如今杯裝低溫奶在各個超市中已是隨處可見的商品。在消費升級、冷鏈完善的推動下，低溫酸奶產品增長已高于酸奶大品類的平均增速，漸漸成為液態奶市場的明星產品，隨之對于其生產的效率及品質也提出了更高的要求。
如今，杯裝奶前端灌裝以及末端二次包裝已高度自動化并趨于標準化，而中間的裝托、裝箱環節仍需要大量人工。以裝托為例，一臺速度為15000-20000杯/h的灌裝機在裝托環節需配置5-7名工人，每日10小時以上進行無間斷作業。工人于流水線上需完成取托、裝托、插管、擺放等一系列動作。復雜的工序加之高強度的連續作業大大增加了人力成本，同時生產效率低下。而采用傳統串聯機器人，受制于開環式結構的影響，其單機抓放速度僅為6000-8000杯/h，未能滿足生產需求。
阿童木機器人以此為切入點，以并聯機器人為核心，充分發揮其高速、精準、穩定的優勢，為高速杯裝奶后段包裝穩定可靠的解決方案。
奶杯由出料口輸出后，依次經過輸送環節、理料環節、定位環節、抓放環節、插管環節、成托理料環節以及熱收縮環節完成后包裝。
輸送環節
杯裝產品由于其特有的“上粗下細”的特征，在隨輸送線前進以及輸送線間進行的過程中極易因為擠碰出現倒杯而造成線路堵塞，故在設計中我們除了考慮通過差速保證奶杯間隔之外還在其容易傾倒的方向增設輔助支撐。線體過渡間通過減小過渡間隙避免倒杯或擠杯的出現。另外，可根據用戶需求增設倒杯剔除、擠杯剔除、噴碼監測、殘次品報警等裝置。最終保證整線輸送順暢，倒杯及堵塞幾率控制在2次/h以內。
理料環節
理料的目的在于后續定位的穩定，通過理料機構配合輸送線帶速，間距不一的奶杯在螺旋處被逐漸拉分為相等間距并輸出。在雙道供料的情況下，通過控制左右螺桿的啟停還可完成機器人抓取空間內雙道奶杯的均勻調控，以避免一道堵塞一道不足造成的停機。綜合理料速度高達單道12000杯/h。
定位及抓放環節
定位環節分為塑托定位和奶杯定位兩部分，自動分托機以100托/min的速度將塑托分至勻速輸送線并在奶杯預放置位置完成精確定位，理料后的奶杯在預抓取位置完成順次定位，間隔與塑托奶杯間隔相等。每完成一次24杯的定位，機器人末端便下探至杯上方，通過真空系統及末端執行器快速吸取奶杯并準確放置于定位完成的塑托之中，完成一次抓放。此環節中，奶杯及塑托的定位區間都設置有緩沖工位，以保證機器人抓取過程中后續奶杯仍保持等間距定位而不會出現撞杯、倒杯的現象以及一次抓放后塑托的及時供應。
機器人采用自主研發的D3W-1100高速搬運機械手，工作空間為1100mm×370mm，搬運速度75-150次/min，重復定位精度±0.1mm。在本案例中單臺機械手抓放節拍為14-17次/min，可完成18000-20000杯/h奶杯抓放。
插管環節
裝杯后奶托由輸送線帶至插管工位，通過阻擋定位機構完成定位，后由推入式插管機完成單托吸管的插入動作。插管速度與來料速度相匹配，最高可達70托/min。
成托理料環節
為配合末端收縮膜包裝機需等間距供料的特點，在插管后需完成成托由非等間距輸入到等間距輸出的自動化整理動作。理料環節由三段伺服電機驅動輸送線組成，配合傳感器的檢測，可實現分段實時調速。在成托來料不均勻的前提下通過差速理料將其整理為預設的間距值輸出于包裝機前端。在來料速度或者包裝機速度發生變化時，可自動調整理供料速度，與末端包裝機完成平滑過渡。
在各個環節的配合下，整機可完成20000杯/h托裝杯裝奶后包裝作業，過程連續流暢，全程無需人工干預，大大提升生產效率的同時也節省了人工成本。其中各個環節采用模塊化設計，皆可進行個性化定制以滿足不同場地及不同裝托形式產品的生產需求。
阿童木機器人一直致力于為用戶提供成套可靠的解決方案，在之前杯裝奶裝筐成功應用的基礎上，此次裝托案例的完善更深一層拓寬了并聯機器人在乳制品行業的應用。
杭州某乳品企業裝框單元
武漢某乳品企業裝框
隨著未來乳制品市場需求的增加、包裝類型的擴展，高速高效高適應性的自動化包裝必定成為趨勢。屆時，以高速并聯機器人為核心，模塊化設備為輔助所帶來的高效且柔性的特點將愈發顯著。秉承專注且專業的精神，保持深入行業內部解決行業痛點的毅力，阿童木機器人必定會在這片愈加繁榮的沃土上生根發芽，樹立標桿，引領新的風向。
