豆奶和有机产品生产商SunOpta公司已经成为大豆的同义词。SunOpta作为生产天然、有机、适合犹太教和其他特殊食品的强大生产商通过将内部的增长和收获组合到一起，对其自身的产品已经很有信心。SunOpta在Alexandria的工厂中为不同的客户对豆奶进行无菌组合包装，它自己的品牌是1L装的Slimliter牌豆奶以及1/2加仑的纸/薄膜矩形纸盒装的豆奶，生产速度分别是500和625箱/小时。最终货架保质期稳定的产品会被装进三种不同构造并裹包的瓦楞纸运输箱中。一个箱子可承载6个或12个Slimliter品牌的豆奶或8个1/2加仑装的豆奶。SunOpta Aseptic负责包装130个库存单位的种类及风味各不相同的豆奶产品，这些产品至少会以11个品牌发往全美国。该公司还涉足了其他更多的商业领域，因此需要更多的厂房空间和更多的自动化包装设备。工厂在此之前实行的是每周工作六天，每天八小时三班工作制，现在随着产品量的增大，为了能更好地满足客户以及市场对产品的需求而改成了每周工作7天，每天八小时三班的工作制度。“我们在如此短的时间内获得了如此迅速的发展，以至于我们在短短几年内生产能力几乎增加了四倍。”工厂经理Paul Empanger说。　　
    我们看到了堆垛设备的安装......和他们的工程师以及程序员在一起工作很轻松。　　堆垛机器人升级旧工序　　作为豆制品和其他产品的主要革新者，为了不断地扩张以及更进一步地稳固现在的地位，公司决定用全自动的机器人堆垛机升级原有堆垛操作工序，而正是因为采用这种机器人堆垛机之后提高了生产效率，使公司不断发展壮大。SunOpta Aseptic在对3到4家不同设备供应商的设备进行评估之后发现由Brenton Engineering 提供的为客户定制的机器人系统解决方案不仅增加了生产的灵活性，还可防止产品的包装出现损伤，大量堆垛时各包装之间可形成紧密、安全、整齐的效果，与此同时耗费的人力却是最少的。现在，只需一个操作工人就可以监督这个新堆垛工序。　　“新系统已省去高强度的人力劳动，” Empanger在PD杂志编辑拜访工厂时说，“我们过去三班需要大约9个人来从事堆垛工作，因此我们还雇佣了一些零时工，但是进度表上的工作量还是很难完成。特别是当我们的产量持续增长之后。我们意识到要跟上生产的步伐就必须将堆垛工序进行自动化。”　　工厂将Brenton设计的机器人堆垛站和Fanuc 的M-410iB160型工业托盘机器人进行一体化后配上了四台使用水性胶水的Lock `n Pop 涂胶器。在堆垛工序的最后，用Orion 的FA-44型回转伸缩裹包机对包装箱进行裹包以进一步保证产品的安全性。　　客服部总监Neil Hammer说：“我们留心了几种堆垛方式，但最后还是回到Brenton公司寻求更可靠的设备。我们去附近的一家乳制品企业参观他们系统的工作情况，并留下了深刻的印象。Brenton公司近在咫尺，我们可以去看我们的堆垛设备是如何在他们的工厂里生产出来的。这样就简化了和他们的工程师以及程序员的合作。”　　功能强大的堆垛站　　由于设计紧凑使堆垛设备很适合用在空间狭小的车间里，其系统使用的是一个多位、可真空拾取以及配有11个真空抓取位和62个吸盘杯的机械臂末端工具（EOAT）。这个四轴机器人的特点是采用模块化结构并拥有一个电力伺服驱动器以及Fanuc的System R-J3iB型可编程机器控制器。完整的Fanuc iPendante便携式操作界面使教导盒控制器发挥了它最大的作用，而且这样一来操作者使用该系统时也更轻松。　除了完整的机器人界面功能外，提供帮助和诊断功能的直观式教导盒、功能更加强大的机器人和过程数据，这些都让SunOpta的操作人员能直接使用关键信息。