【食品生產(chǎn)加工技術(shù)】食品加工機(jī)械領(lǐng)域中的幾種機(jī)器人介紹

【食品生產(chǎn)加工技術(shù)】食品加工機(jī)械領(lǐng)域中的幾種機(jī)器人介紹

眾所周知，工業(yè)機(jī)器人的大量應(yīng)用首先發(fā)生在汽車行業(yè)，在中國(guó)也不例外。雖然中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用正處在蓬勃發(fā)展時(shí)期，但在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，工業(yè)機(jī)器人在汽車行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟和廣泛，增長(zhǎng)空間相對(duì)不大，但在很多其他行業(yè)如食品行業(yè)，仍然有不錯(cuò)的應(yīng)用。近幾年，工業(yè)機(jī)器人在食品產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用雖然沒有電子產(chǎn)業(yè)中增長(zhǎng)那么迅速，但總體處于穩(wěn)健提升的態(tài)勢(shì)中。隨著我國(guó)勞動(dòng)力成本的提高，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量控制的日益嚴(yán)格，在我國(guó)，工業(yè)機(jī)器人在食品產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用也越來越廣泛和受到青睞，可以說，工業(yè)機(jī)器人在我國(guó)食品產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用方興未艾。工業(yè)機(jī)器人在食品產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用類型目前，工業(yè)機(jī)器人在食品中的應(yīng)用主要集中于以下幾種類型：包裝機(jī)器人包裝是目前食品產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人最為廣泛的領(lǐng)域。能應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行包裝的食品種類很多，如香腸、碎干酪、薯片、大米、通心粉、蔬菜、水果、飼料、啤酒、罐頭、飲料、冷藏沙拉，等等等等。在食品產(chǎn)業(yè)中，機(jī)器人之所以受歡迎，主要是因?yàn)樗鼈兙哂械撵`活性。包裝商需要滿足消費(fèi)者各種不同的要求，機(jī)器人比傳統(tǒng)的包裝設(shè)備更能適應(yīng)不同尺寸和形狀的包裝物。例如，一條生產(chǎn)兩種包裝量的薯片生產(chǎn)線，只需要一個(gè)機(jī)器人就能完成包裝任務(wù)，操作人員只需要調(diào)整一下抓手即可。傳統(tǒng)設(shè)備則需要更多的零部件調(diào)整。未來包裝業(yè)將配合產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化趨勢(shì)，在技術(shù)發(fā)展上朝著機(jī)械功能多元化，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、模組化，控制智能化，結(jié)構(gòu)高精度化等幾個(gè)方向發(fā)展。食品產(chǎn)品已趨向精致化和多元化方向發(fā)展，單品種大批量的產(chǎn)品越來越少，而多品種小批量的產(chǎn)品日益成為主流。國(guó)內(nèi)食品生產(chǎn)廠的大部分包裝工作，特別是較復(fù)雜的包裝物品的排列、裝配等工作基本上是人工操作，難以保證包裝的統(tǒng)一和穩(wěn)定，可能造成對(duì)被包裝產(chǎn)品的污染。機(jī)器人的應(yīng)用能夠有效避免這些問題，真正實(shí)現(xiàn)智能化控制。揀選機(jī)器人揀選機(jī)器人是指能根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)，按照一定的原則將無規(guī)則堆放和散放在一起的一種或多種物品挑選，揀取、放置的機(jī)器人。原來依靠人工進(jìn)行的揀選及配置到指定位置的作業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化之后，有望節(jié)省勞力并減少作業(yè)錯(cuò)誤。由于還可移動(dòng)比較重的對(duì)象物體，因此有助于減輕作業(yè)者的負(fù)擔(dān)。食品產(chǎn)業(yè)的揀選機(jī)器人技術(shù)難點(diǎn)與其他行業(yè)的同類機(jī)器人類似，在于必須利用機(jī)器人視覺系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)象識(shí)別從而實(shí)現(xiàn)智能揀選并進(jìn)行相應(yīng)的操作。為此，眾多機(jī)器人廠商開發(fā)了功能強(qiáng)大的機(jī)器人視覺系統(tǒng)，例如號(hào)稱機(jī)器人視覺系統(tǒng)領(lǐng)跑者的Adept公司，早在20多年前，就倡導(dǎo)用于機(jī)器人的視覺導(dǎo)航性能，Adept公司的靈活視覺導(dǎo)航系統(tǒng)就采用了先進(jìn)的幾何對(duì)象定位，高度精確的機(jī)器人到視覺的校準(zhǔn)以及使用運(yùn)動(dòng)控制的無瑕疵視覺一體化技術(shù)等。碼垛機(jī)器人使用機(jī)器人進(jìn)行碼垛是目前很多行業(yè)包括食品行業(yè)生產(chǎn)使用機(jī)器人的普遍應(yīng)用。使用機(jī)器人碼垛速度快，效率高，而且可以搬運(yùn)較重的物品，大大節(jié)約了人力成本。加工機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人在食品產(chǎn)業(yè)中加工的應(yīng)用也是層出不窮，花樣繁多。如自動(dòng)切割牛肉機(jī)器人，刀削面機(jī)器人，凝乳切片機(jī)器人等等。我們以用來切割牛的前半身的工業(yè)機(jī)器人為例來說明：工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用到食品工業(yè)的加工領(lǐng)域，實(shí)際上是解決了許多的技術(shù)難題和有著極高的技術(shù)含量的：從設(shè)計(jì)機(jī)器人的角度來看，切割牛的前半身這個(gè)問題不是一個(gè)簡(jiǎn)單的問題，要考慮的細(xì)節(jié)十分的復(fù)雜，因?yàn)閺呐５纳眢w結(jié)構(gòu)來看，每頭牛的肢體雖然大致一樣，但還是有很多不相同的地方。機(jī)器人系統(tǒng)必須要選擇對(duì)每頭牛的最佳切割方法，最大限度的減少牛肉的浪費(fèi)。實(shí)際上，要使機(jī)器人系統(tǒng)能熟練的模仿一個(gè)熟練屠宰工人的動(dòng)作，最終的解決辦法將是把傳感器技術(shù)，人工智能和機(jī)器人制造等多項(xiàng)高技術(shù)集成起來，使機(jī)器人系統(tǒng)能自動(dòng)適應(yīng)產(chǎn)品加工中的各種變化?，F(xiàn)代食品產(chǎn)業(yè)從罐裝食品到冷藏食品、從烤制食品到糕點(diǎn)糖果、各類面食、佐餐醬和飲料，每一種食品都離不開生產(chǎn)鏈上的工業(yè)生產(chǎn)方法。目前，食品的生產(chǎn)都是按照大規(guī)模的標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)程序來完成的。在這個(gè)過程中，既要保證食品本身的品質(zhì)，又要保證產(chǎn)出的數(shù)量，