丹麥一家主要的酶生產(chǎn)廠家決定采用Feige公司的Robot Filler灌裝其產(chǎn)品。所謂的雙胞胎機(jī)器人，其實(shí)是兩臺(tái)91型的機(jī)器人灌裝機(jī)，二者構(gòu)成了設(shè)備的核心，通過輸送技術(shù)在龍門裝置上實(shí)現(xiàn)灌裝過程。

Feige公司研發(fā)了一系列靈活且功能強(qiáng)大的設(shè)備，稱之為Robot Filler。Robot Filler適合于灌裝規(guī)格在10~1500kg的罐、缸、桶以及IBC（Intermediate Bulk Container，中型散裝容器），這些容器可以單獨(dú)放在滾道上或者成批地放在托盤上運(yùn)輸。通過采用六軸機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)了液態(tài)和膏狀產(chǎn)品灌裝的靈活性。實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別灌裝口的位置，把機(jī)器人引導(dǎo)到工作位置。利用Robot Filler可以達(dá)到每小時(shí)灌裝60個(gè)200L桶的額定產(chǎn)量。此外，該系統(tǒng)還為以重力為計(jì)量方式的灌裝提供了新的可能性。

圖1 新型Robot Filler向桶和罐等容器自動(dòng)灌裝液態(tài)或膏狀產(chǎn)品
用于不同用途的結(jié)構(gòu)型號(hào)

Robot Filler目前包括四種結(jié)構(gòu)型號(hào)：

（1）門式結(jié)構(gòu)型：在這種結(jié)構(gòu)中，Robot Filler的工作位置位于輸送系統(tǒng)上面的一個(gè)龍門裝置上（圖3）。

（2）移動(dòng)進(jìn)給型：安裝在輸送系統(tǒng)旁邊。

（3）無輸送系統(tǒng)的獨(dú)立型：空桶必須由地面輸送機(jī)進(jìn)行運(yùn)輸。

（4）強(qiáng)力型：強(qiáng)力型使用兩臺(tái)采用共同控制裝置的工業(yè)機(jī)器人。這樣，工序（打開，灌裝，封口和固定）可以分開并同時(shí)進(jìn)行。Robot Filler具有傳統(tǒng)托盤灌裝機(jī)器人的靈活性，可以達(dá)到單桶灌裝設(shè)備的效率。

圖3 丹麥一家酶制造廠家的安裝設(shè)備的核心是兩臺(tái)Robot Filler，二者通過輸送技術(shù)在龍門裝置上控制全自動(dòng)化的灌裝過程
此外，Robot Filler還考慮到了工作位置上重要的安全方面的問題，可以提供舒適的操作。例如在灌裝企業(yè)，不同的產(chǎn)品通過各種不同的管道輸送到灌裝設(shè)備上，并在各個(gè)灌裝閥上結(jié)束灌裝過程（圖2和圖5），這樣就可以實(shí)現(xiàn)灌裝閥的自動(dòng)切換。

圖2 閥門柱上裝有不同的Robot Filler灌裝閥，用以自動(dòng)進(jìn)行產(chǎn)品改換

圖5 Robot Filler在非工作工位上的Robot Filler栓塞螺旋
除此之外，利用這種技術(shù)還可以對(duì)整個(gè)灌裝區(qū)進(jìn)行安全圍擋和抽真空。這樣操作人員與灌裝產(chǎn)品以及部分有爆炸性或毒性的氣體就毫無接觸。

Robot Filler也可用于低于標(biāo)高的灌裝。灌裝閥的長鼻彎管深入到容器底部并且始終保持潛入狀態(tài)，產(chǎn)品液位即向上升高。

標(biāo)高下灌裝防止氣體形成

標(biāo)高下灌裝可以盡量避免產(chǎn)生泡沫或生成爆炸性氣體。通過桶的重量的增加，可以對(duì)向上運(yùn)動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。Robot Filler可以將向上運(yùn)動(dòng)控制得極為和諧，因?yàn)檫@種工業(yè)機(jī)器人通過其伺服驅(qū)動(dòng)軸具有良好的運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)。

丹麥的這家酶制造廠家采用五種不同型號(hào)的桶灌裝其產(chǎn)品，包括桶（120L和216.5L）以及IBC（600L、800L和1000L）。空桶以多層（每垛可上下碼放4個(gè)IBC）存放的形式存儲(chǔ)在空桶倉庫的出桶區(qū)。庫房共有56個(gè)貨位，其容量可存放224只空托盤。

拆垛單元從托盤上取桶

在灌裝區(qū)前面設(shè)置了新型拆垛單元，拆垛單元可以把桶垛或托盤垛分開。灌裝區(qū)前面的進(jìn)料區(qū)和出料區(qū)配備材料進(jìn)出閘門，負(fù)責(zé)將灌裝區(qū)與庫存區(qū)進(jìn)行必要的隔離。

該設(shè)備的核心是一對(duì)雙胞胎機(jī)器人：兩臺(tái)91型Robot Filler，通過輸送技術(shù)在龍門裝置上控制全自動(dòng)的灌裝過程。客戶提供的灌裝區(qū)空間極小，根本無法安裝傳統(tǒng)的灌裝設(shè)備；而且酶和酶的蒸汽會(huì)對(duì)操作人員產(chǎn)生敏感影響，因而在整個(gè)灌裝過程中必須保證灌裝區(qū)與周圍的正常環(huán)境隔離，實(shí)施全自動(dòng)化。采用Robot Filler的決定性理由是可以全自動(dòng)更換產(chǎn)品，不需要操作人員對(duì)設(shè)備或灌裝區(qū)進(jìn)行干預(yù)，只需在操作觸摸屏上選擇一組新的數(shù)據(jù)即可。在此期間，灌裝閥可以進(jìn)行全自動(dòng)清洗——就地清洗（CIP）。

雙胞胎機(jī)器人可以同時(shí)對(duì)桶進(jìn)行處理，實(shí)施如下工作步驟：

（1）識(shí)別灌裝口的位置（圖6）。
（2）旋開桶蓋。
（3）對(duì)桶進(jìn)行標(biāo)高下的灌裝（重力控制）。
（4）擰緊桶蓋。
（5）用金屬密封蓋鎖緊（密封）桶。

圖6 裝有攝像系統(tǒng)的Robot Filler非常靈活，可以對(duì)托盤上的桶進(jìn)行灌裝、開桶和密封
根據(jù)要求，工作步驟也可以按照單桶實(shí)施，這樣每個(gè)桶就單獨(dú)實(shí)施以上這些工作步驟。

圖4 該系統(tǒng)用于灌裝罐的自動(dòng)堆垛
全部加工好的桶在灌裝和密封之后經(jīng)過材料閘門離開灌裝區(qū)。這里設(shè)有旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，以便自動(dòng)地為托盤貼上標(biāo)簽（圖4）。驗(yàn)收區(qū)共有17個(gè)貨位操作點(diǎn)，桶或托盤的進(jìn)出庫是通過安裝在叉車上的無線遙控系統(tǒng)完成的。(end)