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机器人创新
从2017年到2018年，食品和消费品包装公司(cpg)在包装中的机器人使用增长了近48%。最新的拉斯维加斯包装博览会和医疗包装博览会找到了一种很好的方式来展示机器人为一项有价值的事业而行动。在拉斯维加斯会议中心北大厅的机器人展区，由参展商提供的机器人为孩子们挑选和包装食物。
节目制作方PMMI、包装与加工技术协会和“背包中的祝福”合作，为面临食品不安全的儿童成功装入了6000多袋儿童友好型营养食品。
机器人供应商的任务是挑选六种不同的食物(见引信照片)随机放置在移动的传送带上，然后将这些物品放入同一个袋子中。从葡萄干包装到罐装馄饨，这是一个展示机器人技术如何解决日益增长的包装空间灵活性需求以满足消费者需求的机会。
万能机器人公司美洲分部的区域销售总监斯图尔特·谢博德表示:“随机挑选正迅速成为电子商务、履行中心和仓储等行业最受欢迎的自动化任务之一。”
在“背包中的祝福”项目中，通用的机器人与机器制造商和系统集成商合作联合技术演示我们的协作机器人(cobots)如何快速部署在一个紧凑的模块化系统中，包括视觉引导的输送机跟踪、机器人拣放、分袋、包装卸、包密封、箱子架设、箱子装载和机器人码垛。
Allied Technology总经理马特•哈雷(Matt Halley)表示:“我们想要展示的是，不仅可以在不同阶段部署协作机器人，还可以展示多个机器人如何无缝合作，完成整个生产线末端的包装过程。”
该系列有四个UR e系列合作机器人，配备了UR+平台的产品，该平台认证了抓手、视觉摄像头、软件和其他外设，可以与UR的合作机器人手臂无缝配合。Piab由UR+合作伙伴的视觉摄像头引导的UR5e上展示了该公司的新型Kenos KCS真空夹持器Cognex．
六种不同的食物被输送到传送带上，并通过装有红外摄像机的视觉围栏输送。摄像头检测产品在传送带上的位置，而编码器跟踪传送带的速度和产品位置。UR5e合作机器人接收编码器信号和摄像头信息，使用它从传送带上取下产品，并将其放入装袋站的袋子中。
一旦一个袋子里有两份早餐、两份晚餐和两份零食，第二个UR5e就会把它从袋子支架上拿出来并密封袋子。装满并密封的袋子被放置在一个基座上，供下一个合作机器人采摘。
第三个机器人，这次是UR10e，将从一堆手提包中挑选一个，并使用机械臂端工具将其竖立起来。然后，UR10e从固定底座上取出一个装满的密封袋，并将其放入空托特中。
在袋子被装满后，它将沿着滚筒输送机移动到码垛机。配备了另一个UR10e，联合科技的机器人码垛机从传送带上挑选填充托特，并将它们放在托盘上。
哈雷说:“我们的设计非常紧凑、模块化，所以所有的组件都紧密地封装在一起。”“但多亏了协作机器人，我们仍然可以在那里进行人工干预喂食。”
Allied Technology公司还在滚筒输送机旁边做了一个侧面演示，同样的UR10e可以一次从模块化带式输送机上取下两个小盒子。就像以前一样，码垛机器人将在标准的码垛模式中挑选和放置，这一次是在一个单独的托盘上。机器人码垛机在各自的托盘上交替码垛手提袋和盒子，以展示设备和技术的多功能性。看到UR/盟军线在机器人区行动在pwgo.to / 5374．
“背包中的祝福”项目的其他参与者包括博世包装技术公司;芝加哥电;发那科美国;以及与ABB、Soft Robotics和康耐视合作的ProMach性能服务。这6000多个装满的袋子被捐赠给了拉斯维加斯、芝加哥和弗吉尼亚州莱斯顿的“背包祝福”项目，用于在周末为学龄儿童提供食物。
发那科美国公司的高级工程师格雷格·布尔(Gregg Buell)自愿为这家机器人制造商设计和建造工作单元，他说:“在这一行，我们很少能真正做一个让你发自内心感觉良好的项目。”
“背包里的祝福”首席执行官布鲁克·怀斯曼(Brooke Wiseman)表示，在今年的pack EXPO上，让机器人打包食物是一个自然的选择。她说:“一切都掌握在慈善机器人的‘手中’，我们非常感谢他们的合作。”“对这些社区的影响是巨大的，我们期待着与PMMI和PACK EXPO在3月份即将举行的活动上合作。”
继拉斯维加斯PACK EXPO的成功合作之后，PMMI和“背包中的祝福”将于3月3日至5日在费城举行的PACK EXPO East上再次合作。
