包裝自動化在食品、飲料和其他零售產品生產工廠中的實際應用很好地為一項新的關于包裝機 器人技術研究結論提供了支持。

據包裝機械制造商研究所（Packaging Machinery Manufacturers Institute） (www.pmmi.org)所做的一項最新研究報告《機器人技術：2008年使用趨勢和包裝應用》表明，機器人技術在包裝行業中的應用以飛快的速度發展，在過去的5年中從9.5%增加到了17.4%，幾乎翻了一番。機器人幾乎出現在了所有的包裝功能領域，尤其是在碼垛、裝箱和拾取/放置領域被應用最為普遍。

下面五個例子詳細介紹了機器人技術在食品和飲料包裝廠，以及一家著名電池生產工廠的應用情況。

一種新型的糖果裝盒機器人

意大利Zaini糖果公司引進了一條機器人包裝生產線來代替人工拾取與裝盒操作。一臺由ABB Robotics (www.abb.com)公司提供的FlexPicker IRB 340型機器人現在能處理和識別大量不同的產品和迭代指令情況，它的集成視覺系統在質量控制方面起到了很重要的作用。

創立于1913年的Zaini公司在意大利有兩家工廠，生產各種各樣的巧克力、糖果、無糖糖果以及像圣誕糖果、情人節心形糖果和復合節彩蛋等節令性的產品。

Zaini的工廠經理Amerigo Pallanti說：“我們的產品銷往超市和像咖啡吧這樣的零售場所，這兩種市場上的競爭是十分激烈的?！痹诟偁幮缘氖袌鲋校词故且稽c成本或效率上的優勢也能有助于保持現有的或贏得更多的市場份額。

在Zaini的Senago工廠中，一臺FlexPicker IRB 340型機器人于9月安裝成功，負責各種袋裝糖果和巧克力的組織和裝盒操作。這臺機器人配備了一套先進的機器視覺系統，該系統使用ABB的PickMaster 5軟件。據ABB公司介紹說，它可以讓機器人“認識”多達130種不同的產品變化，并隨之調整它的動作，卻只需最小程度的人工監管。

PRB Packaging Systems (www.prbpack.com)是一家生產線終端設備和方案提供商，正是他們向Zaini公司推薦了FlexPicker機器人?！癦aini的工程師要我們開發一種系統來處理各種不同產品的包裝，”PRB合伙人Agostino Biagini回憶說：“這種系統必須要有靈活性，易于操作，易于修改，因為產品和包裝盒都要經常的更換。這使得這項任務變得很困難。”這套系統還必須能處理那些在到達裝盒機時并不總是沿著生產線對齊，而是相互有一定間距的產品。

PRB提供的解決方案是將FlexPicker機器人和它的F-30立式裝盒機組合在一起。這個項目的最大挑戰是要確保機器人能夠處理多達40種形式和130種不同迭代指令。

在預裝袋的產品沿著生產線傳輸過來時，一臺視覺相機負責產品的種類，然后將數據傳給機器人控制器，以便機器人能夠拾取產品并將其放入合適的包裝箱中。

這臺FlexPicker機器人目前處理1.8盎司包裝的速度為90袋/分鐘，處理2.2磅包裝的速度為35袋/分鐘，每天工作兩班(16小時)，每星期五天?！拔覀儗@臺設備的期望很高，我們也得到了我們所期望的?！盤allani總結說。

電池包裝速度提高

Energizer電池制造公司位于北卡羅納州Asheboro市的工廠中的自動托盤包裝系統上的一臺SCARA機器人已使用了15年，現在公司需要對它進行升級。這套系統將D型紐扣電池以幾種包裝模式裝到各種不同的托盤中。為了升級這套系統，Energizer要求用一種方案來處理所有尺寸的托盤。為了將成本降至最低，他們還要求把95 Super Pack生產上的相關組件（包括電池輸送、定向和堆積設備）重新應用在新的設計方案中。

為了應對這種挑戰，ESS Technologies公司 (www.esstechnologies.com)的工程師設計一套完整的系統，能夠完整地裝載可以盛裝8或12枚D型紐扣電池的各種各樣的托盤。由俄ESS設計的TaskMateTM機器人系統整合了一臺由FANUC公司 (www.fanucrobotics.com)提供的M-6iBTM系列多軸機器人和一臺定制的終端受動器。ESS公司還對現有的設備進行了重新配置，以便能與新的機器人系統集成到一起?！斑@套系統能夠處理多種產品，提高了生產速度，而且產品更換操作也很迅速，并且還不需工具。”Energizer項目工程師Joel Harden說。

