制造业趋向自动化发展 机械手受青睐

　　包装设备竞争日趋激烈，高度自动化、智能化、多功能、高效率、低消耗的包装设备越来越受到行业的青睐。发展到现在，新型食品包装机要求具有简洁化、高生产率、配套更完善，更具自动化等特点。

　　随着科技日益进步，以前需要人工加工制造的行业开始向自动化技术转变。作为近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备，工业机器人、机械手在现代制造技术领域中扮演了极其重要的角色，其能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器，并有多个自由度，可用来搬运物体以完成在各个不同环境中工作。

　　发展到现在，包装市场和注射成型市场已经成为了机械自动化的两大主要领域。

　　机械手助力 注射自动化前景看好

　　高质、高效、节能是现代注塑技术的发展目标，正因为此，全球塑机企业为了纷纷推出具吸引力的创新技术，将高品质、高效率，同时显著节能的特点集于一身，希望藉此提高自身产品的竞争力。2010到2011年期间，全球政治与经济局势相对稳定，与注射技术相配套的辅助设备、自动化控制产品层出不穷，呈遍地开花之势。其中，以机械手为首的自动化设备备受青睐。

　　工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。

　　针对更大型、更高合模力、要求负重量更大的注塑设备，各主要机械手生产商纷纷推出相关的自动化设备。

　　于今年5月份举办的国际塑料橡胶工业展览会汇集了注射的最新技术。国际大型企业纷纷展出了其研发的用以注塑成型的自动化设备。库卡展出新型QUANTEC架装机械手系列中的两种型号：KR240R3100Kultra和KR90R3700Kprime。由于对有效载荷和行程进行了优化，所以用户能选出非常适合于具体应用场合的机械手。它的重量减轻了160kg，轴2固定位前移了400mm，是用于塑料工业，尤其是用于注塑机的理想机械手。

　　利用QUANTECK系列架装机械手在塑料工业中更容易实现自动化：在系统规划和设计阶段具有极大的灵活性;减少了概念和设计工作，大幅降低了规划风险。QUANTECK机械手中采用了先进的驱动技术和新型KRC4控制器，卸载时间可以缩短25%，能耗降低30%。QUANTECK系列架装机械手重量轻12%，所以更容易安装到注塑机上。轴2的固定位置前移了400mm，大幅扩展了前行和后行的工作范围。所以架装机械手特别适用于从注塑机上取下零件。

　　而威猛巴顿菲尔也展示了一款MicroPower15/7.5全电动微注射成型机。一台乍一看根本不像注塑机的精巧设备正生产着尺寸不足半个火柴头，据说是心脏支架夹子的制品。制品重量只有0.00108克，相应的浇道为0.16克(一模四腔)。生物降解物料在螺杆直径14mm的塑化系统中塑化后送到直径只有5mm的柱塞腔中，计量到位后再由柱塞注射成型。冷却时间几乎可以忽略不计，机械手直接从模具中取出制件，并送到图像识别系统中进行尺寸判定，合格的产品由机械手拿到下一个工位，用空气将小制品吹到包装用的玻璃瓶中。所有的功能都整合在一台机器中，而所有的过程参数、曲线，甚至测量图像，都在操作屏上显示出来。

　　威猛巴顿菲尔的内部人士透露，注射自动化前景明朗，明年计划推出更大的机械手。威猛集团从最初的机械手、粉碎机和模温机三种产品为主，陆续增加了混料机、喂料机、除湿干燥机等产品。威猛集团利用在机械手行业超过30年的历史。

　　科技进步促使市场对包装技术和包装设备都提出了更高要求。现在，包装设备竞争日趋激烈，高度自动化、智能化、多功能、高效率、低消耗的包装设备越来越受到行业的青睐。发展到现在，新型食品包装机要求具有简洁化、高生产率、配套更完善，更具自动化等特点。

　　目前国外包装和食品机械水平高的国家主要有美国、德国、日本、意大利和英国等。而德国的包装机械在设计、制造及技术性能等方面则居于领先地位。最近几年，这些国家包装和食品机械设备发展均呈现出自动化的新趋势。自动化技术在包装生产线中已占50%以上，大量使用了电脑设计和机电一体化控制，提高生产率、设备的柔性和灵活性，增加机械手以完成复杂的包装动作。

　　中国包装机械品种约有1300多种，还缺少高科技、高精度、高质量等配套产品，产品性能低，稳定性和可靠性差，仍需借助高端端技术助力包装机械产品升级。未来的包装机械将配合产业自动化趋势，促进包装设备总体水平提高。如高智能数控系统、编码器及数字控制组件、动力负载控制等新型智能设备已经普遍应用到包装机械设备中，使设备使用者在操作过程中更具有独立性、灵活度、操作正确性、高效率和兼容性。

　　包装机械自动化设计有以下两个主要特点：

　　第一，每个机械手均由单独电脑控制，一台包装机械为完成复杂的包装动作，需由多个机械手完成。完成包装动作时，在电脑控制的摄像机摄取信息和监控下，机械手按电脑程序的指令完成规定动作，确保包装的质量。

　　第二，具有对材质及厚度的高分辨能力。在包装过程中，包装材料的厚度及材质变化不易为人眼所辨别，所以在设计包装机械时常采用由电脑控制的摄像机和探测器来分辨包装材料厚度及材料的变化。摄像机现已发展到能自行检查和辨别摄取的图片，并在显示屏上显示。目前，机器在加工时转速是不能变的;今后应根据材料的变化经辨别后能改变转速，从而控制在最优化状态下工作，以最短时间完成包装工序，并且实现自动清理、自动消毒和自动清洁。

　　不可置否，自动化机械手将成为制造业发展趋势。未来，机械手也许会延伸到更多行业。而生产商面临的问题则是如何创新，如何更高效。

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