机器人——快速消费品包装的未来
转自中国包装机械门户网包装的未来已经可以预见，那就是机器人。机器人之所以受欢迎，主要是因为它们具有的灵活性。包装商需要满足消费者各种不同的要求，机器人比传统的包装设备更能适应不同尺寸和形状的包装物。
从数字上看，机器人，特别是包装领域的机器人，数量增长非常快。2004年用于包装和堆垛的机器人总数比2003年增加了50％，而整个机器人工业的涨速是20％。
“包装商需要在各种不同的包装任务间灵活快速的切换，”机器人工业协会市场及人力资源副总裁Jeff Burnstein说，“一旦使用了机器人就会体会到它的好处，逐渐的使用数量越来越多。”
“这一市场潜力非常大，”Langen Packaging公司总裁Stuart Cooper说，“在过去几年中，约有1/3的传统设备承担的工作任务被机器人取代。”
机器人之所以受欢迎，主要是因为它们具有的灵活性。包装商需要满足消费者各种不同的要求，机器人比传统的包装设备更能适应不同尺寸和形状的包装物。例如，一 条生产两种包装量的薯片生产线，只需要一个机器人就能完成包装任务，操作人员只需要调整一下抓手即可。传统设备则需要更多的零部件调整。
“首先，食品生产商非常需要这种灵活性很高的机器人，”Fanuc Robotics的堆垛和包装工程部经理L.P. Musunur说，“此外，和普通的软包装袋设备相比，这种机器人的成本已经在用户的可承受范围内，包装形式灵活，运行可靠。”
“如果你需要在同一包装中混入好几种不同的产品，机器人的优势就更能体现出来，”Adept Technology公司的副总裁Tim DeRosett说，“过去，你可能几星期甚至几个月重复同一种产品，而不需要对设备做任何调整。而现在，几小时后就需要改变。有了灵活的机器人，切换的 过程大大简化，几把小工具，然后再调整一下软件，整个过程就完成了。”
在堆垛方面，机器人的优势也非常明显。例如饮料生产商，目前都采用36x36的码垛，而沃尔玛的标准是48x48。这样一来，很多饮料码垛必须在销售中心重新进行堆垛，否则无法满足零售商的要求。
可重复调整的资产
灵活性对于那些使用传统堆垛设备的用户至关重要，因为他们的设备只能完成单一尺寸的码垛。AIDCO International公司的总裁Sal Khan说：“当他们发现机器人能满足他们对稳定、灵活、速度的要求时，就立刻决定要使用机器人。”
“这种当机立断的决定，主要是因为，机器人对他们而言，是一种可重复调整的企业资产，”Cooper说，“有了机器人，可在同一条生产线上加工2-3种产品。 不仅如此，还能将机器人移动到其它生产线上工作。”这种改变得益于灵活的机器人软件。如今，机器人的重新装配非常快捷，不需要掌握复杂的编程技术。
目前，机器人软件的进步体现在离线设置和模拟上。过去，机器人可能需要30-40小时“学会”自己要完成的工作，而现在可以在离线状态完成学习过程，几小时内就可正式加入工作中。
“现在，我们能提供各种设备的模型，用户可利用这些模型进行设置，自动创建各种程序，”Motoman公司市场部高级总监Carl Traynor说，“模型的所有细节跟机器人一模一样。”
视觉技术
机器人的另一个优势在于先进的视觉技术。有视觉能力的机器人可以“看见”它们抓取的物体的形状，从而对自己的动作进行调整。这样一来，机器人可以对产品在包装前的摆放位置进行调整。视觉系统还能包装机器人更快的掌握和适应新产品，并对产品质量做出判断。
“如果你添加了视觉系统，还可以教会机器人辨认产品，”DeRosett说，“机器人可以对各种新产品进行辨认，并做出相应的反应。”
选择带视觉系统的机器人可以解决传统包装设备中不能解决的问题。例如，如果你生产的是冷冻食品，需要将包装好的食品放入箱子中。传统的包装设备无法辨认袋子在传送带上的方向，而带视觉系统的机器人可以按照你指定的方向把包装袋放入纸箱中。
“带视觉追踪系统的机器人可以知道物体所处的方位，”Musunur说，“将物体按照要求的方向放在移动的传送带上，这是传送的自动化技术无法做到的。”
机器人的视觉系统的关键在于视觉系统本身与机器人的动作控制器的连接。多数的视觉系统都能提供物体的位置的具体信息，视觉系统和控制器之间的连接非常紧密，精确度高达0.04。
“过去，视觉系统是整合在机器人上的，而新推出的机器人视觉系统都有自己独立的PC，”DeRosett说，“无论这套系统在哪里，关键是必须有标准程序，负 责记录所有的信息。如果没有标准的，便于使用的标准工具，使用者将花费大量的时间和金钱将可靠的数据信息从视觉系统传送到机器人控制器上。”
机器人的设计技术不断发展。例如，一些系统可以利用单台照相机提供多个机器人的信息。编码器的技术也在进步，一些生产商不断改进软件质量，从而提高机器人的可操纵性。
“软硬件两方面的共同进步使机器人能准确移动到要求的位置，从而更适应包装业的要求。”DeRosett说。
包装业机器人的主要卖点在于可靠性。由于它们采用伺服系统，运作起来非常可靠，可保持60000小时无故障，首次保养的时间在40000小时后。
另一个推动机器人发展的原因是速度，而在某些领域中，机器人的速度已到了极限。
“有些人要求机器人每分钟完成100件，”Traynor说，“但这要根绝不同的产品而言。有些饼干，如果在那么高的速度下被机器人抓取，早就飞到车间外去了。”
“不能仅仅追求速度，机器人不仅仅是速度快，还能保证在高速运动情况下良好的控制和平稳的运作。”GSMA Systems公司副总裁兼总经理Mark Senti说。
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