iQ 运动控制使注塑机和机器人更加紧密地结合在一起

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如果注塑机和机器人协调它们的运动顺序，这将在许多应用中缩短周期时间。ENGEL 的 iQ 运动控制现在允许可靠的早期启动与全自动优化的运动规划相结合。自 2021 年 10 月以来，该辅助系统已成为所有新型 ENGEL viper 线性机器人标准套件的一部分。

当运动和谐地交织在一起时，就会产生流畅的运动。只有这样，它们才是经济和高效的。每个活的有机体都掌握了不同肢体的这种劳动和时间效率的相互作用——而在这方面，机器人或自动化机器和过程的好坏取决于人类通过系统控制对其进行编程。

在注塑成型单元中，有许多不同的可移动“肢体”。其中一些关键还决定了注塑工艺的周期时间。其中包括拆模机器人的进出动作，以及模具的开合时间。说明当移除机器人仅在注塑模具完全打开时才开始移动时，浪费了大量的周期时间。

为了在生产单元中实现流体运动，ENGEL 始终关注整个注塑单元以及注塑机和机器人运动的相互作用。如果 ENGEL 提供整个生产单元，从注塑机到自动化和其他辅助设备，再到单一来源的工艺工程，单元的所有组件都访问相同的控制平台和相同的数据库，从而为较短的总周期时间提供了最好的先决条件。

由于注塑单元本身无法控制这些相互啮合的平行运动，因此操作员必须通过中央控制面板或移动手持单元指定运动。他必须对机器人进行示教——指定插入运动的路径、速度和加速度。“iQ 运动控制”辅助系统将这种教学工作减少到点击几下。

优化的运动规划可节省周期时间

线性机器人通常从一个点移动到另一个点。这些单独的点是在教学期间指定的。工厂操作员手动确定轨迹并指定许多点以优化路径（图 1）。

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图 1。iQ 运动控制采用优化的运动规划（右）运行。路径是作为一个整体计算的，而不是由单轴运动的近似定位生成的。

在 iQ 运动控制功能（标配新的 ENGEL viper 系列线性机器人）中，已经实施了优化的运动规划。线性机器人计算其路径，因此需要设置的参数或示教位置显着减少。[size=1.125]这显着缩短了注塑工艺的周期时间以及设置时间和示教所需的时间（图 2）

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图 2。并列说明了 iQ 运动控制在缩短周期时间方面的巨大潜力。

iQ 运动控制是 ENGEL 智能辅助系统系列中的最新产品。为了给用户带来最大的利益，辅助系统的操作必须非常简单。[size=1.125]因此，iQ 运动控制也有一个直观的对话框，其中包含用于设置移除的所有可用选项[size=1.125]（图 3）[size=1.125]。

图 3。直观的用户指导是智能辅助系统被接受和成功的先决条件。

三步优化运动规划

为了在进入过程中规划机器人运动，使其在模具终止其打开运动时精确地到达取出位置，必须考虑某些背景条件：首先是用户设置的参数，例如位置和线性间隙，以及模具的运动；另一方面，速度、加速度和其他参数的机器人特定阈值。

确定最佳进入运动需要以下步骤，这些步骤在 iQ 运动控制激活时自动处理：

• 确定最佳轨迹时间：以上一个循环为基础，测量从到达设定的早起位置到开模的时间。
• 这个时间段 tF, opt 对应于机器人的轨迹时间，使机器人和模具同时到达各自的终点位置。
• 计算可能的最短机器人轨迹：各个轴和操作员定义的线性间隙的机器人特定运动学限制（最大速度、最大加速度等）可用于计算机器人轨迹。这里，轨迹时间 tR,opt 是考虑到特定边界条件可以实现的最短可能轨迹时间。如果提前启动功能被禁用，则使用该轨迹；机器人利用其极限执行插入运动。
• 缩放轨迹：在开启提前启动功能的情况下，应保证机器人运动的轨迹时间 tR,opt 大于或等于确定的最佳时间 tF,opt。如果无论如何都是这样，那么由于机器人的限制，它不可能与模具同时到达目标位置。然而，如果 tR,opt < tF,opt，机器人将接近模具。为了避免这种情况，对轨迹进行缩放，以便满足条件 tR,opt = tF,opt。
  

