直線運(yùn)動機(jī)器人的發(fā)展和應(yīng)用主要是在機(jī)器人技術(shù)和自動化方面進(jìn)行探討，除此之外，活關(guān)節(jié)機(jī)器人技術(shù)正越來越涉及柔性運(yùn)作。這里讓我們看看有關(guān)活關(guān)節(jié)方案的介紹。
活關(guān)節(jié)機(jī)器人一般也叫作六軸機(jī)器人，其制造商已經(jīng)開始積極地尋找更大的塑料加工市場。這些機(jī)器人越來越被認(rèn)為是一種很好的選擇方案，不僅能為注模生產(chǎn)搬運(yùn)工件，而且能做有關(guān)吹塑、熱成形和增強(qiáng)塑料流程等方面的輔助工作。
與直線機(jī)器人所進(jìn)行的軌道上的直線運(yùn)動不同，活關(guān)節(jié)機(jī)器人可以通過使用帶有轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)的多重手臂把它們手臂終端的工具從一個位置移動到另一個位置，這種活關(guān)節(jié)式的運(yùn)動被形容成“擬人化”，也就是說，這些機(jī)器人的表現(xiàn)有人類的特征，特別是像手臂和手腕的運(yùn)動。
在研究機(jī)器人時，工作人員面臨的挑戰(zhàn)并不見得是要得到一個能在任何時間做任何事情的機(jī)器，而是要在情況的需求和設(shè)備的能力之間找到最好的結(jié)合點(diǎn)。以下的內(nèi)容將詳細(xì)敘述若干應(yīng)用場合，包括六軸機(jī)器人手臂終端工具配置的開發(fā)。其次，也對若干專門為塑料加工業(yè)而開發(fā)的六軸機(jī)器人進(jìn)行評價。
德爾福公司讓六軸機(jī)器人上崗
美國德爾福（Delphi）汽車系統(tǒng)公司最近為其在俄亥俄州Vandalia的內(nèi)部系統(tǒng)生產(chǎn)廠添置了16臺注模機(jī)，和這些機(jī)器一起來的有16個機(jī)器人，全部都是密歇根州Rochester Hills的發(fā)那科機(jī)器人公司出品的。這些系統(tǒng)是該廠使用活關(guān)節(jié)機(jī)器人從注模機(jī)卸載工件的第一次嘗試。
德爾福公司需要的是完全自動化的搬運(yùn)工件系統(tǒng)。該公司接收了大量的訂單，需生產(chǎn)各種車門面板、插入件和車輛模件，它所要的自動化系統(tǒng)不僅要靈活，而且要重復(fù)性好。另一個促使公司決定要活關(guān)節(jié)機(jī)器人的因素是公司還必須遷就廠房低的問題。
整個系統(tǒng)包括11臺M-16iT高架軌道安裝式的機(jī)器人，在1500t注模機(jī)上工作，5臺S-20基座式機(jī)器人，在3000t的注模機(jī)上工作，M-16iT機(jī)器人安裝在1500t注模機(jī)的頂上卸載汽車門內(nèi)面板和地圖盒。
M-16iT使用旋轉(zhuǎn)軸（或者叫活關(guān)節(jié)）進(jìn)行裝載、卸載和后處理工作。它使用一直線軸重新定位，可以做出靈活得像人類一樣的動作。
有了六軸自由度，機(jī)器人可以執(zhí)行操作人員的指令。大多數(shù)的運(yùn)作，從工件旋轉(zhuǎn)到復(fù)雜的工件放置和組裝都可以進(jìn)行，完全不需要其他昂貴的固定裝置等。軌道安裝式的好處是簡化了手臂終端的工具配置。在某些情況下，這些工具可以在部件運(yùn)行之間共享。機(jī)器人手臂相當(dāng)靈活，可以從機(jī)器的頂上或者側(cè)面取出工件。
六軸S-420機(jī)器人的凈載重量上限為175kg。S-420有比較大的工作罩和一個可以轉(zhuǎn)360°的手腕，方便操作大型部件。
對于大多數(shù)情況來說，M-16iT主要是做龍門取件機(jī)的工作。當(dāng)注模機(jī)開啟時，M-16iT進(jìn)入模穴，取出工件，把它們放在傳輸機(jī)上運(yùn)走。在某些地方，這一簡單的提取動作還伴隨著增值任務(wù)，如去澆口、熱處理等。當(dāng)需要增加某一項(xiàng)任務(wù)的時候，機(jī)器人會把每個工件放在固定的加熱槍或材料切削刀具前面。由于機(jī)器人有了這種靈活處理工件的能力，所以對于二次操作它也可以協(xié)調(diào)定位。
至3000t級注模，機(jī)器由于廠房高度不夠，不能用頂部安裝的機(jī)器人，德爾福公司使用S-420機(jī)器人做提取大型車門內(nèi)面板和汽車內(nèi)外裝飾板的工作。S-420機(jī)器人安裝在每臺機(jī)器的旁邊，很容易做完一件工作再做另一件工作而不會中斷生產(chǎn)。
RXplastics機(jī)器人可執(zhí)行多重任務(wù)
南卡羅萊納州Duncan的Stubli公司出產(chǎn)的RX活關(guān)節(jié)機(jī)器人已經(jīng)在塑料加工領(lǐng)域執(zhí)行裝載、快速搬走工件、清理注入口、模內(nèi)裝飾、抹膠水、涂粉、上色、組裝、檢查和包裝等任務(wù)。
Eimo Americas公司在得克薩斯州和密歇根州共有４個按要求定做的注模車間。這幾個注模車間原來歸Triple S Plastics所有，服務(wù)于各行各業(yè)。現(xiàn)在，Eimo的60%的業(yè)務(wù)是做手機(jī)的窗口、外殼以及無線通訊業(yè)的其他構(gòu)件。
Eimo最近安裝了Stubli公司的新型機(jī)器人在其得克薩斯州Georgetown廠的自動化單元里做脫模、修澆口、包裝手機(jī)窗等。此后公司又加訂了10臺同樣的機(jī)器人。此類機(jī)器人的性能使員工們確信他們在向自動化邁進(jìn)方面做了正確的選擇。
從一開始，系統(tǒng)工作人員就認(rèn)為柔性自動化對許多客戶來說應(yīng)該總是最合算的解決方案。于是，他們并不是簡單地去尋找一個能夠滿足他們當(dāng)時特定需要的機(jī)器人，而是要找到能滿足他們尚未確定的、將來工作自動化需要的、有靈活性的機(jī)器人。Stubli公司新近推出的RXplastics機(jī)器人系列有3種類型：RX130plastics的負(fù)荷量為25kg，手腕最長伸展為2185mm; 另外兩種比較小的型號，是RX60plastics和RX90plastics。機(jī)器人控制器用SPI（及Euromap 12）接口軟件進(jìn)行預(yù)裝載，以協(xié)調(diào)機(jī)器人和注模機(jī)的動作，特別是彈出器的功能。據(jù)稱還有用戶圖示接口，使用起來十分方便。
機(jī)器人必須在等級為100的絕塵室內(nèi)工作。關(guān)節(jié)速度可達(dá)1125°/s。每臺機(jī)器人使用JCS齒輪箱，為機(jī)器人提供零后沖的行程。如果機(jī)器人在兩個位置之間過度加速，則可能出現(xiàn)后沖。當(dāng)它停止時必須自我調(diào)整，因?yàn)檫@會引起其輕微抽動。
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