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機(jī)器人及自動(dòng)化裝置助力塑料加工業(yè)發(fā)展

來(lái)源：塑膠五金網(wǎng)發(fā)布時(shí)間：2013-11-09 09:50:32點(diǎn)擊率：

　　我需要一個(gè)六軸多關(guān)節(jié)型機(jī)器人用于我的應(yīng)用領(lǐng)域或者我已有的線性機(jī)器人是否夠用呢?當(dāng)塑料加工者面對(duì)通過(guò)機(jī)器人技術(shù)的集成來(lái)增加產(chǎn)品增量的情況時(shí)，這通常是一個(gè)令人兩難的選擇?？梢赃@么說(shuō)，針對(duì)這樣的問(wèn)題人們還沒(méi)有明確的答案，并且這完全取決于產(chǎn)品制造商所采取的制造工藝。近些年來(lái)其價(jià)格的降低使得多關(guān)節(jié)型機(jī)器人拓展出數(shù)個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，這反過(guò)來(lái)對(duì)線性機(jī)器人領(lǐng)域形成了壓力。SundeepNadkarni同時(shí)以線性和多關(guān)節(jié)型機(jī)器人為中心闡述了關(guān)于機(jī)器人如何融入到塑料加工領(lǐng)域的見(jiàn)解。

　　幾乎所有塑料加工的應(yīng)用途徑都需要用到機(jī)器人技術(shù)。雖然各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域之間具有差異，但依靠這些特定工業(yè)領(lǐng)域的增長(zhǎng)速度，人們對(duì)于機(jī)器人的需求得以產(chǎn)生。因而，雖然包裝行業(yè)尋求的是具有堆垛能力和可插入標(biāo)簽的快速系統(tǒng)，但汽車領(lǐng)域具有 廣泛的需求。相似的是，電話行業(yè)正不斷推出短循環(huán)周期內(nèi)生產(chǎn)出的薄壁部件，然而制藥工業(yè)則需要適用于凈室的機(jī)器人。所有這些市場(chǎng)通常的主線是當(dāng)自動(dòng)化任何預(yù)成型或者后成型需求時(shí)，能使模塑件生產(chǎn)者通過(guò)消除或者減少體力勞動(dòng)、通過(guò)增加生產(chǎn)的重復(fù)性來(lái)降低廢品率和 小化生產(chǎn)循環(huán)周期以 快取出模塑好的部件來(lái) 地降低整體成本。

　　取代人工操作

　　塑料工業(yè)是 為動(dòng)態(tài)貫穿所有工業(yè)領(lǐng)域的行業(yè)之一，并且在市場(chǎng)中當(dāng)前的趨勢(shì)表現(xiàn)為傾向于為客戶提供簡(jiǎn)單安裝的靈活性和可能性的解決方案。多任務(wù)化數(shù)個(gè)不同操作的需要和能力是該領(lǐng)域的關(guān)鍵。安裝在困難加工環(huán)境中的機(jī)器人使操作人員不用從事重復(fù)的任務(wù)和工作在危險(xiǎn)的環(huán)境中。由于產(chǎn)量的增加和其包括的工作復(fù)雜性，世界范圍內(nèi)機(jī)器人在塑料加工工業(yè)中的應(yīng)用正不斷增加。在此領(lǐng)域中已有不斷取得進(jìn)展的開(kāi)發(fā)成果來(lái)使機(jī)器人更適用于塑料工業(yè)。我們 的特定為塑料工業(yè)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品之一是KUKA架裝機(jī)器人KR60-4KS，通過(guò)此機(jī)器人，我們能在速度、精度、距離、有效載荷、高度、重量和安裝空間方面均有出色的表現(xiàn)。Kuka機(jī)器人印度Pvt有限公司的常務(wù)董事RajSinghRathee描述到。

　　隨著機(jī)器人的大量使用，車間的操作人員能處理一些包括機(jī)器監(jiān)視和控制這樣一些更制得做的任務(wù)。迄今為止，在不同制造商和塑料工業(yè)不同類型機(jī)器的系統(tǒng)整合商的協(xié)力下大量的應(yīng)用成果已經(jīng)被成功開(kāi)發(fā)。

