Craft Brew Alliance (CBA) 公司是美國一家獨(dú)立上市的地區(qū)性酒業(yè)公司,，該公司是由美國西北太平洋沿岸啤酒業(yè)的三家領(lǐng)軍企業(yè)，Widmer Brothers Brewing, Redhook Ale Brewery, 和 Kona Brewing Company公司合并而成。從此以后,，三家公司在同一個(gè)屋檐下進(jìn)行啤酒研發(fā)工作,，使得CBA公司擁有了眾多的啤酒品種,。Widmer公司的精釀啤酒,，Kona公司的夏威夷島風(fēng)味啤酒，以及Redhook公司的品牌啤酒風(fēng)靡全美,，并斬獲了眾多獎(jiǎng)項(xiàng),。然而，他們不僅僅只是生產(chǎn)符合大眾口味且具有創(chuàng)新意義的啤酒,，在生產(chǎn)系統(tǒng)與創(chuàng)新的生產(chǎn)流程方面,，也達(dá)到了尖端水平。作為尖端技術(shù)的一部分,，為解決釀造車間的啤酒箱取放問題,，坐落在美國俄勒岡州波特蘭市的 Widmer Brothers Brewing 公司近期向KUKA訂購了一臺(tái)六軸KR QUANTEC 系列機(jī)器人。
圖 1
需要一種新的解決方案
由于市場對(duì)Widmer 產(chǎn)品的需求不斷增長,，對(duì)生產(chǎn)和相關(guān)工作流程（如啤酒的包裝與堆垛作業(yè)）的要求也相應(yīng)提高了,。這種要求的提高不僅僅體現(xiàn)在產(chǎn)量和速度上，也體現(xiàn)在精確性上,。以前Widmer Brothers Brewing公司的卸垛工作通過一種半自動(dòng)系統(tǒng)來完成,，但現(xiàn)在隨著生產(chǎn)循環(huán)時(shí)間的不斷縮短，這種緩慢卸垛并造成產(chǎn)能損失的工作方式再也無法適應(yīng)目前的要求了,。
尋求新解決方案的最大驅(qū)動(dòng)力其實(shí)還是來自于對(duì)安全性的需求。Widmer Brothers Brewing公司工程部總監(jiān)里克金特爾解釋說："用手工卸垛啤酒箱是一種重復(fù)性的并可能導(dǎo)致受傷的動(dòng)作,，因此這種工作方式是存在問題的,。"他指出，這樣的工作是非常辛苦的,，而且耗費(fèi)體力非常大,，因此必須要找到替代性方案。而且在將來,，啤酒箱托盤的堆垛要達(dá)到其最大高度,，而不是像從前那樣只要堆垛到一半的高度就可以了；但是由于天花板高度較低,，從前的卸垛設(shè)備不可能完成這樣的工作,，因此在一開始就被排除了。對(duì)此,，從事系統(tǒng)整合的KUKA系統(tǒng)合作伙伴 Midwest Engineered Systems公司提出了使用機(jī)器人成為該工作的解決方案,?？偙O(jiān)金特爾這樣解釋所面臨的挑戰(zhàn)："機(jī)器人必須能夠在現(xiàn)有的橫梁下方，對(duì)進(jìn)入該區(qū)域的高層托盤進(jìn)行移動(dòng),。"而 Widmer Brewing 公司所選擇的KUKA KR QUANTEC系列機(jī)器人的程序設(shè)計(jì)能夠很輕松的避開橫梁并對(duì)堆疊至最大高度的托盤實(shí)施卸垛操作,。他們之所以選擇與KUKA合作，是基于他們的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)：有一臺(tái)KUKA機(jī)器人已經(jīng)穩(wěn)定可靠地在Widmer公司的啤酒桶生產(chǎn)線上運(yùn)作了七年之久,。"這臺(tái)機(jī)器人在生產(chǎn)時(shí)間上的表現(xiàn)極其優(yōu)異,，從那時(shí)起，維護(hù)工作和備件訂購都一直保持在最小限度,。"總監(jiān)金特爾強(qiáng)調(diào)說,。
