食品工業(yè)機(jī)器人設(shè)備工藝原理

食品工業(yè)機(jī)器人設(shè)備工藝原理前言隨著食品工業(yè)的不斷發(fā)展，機(jī)器人在食品加工的生產(chǎn)線上扮演著越來(lái)越重要的角色。食品工業(yè)機(jī)器人設(shè)備的研發(fā)、制造與應(yīng)用，為提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，在食品工業(yè)的發(fā)展中起到了至關(guān)重要的作用。本文將會(huì)介紹食品工業(yè)中機(jī)器人設(shè)備的工藝原理，包括機(jī)器人的分類、構(gòu)成、控制系統(tǒng)和應(yīng)用情況等內(nèi)容。機(jī)器人基本分類食品工業(yè)機(jī)器人根據(jù)功能和控制方式不同可以分為以下幾類：1.傳送機(jī)器人傳送機(jī)器人是將食品產(chǎn)品從一個(gè)工序傳送到另一個(gè)工序的工具?？煞譃殒?zhǔn)絺魉秃蛶絺魉蛢煞N。鏈?zhǔn)絺魉椭饕獞?yīng)用于小型食品工廠，優(yōu)點(diǎn)是傳送過(guò)程幾乎不產(chǎn)生損失。帶式傳送主要應(yīng)用于大型食品工廠，優(yōu)點(diǎn)是傳送距離長(zhǎng)，傳送效率高。2.搬運(yùn)機(jī)器人搬運(yùn)機(jī)器人是將食品產(chǎn)品從一個(gè)位置搬運(yùn)到另一個(gè)位置的機(jī)器人，這類機(jī)器人通常有多個(gè)關(guān)節(jié)，可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)靈活地進(jìn)行各種組合動(dòng)作。例如，將罐頭裝入集裝箱或?qū)⒚鎴F(tuán)移動(dòng)到模具中等操作。3.包裝機(jī)器人包裝機(jī)器人是用于將生產(chǎn)線上加工好的食品進(jìn)行包裝、封裝和打印標(biāo)簽的機(jī)器人。它們可以分為物理機(jī)器人和機(jī)械臂兩種。物理機(jī)器人通常用于制造成品或大型奶制品產(chǎn)品的包裝，可以通過(guò)氣動(dòng)機(jī)構(gòu)向上抬起，并使用真空手動(dòng)貼合封口。機(jī)械臂通常用于制造低容納量、高成本的產(chǎn)品，例如糖果和薯片等。這種機(jī)器人在壓接和夾緊工作中更加精細(xì)，適用于高質(zhì)量的封口和壓印。4.切割機(jī)器人切割機(jī)器人用于將食品分成不同的部分，例如面包、蛋糕和肉類等。這種機(jī)器人結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、操作快速，其中一些也需要使用機(jī)尾手臂進(jìn)行補(bǔ)償。常用的切割機(jī)器人分為固定型切割機(jī)和移動(dòng)型切割機(jī)。機(jī)器人構(gòu)成食品工業(yè)機(jī)器人的基本構(gòu)成分為四個(gè)部分：1.機(jī)器人本體機(jī)器人本體是食品工業(yè)機(jī)器人最為關(guān)鍵的部分，不同機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和功能各不相同。例如，傳送機(jī)器人可以通過(guò)傳送帶上的連續(xù)的齒輪實(shí)現(xiàn)工作，而搬運(yùn)機(jī)器人則可以通過(guò)機(jī)械臂進(jìn)行靈活的移動(dòng)。2.控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)將上游工業(yè)機(jī)器的命令進(jìn)行解析和分解，再將其傳達(dá)給機(jī)器本體。這部分需要將不同數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，才能實(shí)現(xiàn)機(jī)器的操作控制。常見(jiàn)的控制系統(tǒng)包括可以編程的控制器，數(shù)控控制器，可編程控制器和人機(jī)界面。3.感知裝置感知裝置是機(jī)器人進(jìn)行操作的基礎(chǔ)之一，例如相機(jī)和傳感器等裝置，可以使機(jī)器人更準(zhǔn)確的識(shí)別出物體并執(zhí)行操作。4.輔助設(shè)備除機(jī)器人本體、控制系統(tǒng)和感知裝置外，輔助設(shè)備還包括減速設(shè)備、塔式機(jī)臺(tái)和輸送機(jī)等。機(jī)器人控制系統(tǒng)機(jī)器人控制系統(tǒng)主要有三種形式：開(kāi)關(guān)式、半閉式和閉式控制。1.開(kāi)關(guān)式控制開(kāi)關(guān)式控制是由人為根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程中需要的安全度進(jìn)行開(kāi)關(guān)操作。但這種控制方式下，需要主動(dòng)選擇工作程序，存在研發(fā)程序、編程和設(shè)備更新難度較大等問(wèn)題。2.半閉式控制半閉式控制是人機(jī)互動(dòng)式的控制方式，廠家預(yù)定義工作程序，用戶根據(jù)自己的需要選擇對(duì)應(yīng)程序。這個(gè)控制方式相對(duì)開(kāi)關(guān)式控制穩(wěn)定性高，因?yàn)橛脩糁恍鑼?duì)程序進(jìn)行選擇，程序適配性好，操作簡(jiǎn)單。3.閉式控制閉式控制下，機(jī)器人控制系統(tǒng)被內(nèi)置到機(jī)器人內(nèi)部，對(duì)于操作和編程都需要具有一定知識(shí)和技能。這個(gè)控制方式具有一定的開(kāi)發(fā)成本，需要進(jìn)行各種參數(shù)配置的工程，同時(shí)基于整合度高，滿足機(jī)器人的各種工藝需求，因此逐漸成為主流的控制方式。機(jī)器人應(yīng)用情況如今，食品工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)在生產(chǎn)線中得到了廣泛的應(yīng)用，一些重復(fù)性高、精度高、環(huán)境易變的工藝操作已基本被機(jī)器人所取代。具體應(yīng)用情況分為以下幾類：1.烤爐和烘培機(jī)器人現(xiàn)在很多的面包店和餐廳都使用機(jī)器人進(jìn)行制面團(tuán)、麻花酥、蛋糕和面包等烘焙工藝操作。這可以大大提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)工藝中的人為失誤，保證了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。2.蔬菜水果工藝機(jī)器人在食品加工行業(yè)中，蔬菜和水果的驗(yàn)收工作是一項(xiàng)比較特殊的工作。對(duì)蔬菜和水果的篩選、切割、削皮、和清除污物等工作都能夠通過(guò)機(jī)器人完成，這樣無(wú)論在生產(chǎn)效率上、成本上、還是衛(wèi)生質(zhì)量上，都能有大大的提高。3.食品加工機(jī)器人機(jī)器人在食品加工行業(yè)的應(yīng)用范圍非常廣泛，從糖果、巧克力、咖啡、奶制品到肉類，都可以通過(guò)機(jī)器人進(jìn)行生產(chǎn)和加工。這些機(jī)器人在生產(chǎn)效率、節(jié)約人力、保障產(chǎn)品質(zhì)量和衛(wèi)生質(zhì)量等方面有著重要的應(yīng)用?？偨Y(jié)食品工業(yè)機(jī)器人的出現(xiàn)，極大地