iQ 運動控制使注塑機和機器人更加緊密地結(jié)合在一起

中國注塑網(wǎng)

如果注塑機和機器人協(xié)調(diào)它們的運動順序，這將在許多應(yīng)用中縮短周期時間。ENGEL 的 iQ 運動控制現(xiàn)在允許可靠的早期啟動與全自動優(yōu)化的運動規(guī)劃相結(jié)合。自 2021 年 10 月以來，該輔助系統(tǒng)已成為所有新型 ENGEL viper 線性機器人標準套件的一部分。

當(dāng)運動和諧地交織在一起時，就會產(chǎn)生流暢的運動。只有這樣，它們才是經(jīng)濟和高效的。每個活的有機體都掌握了不同肢體的這種勞動和時間效率的相互作用——而在這方面，機器人或自動化機器和過程的好壞取決于人類通過系統(tǒng)控制對其進行編程。

在注塑成型單元中，有許多不同的可移動“肢體”。其中一些關(guān)鍵還決定了注塑工藝的周期時間。其中包括拆模機器人的進出動作，以及模具的開合時間。說明當(dāng)移除機器人僅在注塑模具完全打開時才開始移動時，浪費了大量的周期時間。

為了在生產(chǎn)單元中實現(xiàn)流體運動，ENGEL 始終關(guān)注整個注塑單元以及注塑機和機器人運動的相互作用。如果 ENGEL 提供整個生產(chǎn)單元，從注塑機到自動化和其他輔助設(shè)備，再到單一來源的工藝工程，單元的所有組件都訪問相同的控制平臺和相同的數(shù)據(jù)庫，從而為較短的總周期時間提供了最好的先決條件。

由于注塑單元本身無法控制這些相互嚙合的平行運動，因此操作員必須通過中央控制面板或移動手持單元指定運動。他必須對機器人進行示教——指定插入運動的路徑、速度和加速度?！癷Q 運動控制”輔助系統(tǒng)將這種教學(xué)工作減少到點擊幾下。

優(yōu)化的運動規(guī)劃可節(jié)省周期時間

線性機器人通常從一個點移動到另一個點。這些單獨的點是在教學(xué)期間指定的。工廠操作員手動確定軌跡并指定許多點以優(yōu)化路徑（圖 1）。

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圖 1。iQ 運動控制采用優(yōu)化的運動規(guī)劃（右）運行。路徑是作為一個整體計算的，而不是由單軸運動的近似定位生成的。

在 iQ 運動控制功能（標配新的 ENGEL viper 系列線性機器人）中，已經(jīng)實施了優(yōu)化的運動規(guī)劃。線性機器人計算其路徑，因此需要設(shè)置的參數(shù)或示教位置顯著減少。[size=1.125]這顯著縮短了注塑工藝的周期時間以及設(shè)置時間和示教所需的時間（圖 2）

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圖 2。并列說明了 iQ 運動控制在縮短周期時間方面的巨大潛力。

iQ 運動控制是 ENGEL 智能輔助系統(tǒng)系列中的最新產(chǎn)品。為了給用戶帶來最大的利益，輔助系統(tǒng)的操作必須非常簡單。[size=1.125]因此，iQ 運動控制也有一個直觀的對話框，其中包含用于設(shè)置移除的所有可用選項[size=1.125]（圖 3）[size=1.125]。

圖 3。直觀的用戶指導(dǎo)是智能輔助系統(tǒng)被接受和成功的先決條件。

三步優(yōu)化運動規(guī)劃

為了在進入過程中規(guī)劃機器人運動，使其在模具終止其打開運動時精確地到達取出位置，必須考慮某些背景條件：首先是用戶設(shè)置的參數(shù)，例如位置和線性間隙，以及模具的運動；另一方面，速度、加速度和其他參數(shù)的機器人特定閾值。

確定最佳進入運動需要以下步驟，這些步驟在 iQ 運動控制激活時自動處理：

• 確定最佳軌跡時間：以上一個循環(huán)為基礎(chǔ)，測量從到達設(shè)定的早起位置到開模的時間。
• 這個時間段 tF, opt 對應(yīng)于機器人的軌跡時間，使機器人和模具同時到達各自的終點位置。
• 計算可能的最短機器人軌跡：各個軸和操作員定義的線性間隙的機器人特定運動學(xué)限制（最大速度、最大加速度等）可用于計算機器人軌跡。這里，軌跡時間 tR,opt 是考慮到特定邊界條件可以實現(xiàn)的最短可能軌跡時間。如果提前啟動功能被禁用，則使用該軌跡；機器人利用其極限執(zhí)行插入運動。
• 縮放軌跡：在開啟提前啟動功能的情況下，應(yīng)保證機器人運動的軌跡時間 tR,opt 大于或等于確定的最佳時間 tF,opt。如果無論如何都是這樣，那么由于機器人的限制，它不可能與模具同時到達目標位置。然而，如果 tR,opt < tF,opt，機器人將接近模具。為了避免這種情況，對軌跡進行縮放，以便滿足條件 tR,opt = tF,opt。
  

