活關節(jié)機器人一般也叫作六軸機器人，其制造商已經(jīng)開始積極地尋找更大的塑料加工市場。這些機器人越來越被認為是一種很好的選擇方案，不僅能為注模生產(chǎn)搬運工件，而且能做有關吹塑、熱成形和增強塑料流程等方面的輔助工作。
與直線機器人所進行的軌道上的直線運動不同，活關節(jié)機器人可以通過使用帶有轉動關節(jié)的多重手臂把它們手臂終端的工具從一個位置移動到另一個位置，這種活關節(jié)式的運動被形容成“擬人化”，也就是說，這些機器人的表現(xiàn)有人類的特征，特別是像手臂和手腕的運動。
在研究機器人時，工作人員面臨的挑戰(zhàn)并不見得是要得到一個能在任何時間做任何事情的機器，而是要在情況的需求和設備的能力之間找到最好的結合點。以下的內容將詳細敘述若干應用場合，包括六軸機器人手臂終端工具配置的開發(fā)。其次，也對若干專門為塑料加工業(yè)而開發(fā)的六軸機器人進行評價。
德爾福公司讓六軸機器人上崗
美國德爾福（Delphi）汽車系統(tǒng)公司最近為其在俄亥俄州Vandalia的內部系統(tǒng)生產(chǎn)廠添置了16臺注模機，和這些機器一起來的有16個機器人，全部都是密歇根州Rochester Hills的發(fā)那科機器人公司出品的。這些系統(tǒng)是該廠使用活關節(jié)機器人從注模機卸載工件的第一次嘗試。
德爾福公司需要的是完全自動化的搬運工件系統(tǒng)。該公司接收了大量的訂單，需生產(chǎn)各種車門面板、插入件和車輛模件，它所要的自動化系統(tǒng)不僅要靈活，而且要重復性好。另一個促使公司決定要活關節(jié)機器人的因素是公司還必須遷就廠房低的問題。
整個系統(tǒng)包括11臺M-16iT高架軌道安裝式的機器人，在1500t注模機上工作，5臺S-20基座式機器人，在3000t的注模機上工作，M-16iT機器人安裝在1500t注模機的頂上卸載汽車門內面板和地圖盒。
M-16iT使用旋轉軸（或者叫活關節(jié)）進行裝載、卸載和后處理工作。它使用一直線軸重新定位，可以做出靈活得像人類一樣的動作。
有了六軸自由度，機器人可以執(zhí)行操作人員的指令。大多數(shù)的運作，從工件旋轉到復雜的工件放置和組裝都可以進行，完全不需要其他昂貴的固定裝置等。軌道安裝式的好處是簡化了手臂終端的工具配置。在某些情況下，這些工具可以在部件運行之間共享。機器人手臂相當靈活，可以從機器的頂上或者側面取出工件。
六軸S-420機器人的凈載重量上限為175kg。S-420有比較大的工作罩和一個可以轉360°的手腕，方便操作大型部件。
對于大多數(shù)情況來說，M-16iT主要是做龍門取件機的工作。當注模機開啟時，M-16iT進入模穴，取出工件，把它們放在傳輸機上運走。在某些地方，這一簡單的提取動作還伴隨著增值任務，如去澆口、熱處理等。當需要增加某一項任務的時候，機器人會把每個工件放在固定的加熱槍或材料切削刀具前面。由于機器人有了這種靈活處理工件的能力，所以對于二次操作它也可以協(xié)調定位。
至3000t級注模，機器由于廠房高度不夠，不能用頂部安裝的機器人，德爾福公司使用S-420機器人做提取大型車門內面板和汽車內外裝飾板的工作。S-420機器人安裝在每臺機器的旁邊，很容易做完一件工作再做另一件工作而不會中斷生產(chǎn)。
RXplastics機器人可執(zhí)行多重任務
南卡羅萊納州Duncan的Stubli公司出產(chǎn)的RX活關節(jié)機器人已經(jīng)在塑料加工領域執(zhí)行裝載、快速搬走工件、清理注入口、模內裝飾、抹膠水、涂粉、上色、組裝、檢查和包裝等任務。
Eimo Americas公司在得克薩斯州和密歇根州共有４個按要求定做的注模車間。這幾個注模車間原來歸Triple S Plastics所有，服務于各行各業(yè)?，F(xiàn)在，Eimo的60%的業(yè)務是做手機的窗口、外殼以及無線通訊業(yè)的其他構件。
Eimo最近安裝了Stubli公司的新型機器人在其得克薩斯州Georgetown廠的自動化單元里做脫模、修澆口、包裝手機窗等。此后公司又加訂了10臺同樣的機器人。此類機器人的性能使員工們確信他們在向自動化邁進方面做了正確的選擇。
從一開始，系統(tǒng)工作人員就認為柔性自動化對許多客戶來說應該總是最合算的解決方案。于是，他們并不是簡單地去尋找一個能夠滿足他們當時特定需要的機器人，而是要找到能滿足他們尚未確定的、將來工作自動化需要的、有靈活性的機器人。Stubli公司新近推出的RXplastics機器人系列有3種類型：RX130plastics的負荷量為25kg，手腕最長伸展為2185mm; 另外兩種比較小的型號，是RX60plastics和RX90plastics。機器人控制器用SPI（及Euromap 12）接口軟件進行預裝載，以協(xié)調機器人和注模機的動作，特別是彈出器的功能。據(jù)稱還有用戶圖示接口，使用起來十分方便。
