位于俄亥俄州克利夫蘭市的Forbes Chocolate是一家具有悠久歷史的，生產(chǎn)食品行業(yè)用的混合可可粉與調(diào)味品的獨(dú)資公司。公司于1901年成立，作為Geringer家族產(chǎn)業(yè)的一部分已有58年的歷史。其生產(chǎn)的混合可可粉與調(diào)味品被廣泛使用在牛奶、冰激凌、軟冰激凌、鮮果酸奶糕與烘烤產(chǎn)品中。
為了保持公司的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，F(xiàn)orbes已經(jīng)采用了很多種方法來面對(duì)所服務(wù)的這個(gè)不斷變化的行業(yè)。作為提高現(xiàn)階段競(jìng)爭(zhēng)力的一部分，F(xiàn)orbes最近新引進(jìn)了一套FANUC Robotics的袋碼垛系統(tǒng)。
　　袋碼垛系統(tǒng)面臨的需求與挑戰(zhàn)。Forbes工廠的現(xiàn)有情況限制了袋碼垛系統(tǒng)所需的空間，因?yàn)闄C(jī)器人袋碼垛系統(tǒng)需要安裝在現(xiàn)有機(jī)器限制好的區(qū)域中，而且需要與過道相臨近。同時(shí)，作為常規(guī)操作的一部分，F(xiàn)orbes的操作員也必需能夠方便地操作機(jī)器人系統(tǒng)周圍的其他處理設(shè)備。在Forbes工廠，袋碼垛系統(tǒng)需要具有處理四種不同尺寸與型號(hào)袋子的能力，而且系統(tǒng)必須適應(yīng)每個(gè)袋子充填尺寸與牢固度的變化。機(jī)器人程序必須具備輕松調(diào)節(jié)碼垛位置的靈活性，這樣才能適應(yīng)不同袋子的變化。
　　另外，碼垛系統(tǒng)還需具備對(duì)兩個(gè)不同尺寸和不同的單元貨載高度托盤上的產(chǎn)品進(jìn)行碼垛的能力。托盤的類型與貨載的高度根據(jù)Forbes Chocolate客戶的需求預(yù)先指定。

袋碼垛系統(tǒng)解決方案的組成。

　　FANUC Robotics為Forbes工廠提供的袋碼垛系統(tǒng)硬件包括：FANUC Robotics的M-410iB機(jī)器人、袋操作臂、進(jìn)料儲(chǔ)積輸送機(jī)、托盤儲(chǔ)積輸送機(jī)和一個(gè)按鈕接觸面板。
　　M-410iB機(jī)器人是一個(gè)應(yīng)用了特殊設(shè)計(jì)的高速、四軸碼垛機(jī)器人。Forbes為其應(yīng)用選擇了具有160公斤有效載荷的型號(hào)。
　　袋碼垛系統(tǒng)所需的主要控制是通過FANUC Robotics的iPendant完成的。iPendant具有多窗口彩色顯示效果，可以進(jìn)行系統(tǒng)碼垛參數(shù)的輸入與調(diào)整，完成快速的系統(tǒng)診斷并提供相應(yīng)的幫助信息。除了iPendant之外，系統(tǒng)中還包括一個(gè)有限功能的按鈕接觸面板。當(dāng)托盤就位，外圍設(shè)備為自動(dòng)化操作做好準(zhǔn)備后，操作員就可以使用此按鈕接觸面板發(fā)信號(hào)給機(jī)器人。
　　袋操作臂是一個(gè)機(jī)械夾鉗式工具，可以提供三種夾鉗動(dòng)作。其中兩種動(dòng)作完成操作臂夾取時(shí)的袋拉直/夾緊，另外一種動(dòng)作保證高速機(jī)器人在袋子轉(zhuǎn)移過程中袋子不會(huì)發(fā)生移動(dòng)。
　　進(jìn)料儲(chǔ)積輸送機(jī)接收從Forbes標(biāo)簽傳送機(jī)過來的袋子，然后將其定位好以進(jìn)行后續(xù)的機(jī)器人夾取工作。滾動(dòng)間距與兩側(cè)圍欄的設(shè)計(jì)保證了袋子平穩(wěn)的傳送，使得操作臂可以輕松的夾取袋子。
　　多區(qū)域托盤儲(chǔ)積輸送機(jī)可以使空托盤分段運(yùn)輸，在機(jī)器人碼垛位置處出現(xiàn)一個(gè)托盤之后再進(jìn)行一個(gè)完整托盤的移除。

