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机械手控制装置 正变得更加灵活、更加互联互通和易于使用

来源:荣格国际塑料商情 发布时间:2019-07-29 393
塑料橡胶材料处理、计量与检测模具及零件原料及混合物其他其他添加剂及母粒塑料加工设备 技术前沿
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在塑料加工行业自动化的早期阶段,机械手都是一些主要使用气缸工作的简易机器。随着电机的使用越来越普遍,这就要求机械手控制装置更加智能,以便跟上电机的发展步伐。上世纪 80 年代,机械手在塑料加工领域的地位明显变得更加重要。

在计算机逐步走入我们日常生活的同时,在工作场所中,计算机也开始变得无处不在。塑料行业也不例外,机械 手控制装置也在紧随个人计算技术的发展脚步。当时,引用计算机的目的不仅仅是制作出一个更方便用户使用的操作界面,还要添加更强大的功能,以帮助工厂提高生产力。

威猛公司早期的CNC机械手控制装置

有关编程问题的争议

早期,对于生产设备应该如何编程这个问题,塑料加工机械手行业存在两种截然不同的想法。一种想法是在机械手的物理限制范围内,为用户提供完全的自由。许多人将这种方式称为“开放 式架构”编程。另一种想法则提出采用“固定”或“基于模式”的编程方式。

这种方式会在程序中提供一系列选项供用户选择。这两种想法都有各自的优点和缺点。对于“开放式架构”编程方式,其优点在于从插入应用到控制下 游生产线的自动化流程,用户可针对各种加工任务自主定义工作序列。用户可以自行完成所有这些编程任务,甚至无需与机械手制造商联系。对于那些知道自己想做什么,同时具有实现能力的用户来说,这种灵活性极具吸引力,这些用户能够扩展机械手的功能范围,以充分发挥硬件的所有功能。

今天的智能机械手控制装置可使机械手在模具完全打开之前,就能够找到进入模具区的最佳时间,同时监测注塑机电机的扭矩,以便随着注塑件向前移动,将机械手的工作臂收回

不过,这种方式的主要缺点恰恰就是其优点所依托的自定义编程能力。即使是简单的拾放应用程序,用户也需要编写逐行的结构化程序。这对于编程经验有限的用户来说,整个过程不够直观,难以把握。

而另一种编程方式就是“固定程序” 方式。对于要实现拾放功能的用户来说,这种方式要简单得多。这种程序仅为用户提供有限的选项,用户可以选择这些选项来执行一些基本但又常用的功能。

利用这些选项,操作人员可以指定所需的位置,然后机械手就会进行自我编程,准备就绪后即可投入使用。这种做法可让一些常用的简易应用(如拾放应用)变得简单直观,但其功能是有限的。

当您所需的机械手功能超出这几个基本选项的功能时,操作人员通常需要联系机械手制造商以订购定制程序。这种程序一般价格高昂,而且需要等待数周甚至数月才能交付。

我们前面讲过,这两种方式都有其独特的优点和缺点。为了充分利用这两种方式,机械手制造商开始尝试让这两种方式互补有无,扬长避短。很可惜,多年来一直没有人能够找到理想的方法来做到这一点。

存储介质和显示装置

在上世纪 80 年代和 90 年代,机械手制造商使用过各种各样的备份介质。 现在,这个行业好像都在将 U 盘作为便携式存储介质,至少现在是这样。最新一代的控制技术还具备联网操作功能, 人们可以将备份和程序集中保存到一台服务器上。随着技术发展,老式 DOS 代码显示器逐渐被一些五颜六色又易于理解的图标 / 显示屏所取代。人们可以轻松浏览所需执行的各种任务,各种控制操作也极易上手。

随着行业向工业4.0 的互联互通时代发展(或者威猛集团的威猛4.0的实现),大环境促使机械手和注塑单元的其他附件与注塑机控制装置集成

高级编程方法

直到最近,才终于有几家公司开始创造一种更好的方式来将“开放式架构” 与“固定”编程方式结合起来。这些公司采用了一种带有“引导式”编程功能 的“编程向导”,可以逐步引导用户完成基本的程序设置。这些编程向导可帮助用户极其轻松地设置程序。用户花几分钟时间就能完成拾放程序等基本功能的设置工作。

通常,待基本程序序列创建完毕后, 如果用户需要在超出编程向导定义的范围内修改程序,可以切入某种“文本编辑器”功能,在这里可以完全自由地编程。文本编辑器提供了一种既方便用户使用又直观的程序修改方式,用户可在编程向导所提供的范围以外对程序序列进行修改,这里为用户提供了更多可用选项, 以满足更加独特的功能需求。尽管行业内仍存在一些老式控制装置,然而,为 了让工作人员、注塑应用程序、循环时间以及机械手发挥出最大潜力,大多数用户都已经认识到需要升级换代,以使用具有上述功能的机械手。

处理能力更强、更智能

随着机械手的发展,控制装置拥有的处理能力更强,也变得更加智能。模具跟踪就是这样一项创新。该功能需要在冲压机上加装额外的硬件。我们通过一个专用接口将传感器装入机械手中,这样机械手就能够知道模具所处位置及其移动速度。

通过处理这些信息,机械手就能够进入模具并跟随模具的打开序列合理运动。这样,机械手无需再等待模具全部打开就可进入模具,进而节省循环时间。不过,这需要额外的成本和编程,而且投资回报期(ROI)可能会比较长,会影响该技术对某些制造商的吸引力。

用于移动装置的QuickLook应用程序是威猛 4.0的应用实例之一,该程序能够以不同颜色显示工厂内各台机器和机械手的状态。(绿色 = 自动运行;蓝色 = 非自动运行;红色 = 安全超标)

在设置流程越来越简单、处理能力越来越强劲的同时,智能化技术也在阔步前进。现在,借助人工智能等一些现有功能,机械手可以独立地判断进入模具的最佳时机,可在收到模具全开信号之前就进入模具。这种功能不同于需要在注塑机上加装额外传感器的“模具跟踪”功能,它是一种智能系统,能够在模具仍在打开过程时,就让机械手进入初始加速阶段,这要比任何专门编程的方法都更加高效。

新征程:工业 4.0

21 世纪取得的最大进步莫过于我们 在网络互联互通领域的发展。计算机已经完全成为我们个人生活的组成部分。如今,我们期望能够同样便捷地获取制造设备发出的信息。参与生产活动的每个人都想知道自 己的设备是否在正常工作。最新一代的控制装置可轻松接入互联网,为用户提供这种关键信息。从电子邮件警报到远程信息访问,所有这一切都正成为机械手控制装置的标配功能。当机械手发生故障时,机械手制造商应该可以远程连接设备并提供协助,以便迅速让机械手恢复正常并重新投入工作。

威猛R9机械手控制装置在B8注塑机控制装置上的显示视

威猛巴顿菲尔已在实施工业 4.0 的各项功能,并提供完全集成化的注塑单元解决方案。机械手和辅助设备可集成到注塑机的控制装置之中,从而提供上述各项好处,不过,其所涵盖的范围不仅仅是机械手,而是能够涵盖整个注塑单元。您还可以通过机械手控制装置来操纵机器。

 

 

本文由威猛巴顿菲尔供稿

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