Роботизированное оборудование для разделки полутуш

Промышленные роботы — машины нового поколения технических средств переработки. Они появились в 60-х годах прошлого столетия и за короткий ис­торический срок превратились из машин, способных выполнять операции по жесткой программе, в гибкие системы, способные приспосабливаться к окру­жающей среде, изменяющимся условиям труда, разнообразным размерам ис­ходного сырья.

Робот — универсальный автомат для осуществления механических действий, подобных тем, которые производит человек, выполняющий физическую работу. С помощью промышленных роботов можно автоматизировать процессы, кото­рые невозможно автоматизировать другими способами. К таким процессам отно­сится и переработка сложных биологических объектов: туши и полутуши сель­скохозяйственных животных. При этом учитываются нестабильность их исходных параметров (масса, габариты, строение внешнее и внутреннее и т. д.) и требования к стабильности конечного продукта по размерам, конфигурации плоскостей раздела. Отдельным, но весьма важным фактором являются требова­ния санитарии.

Промышленный робот как машина повторяет в известной степени операции, выполняемые рукой человека, поэтому в его строении имеются и механические органы, аналогичные по назначению органам человека. Механизм схвата робота, который удерживает предметы или инструмент, аналогичен кисти руки человека. Схват крепят на механизме — рука со многими степенями свободы. Степени сво­боды — это число координат, по которым может перемешаться рукой деталь или инструмент. Чем больше степеней свободы, тем больше гибкость промышленно­го робота. Руку закрепляют в механизм позиционирования, перемещающий и ме­ханизм руки. Все эти механизмы снабжают датчиками положения, определяю­щими нахождение схвата в пространстве.

Управляющая система робота имеет ЭВМ, хранящую информацию о выпол­няемых операциях и программы для выполнения их корректировки в связи с из­меняющимся внешними условиями.

Для «общения» с внешним миром современные промышленные роботы оснащают датчиками зрения, осязания (тактильными) и, если необходимо, слуха. Ус­тановка для разделки свиных полутуш с использованием промышленного робота создана в Норвегии. Она состоит из стационарного промышленного робота фирмы «Кука Роботер», видеосистемы, конвейера для подачи туш и фиксаторов.

По гигиеническим нормам робот (рис. 11) помещен в герметичную кабину 1. В кабине находится энергетический блок 2 робота и механизм позиционирова­ния 5. Рука робота 3 выходит из кабины и закрывается защитным чехлом. На схвате робота закреплен дисковый нож 4. Робот имеет шесть степеней свободы, усилие на руке, перемещающей схват, до 2 кН.

Установка позволяет разделать полу­туши на четыре отруба с производитель­ностью до 300 туш в 1 час.

Рис. 11. Робот для разделки полутуш свиней:

1 — герметичная кабина; 2 — энергетический блок: робота; 3-- рука; 4 — нож; 5 — механизмпозиционировании

Другая установка с применением промышленного робота создана фирмой «Премиум-Фляйш» (Германия). В ней также использован промышленный робот фирмы «Кука Роботер» (Германия) с шестью степенями свободы. Установка снабжена системой анализа видеоизображения, подающим цепным транспорте­ром и узлом фиксации полутуши. В этой установке робот закрыт сверху герметич­ным матерчатым чехлом.

Свиные охлажденные полутуши транспортером подаются к участку разделки, где фиксируются на специальной вертикальной пластине механическими рыча­гами. Затем со стороны пластины создается разрежение, и полутуша присасыва­ется. После этого с помощью двух видеокамер происходит сканирование и замер полутуш. Информация поступает в ЭВМ, и включается программа работы робо­та. Разжимаются рычаги, и дисковым ножом, закрепленным на схвате робота, производится разделка полутуши.

Разрезанная полутуша выносится транспортером с участка разделки, снимает­ся разрежение, и отруба поступают на дальнейшую переработку.

Установка позволяет без участия человека перерабатывать до 500 полутуш в 1 час. При этом повышается точность разделки. Программы управляющей системы робота позволяют осуществлять любую необходимую разделку полутуш. Но для этого пред­варительно обследуют объекты обработки, замеряют характерные внешние размеры, определяют траектории движения инструмента. Эти замеры математически обраба­тывают и на базе полученных зависимостей разрабатывают программы для ЭВМ.

При применении роботов обеспечивается высокое качество разделки полутуш за счет равномерности разруба. Робот не устает, может работать без перерыва с высокой интенсивностью, Применение роботов для разделки полутуш и для вы­полнения ряда других операций весьма перспективно.