的新模式,不少企業(yè)已經(jīng)在這一領(lǐng)域有所動(dòng)作。
1、揀選
揀選作業(yè)是由機(jī)器人來進(jìn)行品種揀選,如果品種多,形狀各異,機(jī)器人需要帶有圖象識別系統(tǒng)和多功能機(jī)械手,機(jī)器人每到一種物品托盤就可根據(jù)圖象識別系統(tǒng)“看到”的物品形狀,采用與之相應(yīng)的機(jī)械手抓取,然后放到搭配托盤上。
目前抓取分揀機(jī)器人在包裝行業(yè)應(yīng)用不是很多,有部分企業(yè)在嘗試和研發(fā)生產(chǎn)中。未來,空無一人的倉庫,一臺臺機(jī)器人將貨架送到包裝臺,通過準(zhǔn)確識別貨物,分揀出需要的商品,打包后放在傳輸帶上。這不是科幻電影,而是未來智能化的包裝分揀現(xiàn)場。
2、包裝
在包裝行業(yè),分揀的動(dòng)作一般以效率為第一要求,而難度系數(shù)同樣較大的則是包裝,要把零散的物品準(zhǔn)確放置在包裝袋或者包裝箱內(nèi),這不僅考驗(yàn)機(jī)器人的靈活性和準(zhǔn)確度,而且要求機(jī)器人具備視覺和可計(jì)算的功能。
產(chǎn)品包裝一般有多種形式,根據(jù)物件的形狀、材質(zhì)、重量以及對潔凈度的要求,包裝程序較為復(fù)雜。比如集合包裝裝箱:一次將多個(gè)包裝件進(jìn)行一次裝箱。粉料大袋的袋裝:一次性將粉料裝入特定軟袋中。高速的裝盒裝箱折邊封合多工位包裝:一些大型紙箱和托盤的多工位快速包裝,如將紙箱裝填完貨物后的折邊、壓邊、封合等。重物的搬運(yùn)捆扎:靠人搬運(yùn)難以實(shí)現(xiàn)的重型產(chǎn)品的包裝、搬運(yùn)和捆扎。易脆物品的包裝:一次性將成組的瓶裝產(chǎn)品進(jìn)行裝箱。有害液體的包裝化學(xué)和農(nóng)藥等對人體有害液體的灌裝。識別和檢測:對一些包裝產(chǎn)品和包裝貨物在不同條件下,不同部位的自動(dòng)識別和多種信息檢測,同時(shí)還具有分級和分類的功能。
3、碼垛
隨著技術(shù)的進(jìn)步和市場的需要,近年來,機(jī)器人碼垛取代傳統(tǒng)機(jī)械碼垛已是發(fā)展趨勢。并且由于國內(nèi)企業(yè)的努力,國外碼垛機(jī)器人在我國市場一統(tǒng)天下的局面已經(jīng)打破。碼垛機(jī)器人主要用于石油化工、飼料化肥、醫(yī)藥、建材(水泥)等行業(yè),可以 減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度, 特別是用于高危企業(yè),確保安全生產(chǎn)。
機(jī)器人碼垛機(jī)是一種仿真人操作、自動(dòng)操作、重復(fù)編程、在三維空間完成規(guī)定作業(yè)的設(shè)備,包括抓起和放置系統(tǒng),能從一個(gè)或多個(gè)地點(diǎn)抓起一個(gè)或多個(gè)面袋,然后將它們放置到預(yù)先設(shè)置好的貨盤上。碼垛機(jī)器人具有很強(qiáng)的操作靈活性,一般位于生產(chǎn)線的后端,用來處理生產(chǎn)線上的物料,替代人工搬運(yùn)碼垛,不僅大大提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)量,同時(shí)也節(jié)省了費(fèi)用。
4、搬運(yùn)
搬運(yùn)就是將包裝好的產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)街贫ㄎ恢?,通常這個(gè)位置離包裝地點(diǎn)有一定距離,因此移動(dòng)搬運(yùn)機(jī)器人成為運(yùn)輸?shù)暮脦褪帧?/p>
AGV機(jī)器人是一種柔性化和智能化物流搬運(yùn)機(jī)器人,在國外從50年代在倉儲(chǔ)業(yè)開始使用,目前已經(jīng)在制造業(yè)、港口、碼頭等領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用,在國內(nèi)逐漸也有部分企業(yè)重視并應(yīng)用AGV來完成一些簡單的搬運(yùn)任務(wù)。
AGV機(jī)器人在我國汽車、煙草、印鈔、新聞紙等行業(yè)已有大規(guī)模應(yīng)用。其中,汽車制造業(yè)(主要是零部件制造)使用AGV機(jī)器人的占比最高,約占43%;其次是電力行業(yè),應(yīng)用占比13%;柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、煙草、乳品和飲料行業(yè)的應(yīng)用分別占AGV總量的9%、6%和6%左右。
通常,搬運(yùn)作為包裝的最后一個(gè)環(huán)節(jié),主要連接成品和出貨的環(huán)節(jié),因此,搬運(yùn)機(jī)器人的具有靈活性的特點(diǎn)。對于包裝完成后的產(chǎn)品,搬運(yùn)機(jī)器人完成了最后一公里的工作。
通常在處理特殊工件的時(shí)候會(huì)在機(jī)械人上安裝磁力夾具,來完成搬運(yùn)或者上下料等工作,特別是在汽車制造業(yè)等企業(yè)中用到的機(jī)械人焊接夾具非常多,強(qiáng)力磁性焊接夾具直接吸附工件進(jìn)行搬運(yùn),不損害工件,不會(huì)掉落等優(yōu)勢,被企業(yè)廣泛采用。