物聯(lián)網(wǎng)機器人適應(yīng)食品加工應(yīng)用新領(lǐng)域
食品安全事件意外頻傳,減少食物遭受污染問題最好的做法,除了避免生產(chǎn)過程有過多人工接觸,同時讓制造流程標準化、自動化,才能安全控管流程。未來食品生產(chǎn)線將看不到穿戴口罩人員,改由一連串蜘蛛型機器人,敏捷得快速夾取食材、辨識類型、分類、排列,最后將食品包裝完成。
上銀科技表示,食品加工因為最終產(chǎn)品要讓人食用,因此在自動化設(shè)備細節(jié)與傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域有部分差異,例如生產(chǎn)機臺會直接接觸食品,但金屬難免會有氧化現(xiàn)象,因此可能接觸食物構(gòu)造,必須使用安全無虞材料例如不銹鋼等,機件潤滑油也需要使用無毒性食品級潤滑油,同時以玻璃隔離外界,避免操作過程污染食品。
在工業(yè)現(xiàn)場常看到串聯(lián)式多關(guān)節(jié)連結(jié)機器人,外觀比較像是人類的手臂,因此被外界稱為機械手臂,它的機構(gòu)適合使用于工作環(huán)境中在三維空間內(nèi)快速運動,其構(gòu)造也適合負重,因此被常拿來用在工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備組裝。
反之,Delta機器人屬于關(guān)節(jié)鏈接機器人,其結(jié)構(gòu)透過多個平行移動的機械臂連接到同一支撐控制點,而非像人手般的串聯(lián),因此機械臂的位移來,可營造二維平面空間快速運動效果,在食品加工業(yè)中,沒有太多上下Z軸移動需求,反之有較多平行移動,因此該型機器人大量在此領(lǐng)域應(yīng)用。
上銀于臺北食品設(shè)備展展出針對各種食品加工自動化應(yīng)用,其中在高速輸送生產(chǎn)線中,使用并聯(lián)式機械手臂,其構(gòu)造以仿生式蜘蛛型機械結(jié)構(gòu),正式名稱為Delta機器人。共有4軸關(guān)節(jié)構(gòu)造,其動作有如同蜘蛛一樣快速,可活動半徑達到1.3公尺半徑,業(yè)者可依照抓取物品類型,使用夾爪或吸盤,整套系統(tǒng)目前可串聯(lián)9臺Delta機器人共同協(xié)作。
Delta機器人能快速移動與辨識,并將混亂進料排列整齊,因為其搭配機器視覺,可落實動態(tài)追蹤系統(tǒng),在輸送帶源頭以單鏡頭相機抓取影像,依照生產(chǎn)線食物種類、顏色進行辨識、分類、整列,系統(tǒng)會配合輸送帶速度,當物體進入作業(yè)范圍內(nèi),依設(shè)定值抓取、置放,全程避免人工接觸造成污染,同時也減少檢測疲勞問題。
3D機械視覺特性適合輸送帶上不同大小深度雜亂對象辨識與夾取,透過3D機械視覺可讓系統(tǒng)掌握物品三維點云圖,協(xié)助手臂正確無誤夾取對象;上銀表示,3D視覺最重要的是對象辨識與精準夾取,目前已在研發(fā)階段,大約第3季可以推出。