库卡案例 | 传送带上的勺子-新闻资讯-智谷机器人-打造工业机器人一站式服务平台

“给孩子们更好的！”马来西亚系统集成商 MODU System 以此为宗旨，选择采用 KUKA KR DELTA 机器人。这台卫生机械款高速机器人仿佛专为分配给它的任务而生：快速而卫生地分发婴儿食品的量勺。而 KR DELTA 的神通还不止于此。

卫生要求提高，可持续的解决方案

卫生是食品安全的一项基本组成要素——同时也是食品行业面临的一项挑战。其中重要事项主要有：对生产环境的卫生要求提高、区域和设备的清洁和消毒，以及保证工作人员经过培训且身体健康。马来西亚系统集成商 MODU System 希望运用自己掌握的机器人辅助自动化解决方案的核心知识，为食品行业提供支持。这家企业得到了 KUKA 的鼎力相助，因为 KUKA 的产品中正好有符合这些要求的理想机器人：KR DELTA。“我们希望客户能给予我们信任。”MODU System 公司区域经理 Rajinderjit Singh 说，“因此，我们大力投入资源开展技术研发，并与以 KUKA 为代表的合作伙伴开展密切合作，以求找到更加可持续的机器人技术解决方案。”

拾取和放置：自动放勺子

这项解决方案在吉隆坡以西的巴生找到了落脚点。两台 KR DELTA 机器人从一条流水线上抓取量勺，然后放在另一条流水线上敞开的运输袋中。而运输袋则由一个装有婴儿食品的食品袋组成。袋子旁有一块空地，放有一张印着条形码的标签。“当机器人通过摄像头识别出这片空地时，就知道必须在里面放一把勺子。”Singh 说。接着，另一台机器人将袋子和勺子推入一个盒子里。但如果袋子遮住了标签，则不会放下勺子，否则包装时会导致机器发生堵塞。这听起来挺简单，实际上却是依靠生产流水线上多个系统携手合作。

KR DELTA 将勺子放在装有婴儿食品的袋子旁。下一个流程步骤中这两部分将被包装起来

KR DELTA 在食品行业大显身手

“当然这个系统的核心是 KR DELTA 机器人，它拥有不锈钢壳体，因此可直接与食品接触。”KUKA 员工 Lim Jia Ming 介绍说。机器人不锈钢外壳按照德国 LFGB 和美国 FDA 食品标准设计。此外，它还通过了欧盟 CE 认证、美国 UL 认证和德国 TÜV 安全功能认证。机器人的防尘防水性能符合 IP 67 防护等级，因此可以在高压下和使用碱性或酸性清洁剂清洁——这一点从卫生角度来看，也同样适合食品行业。

适合生产食品：KR DELTA 拥有不锈钢外壳，因此可用于食品行业

每分钟处理多达 80 个勺子

不过，KR DELTA 不仅外观有说服力，而且速度相当快：循环时间短可达 0.5 秒，因此 KR DELTA 更适合完成拾取和放置任务。“两台机器人每分钟可处理约 80 个勺子。”Jia Ming 说，并且工作的精确度更高：由此避免人工操作可能出现的错误。因为，在实现自动化之前，婴儿食品制造商的这个流程步骤是由手工劳动完成的——这是一个潜在的危险源。采用卫生机械款机器人后，这就变成了一个完全卫生的操作步骤。此外，整个解决方案还更节省空间。两台机器人安装在流水线上方的天花板上，各自的安装区域直径仅为 350 mm。起初挑战之一是进行准确的校准。因为需要校准好了，两台 KR DELTA 才能在高速工作中精确抓取勺子。

拾取和放置作业的能手：两台 KR DELTA 每分钟能最多处理 80 个勺子

问题是位置正确与否

通过将高效的 2D 目标识别工具 KUKA.VisionTech 软件与 KUKA.PickControl 结合起来，KR DELTA 能够从正在运动的一条传送带上抓取物体，然后放在另一条传送带上。“一台具有图像处理功能的摄像头负责识别传送带上勺子的位置，另一台则识别另一条传送带上的袋子。然后系统计算经过的距离和传送带所处的准确位置。”KUKA 员工 Jia Ming 介绍说。在 KUKA.PickControl 的指挥下，还可以方便地协调、整合、控制多台 KR DELTA。此外，该软件还确保生产流程顺利进行且高效节能。

一台摄像头识别勺子的位置，KR DELTA 可借助 KUKA.PickControl 从正在运行的流水线上抓取勺子

离线编程，实时测试

“此外，KUKA.PickControl 还支持灵活样式。也就是说，客户能够预定义放置的样式，并方便地进行切换，只需要根据当前要求选择不同的场景即可。”Jia Ming 说。此外，MODU System 还使用了 KUKA.Sim，以调整并测试客户的预设值。由此创建的 3D 模拟可以稍后应用到实际的控制系统上。KUKA.Sim 是一款智能模拟软件，能够对 KUKA 机器人进行高效离线编程。食品制造商运用可达性检查和碰撞识别等功能，可预先确保所用的机器人程序和工作单元布局切实可行。

高度灵活，操作方便：MODU System 使用 KUKA.Sim，预先确保应用可行

机器人有点挑剔

另一项挑战是勺子及手柄的形状。它决定了 KR DELTA 要在哪里抓取勺子。“有一项解决方案是使用深色识别区域，以找出勺子的朝向。”MODU System 公司的 Rajinderjit Singh 说。最终发现，组配时只有少数几种朝向可行。当朝向不在规定的设置范围内时，机器人将忽略这把勺子，再抓取另一把。“优势在于：这样我们就能进一步优化机器人的循环时间。”Singh 介绍说。

就算两把勺子叠放在一起也没关系，过滤设置可将其轻松忽略

轻松过滤勺子

叠放在一起的勺子也逃不过图像处理系统的眼睛。因此这项应用重要的特点之一是过滤设置。这项功能的一个例子是半径过滤，它可以识别并忽略某个区域内叠放的勺子。Jia Ming 介绍：“不妨设想一下，一台机器人拾取了上面的勺子，但是下面的勺子朝向不对。有了这项过滤功能，另一台机器人就将忽略相应的勺子。”为了事先避免这种场景出现，方便机器人加工，在流水线前方设有一台提升机。它后面是一台振动装置，可以尽量将勺子相互分开。

一台振动装置帮助机器人处理勺子

MODU System 公司区域经理 Rajinderjit Singh： 这个系统操作相当简单，外表整洁美观，闪亮的不锈钢机器人设计令我们食品行业的客户赞不绝口。我对这项自动化改造的结果十分满意。 

无论蓝色、绿色还是橙色：勺子的颜色无关紧要

尽管量勺的形状一般都是雷同的，但颜色会有不同：客户的工厂里会用到蓝色、绿色或橙色的勺子。刚开始，不同的颜色构成了另一项挑战：“例如，客户使用蓝勺子时，视觉系统识别位置的光线就是红光。通过将不同照明颜色组合起来，我们成功缩短了图像的处理时间。”Singh 说。因此，他们最终选择了 RGB 照明。最后有一台检验摄像头监控整个流程。“客户更信任 KUKA 和 MODU System 联合开发的自动化装置。”Singh 介绍说，“我们自己被 KR DELTA 的不锈钢设计深深折服。我们相信，这款应用更适合严格注重卫生的食品行业。”