機(jī)器人集成面面觀
2014-5-28 10:33:25 點(diǎn)擊：
隨著越來越多的機(jī)器人包裝線,控制、組件和軟件簡(jiǎn)化集成和下游系統(tǒng)。
機(jī)器人完成包裝任務(wù)越來越多,包括堆垛和紙箱、托盤、裝卸,產(chǎn)品選擇和放置質(zhì)量控制檢查和散裝包處理。他的吸引力是靈活性。“整體的靈活性可以適應(yīng)當(dāng)前的需求以及機(jī)械設(shè)備的未來,”皮特Squires說,施耐德包裝設(shè)備有限公司,副總裁Brewerton,紐約碼垛機(jī)器人的制造商、單片包裝工和托盤包裝者。
Shishir Rege說,日本安川電氣產(chǎn)品的美國營銷經(jīng)理，Inc . Motoman機(jī)器人部門在美國俄亥俄州的Miamisburg。他同意這個(gè)觀點(diǎn)說:“機(jī)器人是典型的多用途設(shè)備。改變程序和end-of-arm工具準(zhǔn)備。機(jī)器人對(duì)不同的應(yīng)用程序。例如,機(jī)器人可以重新部署執(zhí)行高速分揀操作執(zhí)行箱包裝或托盤包裝;一個(gè)大包裝機(jī)器人可以執(zhí)行框架或托盤裝載應(yīng)用程序。這種多功能性允許最終用戶重用和重新配置資本的整個(gè)生命周期中機(jī)器人�！�
價(jià)格下降,高可靠性和硬件和軟件,簡(jiǎn)化安裝,操作和維護(hù)鼓勵(lì)部署。應(yīng)用程序與系統(tǒng)也廣泛的潔凈室和防爆應(yīng)用程序。Washdown-compatible設(shè)計(jì)像三角洲機(jī)器人從藍(lán)圖自動(dòng)化、殖民山莊,弗吉尼亞州處理未包裝的食品生產(chǎn)、生肉、家禽、烘焙食品和奶制品,裝入托盤(琉璃),紙箱或流包裝器鏈。
幸運(yùn)的是,很容易將機(jī)器人系統(tǒng)集成與下游設(shè)備,以及植物——和企業(yè)級(jí)系統(tǒng)。成功集成取決于多種因素,其中一些與機(jī)器人本身�！笆紫�,冠軍有個(gè)人動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)變,以確保機(jī)器人取得成功,”迪克·馬特里說,高級(jí)客戶經(jīng)理機(jī)器人包裝集成在fanuc(bac . n:行情),密歇根州羅切斯特山。“如果最終用戶沒有購買和完全支持它,機(jī)器人不會(huì)成功無論多么優(yōu)雅的解決方案。”
也必須選擇正確的積分器�！钡睦斫馄渌O(shè)備聯(lián)機(jī)和機(jī)器人在有巨大關(guān)系如何影響系統(tǒng)的成功或失敗,”馬特里說。經(jīng)驗(yàn)是至關(guān)重要的。“檢查是否他們被機(jī)器人行業(yè)協(xié)會(huì)認(rèn)證,“建議Squires施耐德包裝設(shè)備。
w集成商和最終用戶必須評(píng)估的可用空間機(jī)器人系統(tǒng),允許足夠的安全許可�！按蠖鄶�(shù)機(jī)器人系統(tǒng)的小足跡讓這個(gè)相當(dāng)簡(jiǎn)單,”Kim諾里斯說,銷售項(xiàng)目協(xié)調(diào)員ESS技術(shù),布萊克斯堡,弗吉尼亞州從美國發(fā)那科機(jī)器人的積分器。
“機(jī)器人系統(tǒng)由PLC控制和傳統(tǒng)的接口,如按鈕和HMI(人/機(jī)接口)屏幕與單純依賴專用機(jī)器人控制器和吊墜,更容易集成,”約翰指出周,機(jī)器人工程師ADCO制造業(yè),桑格,加州的機(jī)器人系統(tǒng)供應(yīng)商裝紙箱,tri-seal紙箱和托盤裝載箱包裝。
另一個(gè)重要的考慮是系統(tǒng)集成處理異常等有缺陷的產(chǎn)品或包裝自動(dòng)或手動(dòng)干預(yù)�！爱�(dāng)用機(jī)器人代替人工操作,諸如傾斜的情況下,開放的襟翼,可憐的條形碼或其它這種異常可能很成問題,“解釋馬特?威克斯副總裁產(chǎn)品Intelligrated developmentmanufacturing系統(tǒng),俄亥俄州辛辛那提。它還必須確定哪些部分之前的過程可以進(jìn)行,需要重新設(shè)計(jì)或重組。上游的變化可能需要確保產(chǎn)品/包裝提出了適當(dāng)?shù)臋C(jī)械設(shè)備。
機(jī)器人系統(tǒng)可能需要配備輸送機(jī)追蹤和/或視覺系統(tǒng)。特里Hannon,adpet的技術(shù)、業(yè)務(wù)發(fā)展和戰(zhàn)略總監(jiān)I加州建議回答以下問題:“部分被恒速交貨嗎?有多快?方向是什么?系統(tǒng)需要識(shí)別方向或如果傳入的對(duì)象是顛倒的?”
