■ 文/曾慶龍

解放雙手，因我而變
——智能機器人在自動化包裝領域的應用技術

■ 文/曾慶龍

機器人應用在中國的市場分布

讓我們先來看一下制造業(yè)的發(fā)展過程，18世紀發(fā)起的第一次工業(yè)革命，以蒸汽機為標志開創(chuàng)了以機器代替手工工具的時代；第二次工業(yè)革命起于19世紀，主要標志是電力的廣泛應用（即電氣時代）；第三次工業(yè)革命發(fā)生于20世紀，以微電子技術的發(fā)展和普遍應用為標志，涉及信息技術、新能源技術、新材料技術、空間技術和海洋技術等諸多領域的一場信息控制技術革命；現在我們已進入到第四次工業(yè)革命，它是一個大數據、智能化的時代，其顯著的特點是生產制造自動化、流程管理數字化、企業(yè)信息網絡化、智能制造云端化。

因此，機器人的應用將更廣泛、更深入，在制造領域發(fā)揮著越來越重要的作用，過去的十年人均工資上漲15%，工業(yè)機器人的均價則每年下降4%，工業(yè)機器人投入成本的回籠時間越來越短，在2010年回籠時間為6年，預計到2015年回籠時間只需2.4年左右，人口紅利的消失以及就業(yè)觀的改變給自動化機器人產業(yè)發(fā)展奠定了基礎，截止到2013年世界各國工業(yè)機器人密度如圖1所示。

從中不難看出我國與世界水平的差距，同時也蘊涵了巨大的商機，2013年我國的機器人銷售達到了36860臺，占全球總量的22%，已超過日本成為世界第一，2014年估計可達45000臺，增長率約為22%。按機器人應用領域的分布來看，搬運與上下料占比58%，涂層與膠封占比17%，焊接和釬焊占比9%，裝配和拆卸占比9%，潔凈室占比3%，加工和其他各占3%，因此機器人在我國的應用中搬運與上下料是最大的一塊，而在搬運與上下料的應用中包裝行業(yè)的應用位列第三，占比達到12%，縱觀上述機器人應用市場的特點發(fā)現，機器人在中國的發(fā)展已勢不可擋，包裝行業(yè)機器人應用有著巨大的市場潛力。

機器人是制造業(yè)皇冠頂上的明珠，是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術于一體的自動化裝備，大力發(fā)展并推廣應用機器人是“四新”經濟的需要，也是應對人口紅利減弱、優(yōu)化人口產業(yè)結構的需要，上海市制定了加快發(fā)展和應用機器人促進產業(yè)轉型提質增效的實施意見，我們處于這一歷史發(fā)展當口，要以應用需求為導向，推進系統(tǒng)集成等全產業(yè)鏈協(xié)同的模式，使我們的整體實力進入世界一流陣營。

智能機器人在自動化包裝的應用

包裝所要關注的幾大要點是：功能性、防護性、流通性、成本、環(huán)保和吸引力，它的市場趨勢呈現了產能不斷地增加；大的零售商不斷地要求降低成本；熟練的、廉價的工人短缺；生產的批量在減少；國際品牌的競爭；更新鮮的食品需要更短的上市時間；更高的質量和衛(wèi)生標準；更多的自動化立體倉庫和物流中心正在興起。針對市場的特點我們所要提供的解決方案只能是低成本、更嚴格的衛(wèi)生要求、極度的柔性、更高的產能VS更高的安全性和更快的響應時間。

機器人在包裝領域的主要應用在于“快速拾取技術”、“裝箱技術”和“碼垛技術”。在這三個應用方面星派自動化科技有限公司都能提供多款不同的產品來滿足客戶的需要：

圖1

圖2 米包碼垛

圖3 周轉筐卸垛

圖4 電子產品箱碼垛

圖5 袋裝食品碼垛

如碼垛技術方面的“機器人碼垛包（袋）生產線”是針對包（袋）類物品而開發(fā)的產品，突破了流動性物料碼垛不整齊的技術瓶頸，具有高同步高穩(wěn)定性的特點，適用于糧食、食品、化工、建材等行業(yè)；紙箱包裝生產線是針對多規(guī)格紙箱碼垛而設計的，特點一“智能型自適應技術，即對于不同的紙箱規(guī)格，能夠自動識別且無需調整就能即刻抓取進行“四進四出”的碼垛；特點二采用空間五維定位的方式，無須對被抓紙箱施加過大的夾持力就能抓取物品，最大限度地減少了被抓物的受力變形；特點三多紙箱一次抓??；另外還有筐件碼垛和卸垛產品等包含了不同載體的碼垛技術。具體應用如圖2、圖3、圖4、圖5所示。