　　在注塑成型加工中機(jī)器人被用于執(zhí)行諸如部件取出和高公差地放入嵌件的操作，還有諸如質(zhì)量控制、裝配、去毛刺、粘合和密封劑的分散、激光切割、貼標(biāo)簽、包裝、碼垛、印刷等下游應(yīng)用。瑞典ABB機(jī)器人塑料部的部門經(jīng)理AnnaLiberg斷言道。

　　使用機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)下一個(gè)部件被注塑成型機(jī)生產(chǎn)時(shí)，可通過(guò)進(jìn)行后處理操作來(lái)節(jié)省時(shí)間。在吹塑模塑應(yīng)用中，機(jī)器人執(zhí)行的工序包括吹塑部件的處理和用刀或者裝有燃油箱的刳刨工具來(lái)去毛邊，并進(jìn)行貼標(biāo)簽&質(zhì)量控制工作。除了被用于熱成型工藝中通過(guò)使用激光來(lái)印刷和切割部件外，機(jī)器人也被用于操作噴水器和控制機(jī)械靠模銑刀。她補(bǔ)充說(shuō)道。

　　不只是取放部件

　　機(jī)器人的使用已經(jīng)超越了用于部件處理操作的傳統(tǒng)取放機(jī)器人。工業(yè)專家相信塑料工業(yè)當(dāng)前已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)不采用合適的機(jī)器人操作就不能被處理的階段。

　　有某些應(yīng)用像模內(nèi)標(biāo)簽&裝飾和PET&復(fù)雜的嵌入件應(yīng)用不能簡(jiǎn)單地被手動(dòng)方式來(lái)運(yùn)行。然而，機(jī)器人的使用度或者由加工者、加工穩(wěn)定性的要求和客戶的說(shuō)明或者確切的生產(chǎn)成本所限定。沒(méi)有自動(dòng)化技術(shù)的話，在高勞動(dòng)力成本國(guó)家的塑料市場(chǎng)將會(huì)明顯的小一些。如前所述，在過(guò)去的數(shù)年中自動(dòng)化市場(chǎng)已經(jīng)并且正在不斷增大，這是一個(gè)機(jī)器人使用不斷增加以使模具制造者保持競(jìng)爭(zhēng)力的信號(hào)。Kunststoffgerate有限公司的總經(jīng)理MichaelWittmann說(shuō)到。

　　在目前情況下，生產(chǎn)率、制造質(zhì)量和遵守交付日期特別重要。為了保證模塑過(guò)程的穩(wěn)定循環(huán)周期和優(yōu)化模塑部件的質(zhì)量，不采用機(jī)器人的注射模塑正日益變得過(guò)時(shí)。

　　在塑料加工工業(yè)中，機(jī)器人的使用正穩(wěn)定增長(zhǎng)。當(dāng)前機(jī)器人的應(yīng)用不僅在產(chǎn)品的取出領(lǐng)域也能降低整體的投資成本并且達(dá)到節(jié)省廠房面積的目的。機(jī)器人的有效使用也能幫助塑料加工者節(jié)省勞動(dòng)力成本。這大大幫助模塑工廠提高了整體的生產(chǎn)率，并且也提高了在使用機(jī)器人這些位置所執(zhí)行的安全標(biāo)準(zhǔn)。hinPrecisionEquipment有限公司的總裁MayumiKotani說(shuō)到。

　　機(jī)器人的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括汽車業(yè)、食品包裝(也就是當(dāng)?shù)厣a(chǎn)當(dāng)?shù)叵M(fèi))和諸如醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域的高附加值產(chǎn)品。機(jī)器人獲得應(yīng)用的方面有加速操作、重復(fù)性工作、像加入嵌入件的預(yù)成型解決方案和諸如檢查和去澆口的后成型解決方案。她補(bǔ)充到。

