机器人提供完美包装方案燃气轮机

机器人提供完美包装方案

今年新年，Cummins Filtration公司引进了一套机器人系统，真可谓是旧的不去，新的不来。在它位于美国田纳西州Cookeville市的制造工厂中，包装区在一条紧凑的U形生产线上采用了两台机器人，用以取代已有30年历史的、需要四名工人的操作模式。

以前，包装箱由一台开箱机供应，然后经由人工装填，最后再被放到一条传送带上。现在，只需两名操作人员管理着包装区，监控着所有系统，并负责补充瓦楞纸箱和其他所需的供给。

引人注目的表演者。这台四轴纸箱包装机器人经过定制的末端受运器能够将一组过滤器拾起并放进等待的纸箱中

第一台机器人通过收缩包装的方式将工业过滤器装进瓦楞纸箱中，然后由第二台机器人对纸箱进行码垛，再用叉车将垫板被从生产线上移走。机器人的灵活性也允许将过滤器包装进托盘或可回收塑料箱中。这两台机器人每周至少以两班的形式工作五天，它们是工厂里的800名工人中最不知疲倦的。

“对于公司来说，这是一条十分重要的生产线，” Cummins公司负责该项目的首席工程师Phillip Bryant说，“它满足我们目前以及将来对生产速度的要求。”这条生产线目前的包装速度为每分钟4至6箱，每只箱子装6只过滤器，还有具有将这个速度翻一番的潜力。Bryant说这条生产线每分钟最高可处理50只过滤器。

这条生产线上的几乎所有设备都是由Pro Mach公司提供的，该公司也负责了生产线的集成工作。该公司的分公司Brenton Engineering公司供应和集成了两台由Fanuc Robotics America公司制造的机器人。其他相关的Pro Mach的分公司包括Wexxar、Belcorp和 ID Technology。

这条生产线被称为一条“旋转”生产线，因为带螺纹的过滤器要由用户旋转后再安装。这条生产线可以处理14种不同的过滤器，高度范围从7.66到14英寸，直径不等。这种每只重量可达5磅的过滤器被销往全球各地。Bryant介绍说，最初大约有180种产品参数被设计进了系统中，只是公司最后将其缩减为140种。

因此，不断的转换产品也就成了这条生产线的一种常规活动，这种产品转换工作主要在星期三前后进行。这种方便的产品转换正是机器人的优点的体现。菜单形式的操作界面可以控制生产线的大多数设备，包括两台机器人，从而可以进行简单快速的产品转换。一般来说，生产线可以在10分钟或更短的时间内完成转换，这个时间只是以前的二分之一或三分之一。

生产线的控制系统是由Rockwell Automation公司提供的Allen Bradley PanelView Plus 1000型人机界面进行控制，它运行的是Rockwell的RSLogix 5000软件。

改变不同尺寸的瓦楞纸箱，需要人工操作的是，操作人员要用纸箱传送带上的数据轮输入一个数字，其他的所有事情都只需要通过HMI面板设置即可。这家工厂一天最多要进行四五次产品转换。“机器人和包装区其他设备之间的接口很容易理解，我们对它很满意。”Bryant说。

自动化的灵活性，码垛机器人能够处理货盘、纸箱和隔板，它也能够将过滤精确地放进大型托盘或可回收塑料箱中。 $分页符$

选择机器人

过滤器在上游刚刚经过收缩包装之后，就被一台由Brenton提供的、伺服电机驱动的旋转台进行传送。它将不对称的过滤器相互调转180度的方向交替放置，否则这些不对称的过滤器就无法进行自动装箱。“这是一条要求，”Bryant说，“而它也是至关重要的一条。”然后，过滤器就可以没有任何障碍地进入下面的工序。

Wexxar Model 615T型开箱机装有一个扩展供给仓，最多可容纳300只空箱，足够满足一小时的生产。

被撑开的纸箱先要旋转90度，然后被传送到包装区，在其平行的下方是过滤器，这些过滤器从相反的方向按单个队列的形式依次到达420iA型四轴Fanuc机器人。在机器人将过滤器装进纸箱之后，纸箱继续经过一个U形的传送带，先被送出包装区，接着再进入到包装区的码垛机器人。

