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高速進行高層堆疊:KUKA 機器人疊放瓶裝水

一層又一層——3 架不同機型的 KUKA 堆垛機器人在沙烏地阿拉柏的 Ramah Water Factory 水工廠裡將瓶裝水疊放到棧板上——快速且精確。這樣的高效率尤其要歸功於系統內建的 KUKA 軟體解決方案。


每小時 81,000 瓶 – 堆垛機器人完美執行任務

沙烏地阿拉伯的 Ramah Water Factory 水工廠裡,KUKA 機器人聯手合作。或是更準確地說:聯「臂」合作。三架不同機型的堆垛機器人在生產線末端將包裝好的瓶裝水在棧板上進行分類、包裝和堆疊——通常是每 20 瓶裝成一包,每一層放置 18 包。機器人平均每小時可以處理 81,000 瓶。 
採用三種不同機型的 KUKA 堆垛機器人:它們自動自發地堆疊瓶裝水。軟體實現靈活的層疊形式

「實施自動化對我們來說是勢在必行」

工作人員透過按鈕操作 KUKA 系統合作夥伴 MEMCO (Middle East Factory for Machines Co. ltd) 所安裝的系統控制器。「這一套高速堆垛應用很難以手動方式操作。所以利用機器人實現自動化是必然的:機器人能夠滿足嚴格的要求,而且能帶來最高的經濟效益。堆垛機器人的保養需求低,這對我們來說又是一項優點」,Ibrahim Alassaad 如此解釋。他在這家 1998 年成立的食品和飲料全自動化填充包裝生產線開發暨製造商擔任專案和設計總監。
一名工作人員以按鍵操作高速堆垛應用

堆垛機器人在輸送帶上精準地執行準備工作

第一批加入新生產線的是 2 架 KR 40 PA。這些中等負載堆垛機器人(最高載重 40 kg)將包裝好的瓶裝水以合適的間距放在一條輸送帶上,以便之後能夠順利堆疊。一包放在左側,下一包放在右側。四軸機器人的優勢在於工作速度快,最快可達到每分鐘 56 個循環。為了達到最大精度和可靠性,MEMCO 為生產線的堆垛作業採用了控制軟體 KUKA.ConveyorTech該軟體使機器人的運動自動搭配流水線和輸送帶的運動。 
2 架 KR 40 PA 將瓶裝水以恰當的間距放置在輸送帶上——一包在左,一包在右
自動化堆垛:3 架不同機型的機器人在 Ramah Water Factory 水工廠執行任務

輕鬆改變層疊形式

「我們使用的製程套裝軟體讓這 2 架輸送帶上的堆垛機器人諧調工作」,自動化技術總監 Bashir Alqatanani 解釋採取這一步的理由。系統中也整合了另一套 KUKA 的軟體:KUKA.PLC mxAutomation。這套控制軟體簡化了工業機器人的程式設計手續,並使用可連入例如輔助包裝機等其他機器的介面。「透過使用軟體 mxAutomation,用來控制機器人的 PLC 的程式設計所需時間變得更短,並且可依需輕鬆改變瓶裝水的層疊形式,只需輕觸機器控制器的螢幕就可以了。」
完全自動化運作,高效平穩:堆垛系統和軟體之間的合作確保寶特瓶幾乎或甚至完全不會受損。

高層堆垛專家:大垂直作用範圍是 KR 700 PA 的一大優勢

在放好一層之後,KR 700 PA 便會接手後續動作。這款重負載堆垛機器人利用特殊抓籃抓住並抬起一整層的瓶裝水——瓶數取決於包裝方式,然後放到一個棧板上。機器人作用範圍最大可達 3.15 公尺動作迅速,是執行這項任務的最佳人選。Ibrahim Alassaad 說:「對我們來說,盡可能降低整條生產線的維護成本尤其重要。KR 700 PA 的保養週期長,因此非常符合我們的需求。」由於這款堆棧機器人擁有 IP65 防護等級,即使是灰塵或濺水都不會造成問題。
穩穩抓住每一包:KR 700 PA 專為重負載應用所開發,能夠毫不費力地將瓶裝水準確堆疊到位。

飲料工業中最快速的生產線之一

生產線中第三個看似輕鬆的過程步驟,則由高負載機器人 KR QUANTEC PA 來完成。實際上,這款機器人的設計可承受高達 240 公斤,但它在這裡必須將一張只有幾百克重的紙板放到每一層已放好在棧板上的瓶裝水之間當作間隔。在 KR 700 PA 將新的瓶裝水放上去之前,它會利用一個真空吸盤精準地放置紙板,每分鐘就能完成一個棧板。當棧板疊滿之後,會被另一條輸送帶運走,棧板發放機就會送來下一個。Ramah Water Factory 生產線的運作速度如今是飲料工業中最快速之一。
一個棧板疊滿之後,輸送帶就會送來下一個

提高系統產量,降低成本

這套自動化解決方案還能夠同時處理不同的飲料瓶——即使在需求量大的時期,也能夠實現連續生產和確保更高的靈活度。由於換線所需時間只需在操作介面上觸控,更節省了額外的操作時間;伴隨而來的便是總擁有成本降低,並同時提高產品的品質。由於能夠確保在自動分類、打包和疊放時小心處理瓶子和外包裝,因此產品變形或受損的程度非常小。

「我們的客戶對於利用 KUKA 技術所開發的解決方案感到非常滿意」,Bashir Alqatanani 確認地說,「特別是能夠透過 KUKA.PLC mxAutomation 輕鬆改變層疊設定,讓工作人員心服口服。」然而,系統整合商 MEMCO 仍希望繼續改良堆垛生產線,讓系統更加迅速。為此,他們在未來也將繼續採用 KUKA 的解決方案。


歸功於軟體 KUKA.PLC mxAutomation,可以在系統控制器上透過簡單的設定,輕鬆改變棧板上每一層瓶裝水的排列方式。

Bashir Alqatanani,自動化技術總監 MEMCO

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