當零件必須在潔凈室條件下生產(chǎn)時，選擇與注塑機良好配套的機器人系統(tǒng)就顯得尤為重要。同時，針對不同的操作要求，高速、高精度、高可靠性也是確保機器人“圓滿”完成任務(wù)的重要因素。獲得了100等級認證的Staubli的6軸機器人完全滿足了這些要求。
快速而可靠的拾取
瑞士Schwarzenburg公司屬下的Geiger搬運系統(tǒng)公司是一家自動化的專業(yè)企業(yè)，他們是搬運系統(tǒng)的主要供應(yīng)商，同時也是成套自動化裝置的系統(tǒng)成套商。Rexam Pharma公司委托這家公司負責(zé)設(shè)計、制造和安裝了一套自動化系統(tǒng)，用于為醫(yī)藥行業(yè)生產(chǎn)100潔凈室等級的塑料包裝容器。
根據(jù)該模塑件的生產(chǎn)工藝要求，需要在注塑生產(chǎn)周期內(nèi)將蓋子與容器連接起來，從而完成該包裝容器的裝配。為此，Rexam公司在生產(chǎn)中使用了2條平行的注塑生產(chǎn)線，并選配了2臺Staubli的專門為潔凈室應(yīng)用而設(shè)計的RX130機器人。
The linear robot LR-21 attached to the injection-molding machine and equipped with the 12-fold removal gripper for handling the expansion parts.
在初始試驗階段，Rexam公司使用了2套4型腔的模具，并在裝配工序中使用了32/64的壓印模具（impression mold）。第一個模具的模塑周期是23s，第二個模具的模塑周期是13s。由于要求機器人取下4個容器和4個蓋子的間隔時間非常短暫，僅2s，因此，要求協(xié)調(diào)好機器人和真空
抓取系統(tǒng)的運行順序，使之達到最佳化。
在一道工序里，機器人便可將所有的模塑零件取下來，隨后模具立即閉合。然后機器人將模塑件傳送到單元中央，在此，容器蓋與容器被裝配在一起。這項任務(wù)完成后，其中一個機器人將裝配好的容器放在傳送帶上，傳送帶將容器送入1000等級的潔凈室內(nèi)做進一步處理。
據(jù)說，生產(chǎn)中使用的真空抓取系統(tǒng)是一種不銹鋼制造的輕型結(jié)構(gòu)，其中的真空開關(guān)可檢查并確認零件是否到位，這使得該機器人的運行非常可靠。抓取器可以快速進入和退出模具，不僅操作精度極高，而且不會間斷。
滿足極高的衛(wèi)生標準
Mapa公司是一家制造衛(wèi)生用品的跨國公司，其產(chǎn)品包括如嬰兒安慰奶嘴、避孕套、熱水瓶以及類似的物品。利用一種由機器人輔助的新的生產(chǎn)系統(tǒng)，該公司生產(chǎn)的嬰兒奶嘴達到了前所未有的衛(wèi)生水準。
Mapa公司生產(chǎn)的一次性奶嘴帶有一體化的螺紋，要求采用雙組分技術(shù)在一道工藝中生產(chǎn)出來。為了最大程度地減少微生物污染的可能性，保證產(chǎn)品的質(zhì)量，產(chǎn)品必須在100等級的潔凈室中生產(chǎn)，并在10000等級的潔凈室中進行封裝，在此生產(chǎn)過程中無須人為干預(yù)。據(jù)說，在Mapa公司的自動化生產(chǎn)系統(tǒng)中，核心生產(chǎn)單元是Krauss-Maffei的KM 150-390-160 CZ型注塑機以及Staubli的RXplastics90型機器人，它們均屬于潔凈室等級的設(shè)備。
A robot developed for cleanroom use is an integral part of a turnkey automation system designed by Geiger Handling Systems for a pharmaceutical company.
