豆奶和有機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)商SunOpta公司已經(jīng)成為大豆的同義詞。SunOpta作為生產(chǎn)天然、有機(jī)、適合猶太教和其他特殊食品的強(qiáng)大生產(chǎn)商通過(guò)將內(nèi)部的增長(zhǎng)和收獲組合到一起，對(duì)其自身的產(chǎn)品已經(jīng)很有信心。SunOpta在Alexandria的工廠中為不同的客戶對(duì)豆奶進(jìn)行無(wú)菌組合包裝，它自己的品牌是1L裝的Slimliter牌豆奶以及1/2加侖的紙/薄膜矩形紙盒裝的豆奶，生產(chǎn)速度分別是500和625箱/小時(shí)。最終貨架保質(zhì)期穩(wěn)定的產(chǎn)品會(huì)被裝進(jìn)三種不同構(gòu)造并裹包的瓦楞紙運(yùn)輸箱中。一個(gè)箱子可承載6個(gè)或12個(gè)Slimliter品牌的豆奶或8個(gè)1/2加侖裝的豆奶。SunOpta Aseptic負(fù)責(zé)包裝130個(gè)庫(kù)存單位的種類及風(fēng)味各不相同的豆奶產(chǎn)品，這些產(chǎn)品至少會(huì)以11個(gè)品牌發(fā)往全美國(guó)。該公司還涉足了其他更多的商業(yè)領(lǐng)域，因此需要更多的廠房空間和更多的自動(dòng)化包裝設(shè)備。工廠在此之前實(shí)行的是每周工作六天，每天八小時(shí)三班工作制，現(xiàn)在隨著產(chǎn)品量的增大，為了能更好地滿足客戶以及市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的需求而改成了每周工作7天，每天八小時(shí)三班的工作制度?！拔覀?cè)谌绱硕痰臅r(shí)間內(nèi)獲得了如此迅速的發(fā)展，以至于我們?cè)诙潭處啄陜?nèi)生產(chǎn)能力幾乎增加了四倍?！惫S經(jīng)理Paul Empanger說(shuō)?！　?
    我們看到了堆垛設(shè)備的安裝......和他們的工程師以及程序員在一起工作很輕松?！　《讯鈾C(jī)器人升級(jí)舊工序　　作為豆制品和其他產(chǎn)品的主要革新者，為了不斷地?cái)U(kuò)張以及更進(jìn)一步地穩(wěn)固現(xiàn)在的地位，公司決定用全自動(dòng)的機(jī)器人堆垛機(jī)升級(jí)原有堆垛操作工序，而正是因?yàn)椴捎眠@種機(jī)器人堆垛機(jī)之后提高了生產(chǎn)效率，使公司不斷發(fā)展壯大。SunOpta Aseptic在對(duì)3到4家不同設(shè)備供應(yīng)商的設(shè)備進(jìn)行評(píng)估之后發(fā)現(xiàn)由Brenton Engineering 提供的為客戶定制的機(jī)器人系統(tǒng)解決方案不僅增加了生產(chǎn)的靈活性，還可防止產(chǎn)品的包裝出現(xiàn)損傷，大量堆垛時(shí)各包裝之間可形成緊密、安全、整齊的效果，與此同時(shí)耗費(fèi)的人力卻是最少的?，F(xiàn)在，只需一個(gè)操作工人就可以監(jiān)督這個(gè)新堆垛工序。　　“新系統(tǒng)已省去高強(qiáng)度的人力勞動(dòng)，” Empanger在PD雜志編輯拜訪工廠時(shí)說(shuō)，“我們過(guò)去三班需要大約9個(gè)人來(lái)從事堆垛工作，因此我們還雇傭了一些零時(shí)工，但是進(jìn)度表上的工作量還是很難完成。特別是當(dāng)我們的產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)之后。我們意識(shí)到要跟上生產(chǎn)的步伐就必須將堆垛工序進(jìn)行自動(dòng)化?！薄　」S將Brenton設(shè)計(jì)的機(jī)器人堆垛站和Fanuc 的M-410iB160型工業(yè)托盤機(jī)器人進(jìn)行一體化后配上了四臺(tái)使用水性膠水的Lock `n Pop 涂膠器。在堆垛工序的最后，用Orion 的FA-44型回轉(zhuǎn)伸縮裹包機(jī)對(duì)包裝箱進(jìn)行裹包以進(jìn)一步保證產(chǎn)品的安全性?！　