对传动带的进给功能来讲，这个界面还可以作为人机界面（HMI）来使用。机器人堆垛机可以堆出任何可行的堆垛方式，而且可以对堆垛的设置以及顺序、底板插入和不同重量的箱子、拾取速度和拾取/放置的模式进行处理。标准的机器人内存配置可在内存中存储50到100个单位货载的布局方式及其管理文件，最多可记录999种单位货载方式。　　我们工作的空间有限，但新系统的大小正好合适。　　如果标准、内置的堆垛模式不能满足特定的应用要求，Fanuc的PalletTool PC机软件会自动计算出很多的理想模式。机器人堆垛机的可用有效负载能力为160公斤（大约325磅），重复精度为0.5mm，因此可以同时在工作站的三个相对独立的货盘上拾取并放置运输箱。Brenton公司的Jim Horton说，这是利用存储在机器人内存中的单位货载模式完成的。SunOpta生产线上的操作人员可以使用教导盒对模式进行修改或者他们也可以在PalletTool软件的帮助下创建自己设计的新模式。　　Brenton提供的机器人工作站还包括由存在于机器人控制器中的Fanuc PMC和阶梯逻辑系统控制的分类传送带、自动托盘和底板分配器。　　该系统拥有360度旋转底板，可以在10英尺距离内拾取5英尺高的50x50平方英尺大小的拾取放置平台上的箱子。系统是在Slimliter装箱生产线安装之后的2005年1月安装的，可以处理SunOpta三条生产线上下来的产品（第四条也可以根据需要来设置）。新的堆垛站在节省厂房空间的同时可为堆垛站和生产工序以及上游的包装区域之间提供更多的通路。机器人系统封闭在一个安全的盒子里，放在SunOpta仓库的地板上，由一个可以不间断堆垛操作而进行补给的空托盘料仓以及一个在另一端保证系统按进度生产的装满箱子的料仓包围着。料仓装满瓦楞底板，紧挨着装有250个空托盘、每4小时就要由工人往里补充新托盘的托盘分配器，但这一动作对生产时间并没有什么影响。
    生产中的作用明显　　在生产过程中，豆奶产品都是由Tetra Pak)的Tetra Brik(r) 纸盒部门提供的产品来一个挨着一个地进行无菌包装，接着会在灌装车间的一套Tetra Pak封闭的成型/灌装/封口系统上逐个灌装。三台TBA/8无菌灌装机生产、过氧化杀菌、灌装和真空密封Slimliter包装而一台A3/Flex无菌灌装系统也为货架期稳定的用1/2加仑Tetra Pak容器包装的产品做同样的工作。下一步，不管包装的外形如何，豆奶都会由一条堆积传送带通过墙上的一个洞传送到加盖/纸盒包装车间，在这里Tetra Pak的ReCap(tm)3涂胶器一次性将胶涂到包装上，然后一个旋转式掀盖就粘在包装的复合薄膜的开口处。掀盖上特别设计的开口导引是为方便倾倒豆奶而设的，可以让人轻松地控制流量同时又几乎没有剩余豆奶留存。　　然后在Tetra Pak的Tetra 70纸盒包装设备上对豆奶的纸箱进行包装，每分钟的生产速度为25箱。SunOpta会根据客户的要求在不同重量、外型的纸箱上进行裹包包装。大部分由Menasha 公司提供的纸箱首先装上包装好的豆奶，然后用Zanasi 的打码机在包装的两边打上产品、品牌的详细内容和生产信息。纸箱还会用Zanasi的滚筒式打码机标注上一个彩色的圆点，以便在堆垛时对他们进行正确的分离—哪个先堆垛、哪个后堆垛，接着再用传送带将它们输送到另外一间厂房的三条生产线之前用Paragon Labeling Systems 的贴标机将表明“身份”的角标贴上。　Brenton供应的电子眼和条码阅读器可辨认彩色圆点和每个箱子上的条码，以确认每个箱子的特定身份、来自于哪条生产线，指引箱子正确地进入通向堆垛装置的储料/进给传送带。　　