协作机器人能为吹塑商做什么

作者:美国 Universal Robots公司 Joe Campbell 文章来源:PT塑料网 发布时间:2021-05-19
​低成本且易于编程的协作机器人是瓶子操作、修边和包装自动化的一个新的解决方案。

协作机器人正在提供新的机会,使工人们摆脱吹塑操作中的重复任务,同时还使制造商能够提高产量和质量。协作机器人具有传统6轴机器人的多功能性,而且在显著降低成本和复杂性,以及无需看守在人附近安全工作的能力上带来了额外的优势。新的吹塑系统在生产设备以及修边、包装和码垛应用中都使用了协作机器人。

为什么选择协作机器人

协作机器人因其能够在接近人类(经过适当的风险评估)和其他设备的情况下安全工作而得名。这种协作性质使人们可以共享协作机器人的工作区域,进行上游或下游操作,比如质量检查或其他需要人为灵活性或决策的任务。因为协作机器人能够很容易与其他机器和机器人进行交互,所以它们通常比仅使用常规机器人或人工操作员的生产效率更高。实际上,麻省理工学院为伦敦《金融时报》完成的一项研究所得出的结论是,将协作机器人和人工操作员结合使用,可以使生产率提高85%。

吹塑商现在正在考虑实施协作机器人自动化,以接管他们根本无法承担的手工任务。由于失业率达到了创纪录的低水平,所以我们看到生产企业比以往任何时候都更加重视自动化。美国制造商协会(NAM)最新的前景调查证实,寻找熟练工人仍然是当今制造业管理者的主要挑战之一。制造工程师协会(SME)报告说,有89%的制造商很难找到熟练工人。

每天都有10000名“婴儿潮”(1946~1964年出生)一代退休,而且年轻一代对制造业的工作持怀疑态度,这种情况似乎不会很快获得改善。当被问及他们如何解决技能短缺问题时,制造业主管们对NAM调查的回答包括:分配更多的加班时间(70.3%)、更多地依赖临时员工的服务(57.7%),以及鼓励可能的退休人员在他们的岗位上继续工作更长的时间(30.7%)。

只要是不冲击利润底线的所有策略都可以使用。另外有28.8%的人报告说,由于劳动力限制,他们不得不放弃新业务或失去收入机会。而协作机器人可以帮助解决这些问题。

在经过风险评估后正确实施时,协作机器人通常不需要与传统机器人相关的笨重、昂贵且庞大的安全防护。协作机器人轻巧且易于设置和编程,通常被视为一种制造工具,根据生产组合和计划要求,它在机器之间移动。协作机器人安装在滚动基座或推车上,通过滚动到位用于短时间运行。

还有,通过安装磁性底座或高精度夹头,使协作机器人可以在机器之间移动。它们占地面积小,没有庞大的安全防护装置,甚至在地板上或基座上安装也可以节省空间。由于紧凑尺寸和灵活性,协作机器人也可被直接集成到吹塑设备单元中。

易于编程是集成协作机器人的另一个主要原因,它易于设置,能和成型机及其他外围设备相连接,并且易于重新部署以适应新的生产需求。员工不需要学习任何特殊的软件语言和使用机器人的经验,就可以成功地操作协作机器人。这使得运营成本足够低,使中小型企业都可以实现协作自动化。此外,经过预认证的外围设备(比如抓手和视觉系统),使传统复杂的自动化大大简化。
吹塑中的协作机器人

德国BBM公司在K 2019展会上展示了一款用于生产堆叠式油桶的新型全电动梭式挤出吹塑机。安装在机器内部的是一种集成的6轴协作取出机器人。这种协作机器人(来自Universal Robots公司)将部件转移到修边工位,把它们放下进行垂直打孔,这比使用标准的水平去飞边机把容器竖直放置时更容易收集飞边。然后,协作机器人把容器竖直放置在传送带上。BBM指出,易于编程是协作机器人的一项优势。

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在2019年K展上,BBM公司展示了一款用于生产可堆叠油桶的新型全电动梭式吹塑机。该机器内部有一台Universal Robots公司的用于部件取出和修边的6轴协作机器人

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在BBM机器内部,UR协作机器人将部件从模具中转移到修整工位上,放下部件进行垂直打孔,这比把容器竖直放置时更容易收集飞边

由于包装线上需要更高效率和下游自动化,因此协作机器人系统在吹塑方面的应用也获得了强劲的增长。Proco机械公司开发了带有协作机械臂的包装系统,以减少容器处理、简化操作并提高效率。该系统占地面积小,投资回报率(ROI)高。紧凑的Proco箱式包装机和Proco半立方体码垛机,采用比传统自动化设备低得多的成本处理吹塑成型的容器。通过使用协作机器人,这些系统可与工人共同处在狭窄的空间里,例如装配线中。这些协作机器人需要较少的培训,灵活且易于重新部署来实现短时间运行。

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Proco机械公司已经开发出吹塑包装系统,例如这种半立方体码垛机,采用Universal Robots协作机械臂,以减少容器处理、简化操作并提高效率。它具有小的占地面积和快速的投资回报

Proco机械公司的半立方体码垛机系统用一台6轴Universal Robots UR10协作机械臂,可以实现用最少的操作人员将吹塑容器自动码垛,而成本仅为传统自动化解决方案的一半。UR10协作机器人的触及范围为51.2in(约1.3m),有效载荷为22lb(约10kg),非常适合于堆垛容器。

 UR10还用于Proco机械公司的Robo Packer箱式包装机,该包装机是一个集成的包装模块,还包括进料输送机和箱式输送机,它们都安装在可以快速移动、安装并投入生产的副机架上。紧凑的UR10可以安装在吹塑线之间,用于拾取和放置、组装和包装应用。该协作机器人可以将瓶子放在盒子内或托盘上,有多种配置形式,比如瓶颈向上、瓶颈向下、瓶颈上下交替排列,或将瓶子平放在盒子内。

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Proco机械公司的Robo Packer集成了一台UR10协作机器人。该装箱机是一个集成的包装模块,还包括安装在可移动副机架上的进料输送机和箱式输送机

大大降低自动化成本

协作自动化提供了传统机器人的所有优势,包括因全天候工作而增加输出、提高一致性和质量以及减少废品率。但是,由于减少或取消了安全防护、编程和实施的成本,并且项目计划是在数周而不是数月的时间内完成,因此与用于吹塑成型自动化的传统机器人相比,协作机器人的成本可以降低一半左右,而且通常在不到12个月的时间内就能提供投资回报。

关于作者

Joe Campbell是美国 Universal Robots公司的应用开发高级经理。他在机器人技术和工厂自动化方面拥有35年以上的经验。在加入Universal Robots公司之前,曾担任瑞士龙门机器人和轨道制造商Gudel公司的销售与市场营销副总裁。此前在一些知名机器人公司如ABB、Kuka、AMT和Adept Robotics等,从事销售、市场营销、运营和客户服务领域的管理工作。

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