豆奶和有機產(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、適合猶太教和其他特殊食品的強大生產(chǎn)商通過將內(nèi)部的增長和收獲組合到一起，對其自身的產(chǎn)品已經(jīng)很有信心。SunOpta在Alexandria的工廠中為不同的客戶對豆奶進行無菌組合包裝，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。最終貨架保質(zhì)期穩(wěn)定的產(chǎn)品會被裝進三種不同構(gòu)造并裹包的瓦楞紙運輸箱中。一個箱子可承載6個或12個Slimliter品牌的豆奶或8個1/2加侖裝的豆奶。SunOpta Aseptic負責(zé)包裝130個庫存單位的種類及風(fēng)味各不相同的豆奶產(chǎn)品，這些產(chǎn)品至少會以11個品牌發(fā)往全美國。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化包裝設(shè)備。工廠在此之前實行的是每周工作六天，每天八小時三班工作制，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對產(chǎn)品的需求而改成了每周工作7天，每天八小時三班的工作制度?！拔覀冊谌绱硕痰臅r間內(nèi)獲得了如此迅速的發(fā)展，以至于我們在短短幾年內(nèi)生產(chǎn)能力幾乎增加了四倍。”工廠經(jīng)理Paul Empanger說?！　?
    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器人升級舊工序　　作為豆制品和其他產(chǎn)品的主要革新者，為了不斷地擴張以及更進一步地穩(wěn)固現(xiàn)在的地位，公司決定用全自動的機器人堆垛機升級原有堆垛操作工序，而正是因為采用這種機器人堆垛機之后提高了生產(chǎn)效率，使公司不斷發(fā)展壯大。SunOpta Aseptic在對3到4家不同設(shè)備供應(yīng)商的設(shè)備進行評估之后發(fā)現(xiàn)由Brenton Engineering 提供的為客戶定制的機器人系統(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，大量堆垛時各包裝之間可形成緊密、安全、整齊的效果，與此同時耗費的人力卻是最少的?，F(xiàn)在，只需一個操作工人就可以監(jiān)督這個新堆垛工序。　　“新系統(tǒng)已省去高強度的人力勞動，” Empanger在PD雜志編輯拜訪工廠時說，“我們過去三班需要大約9個人來從事堆垛工作，因此我們還雇傭了一些零時工，但是進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)增長之后。我們意識到要跟上生產(chǎn)的步伐就必須將堆垛工序進行自動化?！薄　」S將Brenton設(shè)計的機器人堆垛站和Fanuc 的M-410iB160型工業(yè)托盤機器人進行一體化后配上了四臺使用水性膠水的Lock `n Pop 涂膠器。在堆垛工序的最后，用Orion 的FA-44型回轉(zhuǎn)伸縮裹包機對包裝箱進行裹包以進一步保證產(chǎn)品的安全性?！　】头靠偙O(jiān)Neil Hammer說：“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)出來的。這樣就簡化了和他們的工程師以及程序員的合作?！薄　」δ軓姶蟮亩讯庹尽　∮捎谠O(shè)計緊湊使堆垛設(shè)備很適合用在空間狹小的車間里，其系統(tǒng)使用的是一個多位、可真空拾取以及配有11個真空抓取位和62個吸盤杯的機械臂末端工具（EOAT）。這個四軸機器人的特點是采用模塊化結(jié)構(gòu)并擁有一個電力伺服驅(qū)動器以及Fanuc的System R-J3iB型可編程機器控制器。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，而且這樣一來操作者使用該系統(tǒng)時也更輕松?！〕送暾臋C器人界面功能外，提供幫助和診斷功能的直觀式教導(dǎo)盒、功能更加強大的機器人和過程數(shù)據(jù)，這些都讓SunOpta的操作人員能直接使用關(guān)鍵信息。對傳動帶的進給功能來講，這個界面還可以作為人機界面（HMI）來使用。機器人堆垛機可以堆出任何可行的堆垛方式，而且可以對堆垛的設(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/放置的模式進行處理。標(biāo)準的機器人內(nèi)存配置可在內(nèi)存中存儲50到100個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。　　我們工作的空間有限，但新系統(tǒng)的大小正好合適?！　∪绻麡?biāo)準、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機軟件會自動計算出很多的理想模式。機器人堆垛機的可用有效負載能力為160公斤（大約325磅），重復(fù)精度為0.5mm，因此可以同時在工作站的三個相對獨立的貨盤上拾取并放置運輸箱。Brenton公司的Jim Horton說，這是利用存儲在機器人內(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)盒對模式進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)計的新模式?！　renton提供的機器人工作站還包括由存在于機器人控制器中的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)線上下來的產(chǎn)品（第四條也可以根據(jù)需要來設(shè)置）。新的堆垛站在節(jié)省廠房空間的同時可為堆垛站和生產(chǎn)工序以及上游的包裝區(qū)域之間提供更多的通路。機器人系統(tǒng)封閉在一個安全的盒子里，放在SunOpta倉庫的地板上，由一個可以不間斷堆垛操作而進行補給的空托盤料倉以及一個在另一端保證系統(tǒng)按進度生產(chǎn)的裝滿箱子的料倉包圍著。料倉裝滿瓦楞底板，緊挨著裝有250個空托盤、每4小時就要由工人往里補充新托盤的托盤分配器，但這一動作對生產(chǎn)時間并沒有什么影響。