】头靠偙O(jiān)Neil Hammer說(shuō)：“我們留心了幾種堆垛方式，但最后還是回到Brenton公司尋求更可靠的設(shè)備。我們?nèi)ジ浇囊患胰橹破菲髽I(yè)參觀他們系統(tǒng)的工作情況，并留下了深刻的印象。Brenton公司近在咫尺，我們可以去看我們的堆垛設(shè)備是如何在他們的工廠里生產(chǎn)出來(lái)的。這樣就簡(jiǎn)化了和他們的工程師以及程序員的合作。”　　功能強(qiáng)大的堆垛站　　由于設(shè)計(jì)緊湊使堆垛設(shè)備很適合用在空間狹小的車間里，其系統(tǒng)使用的是一個(gè)多位、可真空拾取以及配有11個(gè)真空抓取位和62個(gè)吸盤杯的機(jī)械臂末端工具（EOAT）。這個(gè)四軸機(jī)器人的特點(diǎn)是采用模塊化結(jié)構(gòu)并擁有一個(gè)電力伺服驅(qū)動(dòng)器以及Fanuc的System R-J3iB型可編程機(jī)器控制器。完整的Fanuc iPendante便攜式操作界面使教導(dǎo)盒控制器發(fā)揮了它最大的作用，而且這樣一來(lái)操作者使用該系統(tǒng)時(shí)也更輕松?！〕送暾臋C(jī)器人界面功能外，提供幫助和診斷功能的直觀式教導(dǎo)盒、功能更加強(qiáng)大的機(jī)器人和過(guò)程數(shù)據(jù)，這些都讓SunOpta的操作人員能直接使用關(guān)鍵信息。對(duì)傳動(dòng)帶的進(jìn)給功能來(lái)講，這個(gè)界面還可以作為人機(jī)界面（HMI）來(lái)使用。機(jī)器人堆垛機(jī)可以堆出任何可行的堆垛方式，而且可以對(duì)堆垛的設(shè)置以及順序、底板插入和不同重量的箱子、拾取速度和拾取/放置的模式進(jìn)行處理。標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)器人內(nèi)存配置可在內(nèi)存中存儲(chǔ)50到100個(gè)單位貨載的布局方式及其管理文件，最多可記錄999種單位貨載方式?！　∥覀児ぷ鞯目臻g有限，但新系統(tǒng)的大小正好合適。　　如果標(biāo)準(zhǔn)、內(nèi)置的堆垛模式不能滿足特定的應(yīng)用要求，F(xiàn)anuc的PalletTool PC機(jī)軟件會(huì)自動(dòng)計(jì)算出很多的理想模式。機(jī)器人堆垛機(jī)的可用有效負(fù)載能力為160公斤（大約325磅），重復(fù)精度為0.5mm，因此可以同時(shí)在工作站的三個(gè)相對(duì)獨(dú)立的貨盤上拾取并放置運(yùn)輸箱。Brenton公司的Jim Horton說(shuō)，這是利用存儲(chǔ)在機(jī)器人內(nèi)存中的單位貨載模式完成的。SunOpta生產(chǎn)線上的操作人員可以使用教導(dǎo)盒對(duì)模式進(jìn)行修改或者他們也可以在PalletTool軟件的幫助下創(chuàng)建自己設(shè)計(jì)的新模式?！　renton提供的機(jī)器人工作站還包括由存在于機(jī)器人控制器中的Fanuc PMC和階梯邏輯系統(tǒng)控制的分類傳送帶、自動(dòng)托盤和底板分配器?！　≡撓到y(tǒng)擁有360度旋轉(zhuǎn)底板，可以在10英尺距離內(nèi)拾取5英尺高的50x50平方英尺大小的拾取放置平臺(tái)上的箱子。系統(tǒng)是在Slimliter裝箱生產(chǎn)線安裝之后的2005年1月安裝的，可以處理SunOpta三條生產(chǎn)線上下來(lái)的產(chǎn)品（第四條也可以根據(jù)需要來(lái)設(shè)置）。新的堆垛站在節(jié)省廠房空間的同時(shí)可為堆垛站和生產(chǎn)工序以及上游的包裝區(qū)域之間提供更多的通路。機(jī)器人系統(tǒng)封閉在一個(gè)安全的盒子里，放在SunOpta倉(cāng)庫(kù)的地板上，由一個(gè)可以不間斷堆垛操作而進(jìn)行補(bǔ)給的空托盤料倉(cāng)以及一個(gè)在另一端保證系統(tǒng)按進(jìn)度生產(chǎn)的裝滿箱子的料倉(cāng)包圍著。料倉(cāng)裝滿瓦楞底板，緊挨著裝有250個(gè)空托盤、每4小時(shí)就要由工人往里補(bǔ)充新托盤的托盤分配器，但這一動(dòng)作對(duì)生產(chǎn)時(shí)間并沒(méi)有什么影響。
