傳送帶上的勺子

給孩子們更好的：馬來西亞系統集成商 MODU System 以此為宗旨，選擇采用 KUKA KR DELTA 機器人。這臺衛生機械款高速機器人仿佛專為分配給它的任務而生：快速而衛生地分發嬰兒食品的量勺。而 KR DELTA 的神通還不止于此。

衛生要求提高，可持續的解決方案

衛生是食品安全的一項基本組成要素——同時也是食品行業面臨的一項挑戰。其中重要事項主要有：對生產環境的衛生要求提高、區域和設備的清潔和消毒，以及保證工作人員經過培訓且身體健康。馬來西亞系統集成商 MODU System 希望運用自己掌握的機器人輔助自動化解決方案的核心知識，為食品行業提供支持。這家企業得到了 KUKA 的鼎力相助，因為 KUKA 的產品中正好有符合這些要求的理想機器人：KR DELTA。“我們希望客戶能給予我們信任。”MODU System 公司區域經理 Rajinderjit Singh 說，“因此，我們大力投入資源開展技術研發，并與以 KUKA 為代表的合作伙伴開展密切合作，以求找到更加可持續的機器人技術解決方案。”

拾取和放置：自動放勺子

這項解決方案在吉隆坡以西的巴生找到了落腳點。兩臺 KR DELTA 機器人從一條流水線上抓取量勺，然后放在另一條流水線上敞開的運輸袋中。而運輸袋則由一個裝有嬰兒食品的食品袋組成。袋子旁有一塊空地，放有一張印著條形碼的標簽。“當機器人通過攝像頭識別出這片空地時，就知道必須在里面放一把勺子。”Singh 說。接著，另一臺機器人將袋子和勺子推入一個盒子里。但如果袋子遮住了標簽，則不會放下勺子，否則包裝時會導致機器發生堵塞。這聽起來挺簡單，實際上卻是依靠生產流水線上多個系統攜手合作。

KR DELTA 將勺子放在裝有嬰兒食品的袋子旁。下一個流程步驟中這兩部分將被包裝起來

KR DELTA 在食品行業大顯身手

“當然這個系統的核心是 KR DELTA 機器人，它擁有不銹鋼殼體，因此可直接與食品接觸。”KUKA 員工 Lim Jia Ming 介紹說。機器人不銹鋼外殼按照德國 LFGB 和美國 FDA 食品標準設計。此外，它還通過了歐盟 CE 認證、認證和德國 TÜV 安全功能認證。機器人的防塵防水性能符合 IP 67 防護等級，因此可以在高壓下和使用堿性或酸性清潔劑清潔——這一點從衛生角度來看，也同樣適合食品行業。

每分鐘處理多達 80 個勺子

不過，KR DELTA 不僅外觀有說服力，而且速度相當快：循環時間短可達 0.5 秒，因此 KR DELTA 更適合完成拾取和放置任務。“兩臺機器人每分鐘可處理約 80 個勺子。”Jia Ming 說，并且工作的精確度更高：由此避免人工操作可能出現的錯誤。因為，在實現自動化之前，嬰兒食品制造商的這個流程步驟是由手工勞動完成的——這是一個潛在的危險源。采用衛生機械款機器人后，這就變成了一個完全衛生的操作步驟。此外，整個解決方案還更節省空間。兩臺機器人安裝在流水線上方的天花板上，各自的安裝區域直徑僅為 350 mm。起初挑戰之一是進行準確的校準。因為需要校準好了，兩臺 KR DELTA 才能在高速工作中精確抓取勺子。

問題是位置正確與否

通過將高效的 2D 目標識別工具 KUKA.VisionTech 軟件與 KUKA.PickControl 結合起來，KR DELTA 能夠從正在運動的一條傳送帶上抓取物體，然后放在另一條傳送帶上。“一臺具有圖像處理功能的攝像頭負責識別傳送帶上勺子的位置，另一臺則識別另一條傳送帶上的袋子。然后系統計算經過的距離和傳送帶所處的準確位置。”KUKA 員工 Jia Ming 介紹說。在 KUKA.PickControl 的指揮下，還可以方便地協調、整合、控制多臺 KR DELTA。此外，該軟件還確保生產流程順利進行且高效節能。

一臺攝像頭識別勺子的位置，KR DELTA 可借助 KUKA.PickControl 從正在運行的流水線上抓取勺子

離線編程，實時測試

“此外，KUKA.PickControl 還支持靈活樣式。也就是說，客戶能夠預定義放置的樣式，并方便地進行切換，只需要根據當前要求選擇不同的場景即可。”Jia Ming 說。此外，MODU System 還使用了 KUKA.Sim，以調整并測試客戶的預設值。由此創建的 3D 模擬可以稍后應用到實際的控制系統上。KUKA.Sim?是一款智能模擬軟件，能夠對 KUKA 機器人進行高效離線編程。食品制造商運用可達性檢查和碰撞識別等功能，可預先確保所用的機器人程序和工作單元布局切實可行。

高度靈活，操作方便：MODU System 使用 KUKA.Sim，預先確保應用可行

機器人有點挑剔

另一項挑戰是勺子及手柄的形狀。它決定了 KR DELTA 要在哪里抓取勺子。“有一項解決方案是使用深色識別區域，以找出勺子的朝向。”MODU System 公司的 Rajinderjit Singh 說。最終發現，組配時只有少數幾種朝向可行。當朝向不在規定的設置范圍內時，機器人將忽略這把勺子，再抓取另一把。“優勢在于：這樣我們就能進一步優化機器人的循環時間。”Singh 介紹說。

輕松過濾勺子

疊放在一起的勺子也逃不過圖像處理系統的眼睛。因此這項應用重要的特點之一是過濾設置。這項功能的一個例子是半徑過濾，它可以識別并忽略某個區域內疊放的勺子。Jia Ming 介紹：“不妨設想一下，一臺機器人拾取了上面的勺子，但是下面的勺子朝向不對。有了這項過濾功能，另一臺機器人就將忽略相應的勺子。”為了事先避免這種場景出現，方便機器人加工，在流水線前方設有一臺提升機。它后面是一臺振動裝置，可以盡量將勺子相互分開。

這個系統操作相當簡單，外表整潔美觀，閃亮的不銹鋼機器人設計令我們食品行業的客戶贊不絕口。我對這項自動化改造的結果十分滿意。

MODU System 公司區域經理 Rajinderjit Singh

無論藍色、綠色還是橙色：勺子的顏色無關緊要

盡管量勺的形狀一般都是雷同的，但顏色會有不同：客戶的工廠里會用到藍色、綠色或橙色的勺子。剛開始，不同的顏色構成了另一項挑戰：“例如，客戶使用藍勺子時，視覺系統識別位置的光線就是紅光。通過將不同照明顏色組合起來，我們成功縮短了圖像的處理時間。”Singh 說。因此，他們最終選擇了 RGB 照明。最后有一臺檢驗攝像頭監控整個流程。“客戶更信任 KUKA 和 MODU System 聯合開發的自動化裝置。”Singh 介紹說，“我們自己被 KR DELTA 的不銹鋼設計深深折服。我們相信，這款應用更適合嚴格注重衛生的食品行業。”