In de snelle wereld van spuitgietproductielijnen heeft de keuze van de juiste automatiseringsapparatuur directe invloed op de efficiëntie, kosten en uiteindelijk de productkwaliteit. Als het gaat om robotarmen, staan zesassige knikarmrobots en cartesiaanse robots (ook wel lineaire robots genoemd) vaak centraal. Elk heeft duidelijke voordelen – net als de keuze tussen een koekenpan en een pastapan voor verschillende kooktaken – en het kiezen van het verkeerde type kan leiden tot inefficiënties.

Zesassige Robots: Ontgrendel Ongeëvenaarde Flexibiliteit

Zesassige knikarmrobots ontlenen hun naam aan hun zes onafhankelijke roterende assen, die een bijna menselijke arm-achtige behendigheid bieden. Deze robots kunnen objecten onder vrijwel elke hoek grijpen en bijna elk punt binnen hun werkbereik bereiken. Deze uitzonderlijke veelzijdigheid stelt hen in staat om diverse bewerkingen uit te voeren, waaronder laden/ontladen, onderdeeloverdracht, decoratie, assemblage en inspectie. Ze kunnen zelfs samenwerken met cartesiaanse robots om complexere automatiseringsworkflows te realiseren. Meerdere montageopties en voortdurend verbeterende snelheid en programmeergemak vergroten hun aanpassingsvermogen verder.

De Kracht Achter Zesassige Robots

De kernkracht van zesassige robots ligt in hun superieure flexibiliteit. Hun ontwerp bootst de menselijke arm na, met een schouderachtige basisrotatie, elleboogachtige buigingen en een multidirectionele "pols". Deze structuur biedt een uitzonderlijke bewegingsvrijheid, waardoor nauwkeurig grijpen en plaatsen in verschillende oriëntaties mogelijk is. Bijgevolg zijn zesassige robots een van de meest voorkomende ontwerpen geworden in algemene industriële toepassingen, veelvuldig gebruikt voor lassen, schilderen, materiaalbehandeling, lasersnijden, lijmen, assemblage, kwaliteitsinspectie en – cruciaal – het verwijderen van onderdelen bij spuitgieten.

Programmeerdifficulties en Technologische Vooruitgang

Deze hoge mate van flexibiliteit vereist echter even capabele controlesystemen om diverse toepassingen te ondersteunen. Historisch gezien was het programmeren van zesassige robots voor taken zoals het verwijderen van onderdelen complexer dan het programmeren van cartesiaanse robots, die doorgaans worden geleverd met spuitgiet-specifieke controlesystemen die intuïtievere programmering bieden. Zelfs eenvoudige lineaire bewegingen met zesassige robots vereisten gecoördineerde beweging over meerdere gewrichten, waardoor sommige molders geloofden dat gespecialiseerd personeel nodig was voor programmering en onderhoud.

Dit landschap verandert. Sepro's 6X-serie knikarmrobots gebruiken bijvoorbeeld nu hetzelfde Visual-controlesysteem als hun cartesiaanse tegenhangers. Via vereenvoudigde "pick-and-place" programmering identificeren gebruikers eenvoudigweg belangrijke punten (ophalen, kwaliteitscontrole, lossen, stapelen, enz.) en "leren" ze handmatig het robotpad. Trajecten (lineair of gebogen) worden automatisch berekend. Als gevolg hiervan vinden spuitgieters zesassige robots nu aanzienlijk eenvoudiger te programmeren en te bedienen, waardoor ze cartesiaanse en knikarmconfiguraties puur op basis van toepassingsvereisten kunnen evalueren.

Ruimteoverwegingen en Montageflexibiliteit

Een andere veelvoorkomende zorg bij zesassige robots is het gebruik van vloeroppervlak. Cartesiaanse robots worden doorgaans boven de vaste spuitgietmachine gemonteerd en werken voornamelijk boven en naast de machine om waardevolle vloerruimte te besparen. Zesassige robots worden het meest gemonteerd op de vloer naast de machine – een voordeel in faciliteiten met hoogtebeperkingen – maar vereisen wel meer vloeroppervlak. Ze werken doorgaans vanaf één kant (meestal de achterkant van de machine om interferentie met bedieningspanelen te voorkomen).

