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　　四軸機器人在機床旁的組織崗位

　　國際金屬加工網

　　先進制造 ◇ 系列技術講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中國機器人行業典型研討會

　　圓周運動機器人的發展和應用主要是在機器人技術和智能化各方面展開探討，除此之外，活下肢機器人技術正越來越涉及場效應運轉。這里讓我們看看有關活下肢方案的介紹。

　　活下肢機器人一般也叫作四軸機器人，其制造商已經開始積極地尋找更大的塑膠加工市場。那些機器人越來越被認為是一種很好的選擇方案，不僅能為注模制造搬運鉆孔，而且能做有關吹塑、熱成形和增強塑膠流程等各方面的輔助組織工作。

與直線機器人所展開的近地點上的圓周運動不同，活下肢機器人能通過采用帶有轉動下肢的雙重肩膀把它們肩膀終端產品的輔助工具從兩個位置移動到另兩個位置，這種活下肢式的運動被形容成“擬人化”，也就是說，那些機器人的表現有人類的特征，特別是像肩膀和小腿的運動。

　　在研究機器人時，組織值班人員面臨的挑戰并不見得是要得到兩個能在任何時間做任何事情的機器，而是要在情況的需求和設備的能力之間找到最好的契合點。以下的內容將詳細敘述若干個應用場合，包括四軸機器人肩膀終端產品輔助工具實用性的開發。其次，也對若干個專門為塑膠加工業而開發的四軸機器人展開評價。

　　AMS公司讓四軸機器人上崗

美國AMS（Delphi）汽車控制系統公司最近為其在俄亥俄州Vandalia的內部控制系統制造廠添置了16臺注模機，和那些機器一起來的有16個機器人，全部都是明尼蘇達州Rochester Hills的發那科機器人公司出品的。那些控制系統是該廠采用活下肢機器人從注模機運載鉆孔的第一次嘗試。

　　AMS公司須要的是完全智能化的搬運鉆孔控制系統。該公司接收了大量的訂單，需制造各種車窗液晶、插入件和車輛Amarin，它所要的智能化控制系統不僅要靈巧，而且要重復性好。另兩個促使公司決定要活下肢機器人的因素是公司還必須遷就廠房低的問題。

　　整個控制系統包括11臺M-16iT高架近地點加裝式的機器人，在1500t注模機上組織工作，5臺S-20基座式機器人，在3000t的注模機上組織工作，M-16iT機器人加裝在1500t注模機的底下運載汽車窗內液晶和地圖盒。

M-16iT采用旋轉軸（或者叫活下肢）展開運載、運載和后處理組織工作。它采用一直帶子重新功能定位，能做出靈巧得像人類一樣的姿勢。

　　有了四軸自由度，機器人能繼續執行操作方式人員的指令。大絕大多數的運轉，從鉆孔旋轉到復雜的鉆孔放置和裝配都能展開，完全不須要其他昂貴的防護裝置等。近地點加裝式的好處是簡化了肩膀終端產品的輔助工具實用性。在某些情況下，那些輔助工具能在組件運行之間共享。機器人肩膀相當靈巧，能從機器的底下或者側面抽出鉆孔。

　　四軸S-420機器人的凈載重量上限為175kg。S-420有比較大的組織工作罩和兩個能轉360°的小腿，方便操作方式大型組件。

對于大絕大多數情況來說，M-16iT主要是做龍門寄件機的組織工作。當注模機開啟時，M-16iT進入盒形，抽出鉆孔，把它們放到傳輸機上運走。在某些地方，這一簡單的抽取姿勢還伴隨著增值各項任務，譬如管則、熱處理等。當須要增加某一項各項任務的時候，機器人會把每個鉆孔放到固定的加熱或材料切削前面。由于機器人有了這種靈巧處理鉆孔的能力，所以對于二次操作方式它也能協調功能定位。

　　至3000t級注模，機器由于廠房高度不夠，不能用頂部加裝的機器人，AMS公司采用S-420機器人做抽取大型車窗內液晶和汽車內外圓型的組織工作。S-420機器人加裝在每臺機器的旁邊，很容易做完兩件組織工作再做另兩件組織工作而不會中斷制造。

　　RXplastics機器人可繼續執行雙重各項任務

南卡羅萊納州Duncan的Stubli公司出產的RX活下肢機器人已經在塑膠加工領域繼續執行運載、快速搬走鉆孔、清理注入口、模內裝飾、抹膠水、涂粉、上色、裝配、檢查和包裝袋等各項任務。

　　Eimo Americas公司在德克薩斯州和明尼蘇達州共有４個按要求定做的注模煉鐵廠。這幾個注模煉鐵廠原來歸Triple S Plastics所有，服務于各行各業。現在，Eimo的60%的業務是做手機的窗口、外殼以及無線通訊業的其他構件。

　　Eimo最近加裝了Stubli公司的新型機器人在其德克薩斯州Georgetown廠的智能化單元里做進料、修管則、包裝袋手機窗等。此后公司又增購了10臺同樣的機器人。此類機器人的性能使員工們確信她們在向智能化邁進各方面做了正確的選擇。

從一開始，控制系統組織值班人員就認為場效應智能化對許多客戶來說應該總是最合算的解決方案。于是，她們并不是簡單地去尋找兩個能夠滿足用戶她們當時特定須要的機器人，而是要找到能滿足用戶她們尚未確定的、將來組織工作智能化須要的、有靈巧性的機器人。Stubli公司新近推出的RXplastics機器人系列有3種類型：RX130plastics的負荷量為25kg，小腿最長伸展為2185mm; 另外兩種比較小的型號，是RX60plastics和RX90plastics。機器人控制器用SPI（及Euromap 12）接口軟件展開預運載，以協調機器人和注模機的姿勢，特別是彈出器的功能。據稱還有用戶圖示接口，采用起來十分方便。