　　減速期間的輔助手臂

　　不管經(jīng)濟(jì)周期如何，塑料加工者正在找尋具有 生產(chǎn)力水平、 總體項(xiàng)目投資和 短投資回報(bào)率的項(xiàng)目。在這點(diǎn)上，在隨機(jī)器運(yùn)行時(shí)間增加并提供穩(wěn)定過(guò)程的同時(shí)，機(jī)器人在增加生產(chǎn)率方面起到了主要的作用。全世界范圍內(nèi)生產(chǎn)的自動(dòng)化程度正在增加，并且一旦一個(gè)過(guò)程被自動(dòng)化后，其再也不會(huì)被之前的手動(dòng)操作所取代。在競(jìng)爭(zhēng)的困難時(shí)期，加工者正研究進(jìn)一步增加其競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的可能性，這能使他們進(jìn)入諸如嵌件注塑、模內(nèi)修飾和其塑料部件裝配這樣一些高附加值領(lǐng)域。這直接證明了自動(dòng)化系統(tǒng)使用的價(jià)值和其短的投資收回周期。Wittmann斷言說(shuō)。

　　機(jī)器人工業(yè)界的整體共識(shí)意味著機(jī)器人系統(tǒng)制造商能和機(jī)器制造商緊密合作來(lái)為塑料加工者提供集成式解決方案。這相應(yīng)地能使加工者在這樣一些困難時(shí)期優(yōu)化其加工。

　　市場(chǎng)存在減速的情況，但像印度這樣的國(guó)家并沒(méi)有受到太大的影響，并且公司正在這些相對(duì)不受影響的經(jīng)濟(jì)體中搜尋特殊的市場(chǎng)。有數(shù)個(gè)特殊的機(jī)器人制造商應(yīng)該視作用于商業(yè)開(kāi)發(fā)解決方案的應(yīng)用領(lǐng)域。在特殊過(guò)程的幫助下，制造商能開(kāi)發(fā)出用于切割、邊緣裁剪、激光焊接等的解決方案。革新是關(guān)鍵并且不管市場(chǎng)情況的好壞只有通過(guò)新思路的執(zhí)行才可能成為市場(chǎng)的 。除了服務(wù)于注射模塑的機(jī)器外，在塑料工業(yè)中機(jī)器人技術(shù)也有廣泛的使用?，F(xiàn)在的機(jī)器人被用于粘結(jié)、密封、分散、燃燒、油漆、裝備不同的塑料配件、包裝，也被用于生產(chǎn)線末端的堆碼、檢查和質(zhì)量控制。在印度Gudel的 產(chǎn)品是我們所開(kāi)發(fā)的一種以復(fù)合材料帶來(lái)生成用于航空工業(yè)特殊形狀部件的特定形狀模具的項(xiàng)目。印度GudelPvt有限公司的常務(wù)董事SunilRaibagi解釋說(shuō)。

　　以Rathee的觀點(diǎn)來(lái)看，世界上沒(méi)有哪個(gè)公司沒(méi)有直接或者間接地受到當(dāng)前市場(chǎng)衰退的影響。但是通過(guò)采取相應(yīng)的措施和適應(yīng)適宜技術(shù)來(lái)快速相應(yīng)的公司可能能夠經(jīng)受這些困難時(shí)期。當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)下滑要求塑料工業(yè)中的解決方案來(lái)實(shí)現(xiàn)更小的場(chǎng)地面積和具有更少浪費(fèi)的寬范圍選擇以及高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。這將使得機(jī)器人技術(shù)與塑料工業(yè)更加結(jié)合緊密。她補(bǔ)充說(shuō)到。

　　六軸多關(guān)節(jié)型機(jī)器人

　　傳統(tǒng)上，在塑料工業(yè)中，線性或者梁式機(jī)器人已被用于從注塑機(jī)中取出部件并將它們放到傳輸帶上，也就是他們用機(jī)器人來(lái)幫助取代人工。現(xiàn)代六軸機(jī)器人已經(jīng)變得更加用戶友好并且在價(jià)格上具有競(jìng)爭(zhēng)力。這些特征已使得在塑料加工機(jī)器周圍采用六軸機(jī)器人的可能更容易實(shí)現(xiàn)。

