NPE 2006中的高性能机械手 - 文章

NPE 2006中的高性能机械手

作者：Mikell Knights 来源：PT《现代塑料》

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在NPE展会上亮相的机械手在工作速度、有效载荷、操控简易性以及复杂工作处理能力等方面都有了很大提高，如13轴双臂机械手、用于自动换模的远程微频识别（RFID）技术、用于离线编程的单轴或多轴机械手的新型模拟系统等。

更多的运动轴

一种全新的13轴机械手将两个6轴铰接机械臂连接在一个旋转轴上，这种新型的DA20双臂机械手是Motoman公司在展会中的亮点。该机械手的两臂能够同时工作，因此有效载荷臂单臂增加了1倍，每个臂为44.1lb（1lb=0.4536kg），执行更加复杂的工作。这两臂也能够独立进行操作。该机械手能够将制品从一个臂直接转移到另一个臂，而不用先放下制品。DA20采用Motoman的NX100 PC控制器，该控制器带有Windows CE程序操作系统和彩色触摸屏界面。

Motoman还推出了7轴单臂机械手，该机械手只占用1ft2（1ft2=0.0929m2）的垂直空间或2ft（1ft=30.48cm）的水平高度。这种新型IA20机械手能够安装在设备、地面或天花板上，在非常小的空间内具有良好的机动性。该机械手的有效载荷为44.1lb，工作半径为44.9in（1in=2.54cm）。

Motoman的DA20伺服机械手

同时，ABB Robotics公司拓展了其IRB系列的6轴机械手，用于中型和大型注塑机的制品装卸。该机型具有新型IRC 5控制器，能够进行在线或离线编程。单独的IRC 5单元与ABB的MultiMove软件能够控制装有4台机械手的工作站。

新型IRB 4450S机型为中型注塑机设计，其有效载荷为66lb，能够向下伸到7ft或者说能够向下伸达低于其底座3ft处；IRB 6650S机型可用于1000t以上的注塑机，共有3个型号，其有效载荷为198～440lb。

ABB的IRB 6650S机械手

Fanuc Robotics公司推出了R-2000iB型6轴机械手，这种机械手的有效载荷为363～462lb，工作半径为8.6ft，可用于制品转移、设备装载以及其他一些任务。该机型与R-2000iA具有同样的安装面、操作系统和程序，但是其全新的R-J3iC控制器具有振动控制功能，能够加速或减速过程更快，而不产生振动，使成型周期降低5％。该控制器还具有综合的显示功能，不必附加加工软件。通过交换运动数据和位置，新软件能够控制多达10台机械手，其最简单的应用是防止机械手之间的发生碰撞。

Fanuc Robotics带来了M-710iC 6轴机械手，其三种型号的有效载荷为110～154lb。该机也采用R-J3iC控制器，能够安装在地面、天花板或墙上，工作半径为4.5～6.7ft，且占地面积很小。

全伺服横走式机械手

在展会中，用于注塑成型的3～5轴横走式机械手也成为受人关注的热点。Harmo机械手来自日本，从前由Conair公司销售，在北美由AEC及其姊妹公司Sterling独家经销。所展出的Harmo的HRX全伺服机械手可用于40～1000t的注塑机。该机型带有一或两个臂（分别移取制品和流道），以及单行程或双行程伸缩垂直臂。双行程臂是HRX 300或更大设备的标准配置，具有刚性结构。在关键的操作过程中，带有钢焊接件的厚壁水平铝架能够防止振动和偏转。超薄的关节扭转装置能够在任一半模中快速抓取制品从而缩短开模行程。

Harmo的全伺服HRX-150Si横走式机械手

Automated Assemblies为其Raptor系列上端插入式伺服机械手增添了一台大型样机，主要用于200～800t的三板式和叠模注塑机。Raptor 3000-HP的水平行程达到59ft，垂直行程达到55ft，每个垂直手臂的有效载荷为22lb。该机型采用InteliMotion控制器。

