我需要一個六軸多關節型機器人用于我的應用領域或者我已有的線性機器人是否夠用呢？”當塑料加工者面對通過機器人技術的集成來增加產品增量的情況時，這通常是一個令人兩難的選擇。可以這么說，針對這樣的問題人們還沒有明確的答案，并且這完全取決于產品制造商所采取的制造工藝。近些年來其價格的降低使得多關節型機器人拓展出數個應用領域，這反過來對線性機器人領域形成了壓力。Sundeep Nadkarni同時以線性和多關節型機器人為中心闡述了關于機器人如何融入到塑料加工領域的見解。

幾乎所有塑料加工的應用途徑都需要用到機器人技術。雖然各個工業領域之間具有差異，但依靠這些特定工業領域的增長速度，人們對于機器人的需求得以產生。因而，雖然包裝行業尋求的是具有堆垛能力和可插入標簽的快速系統，但汽車領域具有最廣泛的需求。相似的是，電話行業正不斷推出短循環周期內生產出的薄壁部件，然而制藥工業則需要適用于凈室的機器人。所有這些市場通常的主線是當自動化任何預成型或者后成型需求時，能使模塑件生產者通過消除或者減少體力勞動、通過增加生產的重復性來降低廢品率和最小化生產循環周期以最快取出模塑好的部件來最大程度地降低整體成本。

取代人工操作

塑料工業是最為動態貫穿所有工業領域的行業之一，并且在市場中當前的趨勢表現為傾向于為客戶提供簡單安裝的靈活性和可能性的解決方案。多任務化數個不同操作的需要和能力是該領域的關鍵。安裝在困難加工環境中的機器人使操作人員不用從事重復的任務和工作在危險的環境中。“由于產量的增加和其包括的工作復雜性，世界范圍內機器人在塑料加工工業中的應用正不斷增加。在此領域中已有不斷取得進展的開發成果來使機器人更適用于塑料工業。我們最新的特定為塑料工業設計的產品之一是KUKA架裝機器人KR60-4KS，通過此機器人，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。”Kuka機器人印度Pvt有限公司的常務董事Raj Singh Rathee描述到。

隨著機器人的大量使用，車間的操作人員能處理一些包括機器監視和控制這樣一些更制得做的任務。迄今為止，在不同制造商和塑料工業不同類型機器的系統整合商的協力下大量的應用成果已經被成功開發。

“在注塑成型加工中機器人被用于執行諸如部件取出和高公差地放入嵌件的操作，還有諸如質量控制、裝配、去毛刺、粘合和密封劑的分散、激光切割、貼標簽、包裝、碼垛、印刷等下游應用。”瑞典ABB機器人塑料部的部門經理Anna Liberg斷言道。

使用機器人的優點是當下一個部件被注塑成型機生產時，可通過進行后處理操作來節省時間。“在吹塑模塑應用中，機器人執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去毛邊，并進行貼標簽&質量控制工作。除了被用于熱成型工藝中通過使用激光來印刷和切割部件外，機器人也被用于操作噴水器和控制機械靠模銑刀。”她補充說道。

不只是取放部件

機器人的使用已經超越了用于部件處理操作的傳統取放機器人。工業專家相信塑料工業當前已經達到了一個不采用合適的機器人操作就不能被處理的階段。

“有某些應用像模內標簽&裝飾和PET&復雜的嵌入件應用不能簡單地被手動方式來運行。然而，機器人的使用度或者由加工者、加工穩定性的要求和客戶的說明或者確切的生產成本所限定。沒有自動化技術的話，在高勞動力成本國家的塑料市場將會明顯的小一些。如前所述，在過去的數年中自動化市場已經并且正在不斷增大，這是一個機器人使用不斷增加以使模具制造者保持競爭力的信號。”Kunststoffgerate有限公司的總經理Michael Wittmann說到。