快速取放操作
费斯托的Linear Gantry EXCT系统(2)使用两个伺服电机来加速拾取和放置操作。该系统的编程达到90拣/分钟。该系统采用单皮带运动系统，减少了自重，为传统的串联解决方案提供了一种节能的替代方案。由于其高动态响应，EXCT还促进了较短的循环时间。要了解包装机械OEM如何利用这种龙门架技术的特性，请转到pwgo.to / 5382．
照片2
Skid-based托盘堆垛机使用智能软件
从追求Boxed Bot系列码垛机是一种模块化或基于滑块的解决方案，可提供额外的选项，以产生无数的应用可能性。模块化工程允许质量控制和机器设计的完全灵活性。不需要昂贵的定制。节省空间的基于滑板的机器人码垛机的占地面积仅为8英尺x 10英尺。Boxed Bot码垛机具有长伸机器人，可提供更高的堆栈模式，从而更好地最大化拖拉机-拖车装载，以实现更高效的运输。
Quest的Don Wickstrom说道:“boxxed Bot的一大特点便是它所具有的智能。“我们用于托盘模式编辑的Q-Box软件在世界上是独一无二的，因为它完全直观，完全可定制，并且在构建托盘模式时具有点击，拖放功能。通过界面底部的box-data可以轻松更改盒子大小。该软件根据新的盒子尺寸重构托盘图案，以获得最高效和有效的模式，优化托盘上的产品密度。你可以建立任何配置，然后你可以保存，所以你也可以建立食谱。”
为什么这很重要?通常，托盘模式更改需要调用服务技术人员或程序员。Wickstrom补充道:“我们已经摆脱了这一切。“在20分钟内，我们将让您的操作员从头开始构建定制托盘模式，机载智能将帮助优化理想模式。我们的客户在这个系统上有多达265个食谱，但建立一个食谱所需的平均时间不到3分钟。”
在码垛机的业务端，FANUC机器人(演示运行的是60磅重的箱子，但系统可以处理400磅重的箱子)从进料中取出产品，并将其放在托盘上。该系统的独特之处在于Quest所谓的下方系统，空托盘在地面平面上被馈送到拣选站。一旦与拣选站对齐，它们被提升到大约与腰部水平的平面，在那里进行拣选和装载。随着现在腰部水平的托盘被装载，另一个空托盘被移动到地板水平的平面下面来替换它。然后将满载的托盘从拣选站输送回来，与空托盘的进料平行并在其上方。Wickstrom说:“这使得系统能够持续运行，提高了生产率，提高了机器人的利用率。”
机器人:薄膜密封，结案，装箱
Schubert演示了其lightline Flowpacker，将Pickerline和flowmodule流包装器与取放机器人结合在一起(3.)．针对烘焙和零食行业，该机的特点舒伯特该公司的专利密封技术可将热敏性产品轻轻包装到流动包装中。
据舒伯特北美销售客户经理Julian Conway介绍，PACK EXPO上展出的lightline Flowpacker是为加拿大一家家庭经营的烘焙食品制造商设计的商业化机器。这台机器有效地自动化了面包店的生产线结束过程，将新鲜出炉的牛角面包和丹麦糕点包装成流动包装。在展示期间，机器进行了一个演示，将巧克力饼干以2乘2的形式包装成流包装。
图3
这款flowmodule配备了舒伯特最新的专利密封技术。为了密封像羊角面包和丹麦面包这样的热敏性产品，首先必须使用超声波密封系统关闭流包装的纵向接缝。然后，采用带飞行交叉密封单元的热密封系统。飞十字密封单元适应上游取放机器人的变速，因此确保高密封质量和恒定的密封时间。
康威说:“这台机器的独特功能包括超声波鳍片密封和步进梁端密封，允许薄膜速度在上升和下降时无缝衔接，而不影响密封质量。”
舒伯特最先进的挑选和放置机器人保证灵活和温和的产品处理。由于舒伯特的系统模块化，机器人可以与其他模块无缝结合，将多个包装过程集成到一个系统中。
delta机器人上的EOAT将包括用于较轻产品的真空夹具和用于较重产品的机械工装。该机器还集成了舒伯特的3D图像识别系统，以检测产品的位置，方向，高度和质量，确保机器人只挑出完美的产品。
照片4
