消费品中的机器人

尽管多年来，工业机器人一直是汽车行业的支柱，但在消费品生产中使用机器人的情况仍在上升。位于俄亥俄州辛辛那提市的集成商Remtec公司的销售应用工程师Jarrell D. Sills说:“使用机器人的消费者生产是一个不断增长的领域。”“机器人技术被更多地用于从汽车行业到消费品的组装作业。”

机器人技术在消费品制造中的作用越来越大源于他们天生的灵活能力，能够组装不断变化的商品和商品风格。机器人需要完成的任务范围从组装、包装到码垛。

消费函数
密歇根州罗切斯特希尔斯FANUC机器人美国公司的材料移除、码垛、包装和装配经理Laxmi P. Musunur总结了机器人在消费品市场中的作用。“饮料和保健品的拣选、装箱和码垛是机器人技术的流行应用。罐装食品的装箱，然后装进托盘，然后装托盘，就是一个例子。”

Musunur说:“机器人在包装应用中用于装载托盘。采摘作业是针对单个产品的，比如大块奶酪、冷冻面团或糖果，它们被装入托盘，然后由机器人包装和托盘化。”

消费者产品的拣选，包装和码垛也是QComp技术公司，格林维尔，威斯康星州，系统集成商，为其终端用户做的。Thomas J. Doyle, p.e.， QComp的总裁说:“QComp在消费产品的两个领域工作，高速拣选和装箱码垛。我们集成了视觉引导机器人采摘和放置产品到一个箱子或纸箱。”

道尔接着谈到了码垛工作单元。“我们整合了食品和消费品的工作单元。机器人正在挑选食品包装，并将它们插入一个包装。我们的系统还会挑选密封的杯子并将它们放入容器中。此外，道尔表示，QComp还建立了收集塑料部件并将其装入机器进行进一步加工的系统。

密歇根州奥本山ABB公司消费行业部门经理Richard Tallian也在考虑包装应用。Tallian说:“ABB在消费品领域的主要业务是食品包装。我们已经看到了在初级包装和码垛应用的推动。码垛一直是我们在消费品市场的传统支柱业务。ABB机器人销售的激增一直体现在食品的初级包装领域。”

Jarrell Sills说，Remtec专注于消费产品生产的包装方面。''Remtec参与了消费产品的包装。在生产项目后，我们的系统可以进行产品包装和盒子的码垛。包装和码垛是Remtec的巨大领域，我们最近在这些领域做了更多的业务，而不是其他市场细分。“

消费品的自动化过程与汽车工业的某些过程没有太大的不同。Thomas siple是俄亥俄州西卡罗顿Motoman公司的搬运技术负责人。在很多情况下，消费产品的任务与汽车行业的任务没有太大的不同，比如焊接。如果任务是压印，终端用户仍然是在压印机之间转移印章。”

多样性是机器人的调味品
机器人被用来制造的产品从食品到普通的家庭用品都有。Richard Tallian简要介绍了ABB在消费领域的工作。“我们在消费品市场的大部分业务是食品包装，而第二大业务是个人护理产品，如保健品。ABB消费市场的第二大部分是家用产品，如洗衣粉或任何类型的家用瓶装清洁产品。塔利安指出，这些领域正是ABB过去几年业务的来源。

同样，FANUC的Laxmi Mustur谈到了机器人消费市场的食品。''每个物品都被单独挑选并装入一个小托盘，待打包。''

机器人处理的其他产品包括流包装的商品、形状不规则的容器、冷冻食品、盒装袋(例如:，早餐麦片)，瓶，罐子，管，小瓶，热水瓶，站立袋，香囊，枕头式袋，五金，吸塑包装，挤压管，灯泡，在其他耐用消费品。

机器人食品包装分为两个领域:一级和二级。

主要包装有机器人将食物本身放入第一层包装中。机器人主包装的实例包括插入塑料包装物中的汉堡披口或冷冻面团。

二次包装由机器人将那些初级包装的产品放入托盘或盒子，在那里他们移动到机器人包装和码垛阶段的操作。

Remtec公司的Jarrell Sills提供了一个组装保险箱的例子。“Remtec已经参与使用机器人进行粘合剂和密封胶分配应用，作为保险箱组装操作的一部分。机器人将高强度粘合剂应用到铸件上，然后用不锈钢面板组装。”

Sills报告，“安全存款盒组装工作单元加倍于最终用户的旧系统。手动系统使用丝网筛选过程来涂抹粘合剂，这对粘合剂更低，粘合剂凌乱。“

消费者行业提供的产品，款式和包装的变化和看似无穷无尽的变化是最终用户投资机器人的主要原因。Motoman的汤姆彼普谈到了柔性机器人在消费者段中的利益。''机器人可以根据输入编程，适用于各种产品。机器人是理想的解决方案，因为它们的可编程性及其处理各种产品的能力。“

siple进一步表示:“在许多情况下，可能需要更换末端工具来处理生产线上运行的不同产品。机器人的可编程性使其成为消费产品高转换和适应广泛产品组合的理想工具。”