Conair推出了Sepro Axess系列3轴全伺服横走式机械手，可用于在650t的注塑机上实现取出和放置功能。Axess 10、20和30机型的水平行程可达60～80in，脱模行程为14～33.5in（速度为6.5ft/s），垂直行程为40～55in（速度为9ft/s）。Axess 20和30的伸缩垂直臂适用于低举架空间的应用，有效载荷为7.7～26.4lb。Axess的控制系统采用按钮式触摸屏，可用于99个模具的存储。用户能够通过存储模板编写操作程序，PC联网支持离线编程。

Conair还带来最新的大型Sepro Generation IV 4000系列。Sepro 4050适合2500t的注塑机，水平行程为118in，垂直行程为94in，脱模行程为51in，有效载荷为77lb。而“功能拓展”机型的垂直行程为102lb，脱模行程为59lb，有效载荷为121lb。新型的伺服手关节能够旋转180°或270°。从前，用户要爬到机器上以调节机械手。现在，数字控制软件使用户能够调整某项工作的设置。

Engel推出了ERS Speedy系列全伺服高速机械手，用于成型薄壁制品（成型周期小于5s）的注塑机。最小脱模时间达到0.3s，线速度为87m/s。该机械手的RC100或RC200控制器能够整合到Engel的CC100或新型CC200注塑机的控制器中。
HYRobotics首次推出全伺服机械手。在NPE展会上，HYRobotics展出了Nexia系列全伺服横行式机械手，共20种机型，适用于100～4000t的注塑机。该系列机械手可用于嵌入/包覆成型，伺服手关节可提供3～7轴的运动。带有相机模块的触摸屏控制系统可用于嵌件、堆放和检查等操作。

HYRobotics还展示了其SKY系列4轴气动横走式机械手，适用于50～250t的注塑机。SPI界面与SPI安装孔都采用标准形式。HYRobotics的一种新型自动控制系统采用气管将嵌件从料斗中吹到夹具中，嵌件被横走式机械手拾起装入到模具中。

Krauss-Maffei推出了LR系列3轴伺服机械手，5种机型的有效载荷为22～220lb。该系列机械手可以通过K-M注塑机控制面板控制，也可以使用单机控制，适用于老式K-M注塑机或其他品牌注塑机，可进行离线编程。对于新型K-M注塑机用户，机械手可通过注塑机面板或手持式面板进行编程。

Sailor Automation的RZ-VE系列全伺服3轴机械手采用滚珠丝杆装置以进行精确的运动。新型减振控制装置能够使机械手在高负荷、高速状态下以及在卸载或堆放时，保持0.1mm的精确度。据介绍，编程更加简单和快速。

Sailor的新型RX-8E料头取出机

W 723 CS3机械手来自于Wittmann公司，该机械手有3条伺服轴和1条垂直伸缩轴，适用于275t的注塑机。该机械手的垂直行程为47.2in，有效载荷为11.1lb，使用可编程CNC 6.2控制器。

Wittmann还开发了专门用于叠模和三板式模具的新型机械手W 746。该机械手适合于400～1000t的注塑机，配备5个伺服驱动装置和2个带有垂直伸缩轴的臂，行程可达2000mm，水平行程为4000mm。两条垂直臂能够进行独立操作，每个臂的有效载荷为55lb。该机械手使用两条独立的垂直臂形成“D”型结构，气动关节能够将制品放置在水平传送带或其他辅助设备上。CNC 6.2控制柜被安装在水平轴后以节省空间。

Wittmann将RFID技术运用到R7机械手控制器中

Yushin为其Webliner顶端插入系列增加了RAII alpha 1300 HS机型。该机型适用于成型大型制品的1100～1760t的注塑机，有效载荷为55lb。3个主轴采用伺服驱动器驱动，腕关节采用气动装置驱动。该机型带有两行程伸缩臂，取件时间为0.55s，整个成型周期为3.51s。

Yushin还推出了带有E-touch紧凑型控制器的低成本YA/YAII系列机械手。该系列机械手的操作界面与Yushin的RA/RA III系列相似。Yushin重新设计了其FLX教学软件，能够对RA/RAII和YA/YA II进行离线编程。一旦程序确定，用户可以模拟检验机械手的操作顺序和机械手的成型周期（仅适用于伺服机械手）。