    生產(chǎn)中的作用明顯　　在生產(chǎn)過(guò)程中，豆奶產(chǎn)品都是由Tetra Pak)的Tetra Brik(r) 紙盒部門提供的產(chǎn)品來(lái)一個(gè)挨著一個(gè)地進(jìn)行無(wú)菌包裝，接著會(huì)在灌裝車間的一套Tetra Pak封閉的成型/灌裝/封口系統(tǒng)上逐個(gè)灌裝。三臺(tái)TBA/8無(wú)菌灌裝機(jī)生產(chǎn)、過(guò)氧化殺菌、灌裝和真空密封Slimliter包裝而一臺(tái)A3/Flex無(wú)菌灌裝系統(tǒng)也為貨架期穩(wěn)定的用1/2加侖Tetra Pak容器包裝的產(chǎn)品做同樣的工作。下一步，不管包裝的外形如何，豆奶都會(huì)由一條堆積傳送帶通過(guò)墻上的一個(gè)洞傳送到加蓋/紙盒包裝車間，在這里Tetra Pak的ReCap(tm)3涂膠器一次性將膠涂到包裝上，然后一個(gè)旋轉(zhuǎn)式掀蓋就粘在包裝的復(fù)合薄膜的開口處。掀蓋上特別設(shè)計(jì)的開口導(dǎo)引是為方便傾倒豆奶而設(shè)的，可以讓人輕松地控制流量同時(shí)又幾乎沒(méi)有剩余豆奶留存?！　∪缓笤赥etra Pak的Tetra 70紙盒包裝設(shè)備上對(duì)豆奶的紙箱進(jìn)行包裝，每分鐘的生產(chǎn)速度為25箱。SunOpta會(huì)根據(jù)客戶的要求在不同重量、外型的紙箱上進(jìn)行裹包包裝。大部分由Menasha 公司提供的紙箱首先裝上包裝好的豆奶，然后用Zanasi 的打碼機(jī)在包裝的兩邊打上產(chǎn)品、品牌的詳細(xì)內(nèi)容和生產(chǎn)信息。紙箱還會(huì)用Zanasi的滾筒式打碼機(jī)標(biāo)注上一個(gè)彩色的圓點(diǎn)，以便在堆垛時(shí)對(duì)他們進(jìn)行正確的分離—哪個(gè)先堆垛、哪個(gè)后堆垛，接著再用傳送帶將它們輸送到另外一間廠房的三條生產(chǎn)線之前用Paragon Labeling Systems 的貼標(biāo)機(jī)將表明“身份”的角標(biāo)貼上?！renton供應(yīng)的電子眼和條碼閱讀器可辨認(rèn)彩色圓點(diǎn)和每個(gè)箱子上的條碼，以確認(rèn)每個(gè)箱子的特定身份、來(lái)自于哪條生產(chǎn)線，指引箱子正確地進(jìn)入通向堆垛裝置的儲(chǔ)料/進(jìn)給傳送帶。　　當(dāng)箱子進(jìn)入堆垛區(qū)域時(shí)，它們下降到Ermanco 的滾筒傳送帶上，然后進(jìn)入兩條通往堆垛裝置的傳送帶。在這里，兩條傳送帶轉(zhuǎn)了一個(gè)90度的彎后進(jìn)入拾取區(qū)域。Empanger說(shuō)， SunOpta Aseptic規(guī)定的是每個(gè)托盤150箱6包裝的Slimliters豆奶，每層30箱，一共5層，或者是每個(gè)托盤75箱12包裝的豆奶，15箱一層，堆垛成5層高或每個(gè)托盤56箱1/2加侖裝的紙盒，每層14個(gè)，摞成4層?！　≡诘竭_(dá)拾取工作站之前，一條進(jìn)給傳送帶在機(jī)器人面前堆積了很多箱子，箱子排成行（根據(jù)紙箱的尺寸和重量不同，EOAT最多一次能抓取7個(gè)箱子），之后系統(tǒng)會(huì)將成排的箱子交叉推送到拾取位。當(dāng)處理8個(gè)裝的1/2加侖豆奶的紙箱時(shí)，三個(gè)箱子會(huì)被傳送到堆積區(qū)域，然后交叉進(jìn)入拾取臺(tái)，之后又會(huì)有更多的三個(gè)箱子進(jìn)來(lái)。最后的三個(gè)箱子會(huì)和前面的三個(gè)箱子重疊成6個(gè)的拾取單元。為形成最佳的層數(shù)這個(gè)步驟會(huì)重復(fù)出現(xiàn)。當(dāng)成排的箱子形成時(shí)，在拾取步驟開始之前，傳送帶會(huì)對(duì)它們進(jìn)行排列。