Echter, zesassige robots zijn niet beperkt tot vloermontage. Afhankelijk van de toepassing en omgeving kunnen ze ook boven mallen, op vaste spuitgietplaten, op nabijgelegen muren of zelfs op plafonds worden gemonteerd. Bijvoorbeeld, bij verticale spuitgietprocessen met inzetstukken, kunnen vloergemonteerde zesassige robots moeiteloos meerdere stations op draaitafels bereiken zonder interferentie met de verticale spuitgietmachine.

Aanvullende Belangrijke Overwegingen

• Snelheid: Hoewel zesassige robots dramatisch zijn verbeterd in snelheid – vaak evenaren ze cartesiaanse robots in veel bewegingen – zijn cartesiaanse balkvormige robots over het algemeen sneller bij het betreden/verlaten van matrijsruimtes voor het verwijderen van onderdelen. Dit verklaart waarom de meeste snelle spuitgiettoepassingen de voorkeur geven aan cartesiaanse balkrobots of speciale side-entry units.
• Laadvermogen: Sepro's grootste balkvormige robot kan ongeveer 90 kg (onderdeel + EOAT) verwerken. Ter vergelijking: de grootste zesassige robot die is ontworpen voor vergelijkbare machinegroottes, kan 113 kg of meer aan, afhankelijk van het vereiste bereik. Het maximale laadvermogen neemt doorgaans af naarmate het bereik toeneemt.
• Kosten: Hoewel de kosten van zesassige robots zijn gedaald, blijven cartesiaanse robots met servo-aangedreven polsen doorgaans ongeveer 30% goedkoper dan zesassige eenheden.

Collaboratieve Automatisering: Sterke Punten Combineren

Cartesiaanse en zesassige robots sluiten elkaar niet uit – ze kunnen samenwerken. Een op de machine gemonteerde balkrobot kan bijvoorbeeld onderdelen verwijderen voordat deze worden overgebracht naar een zesassige robot voor secundaire bewerkingen. Deze gecombineerde aanpak blijkt ideaal te zijn wanneer spuitgietcycli relatief kort zijn, maar downstreamprocessen talrijk, complex of tijdrovend zijn.

Het Perspectief van de Collaboratieve Robot (Cobot)

In de kunststofindustrie lijken collaboratieve robots (cobots) grotendeels op zesassige knikarmrobots, maar bevatten ze sensoren en functies om menselijke aanwezigheid te detecteren en gevaarlijke bewegingen te vermijden. Voorstanders benadrukken de grotere flexibiliteit en eenvoudigere programmering van cobots in vergelijking met standaard zesassige robots. Traditionele zesassige robots presteren echter over het algemeen beter dan cobots op het gebied van snelheid en laadvermogen, terwijl de belangrijkste nadelen van cobots beperkte draagbaarheid en vereiste veiligheidsmaatregelen zijn.

De samenwerking van Sepro Group met Universal Robots – een marktleider op het gebied van cobots – helpt spuitgieters cobots gemakkelijker te integreren. Door toonaangevende cobots uit te rusten met Visual-controlesystemen, zorgt Sepro voor een naadloze integratie met andere Sepro robots en spuitgietmachines.

Sepro heeft ook een hybride oplossing ontwikkeld – het SeproBot-concept – waarbij traditionele zesassige of cartesiaanse robots worden gebruikt binnen fysieke afschermingen met sensor-geprotegeerde toegangspunten. Deze systemen werken normaal gesproken op volle snelheid en vertragen of stoppen alleen wanneer mensen beschermde gebieden betreden, en hervatten de volle snelheid na vertrek. Hierdoor kunnen SeproBots twee tot drie keer sneller werken dan typische cobots, terwijl veilige mens-robotinteractie behouden blijft.

Net zoals cartesiaanse en knikarmrobots kunnen samenwerken om machinevoeding te integreren met downstreamoperaties, kunnen cobots met Visual-besturing veilige, open multi-robotconfiguraties mogelijk maken voor diverse processen – inclusief perifere operaties of geavanceerde automatiseringscellen.