在目前情況下，生產率、制造質量和遵守交付日期特別重要。為了保證模塑過程的穩定循環周期和優化模塑部件的質量，不采用機器人的注射模塑正日益變得過時。

“在塑料加工工業中，機器人的使用正穩定增長。當前機器人的應用不僅在產品的取出領域也能降低整體的投資成本并且達到節省廠房面積的目的。機器人的有效使用也能幫助塑料加工者節省勞動力成本。這大大幫助模塑工廠提高了整體的生產率，并且也提高了在使用機器人這些位置所執行的安全標準。”Yushin Precision Equipment有限公司的總裁Mayumi Kotani說到。

機器人的主要應用領域包括汽車業、食品包裝(也就是當地生產當地消費)和諸如醫療應用領域的高附加值產品。“機器人獲得應用的方面有加速操作、重復性工作、像加入嵌入件的預成型解決方案和諸如檢查和去澆口的后成型解決方案。”她補充到。

減速期間的輔助“手臂”

不管經濟周期如何，塑料加工者正在找尋具有最高生產力水平、最低總體項目投資和最短投資回報率的項目。在這點上，在隨機器運行時間增加并提供穩定過程的同時，機器人在增加生產率方面起到了主要的作用。“全世界范圍內生產的自動化程度正在增加，并且一旦一個過程被自動化后，其再也不會被之前的手動操作所取代。在競爭的困難時期，加工者正研究進一步增加其競爭優勢的可能性，這能使他們進入諸如嵌件注塑、模內修飾和其塑料部件裝配這樣一些高附加值領域。這直接證明了自動化系統使用的價值和其短的投資收回周期。”Wittmann斷言說。

機器人工業界的整體共識意味著機器人系統制造商能和機器制造商緊密合作來為塑料加工者提供集成式解決方案。這相應地能使加工者在這樣一些困難時期優化其加工。

“市場存在減速的情況，但像印度這樣的國家并沒有受到太大的影響，并且公司正在這些相對不受影響的經濟體中搜尋特殊的市場。有數個特殊的機器人制造商應該視作用于商業開發解決方案的應用領域。在特殊過程的幫助下，制造商能開發出用于切割、邊緣裁剪、激光焊接等的解決方案。革新是關鍵并且不管市場情況的好壞只有通過新思路的執行才可能成為市場的領導者。除了服務于注射模塑的機器外，在塑料工業中機器人技術也有廣泛的使用。現在的機器人被用于粘結、密封、分散、燃燒、油漆、裝備不同的塑料配件、包裝，也被用于生產線末端的堆碼、檢查和質量控制。在印度Gudel的最新產品是我們所開發的一種以復合材料帶來生成用于航空工業特殊形狀部件的特定形狀模具的項目。”印度Gudel Pvt有限公司的常務董事Sunil Raibagi解釋說。

以Rathee的觀點來看，世界上沒有哪個公司沒有直接或者間接地受到當前市場衰退的影響。但是通過采取相應的措施和適應適宜技術來快速相應的公司可能能夠經受這些困難時期。“當前的經濟下滑要求塑料工業中的解決方案來實現更小的場地面積和具有更少浪費的寬范圍選擇以及高質量標準。這將使得機器人技術與塑料工業更加結合緊密。”她補充說到。

六軸多關節型機器人

傳統上，在塑料工業中，線性或者梁式機器人已被用于從注塑機中取出部件并將它們放到傳輸帶上，也就是他們用機器人來幫助取代人工。現代六軸機器人已經變得更加用戶友好并且在價格上具有競爭力。這些特征已使得在塑料加工機器周圍采用六軸機器人的可能更容易實現。

“在塑料工業中六軸機器人被經常用到。定制模塑生產商并不知道其注塑機將會從現在起生產哪個零件達六個月。因此，安裝六軸機器人會為今后在注塑機上做任何操作帶來靈活性。當前，僅從模具內搬動部件到傳輸帶上或者托盤上并不夠，并且其價值必須是復合的，如在一個給定的循環周期內執行包括圖像檢查、日期印蓋、裝箱、堆碼等多種操作。機會幾乎是無止境的并且有時候多個機器人可能會被用到——如在模內標記系統的情況下——標簽被放在模具內，成品部件被取出然后被傳送到另一個機器人以被堆棧到傳輸帶上，”Liberg陳述說。

