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| 工業(yè)機(jī)器人在防爆灌裝機(jī)的應(yīng)用 | 2020-08-18 |
| 摘要：包裝工業(yè)機(jī)器人用途，主要用于體積大而笨重物件的搬運(yùn)、裝卸和堆碼等；人體不能接觸的潔凈產(chǎn)品的包裝，如食品、藥品，特別是生物制品和微生物制劑：及對人體有害的化工原料的包裝。隨著機(jī)器人技術(shù)的成熟和產(chǎn)業(yè)化的實(shí)現(xiàn)，使得自動灌裝機(jī)領(lǐng)域中應(yīng)用機(jī)器人的范圍越來越廣。 機(jī)器人技術(shù)在稱量灌裝機(jī)領(lǐng)域中，應(yīng)用已有很長的歷史。包裝應(yīng)用機(jī)器人作業(yè)的有很多方面，其中成熟的是堆碼、裝箱和自動灌裝機(jī)機(jī)器人。在美國、日本、德國等國家許多包裝工序是用機(jī)器人來完成的。每年一度的國際定量灌裝機(jī)展覽會上，都會推出新的定量灌裝機(jī)機(jī)器人。 防爆灌裝機(jī)機(jī)器人可用于搬運(yùn)、裝卸和堆碼等，人體不能接觸的潔凈產(chǎn)品的包裝，如食品、藥品，特別是生物制品和微生物制劑灌裝控制：及對人體有害的化工原料的包裝。隨著機(jī)器人技術(shù)的成熟和產(chǎn)業(yè)化的實(shí)現(xiàn)，使得包裝工程領(lǐng)域中應(yīng)用機(jī)器人的范圍越來越廣。主要有： （1）集合包裝裝箱：一次將多個包裝件進(jìn)行一次裝箱。 （2）粉料大袋的袋裝：一次性將粉料裝入特定軟袋中，同時完成特定位置的堆碼。例如水泥及化工產(chǎn)品粉劑的集裝袋包裝。 （3）高速的裝盒裝箱折邊封合多工位包裝 一些大型紙箱和托盤的多工位快速包裝，如將紙箱裝填完貨物后的折邊、壓邊、封合等。 （4）重物的搬運(yùn)捆扎 靠人搬運(yùn)難以實(shí)現(xiàn)的重型產(chǎn)品的包裝、搬運(yùn)和捆扎。如金屬鑄件的堆碼、捆扎、裹包，尤其是貴重有色金屬中的鋁錠、銅錠、鋅錠等。還有大型冷庫中的凍肉及制品的搬運(yùn)與堆碼等。 （5）易脆物品的包裝實(shí)現(xiàn) 一次性將成組的瓶裝產(chǎn)品進(jìn)行裝箱，例如，瓶裝啤酒，瓶裝汽水飲料等物品的裝填包裝等。 （6）有害液體的包裝化學(xué)和農(nóng)藥等對人體有害液體的灌裝。 （7）識別和檢測 對一些包裝產(chǎn)品和包裝貨物在不同條件下，不同部位的自動識別和多種信息檢測，同時還具有分級和分類的功能。 以上工作，靠人工去完成有機(jī)器人技術(shù)的研究和應(yīng)用。 包裝機(jī)器人的種類： （1）裝袋機(jī)器人定難度。從而促進(jìn) 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。 （2）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。對包裝件進(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調(diào)節(jié)的功能，可實(shí)現(xiàn)無箱（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，化妝品，香煙等。 （3）堆碼機(jī)器人 這是一種功率較大的機(jī)器人。 要求穩(wěn)定性和平衡性較高。其抓取機(jī)構(gòu)中具有自鎖功能，以確保從幾十公斤到幾噸的貨物的抓取牢固可靠，它還具有時間、位置和力的參數(shù)控制系統(tǒng)，通過設(shè)定的控制程序?qū)崿F(xiàn)。 （4）稱重防爆灌裝機(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）和識別的機(jī)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(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。 （5）包裝輸送機(jī)器人 這種機(jī)器人在防爆自動灌裝機(jī)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，然后給予一個特定（方向、大小）的力。使瓶體準(zhǔn)確地在空中經(jīng)過拋物線路線到達(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。它借助于空氣動力學(xué)和特殊機(jī)械構(gòu)件而實(shí)現(xiàn)其輸送作業(yè)的。 （6）識別檢測機(jī)器人 這種識別檢測機(jī)器人是一種智能化分選系統(tǒng)。它分別有包裝成品的識別檢測和產(chǎn)品（如水果等）分級識別檢測。 識別檢測機(jī)器人用了許多技術(shù)，主要是識別與檢測技術(shù)。它包括高光譜和多光譜圖像技術(shù)，X射線探傷檢測技術(shù)、核磁共振檢測技術(shù)、紅外檢測技術(shù)、熱紅外圖像檢測技術(shù)、激光圖像技術(shù)等。 現(xiàn)著重分析水果包裝中的分級機(jī)器人。無損檢測是實(shí)現(xiàn)水果自動分選機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)。美國研究人員研究表明，用普通CCD攝像機(jī)的機(jī)器視覺可實(shí)現(xiàn)水果外部環(huán)境品質(zhì)的無損檢測，準(zhǔn)確率較高。借助于高光譜、近紅外、中紅外和X射線的特性，可獲得更高的檢測準(zhǔn)確率和處理速度，是目前研究的熱點(diǎn)。近紅外還可檢測水果的糖份，可用于評價水果的品質(zhì)。此外，還可用水果的介電特性、沖擊檢測技術(shù)來判定水果的內(nèi)在品質(zhì)。水果在檢測分級還需要有專門的分級裝置、檢測結(jié)果信息的傳遞控制實(shí)現(xiàn)水果的傳輸、定向和定位等。這都是水果識別檢測機(jī)器人的相關(guān)技術(shù)。 | |
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