荊明先生--北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所研究員級(jí)高工

李強(qiáng)先生--ABB機(jī)器人業(yè)務(wù)部制造工業(yè)部行業(yè)經(jīng)理

劉堯先生--上海發(fā)那科機(jī)器人有限公司機(jī)器人銷售部部長(zhǎng)

目前，機(jī)器人技術(shù)正有效地應(yīng)用到食品飲料中，主要用于包裝和堆垛，用來(lái)代替人類做一些簡(jiǎn)單、重復(fù)或危險(xiǎn)的工作。來(lái)自美國(guó)機(jī)器人工業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示：與2003 年相比，2004 年應(yīng)用于包裝和碼垛領(lǐng)域的機(jī)器人數(shù)量增加了50%，而整個(gè)機(jī)器人行業(yè)的增長(zhǎng)率只有20%。那么，在包裝或堆垛領(lǐng)域應(yīng)用機(jī)器人能為用戶帶來(lái)哪些優(yōu)勢(shì)？投資回報(bào)率如何？我們邀請(qǐng)了以下廠商代表就上述問(wèn)題闡述了各自的前沿觀點(diǎn)。

應(yīng)用熱點(diǎn)及創(chuàng)新方向

荊明先生：工業(yè)機(jī)器人動(dòng)作精確（針對(duì)物流處理而言），易于操作和控制，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，產(chǎn)品技術(shù)成熟，因而在物流包裝和碼垛上得到了廣泛應(yīng)用，尤其是在無(wú)人化車間或在潔凈度要求較高的環(huán)境下。傳統(tǒng)的包裝、碼垛設(shè)備一般都為電動(dòng)或單機(jī)自動(dòng)，主要是為了減輕人工的勞動(dòng)強(qiáng)度（也可采用助力機(jī)器人），而使用工業(yè)機(jī)器人能提高包裝、堆碼垛的效率；減輕人工勞動(dòng)強(qiáng)度；提高包裝、碼垛質(zhì)量，使包裝更規(guī)范。但使用工業(yè)機(jī)器人對(duì)包裝材料有一定要求，同時(shí)，高自動(dòng)化的系統(tǒng)及產(chǎn)品對(duì)維護(hù)人員的素質(zhì)要求也比較高。

一般來(lái)說(shuō)，食品行業(yè)大多是規(guī)?；a(chǎn)，使用機(jī)器人對(duì)生產(chǎn)批量大、工作人員相對(duì)較少的生產(chǎn)企業(yè)比較合適，回報(bào)率主要體現(xiàn)在提高包裝質(zhì)量、減少差錯(cuò)、提高效率等方面。如果系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，使用得當(dāng)，兩年左右便可收回前期投入，這對(duì)企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步、提高競(jìng)爭(zhēng)能力也是極為重要的。

機(jī)器人的使用形式趨于多樣化，例如在裝瓶、裝箱、裝袋等方面都有所應(yīng)用，根據(jù)不同的應(yīng)用要求采用不同形式的手爪（如板式、吸盤(pán)式、夾鉗式、鉤式和混合式等），使用的場(chǎng)合和范圍也不斷擴(kuò)大。

在機(jī)器人的應(yīng)用技術(shù)上，機(jī)器人系統(tǒng)與整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的集成技術(shù)、機(jī)器人檢測(cè)的觸覺(jué)識(shí)別技術(shù)、視覺(jué)識(shí)別技術(shù)、機(jī)器人的群組結(jié)合（以完成規(guī)模較大或復(fù)雜的物流任務(wù)）、移動(dòng)搬運(yùn)，移動(dòng)機(jī)器人的安全技術(shù)以及與其他自動(dòng)化設(shè)備的結(jié)合（如AGV和裝配機(jī)器人的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)零部件的遠(yuǎn)程搬運(yùn)和安裝）是搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)發(fā)展和創(chuàng)新的方向。

