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李群自动化 机器人月饼包装线

供稿:工控网 2016/12/19 11:45:04
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中秋赏月与月饼品尝,作为家人团圆的象征,代代承袭,味道与制作工艺也在历代交替中不断革新。如今,当人们打开一盒包装精美的月饼时,很难想到机器人已经悄悄的来临,正替代人工,在生产线上一丝不苟的对月饼进行分拣与包装……

无法规避的痛点


随着每年月饼生产旺季的到来,临时工招聘现场的清冷与生产现场的火热形成了无奈的反差。当没有了人口红利作支撑的中国制造业,新一轮中国经济的发展必须依靠智能制造来确保中国庞大的制造业根基不被动摇,工业机器人的深度使用,也许正是其中的关键一环。

   目前,食品行业的自动化程度已然是相当高,然而在最后的包装环节,依然是制造厂家心中的痛,车间严苛的工作环境也引来招工难、难留工等一系列人力管理问题的爆发,正是意识到包装的自动化也是势在必行。然而,全国首条月饼包装线的出现,已然是帮助食品完成了自动化进程中的最后“一公里”。

那么问题来了,这条全机器人月饼包装线到底是个什么样呢?

这条机器人月饼包装线,占地约为12m*10m*2m,以机器人柔性为设计基点,极大缩减了工程占地。线体包含了整个月饼后包装工艺,拆分为五大工段,17个工艺段。由六轴机器人、Apollo机器人、Artemis机器人及定制化配套机械组成。

从前端由上月饼盒开始,一台码垛机器人一次性将多组月饼盒直接上料至产线,而另一端,则由两台Apollo机器人对大量的来料月饼进行高速的分拣,并将所有包装的方向调整至一致位置,两处产线汇至装盒处,由3台Artemis机器人进行月饼的装盒、上刀叉,随后使用定制的月饼检测系统进行各项包装指标检测,剔除不良品后进行多盒月饼的装箱,最终由一台码垛机器人将包装完毕的月饼码垛,完成出料。


看起来似乎稀松平常,QKM到底使用了什么样的新技术?解决了什么样的问题?

多机器人协同作业

在整个产线的运行中,两台其他的品牌串联机器人、两台Apollo机器人,六台Artemis机器人,实现了双Apollo机器人协同,Apollo机器人与Artemis机器人协同,以及跨品牌全部机器人的生产协同。保证设备兼容性的同时,最终确保了产线的柔性化生产,并打通了整线数据信息与整厂信息管理系统互联。(为后续的工业4.0做好技术准备)

机器人主从控制M/S

当一台机器人的产能无法满足要求,需要多台在同一工位扩展时,如何确保多台机器人之间对来料的处理进行合理分配而不至于相互“打架”,导致1+1<2呢?这个时候qkm开发的主从控制技术就派上了用场,保证多台机器人在同一工位时互相协同进行最优工作规划,解决产能瓶颈,实现1+1≥2。< p="">

离散式控制

QKM的机器人拥有驱控一体化的高性能集成控制器,使其在整线的逻辑控制中,采用离散式逻辑控制,机器人自身成为了离散控制点,并通过网络总线的通讯协议实现实时联通,提升了机器人乃至整线的工作效率,也使产线降低了故障率。而对于自动化集成商来说,无形中降低了产线开发时大量的逻辑编程工作而节省了人力成本、缩短了开发周期,以及降低了开发难度,由此带来了更强的竞争力。

另外,离散式控制也使得机器人可以轻松记录各类I/O信息,使数据的通路更加清晰,对于各类故障的快速排查也能起到精确定位,缩短了关键的MTTR指标,也为物联工厂提供了完善的数据信息采集平台。(MTTR:Mean Time To Repair,平均维护时间,是国际上验证系统可靠性的关键指标。)

机器人视觉

通过图像传感器采集月饼的特征信息,并传达给机器人,识别准确率达99.9%。遇到月饼品质的更迭,也只需简单调整视觉系统即可,使得机器人由此变得柔性与智能。也正是机器人视觉的使用,保证了月饼包装的一致性,实现了品质与产能的兼得。

传送带跟踪管理

这是一个为机器人应用带来质变的技术,使得Apollo机器人、Artemis机器人能够实时知道传送带上的产品位置信息并可以进行管理。由此实现了动态过程中的高精度物料搬运。体现在月饼包装中,就是Apollo、Artemis机器人能够在月饼传送线的运动中实现快速的分拣及装盒。

装箱工艺创新

原本在包装领域,装箱只能由人工一个一个往里放或者由机械一个一个往里装箱,使之成为了整个包装线的产能瓶颈。如今,QKM为了使机器人在包装行业的应用更加智能高效,发明创新了拥有多项专利技术的包装机构,使得4层共16盒月饼,一次性实现整体自动化装箱。较之传统自动化装箱工艺,产能提升约4倍。

配套理料设备

为了使产线更加柔性化,QKM针对机器人使用特点研发设计出更具标准化的供料机构,使机器人的性能得到真正的发挥。


事实如何?数据说话

• 占地:约为12m*10m*2m,大幅缩减了自动化工程占地

• 节省人工:24人

• 人工:4人,即可实现整线看护

• 视觉识别率:99.9%

• 良品率:100%,通过前端的视觉检测,在经过定制化检测工具,确保100%的良品率

• 政策红利:15%产线补贴


然而QKM全机器人月饼包装线的问世,打通了食品行业自动化生产进程中的最后一个环节,助推中国制造向工业4.0前进一大步。


审核编辑(ZYW)
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