机器人技术为Medifast迈出了正确的一步

台达机器人增加了灵活的自动化，提高了装袋机和纸箱之间的转移

挑战:

改善Medifast包装机和装盒机之间的产品转移

KHS巴特尔和力士乐解决方案:

• 由力士乐IndraMotion MLC运动逻辑控制平台控制的三轴三角拾取机器人
• indr控件L65，带Sercos环
• IndraDrive Mi无机柜集成伺服电机/驱动器
• IndraDrive M数字智能伺服驱动器
• IndraDyn MSK伺服电机
• IndraWorks编程包

结果:

• 更好地集成袋装/纸箱
• 稳定，统一的袋堆改进纸箱
• 便于机器人定位、切换
• 减少布线，更小的机器占地面积，更高的ROI在地板空间
• 可衡量的吞吐量、OEE改善

的故事:

在自动化包装操作中，将产品从一台机器转移到另一台机器常常会造成整条生产线的瓶颈。可能会发生堵塞，产品可能需要人工检查，由于机器操作员花费时间解决问题，整体效率可能低于最佳水平。

Medifast, Inc.(奥因斯米尔斯，MD)，提供流行的临床验证减肥和健康生活产品和计划，最近寻求改善其包装和装盒机之间的转移系统。他们选择与KHS USA, Inc.合作。巴特尔包装集团(萨拉索塔，佛罗里达州)，饮料，食品和非食品行业灌装和包装设备的领先制造商，实施灵活的自动化解决方案:由博世力士乐公司(夏洛特，NC)先进的伺服平台控制的新型德尔塔机器人拣选系统。

袋装、支票称重和装盒
Medifast提供粉状，部分控制的代餐产品-汤，奶昔，软烘焙，煎饼等-用于减肥和体重管理目的。每个产品纸箱包含七个小袋，以配合特定的膳食，为一周的日子。

粉状混合物由现有的KHS巴特尔袋装机装入标准的5英寸和5.5英寸高的袋中。一旦装满，袋子被发送通过高速检查称重系统，然后转移到装盒机的进料。七个小袋平铺堆放在纸箱上的斗式输送机上，然后自动插入纸箱。

根据Medifast工程经理Ron Marburger的说法，这三个关键步骤——检查称重、从包装袋转移到纸箱、为纸箱堆叠成型——导致了间歇性的中断和低效率，成为一个长期存在的问题。

他说:“使用以前的机械传输系统，我们并不总是能在斗式输送机中获得可靠的均匀堆栈，这导致了纸箱堵塞。”“在之前的检查称重过程中，如果其中一个配对袋超出规格，两个袋都将被拒绝，必须手动检查。我们想要一种灵活的解决方案，更好地将产品从袋装到纸箱。”

台达机器人提供灵活的自动化
在研究了几种选择后，Medifast和KHS Bartelt确定，三轴delta拾取机器人将提供Medifast所寻求的从袋中转移产品的速度、灵活性和改进的位置。KHS巴特尔提供了一个输入系统与第三方机器人硬件从Codian (www.codianrobotics。由五轴装箱机控制，使用博世力士乐的IndraMotion MLC运动逻辑控制平台——类似于上游八轴装箱机上已经安装的控制器。

对于delta机器人，IndraMotion MLC平台提供了空间中多轴路径插值所需的所有运动和机器人控制功能。它具有一个完整的软件库，为机器人应用程序提供现成的运动学，并支持使用屏幕对话框快速设置配置。此外，机器制造商和最终用户可以选择使用力士乐的开放核心接口软件，以高级语言(如c++)编写机器人序列。

控制器硬件是力士乐indr控件L65，这是一个功能强大、可扩展的单元，具有超紧凑的设计和集成的标准接口，包括以太网TCP/IP和Sercos®。

KHS Bartelt电气工程经理Tom Tomac表示:“博世力士乐的控制器提供了delta机器人和装盒机所需的所有功能和处理能力。IndraMotion MLC包装机和装盒机控制器通过外部控制器到控制器Sercos接口联网，该接口完全集成了从包装到装盒的包装过程的控制。