圖6 冷凍食品軟袋裝箱

圖8 巧克力拾取

圖7 隔板裝箱

圖9 粉絲團拾取

圖10 火腿拾取

裝箱技術方面的產品涵蓋了瓶、罐、桶、袋、盒、碗狀包裝和一些異形包裝產品等，對于不同的產品特點可采用不同的抓取技術，例如機械式、吸盤式、氣囊式、帶導向具防護功能型、安全型、夾緊型、抱箍型等等。具體應用如圖6、圖7所示。

快速拾取技術方面主要是體現在蜘蛛機器人在包裝行業(yè)的應用，我們都有成熟產品，例如碗狀方便粉絲的包裝，即自動完成粉絲團的裝碗、投放料包、餐叉、封蓋等相應的生產包裝過程。具體應用如圖8、圖9、圖10、圖11所示。

上海星派自動化科技有限公司正以超前的影響力和品牌領導力將我們的產品成功應用于糧油、食品、飲料、日化、電子、通訊、醫(yī)藥、照明、建材、五金、汽車配件等眾多行業(yè)中的自動化包裝。以國際化、智能化、個性化的量身定制服務，切實幫助每一位用戶實現了以“節(jié)能、增效、安全”為目的的自動化包裝技術水平的提升。國內外用戶數量和范圍在迅速、持續(xù)地增長和擴大；產品已應用于中糧米業(yè)、通用磨坊、金龍魚、上海印鈔廠、可口可樂、聯(lián)合利華、LG電子、雷允上、信誼藥業(yè)、匯源果汁、皇明太陽能等數十家知名企業(yè)和上百家中小企業(yè)，并獲得了用戶的廣泛好評，實現著“快樂、成長、收獲、責任”的價值觀。

我國正處于新的科技革命、產業(yè)變革和經濟轉型的交匯點，我們將抓住機會、迎接挑戰(zhàn)，不僅要掌握核心技術，并且要為客戶創(chuàng)造更高的價值，迎接工業(yè)4.0時代的到來，從“中國制造”到“中國制造”，最終到達“中國創(chuàng)造”的境界，以“解放雙手、因我而變”為使命，實現打造中國自動化包裝系統(tǒng)第一品牌的理想。

（ 本文由上海星派自動化科技有限公司標準化辦公室根據曾慶龍演講整理）

圖11 碗裝食品包裝

上海星派自動化科技有限公司簡 介

上海星派自動化科技有限公司是專業(yè)從事自動化包裝專機及流水線的研發(fā)、生產、銷售為一體的專業(yè)智能機器人包裝系統(tǒng)集成商和自動化包裝解決方案的提供商，公司隸屬于星派克集團。主要產品有：各類開箱機、裝箱機、封箱機、裹包機、碼垛機等，以及成套的包裝流水線系統(tǒng)集成。

公司已通過ISO9001：2008質量管理體系認證和歐盟CE認證；是“中國科技自動化聯(lián)盟”的成員；擁有自主知識產權：已授權專利22項，著作權1項，已受理專利8項，其中涉及機器人抓手的專利共12項；為中糧集團提供的“機器人碼垛包（袋）生產線”被認定為“高新技術成果轉化項目”和“創(chuàng)新基金”立項項目；是ABB機器人公司的戰(zhàn)略合作伙伴，2014年被ABB公司授予至誠合作獎。所涉足的行業(yè)有：糧油、食品、飲料、日化、電子、通訊、醫(yī)藥、照明、建材、五金、汽車配件等，用戶遍布二十幾個省、市、自治區(qū)，產品遠銷澳大利亞、俄羅斯、巴西、印尼、朝鮮等十幾個國家，主要客戶有：中糧米業(yè)、通用磨坊、金龍魚、可口可樂、聯(lián)合利華、LG電子、雷允上、信誼藥業(yè)、皇明太陽能等數十家知名企業(yè)和上百家中小企業(yè)。

公司使命：解放雙手，因我而變。公司理念：科技領先，包裝無限。公司方針：以質為根，以人為本。公司價值觀：快樂、成長、收獲、責任。公司愿景：打造中國自動化包裝系統(tǒng)第一品牌。