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【方案】KUKA机器人为Widmer公司解决高处卸垛堆问题
2016-3-9
摘要:

KUKA KR QUANTEC系列机器人的程序设计能够很轻松的避开横梁并对堆叠至最大高度的托盘实施卸垛操作。

Craft Brew Alliance(CBA)公司是美国一家独立上市的地区性酒业公司该公司是由美国西北太平洋沿岸啤酒业的三家领军企业,Widmer Brothers Brewing, Redhook Ale Brewery, 和Kona Brewing Company公司合并而成。

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CBA公司拥有众多的啤酒品种。例如,Widmer公司的精酿啤酒,Kona公司的夏威夷岛风味啤酒,以及Redhook公司的品牌啤酒风靡全美。然而,伴随着市场需求的不断增长,原有的生产设备以及生产流程已经满足不了如今CBA公司的订单需求。近日,坐落在美国俄勒冈州波特兰市的Widmer Brothers Brewing公司就向KUKA订购了一台六轴KR QUANTEC系列机器人,目的就是为了解决酿造车间的啤酒箱取放问题。

CBA公司如今的订单量和产量来看,CBA公司对生产设备和生产流程的主要需求不仅仅体现在产量和速度上,也体现在精确性上。以前Widmer Brothers Brewing公司的卸垛工作通过一种半自动系统来完成,但现在随着生产循环时间的不断缩短,这种缓慢卸垛并造成产能损失的工作方式再也无法适应目前的要求了。

用手工卸垛啤酒箱是一种重复性的并可能导致受伤的动作,因此这种工作方式是存在问题的。” Widmer Brothers Brewing公司工程部总监里克金特尔解释说,这样的工作是非常辛苦的,而且耗费体力非常大,因此必须要找到替代性方案。而且,在将来,啤酒箱托盘的堆垛要达到其最大高度,而不是像从前那样只要堆垛到一半的高度就可以了;但是由于天花板高度较低,从前的卸垛设备不可能完成这样的工作,因此在一开始就被排除了。对此,从事系统整合的KUKA系统合作伙伴Midwest Engineered Systems公司提出了使用机器人成为该工作的解决方案。

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总监金特尔这样解释所面临的挑战:“机器人必须能够在现有的横梁下方,对进入该区域的高层托盘进行移动。”而Widmer Brewing公司所选择的KUKA KR QUANTEC系列机器人的程序设计能够很轻松的避开横梁并对堆叠至最大高度的托盘实施卸垛操作。他们之所以选择与KUKA合作,是基于他们的实际工作经验:有一台KUKA机器人已经稳定可靠地在Widmer公司的啤酒桶生产线上运作了七年之久。“这台机器人在生产时间上的表现极其优异,从那时起,维护工作和备件订购都一直保持在最小限度。”总监金特尔强调说。

  短周期时间的精确卸垛流程

  在Widmer Brothers Brewing的工厂,卸垛工作流程是从叉车操作员开始的。叉车操作员将酒瓶放在有五个分区的托盘堆叠传送线的进料区内,装满后,气动托盘推进装置会伸出来,将载有酒瓶的托盘通过其下方的辊子滑动;滑到传送线的另一端,进入机器人卸货区域,这样托盘会进入一个弹出式制动区域,托盘会在这里停下来,在这里,该托盘会被排列至其需要去的方向上,然后气动托盘推进装置又会将载有酒瓶的托盘沿着辊子滑动并将其调节为与传送线前进方向成直角的位置。这时,KUKA KR 270 R2700 ultra型机器人会定位到高于托盘顶层的位置,将最上面一层的啤酒箱从托盘上取下,移动至分层传送线并将该层啤酒箱放在该传送线上。这个过程会被重复多次。

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  此时,分层传送线会以每次一排的频率将啤酒箱传送至啤酒箱传送线,啤酒箱传送线将啤酒箱从分层传送线上拉走,这样就能保证啤酒箱之间存在适当的空隙。在啤酒箱传送线运送啤酒箱的过程中,会经过一个可视化系统,以检查啤酒箱的长度端和宽度端的摆放是否一致(如果有必要,会在此调整其方向)。然后,啤酒箱传送线会向着机器人方向螺旋式退回,并向上方靠近现有的倾斜状传送线,当机器人卸下托盘后,托盘会沿着托盘传送线一路向下,然后被放到一个自动托盘堆垛机上,并且被叉车卸走。

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  灵活性是最大的优势

  KUKA的KR 270 R2700 ultra型机器人在 Widmer Brothers Brewing公司以其最大程度的灵活性和非常理想的负载率,表现得令人信服。它能轻松提举270公斤的载荷,最大伸展长度达到2700毫米。由于其独特的六轴设计,使得它有着很高的灵活性,能完美应对天花板低导致的困难安装环境。除此以外,它在堆垛和卸垛操作中的极高精确性,也是其得分点。与所有其他的KR QUANTEC系列机器人一样,该系列型号的机器人与其前代系列的型号相比,重量减轻了最多160公斤,体积缩小了25%;部件的重量减轻使其操作更具动态性且周期时间更短,而且其坚固度也提升了。

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  产能提高了20%

   “如今我们可以将所有的托盘都堆叠到其最大的高度进行卸垛操作了,对于我们12只一箱的啤酒来说,这意味着可以提高20%的产能。”总监金特尔总结说:“除了这个益处以外,卸垛工作再也不需要手工操作,这样安全问题-比如员工背肌拉伤以及关节和肌肉受伤这些情况-就从这部分生产流程中消失了。”

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  该工程部总监在展望未来解决方案时这样说:“对于Midwest Engineered Systems和KUKA机器人的组合,我们是非常满意的,将来,在任何需要包装自动化产品时,我都一定会使用MWES与KUKA机器人。”


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