　　在塑料工業(yè)中六軸機(jī)器人被經(jīng)常用到。定制模塑生產(chǎn)商并不知道其注塑機(jī)將會(huì)從現(xiàn)在起生產(chǎn)哪個(gè)零件達(dá)六個(gè)月。因此，安裝六軸機(jī)器人會(huì)為今后在注塑機(jī)上做任何操作帶來(lái)靈活性。當(dāng)前，僅從模具內(nèi)搬動(dòng)部件到傳輸帶上或者托盤上并不夠，并且其價(jià)值必須是復(fù)合的，如在一個(gè)給定的循環(huán)周期內(nèi)執(zhí)行包括圖像檢查、日期印蓋、裝箱、堆碼等多種操作。機(jī)會(huì)幾乎是無(wú)止境的并且有時(shí)候多個(gè)機(jī)器人可能會(huì)被用到如在模內(nèi)標(biāo)記系統(tǒng)的情況下標(biāo)簽被放在模具內(nèi)，成品部件被取出然后被傳送到另一個(gè)機(jī)器人以被堆棧到傳輸帶上，Liberg陳述說(shuō)。

　　通過(guò)開(kāi)發(fā)機(jī)器人的解決方案，所有規(guī)模的公司都能通過(guò)靈活的自動(dòng)化技術(shù)提高它們的生產(chǎn)率并增強(qiáng)它們的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。特別是在只有零缺陷才能被接受的情況、在成品的安全&性能重要的關(guān)鍵領(lǐng)域和風(fēng)險(xiǎn)&人身安全為首要的應(yīng)用領(lǐng)域，機(jī)器人自動(dòng)化技術(shù)確保了產(chǎn)品質(zhì)量。多關(guān)節(jié)型機(jī)器人快速得多、增加生產(chǎn)率、在整個(gè)生產(chǎn)階段提供精確&均一的產(chǎn)品質(zhì)量、 小化部件的廢品率并且 重要的是確保了操作人員的安全。即使在通常壓力下，除了增加生產(chǎn)率以外，機(jī)器人也能被用于界定多任務(wù)操作。一旦部件被取出，機(jī)器人能被程序化來(lái)在此壓力下進(jìn)行檢查、去除毛邊、包裝和整理工作。在印度，使用機(jī)器人的意識(shí)和必要性現(xiàn)在正在增加。主要在私營(yíng)領(lǐng)域的公司正接受技術(shù)并且已經(jīng)開(kāi)始認(rèn)識(shí)到機(jī)器人技術(shù)不只事關(guān)節(jié)約成本，而且關(guān)系到幫助公司顯著提高生產(chǎn)率&質(zhì)量來(lái)滿足國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的需要。Staubli有限公司印度分公司的經(jīng)理RavinderMahajan說(shuō)到。

　　第六軸的可行性

　　用于塑料工業(yè)中加工的六軸多關(guān)節(jié)型機(jī)器人的可行性已是一個(gè)爭(zhēng)論點(diǎn)。Wittmann敘述說(shuō)，根據(jù)VDMA統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)從2005年到2009年上半年為止，世界范圍內(nèi)六軸機(jī)器人在塑料模塑機(jī)方面的市場(chǎng)份額徘徊在5.4-3.95%之間，呈下降趨勢(shì)。他補(bǔ)充說(shuō)，許多加工者，尤其是在歐洲已經(jīng)在他們的工廠里的模塑機(jī)上試驗(yàn)六軸機(jī)器人來(lái)快速了解到更高的成本和復(fù)雜性并未帶來(lái)更高的生產(chǎn)率。當(dāng)前的趨勢(shì)是具有可能的額外旋轉(zhuǎn)自由度的線性機(jī)器人來(lái)取代六軸機(jī)器人。線性機(jī)器人所帶來(lái)的更短的部件取出時(shí)間和更高的靈活性讓更多的用戶同意來(lái)使用它們。線性機(jī)器人降低了成本加上更短的投資回收周期來(lái)保證更高的生產(chǎn)率和在當(dāng)前挑戰(zhàn)性的市場(chǎng)上具有競(jìng)爭(zhēng)力。而且，一些線性機(jī)器人的制造商已經(jīng)用另外的伺服驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸來(lái)增強(qiáng)他們的產(chǎn)品線，這使他們的線性機(jī)器人具有靈活性來(lái)執(zhí)行被機(jī)器臂末端模具所限定方向的曲線移動(dòng)。他強(qiáng)調(diào)說(shuō)。