北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所雖然也生產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人，但目前主要是應(yīng)用機(jī)器人（一般采用國(guó)外產(chǎn)品）實(shí)現(xiàn)物流系統(tǒng)的自動(dòng)搬運(yùn)、包裝和裝卸貨等，公司優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在系統(tǒng)集成上，以多臺(tái)機(jī)器人與其他自動(dòng)化設(shè)備有機(jī)地結(jié)合，以完成裝配、搬運(yùn)等任務(wù)。自動(dòng)化物流系統(tǒng)的關(guān)鍵是其管理、監(jiān)控和控制系統(tǒng)，再配以實(shí)用高效的自動(dòng)化設(shè)備支撐，從而實(shí)現(xiàn)物流自動(dòng)化。

通常情況下，所采用的機(jī)器人都是通用產(chǎn)品，既可用于裝配、搬運(yùn)，又可用于焊接、噴漆，完全根據(jù)使用要求和手爪配置的不同而完成不同的工作。因此，機(jī)器人手爪的合理配置就顯得尤為重要，這是一個(gè)機(jī)器人單機(jī)使用時(shí)比較復(fù)雜的問(wèn)題。在物流應(yīng)用上，需提高機(jī)器人的工作效率，包含兩個(gè)方面：一是提高機(jī)器人本身的運(yùn)行速度，二是提高機(jī)器人單次抓取能力。簡(jiǎn)言之就是，一個(gè)是單一性能問(wèn)題，一個(gè)是綜合性能問(wèn)題。

目前，在推廣上的挑戰(zhàn)主要是機(jī)器人的智能化問(wèn)題、集成能力問(wèn)題和價(jià)格問(wèn)題，另外，機(jī)器人的安裝和占地也是不容忽視的問(wèn)題，由于自動(dòng)化系統(tǒng)通常是由多種、多臺(tái)設(shè)備構(gòu)成，在很多情況下會(huì)令系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員頗費(fèi)周折。

碼垛機(jī)器人的優(yōu)勢(shì) 

劉堯先生：作為行業(yè)內(nèi)的佼佼者，F(xiàn)ANUC能夠提供全系列的產(chǎn)品，包括小負(fù)重高速拾料機(jī)器人，中型負(fù)重裝箱機(jī)器人以及高速四軸碼垛機(jī)器人。和傳統(tǒng)包裝堆垛機(jī)比較，碼垛機(jī)器人主要有以下優(yōu)勢(shì)：碼垛機(jī)器人的能力比傳統(tǒng)堆垛機(jī)、人力高；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,故障率低，容易保養(yǎng)，維修；主要構(gòu)成零件少，配件少，維持費(fèi)用低。例如，采用大量常見(jiàn)的標(biāo)準(zhǔn)元件，采購(gòu)方便，互換性好。4軸或6軸伺服放大器采用統(tǒng)一型號(hào)，平常只須準(zhǔn)備1～2個(gè)，降低備件成本。電機(jī)種類少，通用性好；電源消耗低(7.5KVA)，耗電量低。省能源,省費(fèi)用，電源消耗量大約為機(jī)械式碼垛機(jī)的1/3；碼垛機(jī)器人可以設(shè)置在狹窄的空間,場(chǎng)地使用效率高，應(yīng)用靈活；示教方式多樣，靈活應(yīng)變現(xiàn)場(chǎng)的各種碼垛要求。如手動(dòng)示教，通過(guò)示教器生成碼垛位置數(shù)據(jù)，是最直接，最直觀的示教方式，即使是特殊的碼垛樣式也可簡(jiǎn)單示教；碼垛機(jī)器人的應(yīng)用非常靈活，一臺(tái)機(jī)器人可以同時(shí)處理最多6條生產(chǎn)線的不同產(chǎn)品。產(chǎn)品更新時(shí)，只須輸入新數(shù)據(jù)，重新計(jì)算后即可進(jìn)行運(yùn)行，無(wú)須硬件、設(shè)備上的改造與設(shè)置。