該功能可補償任何長期影響，例如冷熱機器運行行為的差異、溫度影響等。

希望早日開始并得到支持

在現(xiàn)代系統(tǒng)中，如果在打開模具時必須等待機器人進入拆卸區(qū)域并脫模，則循環(huán)時間也會不必要地延長。由于采用集成控制系統(tǒng)，ENGEL 注塑單元中的機器人可以直接訪問機器數(shù)據(jù)，例如開模行程和移動模板的位置，機器人和機器執(zhí)行協(xié)調(diào)運動，理想情況下，同時分別在取出位置和開模位置取出。在這種情況下，周期不會因機器人的進入而延長。

借助 iQ 運動控制可以縮短循環(huán)時間，因為模具不必等待機器人。這是因為機器人在進入過程中不必等待完整的開模行程，由于已經(jīng)熟悉的“早期啟動”功能，可以提前進入機器區(qū)域，該功能完全集成在機器中。軟件。

設(shè)置對話框顯示基于機器人和機器設(shè)置參數(shù)的早期啟動位置建議。這使得經(jīng)驗不足的機器操作員也能有效、可靠地利用輔助系統(tǒng)的優(yōu)勢。

通過密集的數(shù)據(jù)交換實現(xiàn)多級可靠性

盡管很早就進入機器區(qū)域，但可以肯定地排除機器人和移動半模之間的碰撞，因為 iQ 運動控制采用兩級安全網(wǎng)運行。如果發(fā)現(xiàn)與計劃的模具運動存在偏差，則第一階段會在早期階段糾正機器人運動。第二階段確保機器人在發(fā)生異常情況或緊急停止時能夠在與模具接觸前及時制動。

由于機器人知道可移動安裝板的確切位置，因此如果有這種碰撞威脅，它也會停止。通過這種方式，由于集成系統(tǒng)解決方案的公共控制系統(tǒng)內(nèi)的直接數(shù)據(jù)交換，可以可靠地避免由于不可預(yù)見的錯誤位置或錯誤設(shè)置而損壞模具和夾具系統(tǒng)。

誰從中受益？

通過 iQ 運動控制，即使是具有簡單移除運動的過程也可以很容易地進行優(yōu)化。由于機器必須執(zhí)行特別大的開模行程，因此生產(chǎn)深注塑件（例如具有長型芯的外殼組件、盒子或容器）的用戶尤其受益。

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如果機器人在開模運動期間已經(jīng)進入模具區(qū)域，則可以縮短循環(huán)時間。對于長芯的零件，如盒子，效果特別大。

為了挖掘潛力，ENGEL 使用 viper 12 線性機器人進行了測試。開模行程為 490 毫米，動模安裝板的最大速度為 1465 毫米/秒，總循環(huán)時間為 15 秒。機器人早期啟動在模具位置 303 mm。發(fā)現(xiàn)等待時間大大縮短（圖 5）

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圖 5。試驗證實，iQ 運動控制和早期啟動大大減少了等待時間。

等待時間是指從模具運動完成到夾具進入模具空間的階段結(jié)束所經(jīng)過的時間。它直接構(gòu)成循環(huán)時間的一部分，因為在此時間跨度內(nèi)模具被機器人擋住。總循環(huán)時間為 15 秒，假設(shè)連續(xù)運行 24 小時，使用 iQ 運動控制和早期啟動，每個型腔每天可以生產(chǎn) 236 個零件，而不是順序三點移除（圖 6）。

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圖 6?？s短的循環(huán)時間導(dǎo)致顯著更高的輸出源。

iQ 運動控制的使用與注塑機類型和拆卸類型無關(guān)。輔助系統(tǒng)會自動適應(yīng)相應(yīng)的拆卸方案。這包括垂直和（在無拉桿機器的情況下）已知結(jié)構(gòu)變體的水平移除，以及在縱向結(jié)構(gòu)的情況下在操作員側(cè)、非操作員側(cè)和端側(cè)的沉積。

此功能將不再是唯一旨在實現(xiàn)機器和機器人之間更緊密相互作用的功能。[然而，iQ 運動控制是 ENGEL 的第一個由機器機器人組成的輔助系統(tǒng)。

避免振動

由于突出的運動學(xué)，線性機器人系統(tǒng)地傾向于振動。得益于 iQ 振動控制，ENGEL viper 系列機器人的智能運動可防止意外偏轉(zhuǎn)。因此不再需要運動結(jié)束時的等待時間。iQ 運動控制更進一步。由于平滑的四倍恒定運動不會激發(fā)振動，因此不會因大振動的補償而導(dǎo)致循環(huán)時間損失（圖 4）。

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圖 4。機器人軸的平滑運動曲線示例。機器人軸的振動也會延長循環(huán)時間。

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注塑機廠家

不錯不錯，樓主您辛苦了。。。

fatmjzil

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