    生產(chǎn)中的作用明顯　　在生產(chǎn)過程中，豆奶產(chǎn)品都是由Tetra Pak)的Tetra Brik(r) 紙盒部門提供的產(chǎn)品來一個挨著一個地進行無菌包裝，接著會在灌裝車間的一套Tetra Pak封閉的成型/灌裝/封口系統(tǒng)上逐個灌裝。三臺TBA/8無菌灌裝機生產(chǎn)、過氧化殺菌、灌裝和真空密封Slimliter包裝而一臺A3/Flex無菌灌裝系統(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，豆奶都會由一條堆積傳送帶通過墻上的一個洞傳送到加蓋/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又幾乎沒有剩余豆奶留存?！　∪缓笤赥etra Pak的Tetra 70紙盒包裝設(shè)備上對豆奶的紙箱進行包裝，每分鐘的生產(chǎn)速度為25箱。SunOpta會根據(jù)客戶的要求在不同重量、外型的紙箱上進行裹包包裝。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 的打碼機在包裝的兩邊打上產(chǎn)品、品牌的詳細內(nèi)容和生產(chǎn)信息。紙箱還會用Zanasi的滾筒式打碼機標(biāo)注上一個彩色的圓點，以便在堆垛時對他們進行正確的分離—哪個先堆垛、哪個后堆垛，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彩色圓點和每個箱子上的條碼，以確認每個箱子的特定身份、來自于哪條生產(chǎn)線，指引箱子正確地進入通向堆垛裝置的儲料/進給傳送帶?！　‘?dāng)箱子進入堆垛區(qū)域時，它們下降到Ermanco 的滾筒傳送帶上，然后進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90度的彎后進入拾取區(qū)域。Empanger說， SunOpta Aseptic規(guī)定的是每個托盤150箱6包裝的Slimliters豆奶，每層30箱，一共5層，或者是每個托盤75箱12包裝的豆奶，15箱一層，堆垛成5層高或每個托盤56箱1/2加侖裝的紙盒，每層14個，摞成4層?！　≡诘竭_拾取工作站之前，一條進給傳送帶在機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個箱子），之后系統(tǒng)會將成排的箱子交叉推送到拾取位。當(dāng)處理8個裝的1/2加侖豆奶的紙箱時，三個箱子會被傳送到堆積區(qū)域，然后交叉進入拾取臺，之后又會有更多的三個箱子進來。最后的三個箱子會和前面的三個箱子重疊成6個的拾取單元。為形成最佳的層數(shù)這個步驟會重復(fù)出現(xiàn)。當(dāng)成排的箱子形成時，在拾取步驟開始之前，傳送帶會對它們進行排列。在所有的堆積傳送帶上都有撞擊旋轉(zhuǎn)器，根據(jù)堆垛的模式需要進行工作。同時，空的托盤和底板分配器也會被激活，以供應(yīng)出一個空的、木質(zhì)的、40x48英寸大的托盤（根據(jù)不同來源），同時一個瓦楞紙底板（Menasha提供）也會根據(jù)需要傳到托盤裝載的位置。　　當(dāng)空的托盤傳送帶系統(tǒng)將托盤傳輸?shù)綑C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，這兩個的組合就會朝空托盤傳輸線上的最后一個工位前進?？胀斜P傳送帶依次將托盤送進堆垛車間中三個機器人拾取位中的一個。當(dāng)箱子分別進入三個拾取裝置時，抓手就會將堆積起來的紙箱進行轉(zhuǎn)動并正確定位。這個工序會不停地重復(fù)直到托盤傳輸線上三個工作站都被裝滿為止。　　伴隨著機械裝置的嗡嗡聲，機器人的EOAT就開始了它的工作，先移動到第一個拾取工作站，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，機械臂就會回到原來的位置，既然一層紙箱已經(jīng)裝載完畢，EOAT的黏合劑噴嘴就會向紙箱的頂部噴射Lock `n Pop公司生產(chǎn)的黏合劑。然后機器人再堆下一層的紙箱，并繼續(xù)這么做。然后機器人移動到下一工作站，在這個工作站上也是在合適的托盤上堆完一層接著堆下一層。這個過程會不斷重復(fù)直到托盤被裝滿并準備進行裹包為止。接著，整個托盤就會被送出機器人系統(tǒng)，進入緊鄰伸縮裹包機的臺式輸送機上。這條穿梭式傳送帶將三個托盤傳送帶中的兩條合并到一起，進入伸縮裹包機的進料口。然后，機器人和伸縮裹包機相互發(fā)送一個“握手”信號將托盤按順序送入裹包機中，整個托盤會被透明的薄膜包裹。當(dāng)完全裹包完畢后，會被附上一個印有產(chǎn)品識別、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，用叉車將托盤運送到35,000平方英尺、可存放20排托盤的倉庫中。　　如果堆垛機因為任何理由工作速度減慢的話，也不會影響包裝生產(chǎn)線上的生產(chǎn)。Hammer說：“紙箱僅僅會在堆積傳送帶上停留一小會?！薄　mpanger指出現(xiàn)在三條裝箱線上的生產(chǎn)效率可達到100%。“我們在三年時間內(nèi)就會收回堆垛設(shè)備的投資?！彼鶳D說，“堆垛機留給我們的印象太深刻了。我們不久就會再購買一套這樣的系統(tǒng)。這是一套設(shè)計非常精妙的系統(tǒng)?！彼f如果產(chǎn)品的市場需求上升導(dǎo)致需要增加另一條包裝線的話，SunOpta Aseptic可能不久就會添置另外一個機器人堆垛站。Brenton公司在20個星期之內(nèi)就可以完成開發(fā)這一工作站的任務(wù)。Hammer說：“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。進行機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。