解放双手，因我而变——智能机器人在自动化包装领域的应用技术

■ 文/曾庆龙

解放双手，因我而变
——智能机器人在自动化包装领域的应用技术

■ 文/曾庆龙

机器人应用在中国的市场分布

让我们先来看一下制造业的发展过程，18世纪发起的第一次工业革命，以蒸汽机为标志开创了以机器代替手工工具的时代；第二次工业革命起于19世纪，主要标志是电力的广泛应用（即电气时代）；第三次工业革命发生于20世纪，以微电子技术的发展和普遍应用为标志，涉及信息技术、新能源技术、新材料技术、空间技术和海洋技术等诸多领域的一场信息控制技术革命；现在我们已进入到第四次工业革命，它是一个大数据、智能化的时代，其显著的特点是生产制造自动化、流程管理数字化、企业信息网络化、智能制造云端化。

因此，机器人的应用将更广泛、更深入，在制造领域发挥着越来越重要的作用，过去的十年人均工资上涨15%，工业机器人的均价则每年下降4%，工业机器人投入成本的回笼时间越来越短，在2010年回笼时间为6年，预计到2015年回笼时间只需2.4年左右，人口红利的消失以及就业观的改变给自动化机器人产业发展奠定了基础，截止到2013年世界各国工业机器人密度如图1所示。

从中不难看出我国与世界水平的差距，同时也蕴涵了巨大的商机，2013年我国的机器人销售达到了36860台，占全球总量的22%，已超过日本成为世界第一，2014年估计可达45000台，增长率约为22%。按机器人应用领域的分布来看，搬运与上下料占比58%，涂层与胶封占比17%，焊接和钎焊占比9%，装配和拆卸占比9%，洁净室占比3%，加工和其他各占3%，因此机器人在我国的应用中搬运与上下料是最大的一块，而在搬运与上下料的应用中包装行业的应用位列第三，占比达到12%，纵观上述机器人应用市场的特点发现，机器人在中国的发展已势不可挡，包装行业机器人应用有着巨大的市场潜力。

机器人是制造业皇冠顶上的明珠，是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的自动化装备，大力发展并推广应用机器人是“四新”经济的需要，也是应对人口红利减弱、优化人口产业结构的需要，上海市制定了加快发展和应用机器人促进产业转型提质增效的实施意见，我们处于这一历史发展当口，要以应用需求为导向，推进系统集成等全产业链协同的模式，使我们的整体实力进入世界一流阵营。

智能机器人在自动化包装的应用

包装所要关注的几大要点是：功能性、防护性、流通性、成本、环保和吸引力，它的市场趋势呈现了产能不断地增加；大的零售商不断地要求降低成本；熟练的、廉价的工人短缺；生产的批量在减少；国际品牌的竞争；更新鲜的食品需要更短的上市时间；更高的质量和卫生标准；更多的自动化立体仓库和物流中心正在兴起。针对市场的特点我们所要提供的解决方案只能是低成本、更严格的卫生要求、极度的柔性、更高的产能VS更高的安全性和更快的响应时间。

机器人在包装领域的主要应用在于“快速拾取技术”、“装箱技术”和“码垛技术”。在这三个应用方面星派自动化科技有限公司都能提供多款不同的产品来满足客户的需要：

图1

图2 米包码垛

图3 周转筐卸垛

图4 电子产品箱码垛

图5 袋装食品码垛

如码垛技术方面的“机器人码垛包（袋）生产线”是针对包（袋）类物品而开发的产品，突破了流动性物料码垛不整齐的技术瓶颈，具有高同步高稳定性的特点，适用于粮食、食品、化工、建材等行业；纸箱包装生产线是针对多规格纸箱码垛而设计的，特点一“智能型自适应技术，即对于不同的纸箱规格，能够自动识别且无需调整就能即刻抓取进行“四进四出”的码垛；特点二采用空间五维定位的方式，无须对被抓纸箱施加过大的夹持力就能抓取物品，最大限度地减少了被抓物的受力变形；特点三多纸箱一次抓取；另外还有筐件码垛和卸垛产品等包含了不同载体的码垛技术。具体应用如图2、图3、图4、图5所示。

图6 冷冻食品软袋装箱

图8 巧克力拾取

图7 隔板装箱

图9 粉丝团拾取

图10 火腿拾取

装箱技术方面的产品涵盖了瓶、罐、桶、袋、盒、碗状包装和一些异形包装产品等，对于不同的产品特点可采用不同的抓取技术，例如机械式、吸盘式、气囊式、带导向具防护功能型、安全型、夹紧型、抱箍型等等。具体应用如图6、图7所示。

快速拾取技术方面主要是体现在蜘蛛机器人在包装行业的应用，我们都有成熟产品，例如碗状方便粉丝的包装，即自动完成粉丝团的装碗、投放料包、餐叉、封盖等相应的生产包装过程。具体应用如图8、图9、图10、图11所示。

上海星派自动化科技有限公司正以超前的影响力和品牌领导力将我们的产品成功应用于粮油、食品、饮料、日化、电子、通讯、医药、照明、建材、五金、汽车配件等众多行业中的自动化包装。以国际化、智能化、个性化的量身定制服务，切实帮助每一位用户实现了以“节能、增效、安全”为目的的自动化包装技术水平的提升。国内外用户数量和范围在迅速、持续地增长和扩大；产品已应用于中粮米业、通用磨坊、金龙鱼、上海印钞厂、可口可乐、联合利华、LG电子、雷允上、信谊药业、汇源果汁、皇明太阳能等数十家知名企业和上百家中小企业，并获得了用户的广泛好评，实现着“快乐、成长、收获、责任”的价值观。

我国正处于新的科技革命、产业变革和经济转型的交汇点，我们将抓住机会、迎接挑战，不仅要掌握核心技术，并且要为客户创造更高的价值，迎接工业4.0时代的到来，从“中国制造”到“中国制造”，最终到达“中国创造”的境界，以“解放双手、因我而变”为使命，实现打造中国自动化包装系统第一品牌的理想。

（ 本文由上海星派自动化科技有限公司标准化办公室根据曾庆龙演讲整理）

图11 碗装食品包装

上海星派自动化科技有限公司简 介

上海星派自动化科技有限公司是专业从事自动化包装专机及流水线的研发、生产、销售为一体的专业智能机器人包装系统集成商和自动化包装解决方案的提供商，公司隶属于星派克集团。主要产品有：各类开箱机、装箱机、封箱机、裹包机、码垛机等，以及成套的包装流水线系统集成。

公司已通过ISO9001：2008质量管理体系认证和欧盟CE认证；是“中国科技自动化联盟”的成员；拥有自主知识产权：已授权专利22项，著作权1项，已受理专利8项，其中涉及机器人抓手的专利共12项；为中粮集团提供的“机器人码垛包（袋）生产线”被认定为“高新技术成果转化项目”和“创新基金”立项项目；是ABB机器人公司的战略合作伙伴，2014年被ABB公司授予至诚合作奖。所涉足的行业有：粮油、食品、饮料、日化、电子、通讯、医药、照明、建材、五金、汽车配件等，用户遍布二十几个省、市、自治区，产品远销澳大利亚、俄罗斯、巴西、印尼、朝鲜等十几个国家，主要客户有：中粮米业、通用磨坊、金龙鱼、可口可乐、联合利华、LG电子、雷允上、信谊药业、皇明太阳能等数十家知名企业和上百家中小企业。

公司使命：解放双手，因我而变。公司理念：科技领先，包装无限。公司方针：以质为根，以人为本。公司价值观：快乐、成长、收获、责任。公司愿景：打造中国自动化包装系统第一品牌。