成功取決于集成特性,如網(wǎng)絡(luò)功能
w和軟件�！凹傻浆F(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)將是有限的,”約翰·施萬說的銷售和營銷總監(jiān)QComp Technologies Inc。格林維爾,威斯康星州。機(jī)器人系統(tǒng)的集成商,包裝的功能�！艾F(xiàn)有設(shè)備往往已經(jīng)過時(shí)的控制,限制新設(shè)備的接口。隔離繼電器信號(hào)(干式接點(diǎn))簡(jiǎn)單/不方便函數(shù)可能是唯一選項(xiàng)不引起大費(fèi)用。”
更現(xiàn)代的或新行,“以太網(wǎng)/ IP通信已成為必不可少的機(jī)器人系統(tǒng)等基本與其他組件——nicate可編程序邏輯控制器(plc)、視覺系統(tǒng)和其他機(jī)器人控制器,”邁克·摩根報(bào)告電子工程經(jīng)理ESS技術(shù)�！靶盘�(hào)交換機(jī)器人系統(tǒng)和PLC之間的線現(xiàn)在可以通過一個(gè)連接,而不是許多離散輸入/輸出點(diǎn),可以在實(shí)現(xiàn)期間變得昂貴和費(fèi)時(shí)�！�
另外,“[m]任何客戶喜歡一個(gè)HMI運(yùn)行機(jī)器人和包裝設(shè)備的集成,需要編程人機(jī)界面以及電氣互連,”諾里斯表示ESS技術(shù)。
“abb的IRC5與許多現(xiàn)場(chǎng)總線控制器可用選項(xiàng)包括以太網(wǎng)/ IP設(shè)備網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)總線,”喬納森·法瑞爾說,包裝市場(chǎng)專家,ABB Robotics-North美國密歇根州奧本山�！皟蓚�(gè)以太網(wǎng)通道也可一通過本地電腦連接的服務(wù)端口和一個(gè)永久連接到工廠網(wǎng)絡(luò)�！�
”軟件。正變得越來越關(guān)鍵成功的機(jī)器人系統(tǒng)的集成,”Intelligrated威克斯的報(bào)告。
從搖籃到墳?zāi)埂避浖l(fā)揮了巨大的作用在機(jī)器人項(xiàng)目,“同意混雜。它開始于前期仿真模型和預(yù)測(cè)機(jī)器人和機(jī)器人工作單元的性能。模擬限制范圍和系統(tǒng)整體速度有助于選擇正確的機(jī)器人和優(yōu)化細(xì)胞布局。“這提供了高度的信心,機(jī)器人會(huì)做它是為了做什么,”馬特里解釋說。
能夠離線編程和基于實(shí)際數(shù)據(jù)創(chuàng)建模擬簡(jiǎn)化集成。“從本質(zhì)上講,整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)可以構(gòu)建、測(cè)試和優(yōu)化在虛擬環(huán)境中,一旦安裝,編程更改可以在上傳之前測(cè)試和優(yōu)化運(yùn)行的系統(tǒng),”周說。
在托盤裝載應(yīng)用程序中,例如,離線測(cè)試在一個(gè)虛擬環(huán)境”大大減少了所需的停機(jī)時(shí)間實(shí)現(xiàn)一個(gè)新的托盤模式對(duì)現(xiàn)有托盤細(xì)胞,”摩根ESS技術(shù)報(bào)告。
在集成和調(diào)試階段,軟件控制運(yùn)動(dòng),線跟蹤,與外圍設(shè)備(如通信。、視覺系統(tǒng))和其他系統(tǒng)、碰撞等安全功能保護(hù)和避免干擾。
診斷軟件監(jiān)控機(jī)器人和報(bào)告的健康變化可測(cè)量的行為像電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的正常運(yùn)行時(shí)間最大化。機(jī)器人的使用數(shù)據(jù),仿真軟件可以幫助診斷問題�！昂芏嗳苏J(rèn)為模擬只是前期,但這是一個(gè)關(guān)鍵的應(yīng)用程序的設(shè)備,”馬特里說。