有些客户希望在纸箱中插入瓦楞分隔板，工人们在包装区之外的一个指定区域通过手工将这些分隔板插入。“这只是产量的2%，但这2%却降低了我们的生产效率。”Bryant说。虽然如此，他们仍然会提供给客户所需要的包装。

接着，纸箱就会通过一台Belcor 252型封箱机和一台ID Technology公司提供的摆臂式贴标机，后者会将一只尺寸为4?x 6數谋昵┨较渥拥囊徊唷Ｔ谥较浼绦氐桨扒腇anuc 410型码垛机之前，它们还要经过一台由ITW Loveshaw公司提供的Little David纸箱喷码机。

对着货盘来说，采用了一个专门的货盘供给仓，因为生产线有90%的时间都使用尺寸为40?x 40?的货盘，Bryant介绍说。另外还有一台辅助的喂料台，可处理的最大货盘尺寸为48?x 48?，另外还可处理其他特殊形式的货盘，如可回收的塑料箱（RPC）。

Bryant说，能够处理一系列不同高度和容量的可回收塑料箱是他们所要解决的最大挑战之一。这些塑料箱会被运送给像John Deere和Komatsu这样的公司，但每个公司的塑料箱都有点不同，有的相差近一英寸。

码垛机器人也能够将过滤器装到托盘中，特别是对于加工中的工作。托盘最高可以堆四层，这取决于过滤器的高度。

在装货之前，机器人会在货盘上加入垫板。装好的货盘被用叉车从生产线上运走，在大约50码远的地方通过一台拉伸包装机进行拉伸包装。“我们希望有一天能进行在线的拉伸包装，”Bryant说。当然，下一步是Cummins要把数据获取功能加入到生产线上。

Cummins的第一次

机器人代表了两个第一次：这是Bryant加入Cummins六年后第一次负责一个包装项目；这也是公司第一次安装机器人。在一家Nissan汽车工厂工作时，Bryant熟知了机器人的工作情况，这使他能自信地负责现在这个项目。

“机器人非常的强健，工作很出色。”Bryant说。根据Bryant的介绍，之所以选择Pro Mach公司是因为几个原因，特别的是它采AutoCAD和三维绘图软件提供了详细的报价。“Pro Mach工程师跟进的很紧密，回答了所有的问题，”Bryant说，“该公司是被从四家供应商中选出来的，当时它是准备最充分，反应最积极的。我们以前没有与Brenton公司的人合作过，但是他们很棒。当这个项目结束时，我们与这家公司已建立了牢固的关系。从那以后，我们与Brenton又合作完成了四个其他的项目。”这包括在相邻的一条生产线上的自动垫圈供应系统。

开箱机的扩展供应仓可以供应一个小时的生产量

被撑开的纸箱进入机器人区域等待装填，它所经过的处在下方的操作面板控制了生产线

Cummins的操作人员和主管在Brenton公司呆了三天，进行培训和为这个机器人项目提供创造性意见。并为系统做了几处改变，例如，为操作界面加入了登录/退出的功能，改变触摸屏上某些菜单的颜色等。

另外一个变化是，在叉车进入点处的传送带轨道上方加了一条钢制的阻隔条。“我们觉得这样可以减少叉车拾到货盘时对传送带辊筒造成的损害，”Bryant说，“事实证明正是这样。”

新设备所在的位置正是以前的半自动设备所在的位置,它把这个空间都占满了。实际上，用于保护U形传送带的圆形部分免受叉车撞击的保护装置已经有点伸到过道里了。Bryant说，他们很快就会看到还需要保护传送带避免受到过往叉车的撞击，因为它被撞到是迟早的事。

性能越来越好

机器人系统的性能每个星期都在变得越来越好，Brya

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