三台六轴机器人与注塑机完美协同工作

三台六轴机器人通过控制系统完全集成，以同步方式运行，形成一个全天候自动运行的生产单元。在这一注塑成型解决方案中，注塑机、机器人系统和外围设备合为一体。这种高效注塑成型解决方案并非痴人说梦，在一家位于德国Upper Franconia（上弗兰肯行政区）的塑料加工商那儿，这不仅已经成为现实，并且行之有效。

图1：完整的解决方案：所有三台同步操作的六轴机器人被集成到All-rounder立式注塑机

Rudi Göbel GmbH & Co. KG，宣称为塑料和金属加工处理领域的一流制造商，为客户提供精密注塑成型件以及复杂冲压弯曲部件。此为，公司还生产创新型车辆启停系统。“我们生产的部件被称为‘连接器载体’，应用于启停系统，服务于国际汽车行业。要实现高效大批量生产，其难度是可想而知的，”Göbel的采购经理Peter Baumann表示。该连接器载体包含金属嵌件和插销连接器，被准确定位传送到两个工位，然后采用玻纤增强PBT包覆成型。

图2： 启停系统连接器载体包含金属嵌件和插销连接器，被准确定位传送到两个工位，然后采用玻纤增强型PBT包覆成型。

“我们希望一次性加工好完整的部件，无需二次操作，并在位于德国Helmbrechts（黑尔恩布雷希茨）的工厂中通过自动化系统实现三班制全天候生产，”Baumann描述道。这套自2012年年底投入运行以来一直稳定运转、从未间断的生产解决方案，由注塑机制造商Arburg（阿博格）提供，是一项 “一站式”交钥匙解决方案。根据Baumann介绍，阿博格同时还提供可靠的备件供应及良好的服务，这对于全天候运转的复杂生产单元尤为重要。

同步移动并正确定位嵌件，完成进料准备

Göbel设计系统的核心是一个立式注塑机（型号：Allrounder 375 V，制造商：阿博格）和三台六轴机器人。通过进料托盘实现插件插入，进料单元配备了一台SCARA机器人。该系统还包括一个控制工位和一条用于传送的成品部件的传送带。

六轴机器人完全集成于Selogica控制系统。因此，它们可与设备移动同步。负责插件的两台机器人经由总线接口串连。凭借总线通讯应对集中启动的情形，例如，便于在发生故障之后重新启动。

来自阿博格项目部的专家在系统调试过程中对三台六轴机器人的各种复杂3-D运动进行编程。由于采用的是库卡机器人控制系统中的Selogica用户界面，编程操作比较直观，这意味着操作人员可随时进行进一步优化。

在生产过程中，任务的界定十分明确。第一台六轴机器人负责提供烧结金属嵌件。它移走那些杂乱放置到托盘上的部件，并使用其第六条机械轴，通过三只传感器将每个部件排列整齐。这项任务是通过所谓的“事件控制旋转”来执行的，因而由三只传感器侦测嵌件的位置。这项特殊功能可以通过Selogica控制系统进行编程，，如果需要，可以替换昂贵的转动单元。该机器人连续放置4个嵌件，准确定位到中转工位。工位转动，准备好将部件插入注塑模具中。

图3：第一台六轴机器人通过“事件控制旋转”准确定位传送四个金属嵌件。

复杂夹持器可执行多个任务

进料单元可同时提供更多嵌件，每个组件两个连接器。这项任务是由经外围接口连接的Scara机器人来进行的。其摄像系统可识别出嵌件的几何形状。机器人系统拾起四对插销连接器，并将其置于定位工位上的四个位置。然后工位旋转180°，提供八个成对的嵌件。

图4:第二台机器人从进料单元接收四个嵌件和8只连接器（左图）；并将它们放置在注塑模具中（右图）。

接着，配备了一个复杂夹持器的第二台六轴机器人开始工作。首先从中转工位移走四个金属嵌件并从进料单元的定位工位中取出四对插件连接器。机械臂将移动到Allrounder 375 V立式注塑机的旋转台。此处，在连续插入4个烧结部件和成对插塞前，首先从4腔模具的下部移走4个成品部件。然后，通过旋转工作台将嵌件就位的模具送入注塑位置。接下来，低于10克的玻纤增​​强PBT将嵌件包覆成型。同时，六轴机器人移出注入口，将成品零件传送到控制工位，再移回到传送工位。

工艺中集成了100％摄像检查

同时，在注塑成型工艺中，第三台六轴机器人连续将部件传送到控制工位进行摄像检查，然后将经传送带自动移走的合格部件送上托盘。得益于机器人系统的同步协调互动，整个生产过程运行只需约35秒。“目前，我们每班次可生产约3000件，”Peter Baumann介绍说，“我们正在进一步努力优化整个过程，以便将循环周期再缩短15%。”

图5：第三台机器人传送成品部件接受摄像质量检测。

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