軟件的廣泛角色意味著編程代表了很大一部分的成本調(diào)試機(jī)器人系統(tǒng)。事實(shí)上,軟件成本通常是僅次于機(jī)器人本身的成本。因此,”軟件包,允許快速、容易實(shí)現(xiàn)和快速、簡(jiǎn)單的程序可以節(jié)省成千上萬美元的變化,”Ed馬倫說,全國銷售經(jīng)理為北美通用機(jī)器人USA Inc .)、東Setauket紐約機(jī)器人武器供應(yīng)商的合作環(huán)境。
最后,威克斯建議與實(shí)際產(chǎn)品測(cè)試和運(yùn)行系統(tǒng)集成商的網(wǎng)站之前,設(shè)備的船只。“這最小化集成工作現(xiàn)場(chǎng)和速度的整體計(jì)劃,”他說。交貨前徹底測(cè)試有助于“啟動(dòng)順利,”同意周ADCO制造業(yè)。
合作環(huán)境,機(jī)器人和運(yùn)營商進(jìn)行更密切的合作,依靠最新的安全系統(tǒng)和通常涉及低能耗汽車和傳感器來檢測(cè)抵抗運(yùn)動(dòng)。雖然人員的安全是有保證的,協(xié)作的系統(tǒng)往往是比傳統(tǒng)的保護(hù)系統(tǒng),反應(yīng)速度和準(zhǔn)確率都有所降低。“很多人都不愿妥協(xié)的速度和準(zhǔn)確性,“Adept的Hannon說。
“機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)步現(xiàn)在允許減少硬開關(guān)或其他envelope-limiting傳感器,”報(bào)告Motoman Rege說�！皺C(jī)器人特色功能安全(15.06所定義的ANSI -2012)可以使用safety-rated軟件取代這些傳感器,導(dǎo)致更少的復(fù)雜性和高工作細(xì)胞的正常運(yùn)行時(shí)間,”他補(bǔ)充道。
另一個(gè)趨勢(shì)在機(jī)器人安全是主要安全功能的組合控制。例如,ABB將其SafeMove安全控制器IRC5機(jī)器人控制器。SafeMove軟件和電子限制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng),而不是依賴更多的機(jī)械停止和保護(hù)屏障。
發(fā)那科美國包含雙重檢查安全R-30iA機(jī)器人控制器�！败浖⻊�(chuàng)建“安全地帶”,使操作人員能安全進(jìn)入或離開工作區(qū)域可能接觸機(jī)器人,”摩根ESS技術(shù)解釋道。另一個(gè)安全工具從美國發(fā)那科、高敏感的碰撞檢測(cè),檢測(cè)時(shí),工具或機(jī)器人與機(jī)器人的東西,很快就會(huì)發(fā)生沖突。靈敏度增加在教操作,以防損壞旅游路徑進(jìn)行了優(yōu)化。“這個(gè)函數(shù)使沖擊傳感器和類似設(shè)備不必要的,”杰森Paraskeva解釋道,服務(wù)經(jīng)理明確自動(dòng)化、Southington,康涅狄格州,發(fā)那科機(jī)器人的積分器。
包裝機(jī)器人
今天的機(jī)器人碼垛單元的特征是一個(gè)系統(tǒng)由系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)計(jì),加州,這起案件的完全自動(dòng)化設(shè)備于2010年由Dunn-Edwards,鳳凰城,亞利桑那州。制造商和供應(yīng)商的油漆和繪畫用品。IRB 660鉸接臂機(jī)器人從abb機(jī)器人四5-gal挑選。一次桶(220磅)。達(dá)到最大速度每分鐘48桶,或兩個(gè)托盤每90秒(36桶每托盤)。盡管其負(fù)載能力,真空夾持足夠敏感不刪除色彩插頭連接到每個(gè)桶的頂部。
兩個(gè)傳入輸送機(jī)之間的定位,機(jī)器人構(gòu)建兩個(gè)托盤。粘土Fenstermaker Dunn-Edwards工程主管,回憶說,“我們最大的考慮是周期時(shí)間。我們首先考慮一個(gè)聽到龍門式機(jī)器人系統(tǒng),但系統(tǒng)自動(dòng)化提出了一個(gè)模擬,表明定位ABB機(jī)器人可以提供我們需要的速度。這可能是最復(fù)雜的5-gal。油漆桶世界上包裝線�！�
