日益自动化的食品加工

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从食品的处理到集成到生产线上的机器人岛,从包装到线尾托盘。机器人技术在食品工业中是家用的,它有许多优点,如加工卫生和更准确的动作,以适应不同的产品。

食品工业是在生产方面的增长最快的自动化部门之一,以及主要包装和初级包装和线路码垛。目前可用的解决方案涵盖了食品行业的许多需求。机器人用于挤奶奶牛,在温室中,用于分配食品,选择和测量成分,用于标记,包装,码垛。机器人解决方案的开发和使用提高了食品企业的生产力和盈利能力,以及循环时间和能效。特别是,由于平行运动机器人,现代生产线现在达到速度,直到几年前被认为是不可能的。

制造商已经认为,食品行业越来越关注一些生产过程的机器化;因此,他们正在开发新的解决方案,以简化应用功能,包装和托盘的应用,以促进各种自动化系统的使用和管理。基于4轴设计和4度的批量生产的高速性能和可重复性,食品工业依赖于Scara机器人(选择性合规组装机器人手臂)。具有多个轴(甚至超过六个轴)的拟人机器人,用于组装,材料处理和包装,用于快速准确的包装;并行运动学机器人用于包装,生产,装配和材料高速处理;和视觉系统的质量控制。

微妙的处理。有些食品需要小心地搬动和搬运。就像面包房和糖果产品一样,如果不小心处理,可能会损坏或不可挽回地损坏。机器人必须在其中处理、提升和移动精致产品的自动岛是现实,这要归功于特殊的抓手设计,不仅可以抓取精致的产品,还可以减少浪费和废料的比例。现代机器人可以小心轻放各种各样的食物,从开始到结束,特殊的触手和吸盘,专门设计来处理相关产品,并适应不同的处理操作输入数据关于食物的类型,尺寸,重量和其它特征。

近年来,以模仿人类功能的自由度(有时甚至超过6个)为特征的机械手臂出现在市场上,未来可能会用于排队合作。机器人的使用提高了生产和包装阶段的卫生程度。一些机器人可以成功地与食品直接接触,保证卫生,准确性和操作灵活性,以及包装,也为他们提供操作选项,包括金属检测,称重,质量控制,优化包装内部的定位;这也要归功于相机系统的使用。这些解决方案也可用于在包装或装运前识别有缺陷的部件或故障。

食品包装机器人。食品包装占生产成本的很大比例,在这个阶段使用机器人可以使影响最小化。此外,市场上许多机器人的卫生设计,以及耐腐蚀表面的使用,食用油类NSF H1润滑油,不锈钢制造的部件,旨在减少灰尘和碎片积聚风险的涂层,使这些机器人与食品工业中通常使用的清洗和清洁程序兼容,从而使它们的使用也能与食品直接接触。

用于包装操作的机器人的移动变得越来越精确和快速,可以选择适合在小空间工作的紧凑型号。有些机器人也可以在冷藏环境中使用,用于冷冻食品的包装和码垛,而不需要加热机械部件,在某些情况下甚至不需要保护性包装,从而限制了冷藏舱内的热量排放。

否是单调和繁重的操作。单调而繁重的操作,如搬运或装配,在食品工业中并不少见。拾取放置机器人是为高速执行这些任务而设计的,具有恒定和准确的结果,允许产品的高度标准化。这些机器人越来越多地用于码垛作业、线尾自动化、拣选盒或袋等二次包裹。对于这些操作,机器人将人员从繁重和潜在危险的工作中解放出来。通过对生产线末端机器人的投资,公司可以改善流程管理,并依靠更大的操作灵活性。

协作机器人。协作机器人(COBOT)规定,运营商通过共享机器人的相同工作空间并与其直接接触来监控生产过程。当涉及复杂和敏感的任务时,这些混合系统充当助理,或者难以实现 - 自动化,或者机器人不能模拟人力技能和灵活性,但只能在一些操作中帮助操作员。结果是增加生产速度和灵活性,以及​​误差的降低。机器人执行艰难的工作,以减少操作员的身体负担,帮助他移动和定位重或危险的物体,或者在需要连续重复手势时进行装配干预。操作员与机器人一起工作:工作场所安全成为合作机器人成功的重要点。

这是通过使用有限的动力、负载能力和移动速度的机器人来保证的,这些机器人由轻质材料构成,以最大限度地减少意外碰撞时的伤害风险。现代协作机器人可以配备光电池,在操作员在场的情况下,可以立即停止机器或减缓其运动,以防止意外的撞击。在与操作者密切接触的情况下工作,机器人必须易于编程和操作。在未来,操作员可能会以一种更简单的方式给机器人下“命令”,可能是语音命令,或者机器人将能够记住人类的动作,并以完全相同的精度一遍又一遍地重复它们。协同机器人技术也在努力确保机器能够识别任何错误,并根据这些错误改变行为。多亏了探测传感器和算法,“合作机器人”将学会区分什么时候操作是正确的,什么时候出现异常,打断它正在做的事情,并提醒操作员:一种自我学习功能。

集成到现有的生产环境中。现代机器人所需的灵活性不仅涉及格式化变化或自动化,还涉及现有生产环境的集成,因为已经存在于生产线上的机器和传送器。为此,公司不断开发用于将各种机器人连接到单个机器控制系统的软件,以优化机器人和传送带之间的相互作用,保证更快,更有效地处理任何产品。

视觉系统,位置和力传感器

食品工业越来越多地使用配备视觉系统的机器人:摄像机拍摄食品,并将图像传递给机器人,机器人可以根据颜色、形状、大小选择食品,分析二维图像。而使用两个摄像头可以给食物一个三维视觉(3D)。这项技术正迅速受到欢迎:由于更高的相机分辨率,机器人可以批量拾取物体,加快响应时间,识别甚至是小物体,并进行更精确的动作。

通过视觉系统,机器人具有可在其工作中提供帮助的视觉信息;使用合适的软件,他们可以调整不同的生产要求。同样,机器人可以配备位置和力传感器,使机器可以调整到工作条件,识别在工作区域中存在的包装或松散的产品,并施加正确的抓地力。这些配件提高了食品行业机器人的操作灵活性,因此它们可以轻松适应新的情况和越来越定制的制作。

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