唇膏生產用機器人介紹

作者：李剛

職務：沈陽百格機器人有限公司總經理

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網址：www.germanytek.com

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產品：德國BergerLahr公司和Roboworker公司中國總代理

在很多產品的生產過程中，用機器人來完成一些生產工序，不僅能提高生產效率，降低成本，更能提高產品質量。例如在ESTEE LAUDER公司的唇膏生產過程中，要把唇膏和殼從一拖盤取出，再把唇膏整潔準確地裝入殼內，并蓋好蓋及擰緊，最后把成品唇膏放另一拖盤中。還有在許多手機生產過程中，在一個托盤上整齊地放置一些裝有手機外殼、印刷電路板、用塑料帶包裝好的顯示部件。機器手爪把它們一個一個地抓取到傳送帶上，以便進行下步處理，并在最后把已經空的托盤搬到空托盤摞上。這類碼垛機器人被廣泛應用在醫藥、包裝，儀表裝配，繼電器生產等眾多行業，因其結構和工作原理非常類似，而且都以直角坐標機器人為基礎，所以本文先簡介直角坐標機器人，再介紹標準碼垛機器人及一應用案例。

一，直角坐標機器人

直角坐標機器主要由幾個直線運動軸組成，通常分別對應直角坐標系中的X軸，Y軸和Z軸。在絕大多數情況下直角坐標機器人的各個直線運動軸間的夾角為直角，通常X軸和Y軸是水平面內運動軸，Z軸是上下運動軸。直角坐標機器人的核心部件是直線運動軸，它是由精制鋁型材、齒形帶、直線運動導軌和伺服電機等組成。單根運動軸標準最大行程為5600mm，負載1~200公斤，定位精度0.05mm，最高運動速度8米/秒。按照具體應用對定位精度，有效行程，運行速度和負載大小，運動方式等來選擇相應的導軌，并組合成相應形式的多維機器人來完成所特定的任務。按其結構形式有30多種二維和三維機器人，還可以在Z軸上加上一個或兩個旋轉軸，構成四維和五維機器人。

多臺直角坐標機器人按特定的組合構成，同步完成特定的任務。碼垛機器人是最常見的一些組合，針對不同的應用形成多種標準形式的碼垛機器人。

二 碼垛機器人結構及工作原理

標準碼垛機器人在電子和機械部件、對表面很敏感的塑料部件、對外形很挑剔的沖壓部件、車床工件等的上下料有很多用途。下面介紹碼垛機器人MS600在化裝品行業的應用。比利時的ESTEE LAUDER公司是化妝品制造行業的領頭企業，該公司在其生產線上應用了百格拉公司兩套SM600碼垛機器人。

工作原理

在生產線中，我們先用手推車把裝有口紅外殼的托盤放置在第一個工位上-A騾托盤，然后碼垛機器人X軸運動到拖盤A騾上方，用四對兩指手爪從托盤里抓取4個口紅外殼并升高到一定位置，然后放到4工位的旋轉平臺上，放置好4個口紅外殼后，旋轉平臺旋轉一定角度，填充唇膏過程由第二臺碼垛機器人來完成，填充完唇膏之后，緊接著第二臺機器人抓取4個封裝帽，封裝口紅。在這個過程中兩臺碼垛機殼器人要嚴格協調、同步工作。就這樣兩臺機器人相互配合，相互協調，完成整個包裝過程，已經卸載完的托盤被堆放在手推車上進行下一輪應用。整個過程值得注意的是手推車的停放位置以及托盤的擺放位置都必須準確無誤。兩臺碼垛機器人均采用氣動四指手爪，其外形見圖3。每個口紅大約重10g，每個托盤可以容納280個口紅。處理4個口紅為一動作周期，其用時為8秒。托盤為熱熔塑膠類托盤，其尺寸為600×400×11mm。每騾有案可27個托盤，托盤交換時間7秒。

該機器人的控制系統采用Berger Lahr公司的智能型伺服驅動系統TLC634。TLC6系列伺服驅動系統可任意修改，適應新的產品，如換拖盤等。

結束語

通過以上對碼垛機器人在唇膏生產線中應用的介紹使大家初步了解這類機器人及其應用。這類機器人還被成功應用于手機生產，訂書器生產，儀表裝配，太陽能設備，集電器生產，汽車儀表裝配等生產線中。由直角坐標機器人組成的碼垛機器人非常適合應用于這類小件的大批量生產，它不僅比其它的機器人成本低，而且效率高，必將被更多行業更廣泛的應用于工業生產中。