物联网机器人适应食品加工应用新领域
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食品安全事件意外频传,减少食物遭受污染问题最好的做法,除了避免生产过程有过多人工接触,同时让制造流程标准化、自动化,才能安全控管流程。未来食品生产线将看不到穿戴口罩人员,改由一连串蜘蛛型机器人,敏捷得快速夹取食材、辨识类型、分类、排列,最后将食品包装完成。
上银科技表示,食品加工因为最终产品要让人食用,因此在自动化设备细节与传统工业领域有部分差异,例如生产机台会直接接触食品,但金属难免会有氧化现象,因此可能接触食物构造,必须使用安全无虞材料例如不锈钢等,机件润滑油也需要使用无毒性食品级润滑油,同时以玻璃隔离外界,避免操作过程污染食品。
在工业现场常看到串联式多关节连结机器人,外观比较像是人类的手臂,因此被外界称为机械手臂,它的机构适合使用于工作环境中在三维空间内快速运动,其构造也适合负重,因此被常拿来用在工业现场设备组装。
反之,Delta机器人属于关节链接机器人,其结构透过多个平行移动的机械臂连接到同一支撑控制点,而非像人手般的串联,因此机械臂的位移来,可营造二维平面空间快速运动效果,在食品加工业中,没有太多上下Z轴移动需求,反之有较多平行移动,因此该型机器人大量在此领域应用。
上银于台北食品设备展展出针对各种食品加工自动化应用,其中在高速输送生产线中,使用并联式机械手臂,其构造以仿生式蜘蛛型机械结构,正式名称为Delta机器人。共有4轴关节构造,其动作有如同蜘蛛一样快速,可活动半径达到1.3公尺半径,业者可依照抓取物品类型,使用夹爪或吸盘,整套系统目前可串联9台Delta机器人共同协作。
Delta机器人能快速移动与辨识,并将混乱进料排列整齐,因为其搭配机器视觉,可落实动态追踪系统,在输送带源头以单镜头相机抓取影像,依照生产线食物种类、颜色进行辨识、分类、整列,系统会配合输送带速度,当物体进入作业范围内,依设定值抓取、置放,全程避免人工接触造成污染,同时也减少检测疲劳问题。
3D机械视觉特性适合输送带上不同大小深度杂乱对象辨识与夹取,透过3D机械视觉可让系统掌握物品三维点云图,协助手臂正确无误夹取对象;上银表示,3D视觉最重要的是对象辨识与精准夹取,目前已在研发阶段,大约第3季可以推出。