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使用自動(dòng)上下料機(jī)械手進(jìn)行全面注塑自動(dòng)化

瀏覽次數(shù)：93 日期：2018-08-28 09:01:54

注塑自動(dòng)化，作為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，近年來得到越來越廣泛的應(yīng)用。以三軸自動(dòng)上下料機(jī)械手為核心的注塑自動(dòng)化系統(tǒng)在管件、薄壁等產(chǎn)品注塑生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用為相關(guān)注塑企業(yè)實(shí)現(xiàn)減員增效作出了巨大的貢獻(xiàn)。自動(dòng)上下料機(jī)械手進(jìn)入中國二十多年來，它在注塑領(lǐng)域的應(yīng)用從最初的產(chǎn)品取出到現(xiàn)在的埋鑲件、取產(chǎn)品、剪水口等全自動(dòng)動(dòng)作業(yè)，其發(fā)展可謂日新月異。但是《中國制造2025規(guī)劃》的全面推進(jìn)，對(duì)自動(dòng)上下料機(jī)械手在注塑自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用提出了更高的要求。三軸自動(dòng)上下料機(jī)械手同人工智能相結(jié)合必然會(huì)是其未來在注塑自動(dòng)化領(lǐng)域的新的發(fā)展發(fā)向。那么，目前以三軸自動(dòng)上下料機(jī)械手為核心的注塑自動(dòng)化系統(tǒng)離人工智能還有多遠(yuǎn)？

人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，它企圖了解智能的實(shí)質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器，該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。人工智能在自動(dòng)上下料機(jī)械手注塑自動(dòng)化應(yīng)用方面可以加入其中的兩大模塊：一個(gè)是視覺識(shí)別系統(tǒng)，用于生產(chǎn)過程中的品質(zhì)監(jiān)控；另一個(gè)是基于專家系統(tǒng)的設(shè)備自動(dòng)化檢測(cè)分析系統(tǒng)，用于監(jiān)控注塑自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)并同其他工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

當(dāng)前自動(dòng)上下料機(jī)械手最廣泛的應(yīng)用除了基本的產(chǎn)品取出作業(yè)，要屬模內(nèi)埋鑲件應(yīng)用，像管件，家用電器外殼埋螺母，3C電器的外殼埋件注塑等都要用到埋鑲件作業(yè)。思為客在開發(fā)管件自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)曾經(jīng)計(jì)劃在埋鑲件作業(yè)過程中加入視覺系統(tǒng)對(duì)取螺母、放螺母、成品質(zhì)量進(jìn)行全方位的監(jiān)測(cè)，配合自動(dòng)化檢測(cè)分析系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)過程的各項(xiàng)數(shù)參數(shù)適時(shí)進(jìn)行調(diào)整，以提高產(chǎn)品的良品率并減少人工成本。最終因?yàn)楦哧牡南到y(tǒng)造價(jià)而放棄了這一計(jì)劃，采用了更經(jīng)濟(jì)的管件自動(dòng)化設(shè)計(jì)方案。

關(guān)于設(shè)備自動(dòng)化檢測(cè)分析系統(tǒng)，多年前就已經(jīng)開始在自動(dòng)上下料機(jī)械手控制系統(tǒng)上有了初級(jí)應(yīng)用。無論是歐規(guī)和亞規(guī)，都要求注塑機(jī)機(jī)械手要有完善的報(bào)警機(jī)制。機(jī)械手在啟動(dòng)后會(huì)對(duì)各關(guān)鍵點(diǎn)的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)問題就會(huì)自動(dòng)報(bào)警等待人工處理。當(dāng)然單純的錯(cuò)誤報(bào)警功能還不能稱之為人工智能，但是隨著技術(shù)的進(jìn)步和更多新科技的應(yīng)用，機(jī)械手也必將越來越智能化。舉個(gè)簡單的例子，僅是在上下料控制系統(tǒng)中加入通訊技術(shù)，就可以比單純采用脈沖控制的自動(dòng)上下料機(jī)械手在速度和穩(wěn)定性方面實(shí)現(xiàn)大幅提升。模內(nèi)貼標(biāo)系統(tǒng)來說，老一代模內(nèi)貼標(biāo)系統(tǒng)，采用的是純脈沖控控制；而新一代模內(nèi)貼標(biāo)系統(tǒng)，采用的是脈沖+通訊控制。在同一套1出四水杯注塑模具和注塑機(jī)的條件下，SW830的單循環(huán)周期在4秒左右，而SW833G可以做到2.8秒。因?yàn)榧尤胪ㄓ嵓夹g(shù)的新系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中可以根據(jù)上下料電機(jī)反饋回來的數(shù)據(jù)不斷修正控制參數(shù)，從而保證系統(tǒng)的高速穩(wěn)定運(yùn)行。