高速侧入式机械手

Ilsemann推出全新的伺服驱动、高速侧入式机械手，适用于165t的注塑机（成型周期小于2.5s）。SMB 122 SHI据说能够使开模时间少于0.3s。双关节式手臂由铸铝制成，轻质且坚硬，最大行程为1600mm，有效载荷为2.2lb。

据报道，Yushin的通用型侧入式机械手能够用于预成型制品的堆放。SXA-300 V的有效载荷为17.6lb，垂直行程（不同于大多数）为325mm，并能够将制品放置在传送带上。3或5个轴能够同时处理流道和制品，取件时间为0.63s。

Yushin还开发了一种新型双轴侧入式伺服机械手，可用于150t的立式注塑机的制品移取以及50t的立式注塑机的嵌入成型。新型SVR-B50机械手采用彩色触摸屏控制，带有双行程伸缩臂，能够在1.58s内放置嵌件和取出制品。

Krauss-Maffei的新型LR 系列高架梁式机械手是一种典型的可编程机械手。
编程可以通过注塑机控制面板进行，也可以通过一种手持式控制板进行

料头取出机的新进展

HYRobotics推出了全新的TOP IV系列旋转式料头和制品取出机，适用于30～500t的立式和卧式注塑机，取件时间为0.7s。其手持式控制器带有LCD图形显示屏和易于安装的磁性背板。非接触式接近传感器使用标准配置。

Sailor的新型RX-8E旋转式料头取出机据说首次采用了THK线形导轨，因而具有更高的刚性，并使垂直臂的运动更精确。4种机型适用于120～350t的注塑机。主轴的垂直行程为23.6～35.4in，最大脱模行程可达19.7in，有效载荷为11lb。

Wittmann的W 702系列料头取出机配备有X轴上的振动吸收气垫和垂直轴上的气动减震装置。换模时，取出机上的新型弹簧指示销能够快速而精确地复位。夹指可以旋转5℃以更灵活地握住料头。新型SA7控制器有4种用于简单设置的标准程序序列，使用户能够开发和存储25套定制化程序。

Yushin更新了其HOP-Five系列的3轴气动料头取出机，更新后的设备具有更高的刚性且部件更少，速度更高。该机采用GII控制器，且引入了全程学习程序。Yushin将在550和750系列取出机的基础上增加650机型。

HYRobotics的一种新型自动控制系统通过一个气管将轻质嵌件放入夹具中，
机械手能够捡出嵌件并将其放入到模具中

创新的控制方法

Wittmann推出的远程微频识别（RFID）技术使其机械手能够在自动换模时识别EOAT，使机械手能够自动地选择正确的运行程序。Wittmann的R7机械手控制器支持EOAT识别系统。在通常情况下，安装在夹具上的发射器可以提供64位长度的识别码，这样当在机械手垂直臂上安装一个带天线的接收器后，就能立刻探测出模具的更换情况。如果更换的模具没有已知程序，装置能安全地更改程序至正确的排列方式。

Logic One公司的SIMPLE系列改进型控制器可用于标准的3轴注塑成型机械手。Logic One用电感应马达、变频驱动器和Allen-Bradley PLC对老式的气动或电动机械手进行了改进。3种类型控制器的位置重复精度能够达到±1mm～±3mm。

虚拟机械手

尽管目前只有很少的梁式机械手供应商能够提供模拟软件以支持离线编程，这种模拟方法更多地用于关节臂式机械手。在NPE展会上，ABB展出了一款升级的RobotStudio5 3D软件，其新的路径优化功能可以制定最高效的机械手运行方式，并对可能发生的冲撞发出警告。全新的AutoReach自动分析虚拟机械手达到的位置，帮助用户确定所有已设定工作单元的位置是否是机械手能够达到的位置。MultiMove功能能够同时运行多个虚拟机械手程序。对于二次操作，AutoPath能够基于制品CAD模型自动生成机械手位置。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (10/26/2007)


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