機器人必須在等級為100的絕塵室內組織工作。下肢速度可達1125°/s。每臺機器人采用JCS齒輪箱，為機器人提供零后沖的行程。如果機器人在兩個位置之間過度加速，則可能出現后沖。當它停止時必須自我調整，因為這會引起其輕微抽動。

　　毛邊處理、物料搬運展示

2003年初，在Anaheim的Plastec West 展覽會上，明尼蘇達州Auburn Hills的Robotic Production Technology公司展出了其四軸機器人在塑膠毛邊處理和物料搬運各方面的能力。該公司也提供激光修邊和鉆孔、刳刨修邊、超聲波焊接和分配的設備控制系統。RPT公司的一種小型四軸機器人裝備有場效應裝置和，模擬處理制冷機蓋毛邊的情況。該場效應裝置能補償鉆孔的收縮和膨脹，在沿著吹模鉆孔或注模鉆孔上的曲線或90°接合線運轉時，場效應是不變的。

　　智能化毛邊處理過程據稱能提高邊角的質量。與手工操作方式比較 ，也減少了廢料。另外，由于自動過程消除了手工修邊和切削，所以也消除或減少了員工患腕骨綜合癥的風險。RPT還為若干個家制造商提供了修邊控制系統。

　　RPT還有物料搬運單元，是由兩個四軸機器人搬運兩個塑膠容器。模具工人能用機器人運載對手工運載來使模具的開關時間保持一致，提高其產品質量。

　　機器人也能用于繼續執行二次操作方式，譬如管則、處理毛邊、貼標簽、包裝袋或裝卸貨盤等。機器人能運載多部機器，煉鐵廠能靈巧布局。

　　四軸機器人的肩膀終端產品輔助工具實用性（EOAT）提出了挑戰

肩膀終端產品輔助工具實用性代表了對活下肢機器人的唯一挑戰。那些五軸和四軸的機器人的靈巧性使得一些特別的應用場合成為可能，譬如皮和某些插入制模等笛卡爾機器人的運動所不能辦到的事。據俄亥俄州Xenia的SAS Automation公司稱，雖然只有比較小一部分注模機的智能化采用活下肢機器人，但機器人和肩膀終端產品輔助工具實用性的正確結合，對經濟的、大容量的、多班制的塑膠加工是管用的。

　　在那些應用場合，肩膀終端產品輔助工具實用性的設計必須要有足夠的空間讓機器人的肩膀伸展開來，大絕大多數的輔助工具都要能從上面或側面進入到制模壓力機里。肩膀終端產品輔助工具實用性一般應該不那么復雜，因為機器人在單元內提供了雙重的精確運動。

那些機器人大絕大多數并不帶有標準閥門包，這必須再行添置以便實施肩膀終端產品輔助工具實用性功能。雖然為注模制造編程很復雜，但這已經在改進并將增加可應用的場合。

　　SAS公司說，肩膀終端產品輔助工具實用性和活下肢機器人配套設備的其他優點還包括經過提高了的管則切削、毛邊處理、與夾具的接口等組織工作能力。

　　UP機器人的通用性和速度

　　據稱，俄亥俄州West Carrollton的Motoman公司新近推出的UP20四軸機器人對裝配、看護機器、物料搬運、材料切削（如毛邊處理）、分配等都挺適合。UP20機器人凈載重量為20kg，伸展1658mm，重復性為±0.06mm。 該機器人須要的加裝空間很小，加裝在地板、天花板和墻上都行。UP20機器人最適合于運載塑膠注模機，尤其是在須要采用復雜姿勢從模具里抽出鉆孔時。

UP20在后運載運轉中也很有靈巧性，很適合于做毛邊處理和表面拋光的組織工作——即使是在有不平的表面和造型復雜的鉆孔上。機器人還能再裝備能自動調節位置的裝置，以對平的、凹凸波浪形的或不規則的表面都保持穩定的壓力，這樣其靈巧的優點就會進一步得到加強。

　　機器人還能裝備鋸子或其他切削裝置，能用來從注模塑膠鉆孔上移走流道。

　　新近推出的四軸UP6R自加裝式機器人也能運載和運載注塑機。加裝在固定的板上減少了對地板空間的需求。此四軸機器人可用于在注入塑膠之前須要先把鑲嵌物放到模具里的模制場合。UP6R機器人也能做復雜的姿勢，須要時也能把鉆孔從模芯拿走。

Motoman公司還有UPG地板加裝式機器人，從非操作方式工一側進入注塑機。此四軸機器人為去管則、裝配、打印、熱印、裝袋、檢驗等下游設備提供相關操作方式。

　　UP6R和UP6機器人都有6kg的凈載重量。UP6R有1523mm的伸展，UP6有1373mm的伸展。兩種機器人的重復性均為±0.08mm。

　　Motoman公司最近與羅得島州Cranston的Yushin公司建立了合作關系，Yushin將為Motona添加兩個銷路，允許Yushin提供Motana的活下肢機器人及其橫向機器人系列。

威斯康星州新柏林市ABB Flexible Automation公司的IRB 4400是一種小巧型機器人，有從中型到重型的搬運容量。它能搬運60kg以下的負荷或者以非?？斓乃俣劝徇\45kg 以下的負荷，能展開物料搬運、機器看護、磨削、拋光、裝配、噴霧和切削等組織工作。IRB 4400L/10機器人肩膀很長而小腿纖細，適合于做抹膠水和密封的組織工作。

　　( 文章來源：互聯網 )

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