目前，碼垛機(jī)器人在技術(shù)上呈現(xiàn)出以下新的亮點(diǎn)：碼垛的范圍更廣，從傳統(tǒng)的食品，飲料，化工行業(yè)拓展到非傳統(tǒng)新聞?dòng)∷?，石油，玻璃等?duì)物料有特殊要求的行業(yè)；速度更快，目前各公司正在研發(fā)超過(guò)2000次/h的高速碼垛機(jī)器人；操控更加簡(jiǎn)便，對(duì)機(jī)器人的控制可在屏幕上用觸碰方式操作即可，操作將會(huì)非常簡(jiǎn)單；更多的碼垛記憶能力，根據(jù)碼垛物料擺放方式的不同，一臺(tái)機(jī)器人可儲(chǔ)存上百種碼垛方式，可根據(jù)客戶要求隨時(shí)切換；更集中的管理，通過(guò)中央控制系統(tǒng)，一臺(tái)計(jì)算機(jī)就可控制幾臺(tái)，甚至十幾臺(tái)機(jī)器人同時(shí)運(yùn)作；更聰明的碼垛機(jī)器人，通過(guò)在機(jī)器人身上加裝各類先進(jìn)的識(shí)別或甄別系統(tǒng)，可由機(jī)器人來(lái)完成對(duì)不同物料的分類、排列，從而使普通機(jī)器人向智能碼垛機(jī)器人轉(zhuǎn)變。

視覺(jué)系統(tǒng)至關(guān)重要

李強(qiáng)先生：現(xiàn)在的發(fā)展趨勢(shì)是，生產(chǎn)和制造過(guò)程越來(lái)越多地應(yīng)用自動(dòng)化，相應(yīng)地對(duì)于包裝的靈活性和速度方面也提出了更高的要求。和傳統(tǒng)的包裝機(jī)、堆垛機(jī)等設(shè)備相比，機(jī)器人更加靈活，包裝過(guò)程因?yàn)闄C(jī)器人的出現(xiàn)而變得更加簡(jiǎn)捷。在一些領(lǐng)域，機(jī)器人更適合市場(chǎng)的要求，尤其是在新型藥片、食品包裝，以及不斷更新的包裝設(shè)計(jì)方面。對(duì)于小批量的包裝，機(jī)器人顯得更加得心應(yīng)手，運(yùn)用自如，可以有效地縮短更換時(shí)間，易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化；在增加新產(chǎn)品時(shí)，調(diào)節(jié)所需的工作量極少。生產(chǎn)效率的極大提高也是應(yīng)用機(jī)器人的一大收益，不僅如此，易于清潔、易于操作、實(shí)用可靠、易于自動(dòng)更換以及易于電子批量記錄等都是機(jī)器人所具備的優(yōu)勢(shì)。如今，對(duì)于人性化的呼聲越來(lái)越高，使用機(jī)器人可以減輕操作人員的工作強(qiáng)度，避免人身受到傷害，進(jìn)一步解放勞動(dòng)力；此外，機(jī)器人的體積往往都十分小巧，可以減少在工廠內(nèi)的占地面積，從而節(jié)省更多的可利用空間。

在機(jī)器人的工業(yè)應(yīng)用中，裝配機(jī)器人對(duì)視覺(jué)系統(tǒng)有著更高的要求。通過(guò)視覺(jué)系統(tǒng)，可以使機(jī)器人更加智能化。視覺(jué)系統(tǒng)為機(jī)器人包裝應(yīng)用領(lǐng)域提供了一個(gè)最佳傳感解決方案，并支持柔性配置方案和快速的零件交換。在包裝應(yīng)用領(lǐng)域，視覺(jué)系統(tǒng)使機(jī)器人可同時(shí)進(jìn)行包裝定位和檢驗(yàn)，通過(guò)視覺(jué)檢驗(yàn)提高了產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)支持可跟蹤性能，因此視覺(jué)系統(tǒng)可通過(guò)信息反饋來(lái)提高設(shè)備的耐用穩(wěn)定性。

企業(yè)在應(yīng)用了具有視覺(jué)技術(shù)的機(jī)器人后，具有良好的生產(chǎn)效果；產(chǎn)品壽命周期縮短；人工成本降低；行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力大大增強(qiáng)；設(shè)備的可靠性/正常運(yùn)行時(shí)間大大提高；機(jī)器人占用面積較小、靈活性好，新的和經(jīng)過(guò)改進(jìn)的產(chǎn)品能夠快速使用；適于批量生產(chǎn)，所需的工程設(shè)計(jì)和試驗(yàn)時(shí)間較短，同時(shí)提高了質(zhì)量和衛(wèi)生水平。