工業(yè)機(jī)器人在食品飲料行業(yè)的應(yīng)用

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

1.揀選

揀選作業(yè)是由機(jī)器人來(lái)進(jìn)行品種揀選，如果品種多，形狀各異，機(jī)器人需要帶有圖象識(shí)別系統(tǒng)和多功能機(jī)械手，機(jī)器人每到一種物品托盤就可根據(jù)圖象識(shí)別系統(tǒng)“看到”的物品形狀，采用與之相應(yīng)的機(jī)械手抓取，然后放到搭配托盤上。 目前抓取分揀機(jī)器人在食品飲料行業(yè)應(yīng)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(jī)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(lái)，空無(wú)一人的倉(cāng)庫(kù)，一臺(tái)臺(tái)機(jī)器人將貨架送到包裝臺(tái)，通過(guò)準(zhǔn)確識(shí)別貨物，分揀出需要的商品，打包后放在傳輸帶上。分揀機(jī)器人已經(jīng)形成了樣機(jī)，一旦這些智能化的分揀機(jī)器人應(yīng)用于包裝行業(yè)，將極大地提高倉(cāng)儲(chǔ)管理的工作效率，壓縮人工成本。分揀機(jī)器人要進(jìn)入市場(chǎng)仍需一段時(shí)間，短期內(nèi)包裝揀選必然是以自動(dòng)化與人工輔助的形式存在的。

當(dāng)前，分揀機(jī)器人一般以并聯(lián)機(jī)器人為主，也就是所謂的蜘蛛手，通常是四軸，也有六軸并聯(lián)機(jī)器人。

2.包裝 

在食品飲料行業(yè)，分揀的動(dòng)作一般以效率為第一要求，而難度系數(shù)同樣較大的則是包裝，要把零散的物品準(zhǔn)確放置在包裝袋或者包裝箱內(nèi)，這不僅考驗(yàn)機(jī)器人的靈活性和準(zhǔn)確度，而且要求機(jī)器人具備視覺(jué)和可計(jì)算的功能。

產(chǎn)品包裝一般有多種形式，根據(jù)物件的形狀、材質(zhì)、重量以及對(duì)潔凈度的要求，包裝程序較為復(fù)雜。目前包裝這一工序的機(jī)器人主要有以下幾種。裝袋機(jī)器人：裝袋機(jī)器人是機(jī)座固定回轉(zhuǎn)式，機(jī)身可360度旋轉(zhuǎn)，由機(jī)械手完成包裝袋的輸送、開(kāi)袋、計(jì)量、充填、縫袋和給出堆碼。這是一種智能化較高的包裝機(jī)器人。裝箱機(jī)器人：類似裝袋機(jī)器人，一般金屬和玻璃包裝容器的裝箱用剛性包裝箱機(jī)器人完成。對(duì)裝箱包裝（物品）的抓取有機(jī)械式和氣吸式兩種。它可整體移動(dòng)。對(duì)包裝件進(jìn)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(dòng)調(diào)節(jié)的功能，可實(shí)現(xiàn)無(wú)箱（托盤）不卸貨和方向調(diào)節(jié)。這類機(jī)器人是一種較為成熟的機(jī)器人，應(yīng)用很廣。如飲料、啤酒等。灌裝機(jī)器人：這是一種將包裝容器充滿液體物料后，進(jìn)行計(jì)量、輸蓋、壓蓋（旋蓋）和識(shí)別的機(jī)器人。它具有無(wú)瓶不輸料、不蓋不輸瓶、破瓶報(bào)警和自動(dòng)剔除等功能。在過(guò)去我們很多液體物料的灌裝主要是用這種機(jī)器人的局部功能一一機(jī)械手裝于生產(chǎn)線上，而今，已是將這種機(jī)器人直接配置在物料生產(chǎn)主機(jī)的后部，實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)灌裝。灌裝機(jī)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(jī)器人。包裝輸送機(jī)器人： 這種機(jī)器人在包裝工業(yè)中主要指塑料瓶包裝輸送用的機(jī)器人，是利用動(dòng)力和特殊的構(gòu)件實(shí)現(xiàn)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(gè)特定（方向、大小）的力。使瓶體準(zhǔn)確地在空中經(jīng)過(guò)拋物線路線到達(dá)充填工件。這種機(jī)器人改變了傳統(tǒng)的輸瓶機(jī)構(gòu)。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(jī)器人。它借助于空氣動(dòng)力學(xué)和特殊機(jī)械構(gòu)件而實(shí)現(xiàn)其輸送作業(yè)的。

3.碼垛 

近年來(lái)，機(jī)器人碼垛取代傳統(tǒng)機(jī)械碼垛已是發(fā)展趨勢(shì)。并且由于國(guó)內(nèi)企業(yè)的努力，國(guó)外碼垛機(jī)器人在我國(guó)市場(chǎng)一統(tǒng)天下的局面已經(jīng)打破。FMS碼垛機(jī)器人是一種仿真人操作、自動(dòng)操作、重復(fù)編程、在三維空間完成規(guī)定作業(yè)的設(shè)備,包括抓起和放置系統(tǒng),能從一個(gè)或多個(gè)地點(diǎn)抓起一個(gè)或多個(gè)面袋,然后將它們放置到預(yù)先設(shè)置好的貨盤上。FMS碼垛機(jī)器人具有很強(qiáng)的操作靈活性,一般位于生產(chǎn)線的后端,用來(lái)處理生產(chǎn)線上的物料,替代人工搬運(yùn)碼垛,不僅大大提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)量,同時(shí)也節(jié)省了費(fèi)用。

碼垛機(jī)器人主要有直角坐標(biāo)式機(jī)器人、關(guān)節(jié)式機(jī)器人和極坐標(biāo)式機(jī)器人，碼垛機(jī)器人能適應(yīng)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(yè)。

4.搬運(yùn) 

搬運(yùn)就是將包裝好的產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)街贫ㄎ恢?，通常這個(gè)位置離包裝地點(diǎn)有一定距離，因此移動(dòng)搬運(yùn)機(jī)器人成為運(yùn)輸?shù)暮脦褪帧?/p>

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