详细说明
关键词：糖霜裱花机，直角坐标机器人，运动控制系统，示教编程 糖霜作为一种易于调理，易于配色的食品原料，被广泛应用于休闲食品的造型和裱花方面，大大提升了传统食品的附加值。传统的糖霜裱花产品的做法普遍是采用人工操作的方式，其问题一是耗用的人工量比较巨大，二是对工人的操作技巧性要求比较高。为此，应一些用户的需求，我们在自动糖霜裱花机方面进行了多方面的尝试和研发，目前制作成功的糖霜裱花机已可以满足普通粗线条裱花产品的工艺要求，能在一定程度上替代人工，缓解该行业的用工难问题。 糖霜裱花需要解决两方面的核心难题：一是送料问题；二是裱花嘴的运动和编程问题。一、糖霜的送料：糖霜的送料跟糖霜原料的工艺特性密切相关，相关的机械配置需要很好的适合该原料的工艺特性。如为保证原料的流动性，须配置合适的温控系统；粘稠度高的物料需要合理配置压力输送系统；离散度高的物料需要适当缩短送料管路等。同时，对裱花嘴的设计技巧要求也比较高，要求裱花嘴在适合不同细度要求的同时，既能保证出料通畅不堵塞，又要保证收料完整不滴漏，同时多个裱花嘴的出料还要具备良好的一致性。在实践中我们发现，采用带阀体控制功能的裱花嘴是一种较好的选择。 二、裱花嘴的运动控制与编程：在国外有公司采用关节型机器人进行裱花工作，即机器人被固定在工作台上，手部悬挂4-5个裱花嘴及其长方形的安装板，对一盘糕点一排排按顺序进行裱花。但此关节型机器人的做法并不适合国内应用，主要是一个关节型机器人的价格动辄20万元以上，普通用户很难承受，另外也有操作复杂等问题存在。采用X-Y-Z架构的直角坐标机器人制作裱花机是一种很好的选择，具备安装简单、操作方便、成本低廉等优点。这种裱花机主要有以下几个部分组成：1. X-Y-Z工作台：需要采用不锈钢构造一个X-Y-Z工作台，安装直角坐标机器人，同时规划出工作区间和布料区间。X-Y-Z机械臂可采用三套由导轨、丝杠及伺服电机组合成的单臂机械手进行架构。 2. 送料系统：如前所述，需要构建一个与原料工艺特性相匹配的送料系统。为适应糖霜原料结晶速度快、流动性差的特性，我们的最大限度地缩短了糖霜送料距离，即将送料筒与浇注嘴直接相连。同时，送料筒采用锥形结构，以利于物料在气压的作用下匀速挤出。 3. 裱花嘴的运动控制与编程：采用我们模块化的运动控制系统即可快速搭建起满足于裱花嘴运动控制及编程要求的系统。其主要优点体现如下：1）.人机界面良好：采用触摸屏作为人机界面及示教器，示教法进行图形化编程，用户可以快速进入产品设计，免去代码编程之苦。 2）.软件功能强大：可以实现3点圆弧、3点圆、折线、多点曲线等复杂图形的多点插补，同时客户还可根据生产工艺及物料特性的要求插入设定裱花嘴空送、回抽等动作，满足所有裱花所需的功能要求。 3）.模块化、柔性架构：该控制系统既可独立运行也可组合成整线联动运行，可适应用户对复杂产品的流水线生产需求，系统的延展性和可维护性强。