　　然而，人們需要事情的兩面性判斷六軸機(jī)器人在塑料工業(yè)中使用的可行性。在過(guò)去，機(jī)器人的比較主要在單個(gè)角度上來(lái)進(jìn)行，如只有三軸線性單元被與六軸工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行了比較。工業(yè)機(jī)器人已被進(jìn)一步地開(kāi)發(fā)來(lái)用于塑料工業(yè)。如果細(xì)看所需的整體成本，六軸機(jī)器人的一個(gè)明顯的成本優(yōu)勢(shì)可以被關(guān)注。必須將重心放與各個(gè)公司的核心業(yè)務(wù)的緊密合作上，并且越早越好。通過(guò)使用軟件程序，加工過(guò)程可能更靈活并且不受將來(lái)要加工的部件的影響，Rathee反駁說(shuō)。

　　在你控制之下的機(jī)器人

　　對(duì)于塑料加工機(jī)器的用戶而言其主要的優(yōu)點(diǎn)是性能增強(qiáng)并視覺(jué)上更為精致人-機(jī)界面。通過(guò)分析性能和內(nèi)存需要間的分裂性，現(xiàn)在設(shè)備內(nèi)存的大部分比例給了視覺(jué)部分，并且很少的部分分給內(nèi)部程序，而在設(shè)備只有簡(jiǎn)單顯示的過(guò)去這種分配是反過(guò)來(lái)的。無(wú)論如何，內(nèi)部程序也能由性能的增加而獲得益處。除了用戶友好圖形界面的開(kāi)發(fā)以外，如注塑機(jī)的同步卸?；蛘哒障鄼C(jī)/傳感器界面的多個(gè)軟件選項(xiàng)也已被開(kāi)發(fā)。Rathee陳述說(shuō)。

　　Kotani補(bǔ)充說(shuō)，在控制器方面的主要開(kāi)發(fā)包括液晶觸摸面板、用戶友好操作性的引入、允許用戶在控制器屏幕上模擬機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的模擬器功能、多語(yǔ)言顯示和幫助功能(包括語(yǔ)音指令)。

　　機(jī)器人技術(shù)的未來(lái)

　　塑料加工者正在尋找加工機(jī)器、自動(dòng)化裝置和輔助設(shè)備間的無(wú)縫連接方式這種趨勢(shì)正以一種逐步上升的速率發(fā)展。全世界的塑料加工者已經(jīng)迅速認(rèn)識(shí)到了機(jī)器人和自動(dòng)化裝置的優(yōu)點(diǎn)，并且已經(jīng)使用了許多年。今天的機(jī)器人在許多市場(chǎng)上已經(jīng)變得必不可少了并且是注塑機(jī)上的一個(gè)固定生產(chǎn)工具。由于其熟練的工程基礎(chǔ)，現(xiàn)在在印度機(jī)器人使用率的增長(zhǎng)尤其強(qiáng)勁。印度工程師所具有的高受教育程度和技能水平保證了在生產(chǎn)過(guò)程中自動(dòng)化系統(tǒng)的便利和成功適應(yīng)。因?yàn)檫@些背景，工業(yè)界正預(yù)見(jiàn)在塑料加工領(lǐng)域機(jī)器人和自動(dòng)化系統(tǒng)具有令人感興趣的增長(zhǎng)前景。

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