在這些應(yīng)用中，Staubli的RXplastics90型機器人所擁有的塑料一攬子特殊方案使得這種6軸機器人成為與KM 150-390-160 CZ型注塑機配套的理想選擇。在塑料一攬子方案中，包括一個與注塑機連接的接口以及一個與手持控制屏連接的改型用戶接口。此外，Staubli機器人對潔凈室環(huán)境的適用性及其高度的精確性也是Mapa公司選擇它的一個主要原因。
在生產(chǎn)中，RXplastics90型機器人特殊的真空吸盤抓取器可在一道工序中從注塑機上取下8個奶嘴，并將奶嘴存貯在一個特殊的冷卻工位上，然后將先前存貯的、已經(jīng)冷卻的奶嘴撿拾起來送到下道工序進行進一步處理。在此過程中，能力為40m3/h的泵能夠產(chǎn)生所需的真空度，它所排放出來的空氣被收集起來，并從潔凈室中排放出去。在生產(chǎn)線末端，2000個奶嘴在10000等級的潔凈室內(nèi)經(jīng)罩泡包裝后被送離生產(chǎn)現(xiàn)場。
據(jù)介紹，在RXplastics90型機器人的真空吸盤抓取器上配備有氣動傳送裝置以供傳送零件使用。在設(shè)計真空抓取器時，特別要求真空抓取器要容易接近零件并方便清理。但是，根據(jù)所要求完成的工作任務(wù)，在抓取器內(nèi)部不可避免地需要使用一些活動零件。由于這些鉸接或折疊式機構(gòu)很容易堆積污垢或滋生微生物，所以采用了罩蓋和密封組件以減少灰塵和微生物的產(chǎn)生，同時也便于進行清理。此外，該生產(chǎn)系統(tǒng)中所使用的保護性外殼一方面可作為潔凈室單元的一個組成部分，另一方面還被用作安全部件。這個外殼由密閉式鋁制擠壓件和Macrolon面板（pane）組成，具有一個層流箱（laminar-flow box），在其頂部表面裝有空氣過濾裝置。層流箱在單元內(nèi)產(chǎn)生正壓，有助于防止灰塵進入。
模內(nèi)標簽的精確放置
20多年以來，意大利的Internova公司一直從事于食品包裝容器的生產(chǎn)。最近，該公司一項頗具革新意義的“evelpack”包裝設(shè)計贏得了塑料界的“奧斯卡”大獎。
據(jù)說這種新型的包裝采用了Internova公司的IMS圖形裝飾技術(shù)，該技術(shù)是將所需的圖形薄膜放置到塑料薄膜的內(nèi)外夾層內(nèi)，這樣制成的包裝容器可防止打印油墨與容器內(nèi)的食品接觸，從而實現(xiàn)最高的衛(wèi)生標準。
Internova公司在2000年時安裝了第一臺Staubli的機器人。按照IMS技術(shù)的要求，需要將標簽精確地放置于模具內(nèi)，其操作類似于模內(nèi)貼標或模內(nèi)裝飾工藝。為此，該公司選擇了Staubli的6軸機器人。在操作中，機器人從卷筒上撿拾印刷好的標簽并將其準確地放置到模具中，同時雙動夾具將食品包裝容器從模具上釋放開來，并將其與外部膠帶碼放在一起，形成層疊結(jié)構(gòu).
按照Internova公司的說法，他們決定使用Staubli機器人的原因，是由于這種機器人固有的密閉手臂結(jié)構(gòu)確保了生產(chǎn)的清潔性，該機器人獲得了100等級的清潔度認證，適用于潔凈室環(huán)境。此外，機器人放置標簽的精確度以及6軸移動的靈巧性也給Internova公司留下了深刻的印象。
現(xiàn)在Internova公司共有16臺Staubli的機器人。緊湊的結(jié)構(gòu)以及小巧的手臂設(shè)計使得這些機器人能夠在原有的注塑機生產(chǎn)布局中被方便地穿插到現(xiàn)有的生產(chǎn)線上，從而無須對原有的生產(chǎn)布局進行任何調(diào)整。今天，借助于Staubli機器人所提供的靈活性，Internova公司可以迅速應(yīng)對季節(jié)性的需求而隨時調(diào)整其生產(chǎn)模式，例如，在夏天增加冰淇淋和沙拉包裝容器的產(chǎn)量。
MM《現(xiàn)代塑料》雜志
