灌裝液態和膏狀產品的雙胞胎機器人
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丹麥一家主要的酶生產廠家決定采用Feige公司的Robot Filler灌裝其產品。所謂的雙胞胎機器人，其實是兩臺91型的機器人灌裝機，二者構成了設備的核心，通過輸送技術在龍門裝置上實現灌裝過程。

Feige公司研發了一系列靈活且功能強大的設備，稱之為Robot Filler。Robot Filler適合于灌裝規格在10~1500kg的罐、缸、桶以及IBC（Intermediate Bulk Container，中型散裝容器），這些容器可以單獨放在滾道上或者成批地放在托盤上運輸。通過采用六軸機器人，實現了液態和膏狀產品灌裝的靈活性。實時圖像處理系統自動識別灌裝口的位置，把機器人引導到工作位置。利用Robot Filler可以達到每小時灌裝60個200L桶的額定產量。此外，該系統還為以重力為計量方式的灌裝提供了新的可能性。

圖1 新型Robot Filler向桶和罐等容器自動灌裝液態或膏狀產品
用于不同用途的結構型號

Robot Filler目前包括四種結構型號：

（1）門式結構型：在這種結構中，Robot Filler的工作位置位于輸送系統上面的一個龍門裝置上（圖3）。

（2）移動進給型：安裝在輸送系統旁邊。

（3）無輸送系統的獨立型：空桶必須由地面輸送機進行運輸。

（4）強力型：強力型使用兩臺采用共同控制裝置的工業機器人。這樣，工序（打開，灌裝，封口和固定）可以分開并同時進行。Robot Filler具有傳統托盤灌裝機器人的靈活性，可以達到單桶灌裝設備的效率。

圖3 丹麥一家酶制造廠家的安裝設備的核心是兩臺Robot Filler，二者通過輸送技術在龍門裝置上控制全自動化的灌裝過程
此外，Robot Filler還考慮到了工作位置上重要的安全方面的問題，可以提供舒適的操作。例如在灌裝企業，不同的產品通過各種不同的管道輸送到灌裝設備上，并在各個灌裝閥上結束灌裝過程（圖2和圖5），這樣就可以實現灌裝閥的自動切換。

圖2 閥門柱上裝有不同的Robot Filler灌裝閥，用以自動進行產品改換

圖5 Robot Filler在非工作工位上的Robot Filler栓塞螺旋
除此之外，利用這種技術還可以對整個灌裝區進行安全圍擋和抽真空。這樣操作人員與灌裝產品以及部分有爆炸性或毒性的氣體就毫無接觸。

Robot Filler也可用于低于標高的灌裝。灌裝閥的長鼻彎管深入到容器底部并且始終保持潛入狀態，產品液位即向上升高。

標高下灌裝防止氣體形成

標高下灌裝可以盡量避免產生泡沫或生成爆炸性氣體。通過桶的重量的增加，可以對向上運動進行調節。Robot Filler可以將向上運動控制得極為和諧，因為這種工業機器人通過其伺服驅動軸具有良好的運動動力學。

丹麥的這家酶制造廠家采用五種不同型號的桶灌裝其產品，包括桶（120L和216.5L）以及IBC（600L、800L和1000L）。空桶以多層（每垛可上下碼放4個IBC）存放的形式存儲在空桶倉庫的出桶區。庫房共有56個貨位，其容量可存放224只空托盤。

拆垛單元從托盤上取桶

在灌裝區前面設置了新型拆垛單元，拆垛單元可以把桶垛或托盤垛分開。灌裝區前面的進料區和出料區配備材料進出閘門，負責將灌裝區與庫存區進行必要的隔離。

該設備的核心是一對雙胞胎機器人：兩臺91型Robot Filler，通過輸送技術在龍門裝置上控制全自動的灌裝過程。客戶提供的灌裝區空間極小，根本無法安裝傳統的灌裝設備；而且酶和酶的蒸汽會對操作人員產生敏感影響，因而在整個灌裝過程中必須保證灌裝區與周圍的正常環境隔離，實施全自動化。采用Robot Filler的決定性理由是可以全自動更換產品，不需要操作人員對設備或灌裝區進行干預，只需在操作觸摸屏上選擇一組新的數據即可。在此期間，灌裝閥可以進行全自動清洗——就地清洗（CIP）。

雙胞胎機器人可以同時對桶進行處理，實施如下工作步驟：

（1）識別灌裝口的位置（圖6）。
（2）旋開桶蓋。
（3）對桶進行標高下的灌裝（重力控制）。
（4）擰緊桶蓋。
（5）用金屬密封蓋鎖緊（密封）桶。