当箱子进入堆垛区域时，它们下降到Ermanco 的滚筒传送带上，然后进入两条通往堆垛装置的传送带。在这里，两条传送带转了一个90度的弯后进入拾取区域。Empanger说， SunOpta Aseptic规定的是每个托盘150箱6包装的Slimliters豆奶，每层30箱，一共5层，或者是每个托盘75箱12包装的豆奶，15箱一层，堆垛成5层高或每个托盘56箱1/2加仑装的纸盒，每层14个，摞成4层。　　在到达拾取工作站之前，一条进给传送带在机器人面前堆积了很多箱子，箱子排成行（根据纸箱的尺寸和重量不同，EOAT最多一次能抓取7个箱子），之后系统会将成排的箱子交叉推送到拾取位。当处理8个装的1/2加仑豆奶的纸箱时，三个箱子会被传送到堆积区域，然后交叉进入拾取台，之后又会有更多的三个箱子进来。最后的三个箱子会和前面的三个箱子重叠成6个的拾取单元。为形成最佳的层数这个步骤会重复出现。当成排的箱子形成时，在拾取步骤开始之前，传送带会对它们进行排列。在所有的堆积传送带上都有撞击旋转器，根据堆垛的模式需要进行工作。同时，空的托盘和底板分配器也会被激活，以供应出一个空的、木质的、40x48英寸大的托盘（根据不同来源），同时一个瓦楞纸底板（Menasha提供）也会根据需要传到托盘装载的位置。　　当空的托盘传送带系统将托盘传输到机器人工作站，并且系统将传感器中的信息清除掉之后，托盘就停在底板分配器前。然后分配器将底板放到托盘上，这两个的组合就会朝空托盘传输线上的最后一个工位前进。空托盘传送带依次将托盘送进堆垛车间中三个机器人拾取位中的一个。当箱子分别进入三个拾取装置时，抓手就会将堆积起来的纸箱进行转动并正确定位。这个工序会不停地重复直到托盘传输线上三个工作站都被装满为止。　　伴随着机械装置的嗡嗡声，机器人的EOAT就开始了它的工作，先移动到第一个拾取工作站，在合适的托盘上将纸箱堆成一层一层的。当它在托盘工作站完成一层纸箱的堆垛后，机械臂就会回到原来的位置，既然一层纸箱已经装载完毕，EOAT的黏合剂喷嘴就会向纸箱的顶部喷射Lock `n Pop公司生产的黏合剂。然后机器人再堆下一层的纸箱，并继续这么做。然后机器人移动到下一工作站，在这个工作站上也是在合适的托盘上堆完一层接着堆下一层。这个过程会不断重复直到托盘被装满并准备进行裹包为止。接着，整个托盘就会被送出机器人系统，进入紧邻伸缩裹包机的台式输送机上。这条穿梭式传送带将三个托盘传送带中的两条合并到一起，进入伸缩裹包机的进料口。然后，机器人和伸缩裹包机相互发送一个“握手”信号将托盘按顺序送入裹包机中，整个托盘会被透明的薄膜包裹。当完全裹包完毕后，会被附上一个印有产品识别、条形码、生产日期、产品有效期和产品信息的“牌照”标签。最后，用叉车将托盘运送到35,000平方英尺、可存放20排托盘的仓库中。　　如果堆垛机因为任何理由工作速度减慢的话，也不会影响包装生产线上的生产。Hammer说：“纸箱仅仅会在堆积传送带上停留一小会。”　　Empanger指出现在三条装箱线上的生产效率可达到100%。“我们在三年时间内就会收回堆垛设备的投资。”他跟PD说，“堆垛机留给我们的印象太深刻了。我们不久就会再购买一套这样的系统。这是一套设计非常精妙的系统。”他说如果产品的市场需求上升导致需要增加另一条包装线的话，SunOpta Aseptic可能不久就会添置另外一个机器人堆垛站。Brenton公司在20个星期之内就可以完成开发这一工作站的任务。Hammer说：“我们有限的生产空间已经不多了，但新系统却非常合适安放在这里。Brenton的全体工作人员都知道它的精华所在。系统很可靠，而且每周可处理3亿磅的产品。进行机器人堆垛后人力成本大幅下降，而且我们更满意裹包后的产品。