工業機器人在食品飲料行業的應用

工業機器人在食品飲料行業的應用

目前，食品飲料包裝行業的機器人作業基本屬于工作站的形式，從分揀到包裝、碼垛乃至搬運全部由機器人完成。

1.揀選

揀選作業是由機器人來進行品種揀選，如果品種多，形狀各異，機器人需要帶有圖象識別系統和多功能機械手，機器人每到一種物品托盤就可根據圖象識別系統“看到”的物品形狀，采用與之相應的機械手抓取，然后放到搭配托盤上。 目前抓取分揀機器人在食品飲料行業應用逐漸增多，主要集中在后段包裝中，比如將小顆粒的巧克力、糖果或者盒裝或者袋裝的食品飲料快速抓取并放置到*的分揀傳輸帶或者包裝盒中，這種機器人不僅像人的雙手一樣靈巧，而且有足夠的判斷能力。未來，空無一人的倉庫，一臺臺機器人將貨架送到包裝臺，通過準確識別貨物，分揀出需要的商品，打包后放在傳輸帶上。分揀機器人已經形成了樣機，一旦這些智能化的分揀機器人應用于包裝行業，將極大地提高倉儲管理的工作效率，壓縮人工成本。分揀機器人要進入市場仍需一段時間，短期內包裝揀選必然是以自動化與人工輔助的形式存在的。

當前，分揀機器人一般以并聯機器人為主，也就是所謂的蜘蛛手，通常是四軸，也有六軸并聯機器人。

2.包裝 

在食品飲料行業，分揀的動作一般以效率為第一要求，而難度系數同樣較大的則是包裝，要把零散的物品準確放置在包裝袋或者包裝箱內，這不僅考驗機器人的靈活性和準確度，而且要求機器人具備視覺和可計算的功能。

產品包裝一般有多種形式，根據物件的形狀、材質、重量以及對潔凈度的要求，包裝程序較為復雜。目前包裝這一工序的機器人主要有以下幾種。裝袋機器人：裝袋機器人是機座固定回轉式，機身可360度旋轉，由機械手完成包裝袋的輸送、開袋、計量、充填、縫袋和給出堆碼。這是一種智能化較高的包裝機器人。裝箱機器人：類似裝袋機器人，一般金屬和玻璃包裝容器的裝箱用剛性包裝箱機器人完成。對裝箱包裝（物品）的抓取有機械式和氣吸式兩種。它可整體移動。對包裝件進行抓取或吸附，然后送人*位置上的包裝箱或托盤中。它具有方向性和位置自動調節的功能，可實現無箱（托盤）不卸貨和方向調節。這類機器人是一種較為成熟的機器人，應用很廣。如飲料、啤酒等。灌裝機器人：這是一種將包裝容器充滿液體物料后，進行計量、輸蓋、壓蓋（旋蓋）和識別的機器人。它具有無瓶不輸料、不蓋不輸瓶、破瓶報警和自動剔除等功能。在過去我們很多液體物料的灌裝主要是用這種機器人的局部功能一一機械手裝于生產線上，而今，已是將這種機器人直接配置在物料生產主機的后部，實現其自動灌裝。灌裝機器人有軟包裝和硬包裝之分。這里分析的是硬包裝（裝瓶）灌裝機器人。包裝輸送機器人： 這種機器人在包裝工業中主要指塑料瓶包裝輸送用的機器人，是利用動力和特殊的構件實現瓶體（空瓶）的輸送，將瓶桶中的包裝瓶單件快速輸出排列，然后給予一個特定（方向、大小）的力。使瓶體準確地在空中經過拋物線路線到達充填工件。這種機器人改變了傳統的輸瓶機構。使得輸送速度加快，輸送空間減小。是一種全新概念的包裝機器人。它借助于空氣動力學和特殊機械構件而實現其輸送作業的。

3.碼垛 

近年來，機器人碼垛取代傳統機械碼垛已是發展趨勢。并且由于國內企業的努力，國外碼垛機器人在我國市場一統天下的局面已經打破。FMS碼垛機器人是一種仿真人操作、自動操作、重復編程、在三維空間完成規定作業的設備,包括抓起和放置系統,能從一個或多個地點抓起一個或多個面袋,然后將它們放置到預先設置好的貨盤上。FMS碼垛機器人具有很強的操作靈活性,一般位于生產線的后端,用來處理生產線上的物料,替代人工搬運碼垛,不僅大大提高生產效率和產量,同時也節省了費用。

碼垛機器人主要有直角坐標式機器人、關節式機器人和極坐標式機器人，碼垛機器人能適應于紙箱、袋裝、罐裝、箱體、瓶裝等各種形狀的包裝成品碼垛作業。

4.搬運 

搬運就是將包裝好的產品運輸到制定位置，通常這個位置離包裝地點有一定距離，因此移動搬運機器人成為運輸的好幫手。

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