塑料机器机器人有哪些类型与功能？

注塑成型领域的机器人

这是机器人应用最广泛、最成熟的塑料加工领域，注塑机通常需要处理高温、重复性高、劳动强度大的工作,机器人是完美的替代者。

取件机器人

这是注塑车间最常见的机器人，也常被称为“机械手”或“手臂”。

• 功能：在模具打开后，快速、准确地从模具中抓取成型好的塑料产品（产品+流道/水口），并将其放置到传送带、冷却线或指定工位。
• 核心优势：
  • 提高效率：实现无人化连续生产,24小时不停机。
  • 保证质量：取出产品时机精准,避免因人工延迟导致产品变形或内部应力问题。
  • 保护模具：动作稳定,不会像人工那样因操作不当而损坏昂贵的模具。
  • 节省空间：可以设计成取出后直接堆叠或放入周转箱,节省车间空间。
• 技术类型：
  • 两轴/三轴关节机器人：最常见，结构简单，成本较低,适用于平面或简单的空间取件。
  • 六轴关节机器人：灵活性极高，可以在复杂空间内进行取件、放置、翻转、堆叠等动作,尤其适用于多腔模或形状复杂的产品。
  • SCARA机器人：适用于高速、轻负载的平面取件,如电子连接器等小型精密产品。
  • 并联机器人：极致的高速、高精度，常用于食品、医药等行业的包装，处理小型、异形产品。
• 代表品牌：
  • 国际：KUKA (库卡)、FANUC (发那科)、YASKAWA (安川)、ABB、Kawasaki (川崎)。
  • 国内：埃斯顿、埃夫特、新松、拓斯达等。

喷涂机器人

用于为塑料件（如汽车保险杠、家电外壳、手机壳）进行喷涂。

• 功能：按照预设程序，精确地给塑料件表面喷上油漆、涂料或保护层。
• 核心优势：
  • 喷涂均匀：确保涂层厚度一致,外观质量高。
  • 减少浪费：精确控制喷涂量和范围，减少油漆浪费和VOCs（挥发性有机物）排放。
  • 保护工人健康：将工人从有毒有害的喷涂环境中解放出来。
• 代表品牌：FANUC、KUKA、ABB等。

模内贴标机器人

• 功能：在模具尚未完全闭合时，将预先印好的标签或薄膜精确地放置到模具型腔内，当模具合模注塑后,标签就与塑料件融为一体。
• 核心优势：
  • 提升产品档次：实现3D曲面、立体化的精美标签效果,印刷无法比拟。
  • 简化后续工序：省去了人工贴标的步骤,提高了自动化水平。
• 代表品牌：通常由专业的模内贴标设备集成商提供,机器人部分常采用SCARA或小型六轴机器人。

二次加工领域的机器人

塑料件从模具中取出后，往往还需要进行切割、打磨、焊接、装配等二次加工。

焊接机器人

用于大型塑料件的焊接，如汽车油箱、仪表台、保险杠等。

• 功能：通过热板焊、振动焊、激光焊等方式,将两个或多个塑料部件牢固地连接在一起。
• 核心优势：
  • 焊接强度高：焊接质量稳定可靠,密封性好。
  • 自动化程度高：可与其他工序集成，实现从抓取、定位到焊接的全自动化。
• 代表品牌：KUKA、FANUC、YASKAWA等。

去毛刺/打磨机器人

用于去除塑料件在注塑或切割后产生的飞边、毛刺。

• 功能：搭载电动或气动打磨工具,对产品边缘进行精细打磨。
• 核心优势：
  • 解放人力：打磨是又脏又累的工种,机器人可以替代人工。
  • 质量稳定：打磨力度和路径可控,确保每个产品都符合标准。
  • 柔性高：通过更换工具和程序,可以适应不同产品的打磨需求。
• 代表品牌：ABB、KUKA等。

切割/修边机器人

对于有浇口、流道的塑料件,机器人可以使用刀具或激光进行精确切割。

• 功能：自动切除产品上的料柄或多余部分。
• 核心优势：速度快，精度高,可实现无人化流水线作业。

装配与包装领域的机器人

这是塑料产业链的末端,直接关系到产品的最终形态和物流。

码垛机器人

将最终成品（如箱子、袋装产品）整齐地堆叠在托盘上,以便于运输和存储。

• 功能：将传送带上的产品抓取并按照预设的码垛模式（如交叉式、金字塔式）堆叠。
• 核心优势：
  • 高效率：速度远超人工，尤其适合重载、大批量产品。
  • 节省空间：码垛整齐、稳固,最大化利用仓储和运输空间。
  • 降低成本：减少人工和包装破损。
• 代表品牌：FANUC、KUKA、ABB、YASKAWA。

搬运机器人

在工厂内部或车间之间运输塑料原料（如塑胶粒子）、半成品或成品。

• 功能：使用AGV（自动导引车）、AMR（自主移动机器人）或协作机器人,实现物料的自动化流转。
• 核心优势：
  • 柔性物流：无需铺设固定轨道,路径灵活可调。
  • 数据化管理：可与WMS（仓库管理系统）对接,实现智能调度。
• 代表品牌：极智嘉、快仓、海康机器人等。

协作机器人

这是一个新兴且重要的类别，特点是轻量化、易部署、与人协作。

• 功能：可以执行简单的装配、插件、检测、包装等任务,或者作为工人的辅助手臂。
• 核心优势：
  • 部署简单：无需复杂的围栏和安全系统,可快速安装和编程。
  • 人机协作：可以在工人的旁边工作,共同完成任务。
  • 投资回报快：适合中小企业进行自动化改造。
• 代表品牌：Universal Robots (优傲)、FANUC (CRX系列)、KUKA (LBR iiwa)、节卡、艾利特等。

总结与趋势

未来发展趋势：

1. 智能化与AI：机器人将不再只是执行预设程序，而是通过视觉、力觉传感器和AI算法，具备自我学习、自我优化的能力,AI可以分析产品缺陷并自动调整取件姿态或工艺参数。
2. 柔性化与模块化：机器人系统将更加灵活，能够快速切换不同产品和模具的生产线，满足“小批量、多品种”的市场需求。
3. 人机协作的深化：协作机器人将更加普及，与人类员工形成更紧密的团队,共同完成复杂的任务。
4. 数字孪生：通过创建虚拟的工厂模型，可以在虚拟环境中对机器人系统进行仿真、调试和优化，然后再部署到现实世界,大幅降低试错成本。

各种“机器机器人”已经深度融入塑料行业的各个环节，它们不仅是提升效率和质量的工具，更是推动整个行业向智能制造、绿色制造转型升级的核心驱动力。

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