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荆明先生--北京机械工业自动化研究所研究员级高工
李强先生--ABB机器人业务部制造工业部行业经理
刘尧先生--上海发那科机器人有限公司机器人销售部部长
目前，机器人技术正有效地应用到食品饮料中，主要用于包装和堆垛，用来代替人类做一些简单、重复或危险的工作。来自美国机器人工业协会的统计数据显示：与2003 年相比，2004 年应用于包装和码垛领域的机器人数量增加了50%，而整个机器人行业的增长率只有20%。那么，在包装或堆垛领域应用机器人能为用户带来哪些优势？投资回报率如何？我们邀请了以下厂商代表就上述问题阐述了各自的前沿观点。
应用热点及创新方向
荆明先生：工业机器人动作精确（针对物流处理而言），易于操作和控制，易于实现自动化，产品技术成熟，因而在物流包装和码垛上得到了广泛应用，尤其是在无人化车间或在洁净度要求较高的环境下。传统的包装、码垛设备一般都为电动或单机自动，主要是为了减轻人工的劳动强度（也可采用助力机器人），而使用工业机器人能提高包装、堆码垛的效率；减轻人工劳动强度；提高包装、码垛质量，使包装更规范。但使用工业机器人对包装材料有一定要求，同时，高自动化的系统及产品对维护人员的素质要求也比较高。
一般来说，食品行业大多是规模化生产，使用机器人对生产批量大、工作人员相对较少的生产企业比较合适，回报率主要体现在提高包装质量、减少差错、提高效率等方面。如果系统设计合理，使用得当，两年左右便可收回前期投入，这对企业的技术进步、提高竞争能力也是极为重要的。
机器人的使用形式趋于多样化，例如在装瓶、装箱、装袋等方面都有所应用，根据不同的应用要求采用不同形式的手爪（如板式、吸盘式、夹钳式、钩式和混合式等），使用的场合和范围也不断扩大。
在机器人的应用技术上，机器人系统与整个自动化系统的集成技术、机器人检测的触觉识别技术、视觉识别技术、机器人的群组结合（以完成规模较大或复杂的物流任务）、移动搬运，移动机器人的安全技术以及与其他自动化设备的结合（如AGV和装配机器人的结合，实现零部件的远程搬运和安装）是搬运机器人应用技术发展和创新的方向。
北京机械工业自动化研究所虽然也生产工业机器人，但目前主要是应用机器人（一般采用国外产品）实现物流系统的自动搬运、包装和装卸货等，公司优势主要体现在系统集成上，以多台机器人与其他自动化设备有机地结合，以完成装配、搬运等任务。自动化物流系统的关键是其管理、监控和控制系统，再配以实用高效的自动化设备支撑，从而实现物流自动化。
通常情况下，所采用的机器人都是通用产品，既可用于装配、搬运，又可用于焊接、喷漆，完全根据使用要求和手爪配置的不同而完成不同的工作。因此，机器人手爪的合理配置就显得尤为重要，这是一个机器人单机使用时比较复杂的问题。在物流应用上，需提高机器人的工作效率，包含两个方面：一是提高机器人本身的运行速度，二是提高机器人单次抓取能力。简言之就是，一个是单一性能问题，一个是综合性能问题。
目前，在推广上的挑战主要是机器人的智能化问题、集成能力问题和价格问题，另外，机器人的安装和占地也是不容忽视的问题，由于自动化系统通常是由多种、多台设备构成，在很多情况下会令系统设计人员颇费周折。
码垛机器人的优势
刘尧先生：作为行业内的佼佼者，FANUC能够提供全系列的产品，包括小负重高速拾料机器人，中型负重装箱机器人以及高速四轴码垛机器人。和传统包装堆垛机比较，码垛机器人主要有以下优势：码垛机器人的能力比传统堆垛机、人力高；结构简单,故障率低，容易保养，维修；主要构成零件少，配件少，维持费用低。例如，采用大量常见的标准元件，采购方便，互换性好。4轴或6轴伺服放大器采用统一型号，平常只须准备1～2个，降低备件成本。电机种类少，通用性好；电源消耗低(7.5KVA)，耗电量低。省能源,省费用，电源消耗量大约为机械式码垛机的1/3；码垛机器人可以设置在狭窄的空间,场地使用效率高，应用灵活；示教方式多样，灵活应变现场的各种码垛要求。如手动示教，通过示教器生成码垛位置数据，是最直接，最直观的示教方式，即使是特殊的码垛样式也可简单示教；码垛机器人的应用非常灵活，一台机器人可以同时处理最多6条生产线的不同产品。产品更新时，只须输入新数据，重新计算后即可进行运行，无须硬件、设备上的改造与设置。
目前，码垛机器人在技术上呈现出以下新的亮点：码垛的范围更广，从传统的食品，饮料，化工行业拓展到非传统新闻印刷，石油，玻璃等对物料有特殊要求的行业；速度更快，目前各公司正在研发超过2000次/h的高速码垛机器人；操控更加简便，对机器人的控制可在屏幕上用触碰方式操作即可，操作将会非常简单；更多的码垛记忆能力，根据码垛物料摆放方式的不同，一台机器人可储存上百种码垛方式，可根据客户要求随时切换；更集中的管理，通过中央控制系统，一台计算机就可控制几台，甚至十几台机器人同时运作；更聪明的码垛机器人，通过在机器人身上加装各类先进的识别或甄别系统，可由机器人来完成对不同物料的分类、排列，从而使普通机器人向智能码垛机器人转变。
视觉系统至关重要
李强先生：现在的发展趋势是，生产和制造过程越来越多地应用自动化，相应地对于包装的灵活性和速度方面也提出了更高的要求。和传统的包装机、堆垛机等设备相比，机器人更加灵活，包装过程因为机器人的出现而变得更加简捷。在一些领域，机器人更适合市场的要求，尤其是在新型药片、食品包装，以及不断更新的包装设计方面。对于小批量的包装，机器人显得更加得心应手，运用自如，可以有效地缩短更换时间，易于实现全自动化；在增加新产品时，调节所需的工作量极少。生产效率的极大提高也是应用机器人的一大收益，不仅如此，易于清洁、易于操作、实用可靠、易于自动更换以及易于电子批量记录等都是机器人所具备的优势。如今，对于人性化的呼声越来越高，使用机器人可以减轻操作人员的工作强度，避免人身受到伤害，进一步解放劳动力；此外，机器人的体积往往都十分小巧，可以减少在工厂内的占地面积，从而节省更多的可利用空间。
在机器人的工业应用中，装配机器人对视觉系统有着更高的要求。通过视觉系统，可以使机器人更加智能化。视觉系统为机器人包装应用领域提供了一个最佳传感解决方案，并支持柔性配置方案和快速的零件交换。在包装应用领域，视觉系统使机器人可同时进行包装定位和检验，通过视觉检验提高了产品质量，同时支持可跟踪性能，因此视觉系统可通过信息反馈来提高设备的耐用稳定性。
企业在应用了具有视觉技术的机器人后，具有良好的生产效果；产品寿命周期缩短；人工成本降低；行业竞争能力大大增强；设备的可靠性/正常运行时间大大提高；机器人占用面积较小、灵活性好，新的和经过改进的产品能够快速使用；适于批量生产，所需的工程设计和试验时间较短，同时提高了质量和卫生水平。
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