在布莱德曼湖Booth，一种占地面积小的顶载箱包装机发那科M10六轴机器人尤其吸引人(4)．机器人不仅对产品进行整理，而且还为可重复的纸箱装载提供了前提条件。只需要很少的机械部件，因为当整理好的纸箱装入箱子时，机器人上设计巧妙的末端执行器被操纵，以确保箱子襟翼足够打开以接收纸箱，而不需要任何种类的机械襟翼管理系统。该机器人还用于完成关闭过程，通过塞进后顶盖，再次省去了通常在同类设备上需要的机械部件。
特别适用于制药行业的应用，该紧凑型机器据说是聚合，串行化，和21cfr完全符合产品和操作人员的可追溯性。机器人和胶水系统都直接与罗克韦尔自动化ControlLogix“PAC”使用预加载自定义插件指令。相同的PAC单元用于控制多轴案件处理系统，从而形成了Bradman-Lake所描述的精简而强大的控制架构，没有黑盒。当ZX600与下游或上游的其他Bradman Lake设备集成时，系统设置了一个具有远程连接的单接入点，用于在线故障诊断和FactoryTalk®ViewPoint用于系统数据收集。
图5、6
FactoryTalk ViewPoint用于连接每台机器的本地连接，在每台机器的HMIs上提供本地的系统控制和性能数据。FactoryTalk Analytics用于远程连接，将实时数据远程传输到安全的机器云。这些数据可以在全球任何地方远程查看。布拉德曼湖表示，这是包装机如何结合最新的集成连接工业4.0技术，通过公共网络和协议无缝通信的又一个例子。要查看机器运行的视频，请访问pwgo.to/5375。
至于机器人技术和纸箱，一个复杂的例子在展台上展出JLS自动化在那里，总裁Craig Souser推出了Peregrine纸箱系统(5)．值得注意的是，它使用ACOPOStrak (6)，新的线性轨道技术从B&R作为高速、高度灵活的系统的关键组件。据该公司称，这可能是世界上最灵活的纸箱，但它仍然是一个高速设备。
苏泽说:“有了跟踪系统，我们就有能力实时改变纸箱尺寸。”“从概念上讲，我们可以同时生产两种不同的纸箱格式，从而在同一台机器上同时连续生产两种不同的sku。除此之外，轨道允许我们使用的纸箱管理系统在本质上是非常积极的，并通过delta机器人装载系统对整个纸箱保持非常好的控制，所以我们没有所有复杂的输送系统和控制算法。我们只是简单地利用赛道和它带来的能力。”
通过单独使用轨道来实现这一点，JLS能够缩小机器的总体占用空间，并减少缓冲或累积的需求。
“所有额外的尺寸，以及我们曾经不得不处理的所有部件和管理系统，都随着游隼纸箱系统而消失。”
要观看演示游隼系统的视频，请访问pwgo.to / 5376．
用于零售的箱子的机器人顶部装载机
在道格拉斯的机器在展台上，一个特别有趣的机器是TriVex®SL顶部装载机，一种专为将袋放入零售准备的情况下的机器。根据产品管理高级总监Steve Lipps的说法，道格拉斯制造的SCARA机器人的部署方式简化了机器设计，不需要单独的机器人控制器和额外的机构。控制装置都来自罗克韦尔。
利普斯说:“是的，这是一个SCARA机器人，但它配备了罗克韦尔的ControLogix控制器，罗克韦尔的Panelview作为人机界面，以及罗克韦尔的驱动器和电机。”“我们受益于简化的机械设计，但最重要的好处是我们的客户享受到的，因为复杂性消失了，占地面积最小化了，他们已经很好地适应了罗克韦尔的控制。”
操作速度高达25箱/分钟，适用于冷冻蔬菜、烘焙混合物和糖果产品等，机器依赖于两个机器人，每个机器人配备一个桶状末端执行器。每个机器人都站在进料输送机前，接收适当数量的袋子，然后在另一个机器人移动铲斗到位时，旋转将袋子存入等待箱。如有需要可将末端执行器铲斗更换为真空吸盘拾取末端执行器。TriVex SL的视频，请访问pwgo.to/5378。
移动和协作机器人
如果有一个主题出现在你所到之处的包装上，那就是对灵活性的需求。在最新的拉斯维加斯PACK EXPO上展示的大部分灵活性都以机器人的形式出现，特别是自主移动机器人(AMRs)和协作机器人(cobots)。尽管合作机器人目前只占机器人市场的很小一部分，但预计到2025年，它们将占机器人销量的三分之一以上。
发那科在展台上展示了其新的CR-15合作机器人，该机器人可以执行物流订单履行应用程序，能够从垃圾箱中随机挑选物品。发那科公司的客户经理韦斯·加勒特说，该公司新的3DV/600区域扫描仪使合作机器人能够在三维空间中找到物体，从手提包中取出它们，并将它们放在其他地方。该机器人有两种速度，运行速度可达1500毫米/秒，但如果附近有人类工作人员，速度将降至800毫米/秒。