當(dāng)前制約人工智能技術(shù)在注塑自動(dòng)化領(lǐng)域的大范圍應(yīng)用主要有幾個(gè)方面：

（1）高昂的造價(jià)制約其大范圍推廣：雖然視覺系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展多年并且有了成熟的應(yīng)用，但其系統(tǒng)成本相對(duì)依然很高。當(dāng)前中國注塑產(chǎn)業(yè)很多屬于微利產(chǎn)品，產(chǎn)品的利潤率在很大程度上制約了生產(chǎn)企業(yè)在設(shè)備上的投入，從而影響了視覺系統(tǒng)在注塑自動(dòng)化領(lǐng)域的大范圍使用。

（2）復(fù)雜的系統(tǒng)必將對(duì)生產(chǎn)環(huán)境提出更高的要求，從而制約了視覺識(shí)別及其他人工智能模塊在注塑自動(dòng)化領(lǐng)域的使用：當(dāng)前自動(dòng)上下料機(jī)械手主要采用單片機(jī)進(jìn)行控制，可以高效實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的取、放、堆疊等作業(yè)。如果加入視覺識(shí)別或者功能更豐富的人工智能模塊，必然會(huì)對(duì)處理器的運(yùn)算能力提出更高的要求，也會(huì)有更多的周邊設(shè)備加入?yún)f(xié)處理，從而對(duì)設(shè)備的使用環(huán)境提出更高的要求，導(dǎo)致在很多場(chǎng)合比方說管件生產(chǎn)等常年溫度在40~50度并且高塵的車間無法使用。

（3）人工智能的引入在一定程度上會(huì)降低系統(tǒng)的生產(chǎn)效率：將人工智能引入注塑自動(dòng)化系統(tǒng)因?yàn)槌浞菘紤]了生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的各種問題及處理方案，必將影響生產(chǎn)的連慣性。以常見的快餐盒取出堆疊為例，在堆疊的過程中如果出現(xiàn)因?yàn)榉磐岬那闆r，機(jī)械手不會(huì)進(jìn)行任何處置，將繼續(xù)往上堆產(chǎn)品，代價(jià)是這一疊快餐盒報(bào)廢；如果加入視覺系統(tǒng)，一旦系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)沒堆好，簡單的處理方式是系統(tǒng)報(bào)警-停機(jī)-等待人工處理-重新開機(jī)。這個(gè)處理過程可以重新打一疊新的快餐盒，而且中途停機(jī)造成的原材料浪費(fèi)其成本將遠(yuǎn)高于報(bào)廢的那一疊產(chǎn)品。因此，從經(jīng)濟(jì)性的角度來講目前人工智能在注塑自動(dòng)化領(lǐng)域的使用還有很大的局限性。

（4）雖然就目前而言，人工智能在注塑自動(dòng)化領(lǐng)域的使用并不廣泛，但隨著國家對(duì)《中國制造2025》相關(guān)產(chǎn)業(yè)的投入的加大，自動(dòng)上下料機(jī)械手相關(guān)專家系統(tǒng)的造價(jià)必將進(jìn)一步降低。也許在不久的將來，您買的嵩祥機(jī)械手在出現(xiàn)故障時(shí)，不僅僅是報(bào)警和簡單的錯(cuò)誤代碼，而是具體的故障點(diǎn)及處理方案，同時(shí)，通訊技術(shù)的應(yīng)用可以讓您的客戶隨時(shí)隨地掌握訂單的完成進(jìn)度，提高客戶滿意度。

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