FANUC的Laxmi Musunur表示，集成商试图用一个终端工具容纳尽可能多的产品。“尝试使用适应性强的末端工具只能到此为止，因为有些产品无法使用单个夹具，所以需要快速更换。当需要另一个夹持器时，机器人会用那个夹持器离开，再用另一个夹持器停靠。”

Musunur建议，半自动夹持器转换可以用于处理广泛的消费产品。“机器人进入维修位置，操作员将下一个抓手就位，然后在机器人的软件界面中选择一个新的部件样式。”

QCOMP的汤姆多伊尔同意穆斯兰，可以通过灵活的臂端举办广泛的消费品机器人来处理机器人。Doyle使用托盘来达到他的观点。''在码垛消费产品中，我们使用自动转换，读取条形码以更换托盘图案。如果只需要工具更改，软件可以自动变更。“

当臂端工具自动更换时，软件会为新的部件样式选择不同的视觉模型和不同的程序。Doyle补充道，在拣选应用中改变工具和软件协议的能力与在码垛应用中相同。

Richard Tallian Of ABB还表达了部署灵活的机器人在消费产品市场中的好处，称，“随着更换的产品，机器人提供了对最终用户的巨大好处。ABB可以集成不同大小的产品，不同的纸箱数量，或者在购买洗发水的优惠时免费获得4盎司。通过软件和视觉系统进行编程机器人，使最终用户能够将额外产品添加到其界面中。“

和QComp的Tom Doyle一样，Tallian也以堆垛应用为例来说明他的意思。“通过强大的软件，操作人员可以离线改变托盘模式，而不会失去一个生产步骤。很多在机器人上的工程项目都是为了方便使用。”

产品搬运机器人
在消费工业中使用的机器人通常是四到六轴铰接基座类型，以及一些delta风格的机器人。台达机器人制造商ABB将其应用于食品包装市场。

理查德·塔利安(Richard Tallian)阐述了德尔塔机器人在消费品市场食品领域的优势。“我们的delta机器人符合美国农业部(USDA)和食品和药物管理局(FDA)的要求，可以直接接触生食品。德尔塔可以用腐蚀剂清洗或用洗涤剂擦拭。“这些能力很重要，这样机器人就不会生锈。“食品行业的清洗机器人是ABB看到增长的地方，特别是在生食品处理业务的卫生方面，”Tallian评论道。

Jarrell Sills的Remtec更喜欢为消费产品生产和包装集成铰接的基座机器人。“我们使用大型四轴铰接机器人来移动托盘和托盘的重型案例。符合人体工程学的问题以及高速和劳动力储蓄的好处是为消费者部门的机器人提供了标准的。四轴机器人用于脱码型案例或需要放在高速纸箱设备上的纸箱。''

FANUC公司的Laxmi Musunur说:“四轴或五轴基座机器人非常适合初级和二级食品包装。对于包装食品，我们推荐二级食品级机器人，这更便宜，因为它们不需要满足美国农业部的要求。”

Musunur补充说:“四轴和五轴机器人在消费产品的码垛方面最受欢迎。“尽管一些SCARA(选择性顺应的关节机器人手臂)机器人用于一些装配任务，但用于码垛应用的四轴关节机器人通常被认为是最快和最具成本效益的。

“新型11- 15轴双臂机器人具有类似人类的灵活性，能够执行复杂的箱子和托盘包装应用，不仅包括产品的处理，还包括包装。例如，机器人可以用两只手臂组装一个纸箱，然后用两只手把产品装进去——所有这些都在一个非常小的脚印里，”Motoman的分销和新兴机器人市场高级总监罗恩·波特补充说。

消费者机器人期货
消费产品市场的机器人潜力几乎无限制。由于开发了新的软件和扶手工具，因此可以利用机器人的内在特征来组装，包装和码丢失目前手动执行的消费产品的色调。

Remtec的Jarrell Sills总结了机器人在消费领域的可能性，他说:“在未来几年里，我看到更多的码垛，这仍然是一个潜在的市场，因为目前有太多的手工操作。机器人将在配送中心做更多的卸托盘工作，然后重新装到混合托盘或‘彩虹’托盘上，运往零售店。”

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要了解更多信息，您可以联系本文中列出的任何专家或访问Robotics Online，科技论文。

Richard Tallian，消费工业部门经理，ABB公司，248-391-9000，richard.tallian@us.abb.com

Laxmi P. Musunur, FANUC Robotics America, Inc.材料移除、码垛、包装和装配经理，248-377-7000，Laxmi.Musunur@fanucrobotics.com

汤姆斯波普，处理技术领导者，Motoman Inc.
937-847-6200,tom.sipple@motoman.com.

罗恩波特，分销高级总监和新兴机器人市场，MOTOMAN Inc.
937-847-6200,ron.potter@motoman.com

Thomas Doyle，P.E.，总裁，QComp Technologies，Inc。，920-757-075，tdoyle@qcomptech.com

Jarrell D. Sills，销售应用工程师，Remtec Corp.，513-860-4299，jsills@remtecautomation.com