圖 2
短周期時(shí)間的精確卸垛流程
在Widmer Brothers Brewing的工廠，卸垛工作流程是從叉車操作員開始的,。叉車操作員將酒瓶放在有五個(gè)分區(qū)的托盤堆疊傳送線的進(jìn)料區(qū)內(nèi),，裝滿后，氣動(dòng)托盤推進(jìn)裝置會(huì)伸出來,，將載有酒瓶的托盤通過其下方的輥?zhàn)踊瑒?dòng),；滑到傳送線的另一端，進(jìn)入機(jī)器人卸貨區(qū)域,，這樣托盤會(huì)進(jìn)入一個(gè)彈出式制動(dòng)區(qū)域,，托盤會(huì)在這里停下來，在這里,，該托盤會(huì)被排列至其需要去的方向上,，然后氣動(dòng)托盤推進(jìn)裝置又會(huì)將載有酒瓶的托盤沿著輥?zhàn)踊瑒?dòng)并將其調(diào)節(jié)為與傳送線前進(jìn)方向成直角的位置。這時(shí),，KUKA KR 270 R2700 ultra 型機(jī)器人會(huì)定位到高于托盤頂層的位置,，將最上面一層的啤酒箱從托盤上取下，移動(dòng)至分層傳送線并將該層啤酒箱放在該傳送線上,。這個(gè)過程會(huì)被重復(fù)多次,。
圖 3 此時(shí)，分層傳送線會(huì)以每次一排的頻率將啤酒箱傳送至啤酒箱傳送線,，啤酒箱傳送線將啤酒箱從分層傳送線上拉走,，這樣就能保證啤酒箱之間存在適當(dāng)?shù)目障丁Ｔ谄【葡鋫魉途€運(yùn)送啤酒箱的過程中,，會(huì)經(jīng)過一個(gè)可視化系統(tǒng),，以檢查啤酒箱的長度端和寬度端的擺放是否一致（如果有必要，會(huì)在此調(diào)整其方向）,。然后,，啤酒箱傳送線會(huì)向著機(jī)器人方向螺旋式退回，并向上方靠近現(xiàn)有的傾斜狀傳送線,，當(dāng)機(jī)器人卸下托盤后,，托盤會(huì)沿著托盤傳送線一路向下,，然后被放到一個(gè)自動(dòng)托盤堆垛機(jī)上，并且被叉車卸走,。
圖4
靈活性是最大的優(yōu)勢
KUKA的 KR 270 R2700 ultra型機(jī)器人在 Widmer Brothers Brewing公司以其最大程度的靈活性和非常理想的負(fù)載率,，表現(xiàn)得令人信服。它能輕松提舉270公斤的載荷,，最大伸展長度達(dá)到2700毫米,。由于其獨(dú)特的六軸設(shè)計(jì)，使得它有著很高的靈活性,，能完美應(yīng)對(duì)天花板低導(dǎo)致的困難安裝環(huán)境,。除此以外，它在堆垛和卸垛操作中的極高精確性,，也是其得分點(diǎn),。與所有其他的 KR QUANTEC系列機(jī)器人一樣，該系列型號(hào)的機(jī)器人與其前代系列的型號(hào)相比,，重量減輕了最多160公斤,，體積縮小了25%；部件的重量減輕使其操作更具動(dòng)態(tài)性且周期時(shí)間更短,，而且其堅(jiān)固度也提升了,。
圖 5
產(chǎn)能提高了20%
"如今我們可以將所有的托盤都堆疊到其最大的高度進(jìn)行卸垛操作了，對(duì)于我們12只一箱的啤酒來說,，這意味著可以提高20%的產(chǎn)能,。"總監(jiān)金特爾總結(jié)說：" 除了這個(gè)益處以外，卸垛工作再也不需要手工操作,，這樣安全問題-比如員工背肌拉傷以及關(guān)節(jié)和肌肉受傷這些情況-就從這部分生產(chǎn)流程中消失了,。"
圖 6
該工程部總監(jiān)在展望未來解決方案時(shí)這樣說："對(duì)于Midwest Engineered Systems和KUKA機(jī)器人的組合，我們是非常滿意的,，將來,，在任何需要包裝自動(dòng)化產(chǎn)品時(shí)，我都一定會(huì)使用MWES與KUKA機(jī)器人,。"
2024/05/30 