與高速機(jī)器人垂直紙箱/ Case裝載機(jī)(RVCL)施耐德包裝設(shè)備,vision-equipped三角洲從美國發(fā)那科機(jī)器人定位、檢查、東方和巢產(chǎn)品高速僅需常規(guī)開槽情況下,half-slotted情況下,紙箱或托盤顯示。用來處理多個(gè)產(chǎn)品和包裝組合,RVCL可以為高負(fù)荷水平對(duì)散裝包裝或垂直顯示托盤。
美金架設(shè)了一個(gè)全景的情況下封隔器從卡馬美國,迪爾生病。展品類似的靈活性。開放式體系結(jié)構(gòu)的整體機(jī)控制快速變化之間裝入袋站在準(zhǔn)備用于零售的顯示情況下,安排袋。遙控車輛在平面模式轉(zhuǎn)向操縱特性卡馬憂愁面板作為一個(gè)集成的用戶友好的操作符界面機(jī)器人和封隔器。
后實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)率增長(zhǎng)30%,勞動(dòng)力成本降低約33%有兩個(gè)機(jī)器人裝袋系統(tǒng),生產(chǎn)商碾米機(jī)Inc .,斯圖加特,柜。,安裝了另一個(gè)對(duì)PTR張開嘴包裝機(jī)和機(jī)器人堆垛工從總理科技,Riviere-du-Loup,問�！八晕覀兾鍌�(gè)機(jī)器人系統(tǒng)安裝在兩年,“報(bào)告蒂姆?泰勒在軋機(jī)生產(chǎn)經(jīng)理。
該公司開始尋找方法來自動(dòng)化大約四年前�！皼]有人想堆棧100磅。袋,”他解釋道。但面積測(cè)量約12英尺到24英尺,相對(duì)較低的天花板列間隙和支持工作,這似乎不可能完成的任務(wù)�！皼]有人能在太空工作,我們,但總理技術(shù)修改一切健康,”泰勒回憶說。
自動(dòng)化系統(tǒng)不僅減少勞動(dòng)需求,但也確保穩(wěn)定流動(dòng)填充袋,而泰勒學(xué)分生產(chǎn)力的提高軋機(jī)的經(jīng)歷了。在散裝袋灌裝生產(chǎn)線,第一個(gè)機(jī)器人在每個(gè)PTR單位拿起一個(gè),編織袋,地方規(guī)模gravity-filled從艙頂行李箱。灌裝后,第二個(gè)機(jī)器人抓住袋子兩端,捏的角落和幻燈片上BC211UA23折疊縫紉機(jī)從聯(lián)盟特別Corp .亨特利,病了。一個(gè)開銷輸送機(jī)移動(dòng)縫袋,重量在25和100公斤之間,在倉庫堆垛區(qū)域。當(dāng)包到達(dá)時(shí),機(jī)器人手臂挑選了托盤上的皮帶和地方在所需的模式。最后一步是WCRT 200拉伸包裝從Wulftec International Inc .,艾耶爾的懸崖,問。
如果一個(gè)問題發(fā)展下游,停止PTR信號(hào)單元。當(dāng)問題是清除,堆垛機(jī)器人準(zhǔn)備好了,另一個(gè)信號(hào)自動(dòng)重啟PTR單位�！斑@是一個(gè)大優(yōu)點(diǎn),沒有人必須手動(dòng)重新啟動(dòng)PTR單位,”泰勒說�！霸谶^去,如果我們遇到了麻煩,有人兩個(gè)區(qū)域之間的來回跑�！�
哈莉Forcinio覆蓋包裝行業(yè)趨勢(shì)已經(jīng)超過20年。
托盤包裝是一種常見的應(yīng)用程序從發(fā)那科機(jī)器人這樣M410iC美國。
添加模塊/機(jī)器人RVCL案例/紙箱封隔器僅需施耐德包裝設(shè)備提高生產(chǎn)。
三角洲機(jī)器人日本安川電氣Motoman機(jī)器人技術(shù)部門的快速加載托盤與產(chǎn)品,可以配備視覺幫助定位和東方物品抵達(dá)更隨機(jī)流。
Intelligrated和其他robot-based供應(yīng)商系統(tǒng),專用機(jī)器人控制器讓位給綜合機(jī)/機(jī)器人控制基于plc或可編程自動(dòng)化控制器。
ABB的IRB 660鉸接臂機(jī)器人假設(shè)堆垛5-gal的繁重任務(wù)。桶油漆。2011年1月,靈活的機(jī)器人可以委托的堆棧桶從線托盤A或B和B。
三角洲r(nóng)obot-based系統(tǒng),由ESS技術(shù),溫柔地挑選和地方注射器。
摘自中國機(jī)器人網(wǎng)
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