機器人必須在等級為100的絕塵室內工作。關節(jié)速度可達1125°/s。每臺機器人使用JCS齒輪箱，為機器人提供零后沖的行程。如果機器人在兩個位置之間過度加速，則可能出現(xiàn)后沖。當它停止時必須自我調整，因為這會引起其輕微抽動。
毛邊處理、物料搬運展示
2003年初，在Anaheim的Plastec West 展覽會上，密歇根州Auburn Hills的Robotic Production Technology公司展出了其六軸機器人在塑料毛邊處理和物料搬運方面的能力。該公司也提供激光修邊和鉆孔、刳刨修邊、超聲波焊接和分配的設備系統(tǒng)。RPT公司的一種小型六軸機器人裝備有柔性裝置和刀具，模擬處理制冷機蓋毛邊的情況。該柔性裝置能補償工件的收縮和膨脹，在沿著吹模工件或注模工件上的曲線或90°接合線運作時，柔性是不變的。
自動化毛邊處理過程據(jù)稱能提高邊角的質量。與手工操作比較 ，也減少了廢料。另外，由于自動過程消除了手工修邊和切削，所以也消除或減少了員工患腕骨綜合癥的風險。RPT還為若干家制造商提供了刀具修邊系統(tǒng)。
RPT還有物料搬運單元，是由一個六軸機器人搬運一個塑料容器。模具工人可以用機器人卸載對手工卸載來使模具的開關時間保持一致，提高其產(chǎn)品質量。
機器人也可以用于執(zhí)行二次操作，如去澆口、處理毛邊、貼標簽、包裝或裝卸貨盤等。機器人可以卸載多部機器，車間可以靈活布局。
六軸機器人的手臂終端工具配置（EOAT）提出了挑戰(zhàn)
手臂終端工具配置代表了對活關節(jié)機器人的唯一挑戰(zhàn)。這些五軸和六軸的機器人的靈活性使得一些特別的應用場合成為可能，如去皮和某些插入制模等笛卡爾機器人的運動所不能辦到的事。據(jù)俄亥俄州Xenia的SAS Automation公司稱，雖然只有比較小一部分注模機的自動化使用活關節(jié)機器人，但機器人和手臂終端工具配置的正確結合，對經(jīng)濟的、大容量的、多班制的塑料加工是管用的。
在這些應用場合，手臂終端工具配置的設計必須要有足夠的空間讓機器人的手臂伸展開來，大多數(shù)的工具都要能從上面或側面進入到制模壓力機里。手臂終端工具配置一般應該不那么復雜，因為機器人在單元內提供了多重的精確運動。
這些機器人大多數(shù)并不帶有標準閥門包，這必須再行添置以便實施手臂終端工具配置功能。雖然為注模生產(chǎn)編程很復雜，但這已經(jīng)在改進并將增加可應用的場合。
SAS公司說，手臂終端工具配置和活關節(jié)機器人配套設備的其他優(yōu)點還包括經(jīng)過提高了的澆口切削、毛邊處理、與夾具的接口等工作能力。
UP機器人的通用性和速度
據(jù)稱，俄亥俄州West Carrollton的Motoman公司新近推出的UP20六軸機器人對組裝、看護機器、物料搬運、材料切削（如毛邊處理）、分配等都挺適合。UP20機器人凈載重量為20kg，伸展1658mm，重復性為±0.06mm。 該機器人需要的安裝空間很小，安裝在地板、天花板和墻上都行。UP20機器人最適合于卸載塑料注模機，尤其是在需要采用復雜動作從模具里取出工件時。
UP20在后卸載運作中也很有靈活性，很適合于做毛邊處理和表面拋光的工作——即使是在有不平的表面和造型復雜的工件上。機器人還可以再裝備能自動調節(jié)刀具位置的裝置，以對平的、凹凸波浪形的或不規(guī)則的表面都保持穩(wěn)定的壓力，這樣其靈活的優(yōu)點就會進一步得到加強。
機器人還可以裝備鋸子或其他切削裝置，可以用來從注模塑料工件上移走流道。
新近推出的六軸UP6R自安裝式機器人也能裝載和卸載注塑機。安裝在固定的板上減少了對地板空間的需求。此六軸機器人可用于在注入塑料之前需要先把鑲嵌物放在模具里的模制場合。UP6R機器人也可以做復雜的動作，需要時也可以把工件從模芯拿走。
Motoman公司還有UPG地板安裝式機器人，從非操作工一側進入注塑機。此六軸機器人為去澆口、組裝、打印、熱印、裝袋、檢驗等下游設備提供相關操作。
UP6R和UP6機器人都有6kg的凈載重量。UP6R有1523mm的伸展，UP6有1373mm的伸展。兩種機器人的重復性均為±0.08mm。
Motoman公司最近與羅得島州Cranston的Yushin公司建立了合作關系，Yushin將為Motona添加一個銷路，允許Yushin提供Motana的活關節(jié)機器人及其橫向機器人系列。
威斯康星州新柏林市ABB Flexible Automation公司的IRB 4400是一種小巧型機器人，有從中型到重型的搬運容量。它可以搬運60kg以下的負荷或者以非?？斓乃俣劝徇\45kg 以下的負荷，可以進行物料搬運、機器看護、磨削、拋光、組裝、噴霧和切削等工作。IRB 4400L/10機器人手臂很長而手腕纖細，適合于做抹膠水和密封的工作。
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