袋碼垛系統(tǒng)的工作流程。

　　在明確了客戶定單的基礎(chǔ)上，F(xiàn)orbes的操作員使用FANUC Robotics的iPendant與Pallet Tool軟件選擇合適的碼垛托盤式樣、袋子尺寸/類型與碼垛層數(shù)。
　　操作員在托盤儲(chǔ)積輸送機(jī)的裝貨端放置合適的空托盤，然后將一個(gè)波紋底粘貼到托盤上。一旦托盤準(zhǔn)備好之后，操作員按動(dòng)接觸面板上的按鈕，這樣表示托盤已經(jīng)做好了輸送到機(jī)器人加工區(qū)域的準(zhǔn)備。由R-J3iB控制器提供動(dòng)力的M-410i 機(jī)器人會(huì)給傳送機(jī)發(fā)信號(hào)，將托盤傳送到機(jī)器人可以夾取的碼垛位置，這樣確保了碼垛過程中始終如一的定位。     在經(jīng)過貼標(biāo)操作后，充填好的袋子進(jìn)入機(jī)器人加工區(qū)域中。當(dāng)袋子在進(jìn)料運(yùn)輸機(jī)的適當(dāng)位置時(shí)，機(jī)器人會(huì)提取一個(gè)袋子然后放置在托盤上。機(jī)器人由操作員通過iPendant輸入控制，直到裝載完成之前機(jī)器人都會(huì)不停的進(jìn)行碼垛操作。當(dāng)裝載完成時(shí)，機(jī)器人的控制器開始將托盤轉(zhuǎn)移出機(jī)器人加工區(qū)域，然后一個(gè)叉式升降機(jī)將托盤移除。托盤傳送機(jī)上的多區(qū)域使得機(jī)器人系統(tǒng)在轉(zhuǎn)移一個(gè)準(zhǔn)備好的托盤時(shí)可以繼續(xù)進(jìn)行碼垛，之后完成的托盤被轉(zhuǎn)移出工作區(qū)域。R-J3iB控制器與PalletTool軟件一起監(jiān)控著各種光感應(yīng)，控制著上游工序中的袋傳送并保證袋子被準(zhǔn)確傳送到機(jī)器人的工作區(qū)域。

袋碼垛系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

　　采用機(jī)器人袋碼垛系統(tǒng)的主要目的是讓雇員從繁重的體力勞動(dòng)中解脫出來，同時(shí)提高生產(chǎn)效率。Forbes的操作員原來需要手動(dòng)碼垛產(chǎn)品，現(xiàn)在有了機(jī)器人袋碼垛系統(tǒng)，他們就可以進(jìn)行更有價(jià)值的操作了。的操作員具有對(duì)機(jī)器人袋碼垛系統(tǒng)完整的操作權(quán)限，在很短的時(shí)間內(nèi)，充填生產(chǎn)線的整體效率就得到了改善。在許多方面，日產(chǎn)量早已經(jīng)超過了原來手工生產(chǎn)。
　　另外，比起手工碼垛來說，強(qiáng)有力的機(jī)器人系統(tǒng)可以將產(chǎn)品堆疊的更高，這樣幫助Forbes增加了倉庫的存儲(chǔ)能力，減少了托盤處理和叉車轉(zhuǎn)移。
　　Forbes的副經(jīng)理Keith Geringer表示，“機(jī)器人系統(tǒng)幫助我們改善了生產(chǎn)效率，使我們可以更好地滿足客戶的需要，從而促成了一個(gè)雙贏的局面。