机器人码垛让药品包装更安全

今天是24节气中的大暑，炎炎夏日，食品药品的安全卫生变得尤为重要。机器人主导的无人化工厂不仅能提高生产效率还能最大程度地保证产品的安全、可靠。

Nephron制药公司是全球领先的通用呼吸药物制造商，总部位于佛罗里达州，该公司的主导产品是一种用于缓解支气管痉挛的药物，该产品对光和温度敏感，必须密封在铝箔袋中。Nephron公司的产品主要采用吹塑/灌装/封口（BFS）技术。灌装且密封好的瓶子随后会装进铝箔袋，然后再装进纸盒。接着，每12个纸盒为一组装进一个运输纸箱，并最终到达分销商手中。

为了满足日益增长的市场需求，Nephron开始规划建立一个新工厂，目标是实现整个生产过程的自动化。这包括采用AGV来向生产线输送药物和包装材料、自动化码垛、自动化保护边板放置和拉伸裹包系统，以实现完全的自动化生产。

“这是为了尽可能减少人工干预”Nephron研发工程师帕特里克•史密斯说：“自动化减少了人工干预，让生产变得更高效和持续。”

然而这个后段自动化系统需要先解决几大问题。首先，Nephron要求包装纸箱在码垛的时候，其顶部要朝下以确保在运输的过程中，纸箱内的瓶子是直立的。其次，托盘的顶部也要裹包和密封，以防止湿气渗入影响产品质量。

为此，Nephron采用了FANUC M-410iB机器人来完成码垛部分作业。为了给纸箱重新定向，M-410iB会使用特制的手抓先将纸箱翻转过来，让它们顶朝下，然后再码放到货盘上。这样一来，在后面所有的工序中，纸箱都是顶朝下的。

M-410iB系列机器人是FANUC开发的大型物流智能机器人，共有四轴、五轴版本的三种机型。项目中采用了型号为M-410iB/140H的五轴版本：

• 手腕负载能力 140 kg，可达半径 2850 mm
• J1轴有360度旋转空间，可多方位操作
• 搬运能力 1900 循环/小时
• 五轴结构，适用于高速码垛及搬运应用

货盘在建好后，会被输送到自动拉伸包装机。下一步骤是给货盘添加保护性角板。所有的货盘都需要有保护型角板，以确保产品和包装在运输的过程中不会受到损坏。

另一台 FANUC LR Mate 200iD机器人用来负责保护性角板的放置。由于生产线的速度不是很快，所以机器人每次只放置一块角板，而不是两个角板。较慢的速度有助于帮助保持货盘的稳定性。

LR Mate系列机器人是一款大小和人的手臂相近的迷你机器人，适用于狭小空间的作业场合， 并具有同级别中最轻结构部件，其系列下的11款机型可满足不同的应用需求：

• 腕部最大负载7 kg，可以轻松应对较大工件的搬运
• 采用高刚性手臂和先进的伺服系统，实现高速而平滑的动作性能
• 工具电缆和气管全部集成在机器人手臂内部
• 可以地装、倒吊和倾斜安装

角板放置好后，自动拉伸包装系统就可以以15 转/分的速度对货盘进行裹包，对货盘进行固定。当裹包完成后，货盘会被输送到相邻的顶板安装区域，在这里货盘会被加上一个聚丙烯顶板。之后，货盘还需折返回拉伸裹包机进行最终裹包，对顶板进行固定，并打上生产标识。

Nephron新工厂的码垛系统在完工并接受故障排除和原地测试后，整个系统已在2015年被集成到了Nephron的制造信息系统中。“整个系统和计划中的一样”，史密斯说，“由机器人主导的码垛系统能让药品包装变得更安全和智能。”