在托盤包裝階段，電池被從堆積臺上送到一個單列喂料通道中。升級后的系統中有一套由伺服馬達驅動的托盤移位系統，它可以把單列通道在進入機器人操作單元之前分成雙列。預成型的托盤由現有的托盤喂料傳送帶傳送過來。電池會被重新排列方向，然后一臺真空終端受動器會將各種電池拾起，并按正確地數量和方向放入到托盤中。每只托盤只需兩三次拾取即可裝滿，有些情況下，機器人會在放置電池之前，先拾取并放置一張感應卡。裝好電池的托盤會被送至下游進入收縮包裝處理。

可用于托盤裝載的程序選擇包括：

● 一種8只裝的鉆石模式（兩行各三支電池，和一行兩只電池）
● 一種12只裝或8只裝的家庭裝（兩行6只或4只電池）
● 一種8只裝單排裝（一排8只電池）

無需工具的產品更換操作過程包括移動一支喂料軌道，在人機操作界面（采用以太網將HMI和可編程邏輯控制器連接起來）上選擇新的尺寸。單獨的I/O控制允許系統能與下游的設備進行交流，HMI可以顯示出系統的錯誤。

安裝這套新系統只花了三天的時間。在這期間，ESS公司移除了舊的系統，安裝了經過升級的機器人，把已有的組件安裝在新的系統上，對系統進行調試，然后將生產線恢復成全線生產的狀態?！斑@套系統在第一天就將生產效率提高了15%。”Harden說。

這套系統對于Energizer是一次效果顯著的設備升級，它增加了生產線的可靠性，并將生產速度提高了33%。“并且，通常將已有的設備集成到新的生產線中，我們還節省了不必要的設備成本，并減少了整體的浪費情況?！盚arden補充說。

餅干裝盒操作很甜蜜

位于意大利南部Tyrol區的Loacker公司是國際知名的華夫餅干生產商。在2006年底成功的推出一系列的新餅干品種后，公司認識到其產品的次包裝及手工操作成了其Unterinn總部生產線的瓶頸。所以公司決定對此項操作進行自動化升級。

挑戰是要找到一種不僅能適合Loacker目前的產品，還要能處理以后所有形狀，尺寸，原料的新產品，以便公司能夠繼續開發新產品以滿足不斷變化的消費傾向和市場需求。Loacker也希望在不額外增加現有的72平方英尺機器空間的前提下進一步提高產能。后來它選擇了4臺由Schubert (www.schubertpackaging.com)提供的TLM（頂部裝填式）包裝模塊，主要是因為這種設備的靈活性很好。

目前，這條生產線主要處理3.5盎司餅干，以及3.5盎司Gran Pasticceria牌系列的折疊紙盒。二級包裝有三種尺寸，還有一個分開的蓋子。經過流式包裝的餅干按五層一組，每層三包進行包裝。紙盒裝的餅干在被按二層，每層6或9盒的形式裝進包裝箱中。

在生產中，用于展示底座上的平蓋被存儲在一個傾斜的料庫中。帶有撐開模具的工具會從料庫中取出一個平蓋，涂上膠水，然后經過一次動作將其粘在展示底座上。然后一臺真空傳送車會將其送至裝填區域。

完成主包裝的產品被送至拾取區，然后一臺傳輸發光掃描儀會檢查它們的位置，接著在掃描儀得到的數據的基礎上，TLM-44型機器人的兩條操作臂會將它們按需要的角度與成組傳送帶對齊。 在這個過程中，拾取臂會將送過來的盒子按與水平方向90度的方向排列，這樣這些紙盒就可以沿著窄邊被裝進包裝箱中。在這個連續的過程中，產品傳送帶和成組傳送帶的運行方向是相反的。

在裝填區，一臺TLM-F2機器人一次拾取一層包裝好的餅干，6盒或9盒或三袋。它的拾取臂上有吸杯和橫向固定夾，從而可以將餅干裝進包裝箱中。同時，這種方法也可以保證餅干盒的上邊緣是裝填過程中是正確居中的。

在封口區，一臺拾取機從第二個料倉中拾取一個盒蓋，將其送至兩個熱融膠噴嘴處涂膠，然后粘在紙箱上。最后真空傳送車將紙箱送至輸出傳送帶上。

這條生產線目前的生產速度可達140包/分鐘。生產線的模塊化設計還允許進一步提高產能：通過加入第二或第三臺TLM-F44機器人，分組操作的速度還可以進一步提高。