该功能可补偿任何长期影响，例如冷热机器运行行为的差异、温度影响等。

希望早日开始并得到支持

在现代系统中，如果在打开模具时必须等待机器人进入拆卸区域并脱模，则循环时间也会不必要地延长。由于采用集成控制系统，ENGEL 注塑单元中的机器人可以直接访问机器数据，例如开模行程和移动模板的位置，机器人和机器执行协调运动，理想情况下，同时分别在取出位置和开模位置取出。在这种情况下，周期不会因机器人的进入而延长。

借助 iQ 运动控制可以缩短循环时间，因为模具不必等待机器人。这是因为机器人在进入过程中不必等待完整的开模行程，由于已经熟悉的“早期启动”功能，可以提前进入机器区域，该功能完全集成在机器中。软件。

设置对话框显示基于机器人和机器设置参数的早期启动位置建议。这使得经验不足的机器操作员也能有效、可靠地利用辅助系统的优势。

通过密集的数据交换实现多级可靠性

尽管很早就进入机器区域，但可以肯定地排除机器人和移动半模之间的碰撞，因为 iQ 运动控制采用两级安全网运行。如果发现与计划的模具运动存在偏差，则第一阶段会在早期阶段纠正机器人运动。第二阶段确保机器人在发生异常情况或紧急停止时能够在与模具接触前及时制动。

由于机器人知道可移动安装板的确切位置，因此如果有这种碰撞威胁，它也会停止。通过这种方式，由于集成系统解决方案的公共控制系统内的直接数据交换，可以可靠地避免由于不可预见的错误位置或错误设置而损坏模具和夹具系统。

谁从中受益？

通过 iQ 运动控制，即使是具有简单移除运动的过程也可以很容易地进行优化。由于机器必须执行特别大的开模行程，因此生产深注塑件（例如具有长型芯的外壳组件、盒子或容器）的用户尤其受益。

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如果机器人在开模运动期间已经进入模具区域，则可以缩短循环时间。对于长芯的零件，如盒子，效果特别大。

为了挖掘潜力，ENGEL 使用 viper 12 线性机器人进行了测试。开模行程为 490 毫米，动模安装板的最大速度为 1465 毫米/秒，总循环时间为 15 秒。机器人早期启动在模具位置 303 mm。发现等待时间大大缩短（图 5）

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图 5。试验证实，iQ 运动控制和早期启动大大减少了等待时间。

等待时间是指从模具运动完成到夹具进入模具空间的阶段结束所经过的时间。它直接构成循环时间的一部分，因为在此时间跨度内模具被机器人挡住。总循环时间为 15 秒，假设连续运行 24 小时，使用 iQ 运动控制和早期启动，每个型腔每天可以生产 236 个零件，而不是顺序三点移除（图 6）。

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图 6。缩短的循环时间导致显着更高的输出源。

iQ 运动控制的使用与注塑机类型和拆卸类型无关。辅助系统会自动适应相应的拆卸方案。这包括垂直和（在无拉杆机器的情况下）已知结构变体的水平移除，以及在纵向结构的情况下在操作员侧、非操作员侧和端侧的沉积。

此功能将不再是唯一旨在实现机器和机器人之间更紧密相互作用的功能。[然而，iQ 运动控制是 ENGEL 的第一个由机器机器人组成的辅助系统。

避免振动

由于突出的运动学，线性机器人系统地倾向于振动。得益于 iQ 振动控制，ENGEL viper 系列机器人的智能运动可防止意外偏转。因此不再需要运动结束时的等待时间。iQ 运动控制更进一步。由于平滑的四倍恒定运动不会激发振动，因此不会因大振动的补偿而导致循环时间损失（图 4）。

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图 4。机器人轴的平滑运动曲线示例。机器人轴的振动也会延长循环时间。

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