Tomac表示:“外部Sercos环可以让我们在两个控制器之间共享定位。“通过控制器的逻辑，delta机器人可以在不使用视觉系统的情况下，实时确定地跟踪每个袋子的位置。装袋的吞吐量速度可以改变，机器人将不间断地对变化做出反应。”

将两个控制器联网，并让机器人和纸箱共享一个控制平台，也使得将机器人集成到Medifast现有系统中变得相对简单，成本效益更高。力士乐用户友好的IndraWorks编程包用于IndraMotion MLC平台的编程，该平台具有单一统一的逻辑、运动和运动学编程环境。

机器人由力士乐IndraDyn MSK电机和智能IndraDrive M伺服驱动器驱动。包装机和装盒机都使用力士乐的IndraDrive Mi无机柜集成伺服驱动电机解决方案，该解决方案将驱动电子设备和伺服电机合并为单个单元，有助于减少布线要求和控制柜的尺寸以及整机占地面积。使用IndraDrive Mi使KHS消除了独立的驱动器和控制柜，并使用更小的机器安装柜。拆除机柜和增加一个三角机器人导致他们配置袋装和纸箱内联。“这有助于简化两条生产线的物理占地面积，消除机器之间的偏移，并允许两个系统安装在一条直线上，节省宝贵的占地空间，”Marburger补充道。其结果是每平方英尺地板空间的投资回报率更高。

检查称重，泪滴袋和方堆栈
该机器人帮助改善了袋装和装盒生产线上的多个领域。为了提高效率，KHS巴特尔袋同时完成两个袋;然后，它们被排出，分离，并通过两个高速检查秤，然后进入单线。

机器人从秤上输入信息，只拣起并堆放好的袋子，而任何不合格的袋子都会被转移——这很明显
提高吞吐量。Marburger说:“这减少了操作人员处理虚假拒收的时间，显著提高了他们的效率，特别是在批次转换期间清理剩余产品的时候。”

在斗式输送机中创建稳定的袋堆也得到了显著改善。与典型的粉状产品一样，Medifast的成分在袋中形成“泪滴”形状——底部比顶部宽。在过去，袋子堆叠可能不均匀和稳定，因为机械系统将所有七个袋子堆叠在同一个方向，更宽的泪滴形状都在一边。

马伯格说:“有了delta机器人，它可以选择袋子的方向，并将每个袋子旋转180度。”“我们得到了更统一、更稳定的包装，可以把它们塞进纸箱里，堵塞的情况也更少了。”

他补充说，改变产品方向使Medifast能够评估减少纸盒尺寸的不同选择。这可以降低集装箱成本，并使托盘、卡车和仓库中的产品密度更高——在整个供应链中都有可能节省成本。

简化产品转换
人机界面与力士乐IndraMotion MLC平台相结合，控制不同产品加工时的切换;根据产品的不同，袋子“泪滴”可以更薄或更厚，这就改变了机器人堆放袋子的方式。

据马伯格介绍，力士乐控制器使调整机械臂的位置变得轻而易举。他说:“它显示了机器人的所有坐标，当你需要改变它们时，它非常容易。”“这个功能非常有用，我们可以很容易地培训我们的操作员来做到这一点。”

可衡量的OEE改善
Medifast使用整体设备效率(OEE)来跟踪其制造系统的性能。在之前的袋装-纸箱配置下，他们能够实现单班次的最大OEE为83%。“最近，delta机器人帮助我们达到了近97%的单班OEE，这完全打破了我们之前的记录，”Marburger说。

虽然这是Medifast第一次在他们的工厂安装delta机器人技术，但过去与KHS Bartelt合作的经验让他们有信心转向机器人转移将会成功。“我们信任KHS，与他们合作很容易，”马伯格说。“另外，我们是工程师，所以我们很兴奋能把机器人带进工厂。”

KHS巴特尔包装集团的销售总监马蒂·贝克特尔(Marty Bechtel)说:“在KHS，我们知道一种尺寸不适合所有人。“我们知道Medifast拥有充分利用这一特殊解决方案的环境，我们知道力士乐的控制和驱动器可以轻松地将其集成到他们的运营中。对他们来说，这是正确的一步。”

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形式bos3988/01.2015