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机器人码垛让药品包装更安全
2016-07-28 10:06

Nephron制药公司是全球领先的通用呼吸药物制造商,总部位于佛罗里达州,该公司的主导产品是一种用于缓解支气管痉挛的药物,该产品对光和温度敏感,必须密封在铝箔袋中。Nephron公司的产品主要采用吹塑/灌装/封口(BFS)技术。灌装且密封好的瓶子随后会装进铝箔袋,然后再装进纸盒。接着,每12个纸盒为一组装进一个运输纸箱,并最终到达分销商手中。

为了满足日益增长的市场需求,Nephron开始规划建立一个新工厂,目标是实现整个生产过程的自动化。这包括采用AGV来向生产线输送药物和包装材料、自动化码垛、自动化保护边板放置和拉伸裹包系统,以实现完全的自动化生产。

“这是为了尽可能减少人工干预”Nephron研发工程师帕特里克•史密斯说:“自动化减少了人工干预,让生产变得更高效和持续。”

然而这个后段自动化系统需要先解决几大问题。首先,Nephron要求包装纸箱在码垛的时候,其顶部要朝下以确保在运输的过程中,纸箱内的瓶子是直立的。其次,托盘的顶部也要裹包和密封,以防止湿气渗入影响产品质量。

为此,Nephron采用了FANUC M-410iB机器人来完成码垛部分作业。为了给纸箱重新定向,M-410iB会使用特制的手抓先将纸箱翻转过来,让它们顶朝下,然后再码放到货盘上。这样一来,在后面所有的工序中,纸箱都是顶朝下的。

M-410iB系列机器人是FANUC开发的大型物流智能机器人,共有四轴、五轴版本的三种机型。项目中采用了型号为M-410iB/140H的五轴版本:

  • 手腕负载能力 140 kg,可达半径 2850 mm
  • J1轴有360度旋转空间,可多方位操作
  • 搬运能力 1900 循环/小时
  • 五轴结构,适用于高速码垛及搬运应用

货盘在建好后,会被输送到自动拉伸包装机。下一步骤是给货盘添加保护性角板。所有的货盘都需要有保护型角板,以确保产品和包装在运输的过程中不会受到损坏。

另一台 FANUC LR Mate 200iD机器人用来负责保护性角板的放置。由于生产线的速度不是很快,所以机器人每次只放置一块角板,而不是两个角板。较慢的速度有助于帮助保持货盘的稳定性。


LR Mate系列机器人是一款大小和人的手臂相近的迷你机器人,适用于狭小空间的作业场合, 并具有同级别中最轻结构部件,其系列下的11款机型可满足不同的应用需求:

  • 腕部最大负载7 kg,可以轻松应对较大工件的搬运
  • 采用高刚性手臂和先进的伺服系统,实现高速而平滑的动作性能
  • 工具电缆和气管全部集成在机器人手臂内部
  • 可以地装、倒吊和倾斜安装

角板放置好后,自动拉伸包装系统就可以以15 转/分的速度对货盘进行裹包,对货盘进行固定。当裹包完成后,货盘会被输送到相邻的顶板安装区域,在这里货盘会被加上一个聚丙烯顶板。之后,货盘还需折返回拉伸裹包机进行最终裹包,对顶板进行固定,并打上生产标识。

Nephron新工厂的码垛系统在完工并接受故障排除和原地测试后,整个系统已在2015年被集成到了Nephron的制造信息系统中。“整个系统和计划中的一样”,史密斯说,“由机器人主导的码垛系统能让药品包装变得更安全和智能。”