通過開發機器人的解決方案，所有規模的公司都能通過靈活的自動化技術提高它們的生產率并增強它們的競爭優勢。特別是在只有零缺陷才能被接受的情況、在成品的安全&性能重要的關鍵領域和風險&人身安全為首要的應用領域，機器人自動化技術確保了產品質量。“多關節型機器人快速得多、增加生產率、在整個生產階段提供精確&均一的產品質量、最小化部件的廢品率并且最重要的是確保了操作人員的安全。即使在通常壓力下，除了增加生產率以外，機器人也能被用于界定多任務操作。一旦部件被取出，機器人能被程序化來在此壓力下進行檢查、去除毛邊、包裝和整理工作。在印度，使用機器人的意識和必要性現在正在增加。主要在私營領域的公司正接受技術并且已經開始認識到機器人技術不只事關節約成本，而且關系到幫助公司顯著提高生產率&質量來滿足國際競爭的需要。” Staubli有限公司印度分公司的經理Ravinder Mahajan說到。

第六軸的可行性

用于塑料工業中加工的六軸多關節型機器人的可行性已是一個爭論點。Wittmann敘述說，根據VDMA統計數據從2005年到2009年上半年為止，世界范圍內六軸機器人在塑料模塑機方面的市場份額徘徊在5.4-3.95%之間，呈下降趨勢。他補充說，許多加工者，尤其是在歐洲已經在他們的工廠里的模塑機上試驗六軸機器人來快速了解到更高的成本和復雜性并未帶來更高的生產率。“當前的趨勢是具有可能的額外旋轉自由度的線性機器人來取代六軸機器人。線性機器人所帶來的更短的部件取出時間和更高的靈活性讓更多的用戶同意來使用它們。線性機器人降低了成本加上更短的投資回收周期來保證更高的生產率和在當前挑戰性的市場上具有競爭力。而且，一些線性機器人的制造商已經用另外的伺服驅動旋轉軸來增強他們的產品線，這使他們的線性機器人具有靈活性來執行被機器臂末端模具所限定方向的曲線移動。”他強調說。

然而，人們需要事情的兩面性判斷六軸機器人在塑料工業中使用的可行性。“在過去，機器人的比較主要在單個角度上來進行，如只有三軸線性單元被與六軸工業機器人進行了比較。工業機器人已被進一步地開發來用于塑料工業。如果細看所需的整體成本，六軸機器人的一個明顯的成本優勢可以被關注。必須將重心放與各個公司的核心業務的緊密合作上，并且越早越好。通過使用軟件程序，加工過程可能更靈活并且不受將來要加工的部件的影響，”Rathee反駁說。

在你控制之下的機器人

對于塑料加工機器的用戶而言其主要的優點是性能增強并視覺上更為精致人－機界面。通過分析性能和內存需要間的分裂性，現在設備內存的大部分比例給了視覺部分，并且很少的部分分給內部程序，而在設備只有簡單顯示的過去這種分配是反過來的。無論如何，內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發以外，如注塑機的同步卸模或者照相機/傳感器界面的多個軟件選項也已被開發。”Rathee陳述說。

Kotani補充說，“在控制器方面的主要開發包括液晶觸摸面板、用戶友好操作性的引入、允許用戶在控制器屏幕上模擬機器人運動的模擬器功能、多語言顯示和幫助功能(包括語音指令)。”

機器人技術的未來

塑料加工者正在尋找加工機器、自動化裝置和輔助設備間的無縫連接方式——這種趨勢正以一種逐步上升的速率發展。全世界的塑料加工者已經迅速認識到了機器人和自動化裝置的優點，并且已經使用了許多年。今天的機器人在許多市場上已經變得必不可少了并且是注塑機上的一個固定生產工具。由于其熟練的工程基礎，現在在印度機器人使用率的增長尤其強勁。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過程中自動化系統的便利和成功適應。因為這些背景，工業界正預見在塑料加工領域機器人和自動化系統具有令人感興趣的增長前景。