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有了 KUKA,快速果腹不烦恼:KR AGILUS HM 包装三明治

流水线工作早已不再吸引劳工的兴趣了,英国的三明治产业也明显感受到这个现象所带来的影响。为了填补用工缺口并减轻团队负担,一家英国系统集成商开发了一套自动化食品包装系统,其中采用了两台 KR AGILUS HM,每分钟可以包装 50 至 60 个三明治,不仅符合卫生要求,而且精确又经济高效。


专利解决方案有两台 KR AGILUS HM 助阵

三明治市场如日中天,不断增长。单单是这些干净卫生地包装在袋子、保鲜膜、纸袋或塑料袋里的夹料面包片,2018 年的全球销售额就高达 130 亿美元。而根据专家预测,到了 2025 年,甚至还将达到 182 亿美元。除此以外,美国的销售额占三分之一,而美国人吃起三明治来却津津有味,属世界之最。不过,在三明治的诞生地大不列颠岛上,这道美食依旧占据着特殊的地位。根据英国三明治协会的数据显示,国内每年包装三明治或现做即食三明治的销售量总计达 110 亿个

无论是经典的火腿黄瓜三明治,或是夹芝士、蔬菜,还是夹培根和鸡蛋的三明治:都必须在数十亿片的吐司中夹料,然后切割和包装。针对最后两个步骤,英国系统集成商 Active8 Robots 开发出一个自动化解决方案,其中部分任务由 两台 KR AGILUS HM 负责。早在 2017 年,这家拥有 12 名员工的公司就开始了第一次测试,如今,这套解决方案已获得专利

未来食品工业机器人

最理想的食品包装过程。KR AGILUS HM 将三明治放入纸袋中,确保卫生和新鲜,而且效率非常高。© Active8 Robots

技术人员短缺和英国脱欧,谁来关心食品问题呢?

英国食品业正面临的最大挑战,尤其是在脱欧之后,就是专业技术人才“用工荒”。“特别是流水线上的工作非常缺乏吸引力,几乎所有行业都很难找到和留住熟练的技术人员”,Active8 Robots 销售总监 Michael Codd 说道。因此,减轻员工负担和实现包装等流程自动化的需求在三明治产业中也明显增加。这家致力于开发先进的机器人技术和智能自动化的系统集成商,首先与业内多方参与者展开讨论。随后,Active8 员工建立了一套使用 3D 打印技术的自动化场景呈现系统,藉此可以检查每一个重要条件,例如速度和卫生

上述两个条件一直都是食品工业必须面对的主要挑战,更不用说自新冠疫情以来大众的卫生意识更显著提高。有鉴于此,专为卫生环境开发或调整的机器人将有助于简化食品加工过程。因此,Active8 Robots 尝试以唯一一套自动化包装系统来减缓专业技术人才“用工荒”新冠疫情大流行两个挑战所造成的冲击

性能、精度和速度均持久不衰的包装机

经过多次成功测试和与潜在客户多方讨论,Active8 Robots 最终找到了合适的业务合作伙伴,将模型转化为实际产品。Michael Codd 表示:“我们在其他项目中早就与 KUKA 展开了合作。在速度、精度、服务和质量方面,他们的机器人最适合我们的系统,这也是我们这次决定再次与他们合作的原因。”

最终脱颖而出的是两台 KR AGILUS HM,原因不外乎其坚固的结构设计、最大重复精度和持续精度。此外,它们的工作速度非常快,效率极高,能满足人们对三明治的大量需求。

KR AGILUS HM 机器人运行快速,可以满足市场对三明治的大量需求。© Active8 Robots

KR AGILUS HM 所采用的集成拖链系统不仅有助于实现最大精度,并且由于其结构设计紧凑,占用空间也非常小。

Michael Payne,KUKA UK 食品和饮料部门经理

包装机器人能够果断轻柔地抓取

说到,做到。在 KUKA 的支持下,Active8 Robots 在离巴斯不远的 Peasedown St. John 教区仿制并优化了系统模型。两台 KR AGILUS HM 配备了以食品级不锈钢制成的旋转小臂端工具,完全符合食品包装领域的严格卫生规定。这使得它们成为应对这些食品挑战的理想机器人。 

KR AGILUS HM 机器人将预先切好的三明治放入纸袋中。© Active8 Robots
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因为:“在此过程中,三明治不能滑动或受到挤压”,Active8 的 Michael Codd 补充道。毕竟,午间快餐不仅要好吃,卖相也得美观。要达到这一点每一次重复抓取的动作强度都必须相同这只有机器人才办得到。

此处每分钟可以包装多达 60 个三明治。© Active8 Robots

最佳包装:利用图像传感器进行质量检查

机器人单元的工作方式如下:流水线上送来已由人员夹放好食材的方形吐司。在吐司抵达两台 KR AGILUS HM 之前,先用超音波将三明治对切在同一时间内,集成在系统内的图像传感器会负责质量检查。“系统会自动检查是否切割良好”,Michael Codd 解释道。如果三明治的其中一个未通过此处的质量检查,就会被剔除。接下来,合格的三角形三明治继续被输送带送往 KR AGILUS HM 的抓取臂。抓取臂拾取这些三明治,然后旋转 180 度,再把它们一块接一块地放在牛皮纸袋里,午间快餐就制作完成了。

三明治是完美的三角形吗?是不是少了一角,有没有哪里湿软变形?图像传感器能找出这些问题并剔除有缺陷的三明治。© Active8 Robots

新型食品解决方案有助于提高生产力

两台 KR AGILUS HM 每分钟可以包装 50 到 60 个三明治。“KR AGILUS HM 的齿轮箱采用永久润滑,完全不需要更换润滑剂维护费用非常低”,KUKA 公司的 Michael Payne 解释道。这项投资让委托方公司在短时间内回本:由于生产能力稳定成本低,并且产品质量优异,视公司规模和效率的不同而定,大约 16 个月后就可以获得投资回报。客户还可以通过添加更多的机器、生产和包装设备来进一步提高生产率。

两台 KR AGILUS HM 在一个工作单元中包装流水线上的三明治。© Active8 Robots

我们在其他项目中早就与 KUKA 展开了合作。在速度、精度、服务和质量方面,他们的机器人最适合我们的系统,这也是我们决定这次再次与他们合作的原因。

Active8 Robots 销售总监 Michael Codd

更多关于三明治自动化的设想

目前 Active8 Robots 的第一台机器人辅助三明治包装系统仍等待着第一次在大型面包厂投入运行,不过,Michael Codd 已经可以想象有更多的应用场合。为了在三明治的生产和包装方面为客户提供更多支持,未来也许还可以实现流程的第一部分(铺放食材和折叠三明治)自动化。这些步骤可以由 KR DELTA 接手执行,因为它专为可与食物直接接触所设计,而且可以集成到现有系统中。Active8 Robots 看到了许多潜在的应用领域,都可以使用与类似这里的食品包装机器人系统。这些机器人可以干净卫生、快速且低成本地包装,甚至全程处理水果、焙制食品或其他食品。
三明治包装系统正等待首次开工,但扩展选项已经在计划中。©Active8 Robots

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