一个机器人并不一定要成为一个协作机器人。ABB机器人展示了其标准的IRB 460码垛机器人如何结合SafeMove2，使其成为一个协作操作，使机器人和人类之间的偶尔互动。作为演示的一部分，ABB收购西班牙初创公司NUB3D开发的摄像系统为机器人提供了信息，以创造更灵活的环境。
ABB机器人公司食品和饮料全球工业部门经理Alan Spreckley说:“我们有一个系统，机器人可以从摄像头接收下一个要装托盘的箱子的信息。”“这里的真正价值在于，我们现在可以将混合托盘的产品分解，这在电子商务和仓库配送环境中特别有用。”
在另一个码垛的例子中，菩提树哥伦比亚/大仓酒店共同运营与Universal Robots (UR)合作开发了miniPAL，这是一种移动协作系统，可以解决机器管理、码垛和包装方面的一系列应用。移动设置使得移动和重新部署协作机器人到新的流程变得容易。
在另一个展会新闻中，UR增加了一个可以举起16公斤的模型，提高了其合作机器人阵容的灵活性。UR16e的更高载荷是在与oem和最终用户交谈后开发的，以更好地了解他们的需求，而不是公司典型的推向市场的产品，Jürgen von Hollen, UR总裁指出。
在机器人方程式的移动端，移动工业机器人正在展示其amr系列，包括其新的MiR1000。它的有效载荷为1000公斤，可以处理两倍于和平号之前型号的重量。MiR1000可以在动态环境中自动拾取、运输和交付托盘和其他重型货物。与其前身MiR500一样，MiR1000是一种协作、安全、灵活的工厂车间叉车替代品。
在MiR的展台上，该公司还展示了ROEQ的新型TR1000顶辊输送机，展示了如何在MiR1000上实现装卸操作自动化，MiR1000是MiR最大和最高负载的AMR。除了展示ROEQ的技术外，它还突出了MiR不断增长的MiRGo合作伙伴计划，该计划为MiR amr集成了不同类型的顶级模块。
米尔的销售总监尼克·坦普尔(Nic Temple)指出:“这家公司提供不同的输送带顶部模块，还为我们的客户提供货架解决方案，不仅可以移动托盘，还可以移动推车或个人提包。”“由于采用了开放式通信协议，自动化解决方案非常灵活和可扩展。我们有一个API和Modbus TCP/IP，可以与我们的机器人进行任何顶级模块附件的通信。”
在自己的展台上，ROEQ强调了其新的精密坞站，它可以安装在地板、墙壁或机器上。该对接站的重复性为±1毫米，可与ROEQ公司的C300推车解决方案串联使用，用于MiR的amr。
ROEQ的技术销售经理Peder Grejsen表示，随着操作自动化水平的提高，对高精度的需求也在不断增长。他指出:“例如，在包装单元中，我们越来越多地看到机器人处理产品，因此产品交付必须准确地发生在机器人被指示拾取零件的位置。”
一些机器人供应商已经开始结合他们的移动和合作机器人技术，以创造更灵活的制造和提高运营效率。欧姆龙例如，欧姆龙(Omron)在其展台上展示了所谓的自主移动操作解决方案——它将自主导航的LD移动机器人与欧姆龙(Omron)的TM系列协作机器人臂集成在一起。这是一个概念验证演示，可以让协作机器人轻松地移动到它们需要的任何地方，使其在照料和补充材料或箱子等东西时非常有用。
“你可以拥有移动机器人的灵活性，它可以在标准情况下使用安全扫描仪与不同的人和不同的环境进行导航。通过在此基础上进行协作，我们可以灵活地做一些事情，比如机器管理、补给，还可以以协作的方式与工厂的不同部分和不同的人进行互动，”欧姆龙自动化美国公司的行业营销集团经理基思·克斯滕(Keith Kersten)说。“所以把这两者结合在一起，你就有了灵活的制造，你有一种安全的方式，你也能够在不改变计划或环境的情况下做到这一点。”要了解欧姆龙概念的实际应用，请转到pwgo.to / 5377．
库卡机器人采用了类似的方法，在移动机器人上安装合作机器人，并让它们在协作系统中一起工作。KMR iiwa将LBR iiwa轻型机器人与移动机器人(7)灵活的平台。正如库卡展台所展示的那样，该系统可以轻松适应不断变化的制造流程，以优化生产。机器人之间可以相互交流，更容易作为一个完整的系统一起工作。
图7