在所有的堆積傳送帶上都有撞擊旋轉(zhuǎn)器，根據(jù)堆垛的模式需要進(jìn)行工作。同時(shí)，空的托盤和底板分配器也會(huì)被激活，以供應(yīng)出一個(gè)空的、木質(zhì)的、40x48英寸大的托盤（根據(jù)不同來(lái)源），同時(shí)一個(gè)瓦楞紙底板（Menasha提供）也會(huì)根據(jù)需要傳到托盤裝載的位置?！　‘?dāng)空的托盤傳送帶系統(tǒng)將托盤傳輸?shù)綑C(jī)器人工作站，并且系統(tǒng)將傳感器中的信息清除掉之后，托盤就停在底板分配器前。然后分配器將底板放到托盤上，這兩個(gè)的組合就會(huì)朝空托盤傳輸線上的最后一個(gè)工位前進(jìn)?？胀斜P傳送帶依次將托盤送進(jìn)堆垛車間中三個(gè)機(jī)器人拾取位中的一個(gè)。當(dāng)箱子分別進(jìn)入三個(gè)拾取裝置時(shí)，抓手就會(huì)將堆積起來(lái)的紙箱進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)并正確定位。這個(gè)工序會(huì)不停地重復(fù)直到托盤傳輸線上三個(gè)工作站都被裝滿為止?！　“殡S著機(jī)械裝置的嗡嗡聲，機(jī)器人的EOAT就開始了它的工作，先移動(dòng)到第一個(gè)拾取工作站，在合適的托盤上將紙箱堆成一層一層的。當(dāng)它在托盤工作站完成一層紙箱的堆垛后，機(jī)械臂就會(huì)回到原來(lái)的位置，既然一層紙箱已經(jīng)裝載完畢，EOAT的黏合劑噴嘴就會(huì)向紙箱的頂部噴射Lock `n Pop公司生產(chǎn)的黏合劑。然后機(jī)器人再堆下一層的紙箱，并繼續(xù)這么做。然后機(jī)器人移動(dòng)到下一工作站，在這個(gè)工作站上也是在合適的托盤上堆完一層接著堆下一層。這個(gè)過(guò)程會(huì)不斷重復(fù)直到托盤被裝滿并準(zhǔn)備進(jìn)行裹包為止。接著，整個(gè)托盤就會(huì)被送出機(jī)器人系統(tǒng)，進(jìn)入緊鄰伸縮裹包機(jī)的臺(tái)式輸送機(jī)上。這條穿梭式傳送帶將三個(gè)托盤傳送帶中的兩條合并到一起，進(jìn)入伸縮裹包機(jī)的進(jìn)料口。然后，機(jī)器人和伸縮裹包機(jī)相互發(fā)送一個(gè)“握手”信號(hào)將托盤按順序送入裹包機(jī)中，整個(gè)托盤會(huì)被透明的薄膜包裹。當(dāng)完全裹包完畢后，會(huì)被附上一個(gè)印有產(chǎn)品識(shí)別、條形碼、生產(chǎn)日期、產(chǎn)品有效期和產(chǎn)品信息的“牌照”標(biāo)簽。最后，用叉車將托盤運(yùn)送到35,000平方英尺、可存放20排托盤的倉(cāng)庫(kù)中?！　∪绻讯鈾C(jī)因?yàn)槿魏卫碛晒ぷ魉俣葴p慢的話，也不會(huì)影響包裝生產(chǎn)線上的生產(chǎn)。Hammer說(shuō)：“紙箱僅僅會(huì)在堆積傳送帶上停留一小會(huì)。”　　Empanger指出現(xiàn)在三條裝箱線上的生產(chǎn)效率可達(dá)到100%?！拔覀?cè)谌陼r(shí)間內(nèi)就會(huì)收回堆垛設(shè)備的投資?！彼鶳D說(shuō)，“堆垛機(jī)留給我們的印象太深刻了。我們不久就會(huì)再購(gòu)買一套這樣的系統(tǒng)。這是一套設(shè)計(jì)非常精妙的系統(tǒng)。”他說(shuō)如果產(chǎn)品的市場(chǎng)需求上升導(dǎo)致需要增加另一條包裝線的話，SunOpta Aseptic可能不久就會(huì)添置另外一個(gè)機(jī)器人堆垛站。Brenton公司在20個(gè)星期之內(nèi)就可以完成開發(fā)這一工作站的任務(wù)。Hammer說(shuō)：“我們有限的生產(chǎn)空間已經(jīng)不多了，但新系統(tǒng)卻非常合適安放在這里。Brenton的全體工作人員都知道它的精華所在。系統(tǒng)很可靠，而且每周可處理3億磅的產(chǎn)品。進(jìn)行機(jī)器人堆垛后人力成本大幅下降，而且我們更滿意裹包后的產(chǎn)品。