機器人自動化包裝應用指南：四軸機器人和六軸關節式機器人

本文主要挑選機器人的兩種基本型別：四軸SCARA機器人（以下簡稱四軸機器人）和六軸關節式機器人（以下簡稱六軸機器人），向大家闡述其區別。其中，四軸機器人是特別為高速取放作業而設計的，而六軸機器人則提供了更高的生產運動靈活性。

四軸機器人

SCARA機器人的前兩個關節可以在水平面上左右自由旋轉。第三個關節由一個稱為羽毛（quill）的金屬桿和夾持器組成。該金屬桿可以在垂直平面內向上和向下移動或圍繞其垂直軸旋轉，但不能傾斜。

這種獨特的設計使四軸機器人具有很強的剛性，從而使它們能夠勝任高速和高重複性的工作。在包裝應用中，四軸機器人擅長高速取放和其他材料處理任務。

六軸機器人

六軸機器人比四軸機器人多兩個關節，因此有更多的“行動自由度”。

六軸機器人的第一個關節能像四軸機器人一樣在水平面自由旋轉，後兩個關節能在垂直平面移動。此外，六軸機器人有一個“手臂”，兩個“腕”關節，這讓它具有人類的手臂和手腕類似的能力。

六軸機器人更多的關節意味著他們可以拿起水平面上任意朝向的部件，以特殊的角度放入包裝產品裡。他們還可以執行許多由熟練工人才能完成的操作。

機器人自動化包裝應用指南

在包裝生產線上整合機器人技術並得以應用，其實沒有有些人想象的那麼複雜、危險與高成本，反而是非常簡易而安全的，同時也可能獲得經濟優勢。

1.生產安全性

在安裝時，機器人通常被正立或倒置安裝在封閉的自動化工作單元上。工作單元的外層一般由鋁框、防碎塑膠或孔狀金屬網包裹。機器人及其他相關裝置一般使用螺栓固定在工作單元的鋼鐵機臺平面上。工作單元的採用使得工作人員可在外圍觀察機器人工作臺的工作狀況，而無須進入工作單元內部。

為安全起見，一旦打開了工作單元的檢修門，機器人將自動停止工作。對於那些不能完全密閉在一個工作單元內的機器人，如門簾、壓力感應地墊等裝置同樣可以提供自動關閉功能。

2.生產簡易性

而包含控制機器人執行的電子電路控制器，通常位於工作單元平臺的下端。一般而言，大多數機器人制造商為使用者提供了友好的程式設計軟體，操作人員不需要掌握專業的機器人程式設計技術即可自如操控。透過手持介面裝置或計算機，操作人員可以對機器人進行程式設定。

而教學模組允許操作人員控制機器人從一個地點移動到另一個地點，並指示其在每個位置的動作，也就是說，操作人員可以“教”機器人它工作所需的常規動作。

而藉助相關軟體，操作人員也可以透過計算機遠端對機器人程式設計，從而節省開發時間。此外，透過一個模擬的三維環境，操作人員也可以對機器人和其他外圍裝置進行配置，而不必直接操作機器人的部件。

3.低成本生產優勢

相對於傳統自動化裝置，在包裝生產流程中使用裝配機器人最重要的好處在於能夠降低生產成本。使用機器人不僅初始成本較低，而且因為其高度的靈活性，很快就能獲得投資回報。小尺寸和低維護費用使總成本也較低。

機器人與傳統自動化裝置相配合，還可以使包裝生產更有效率，更能保證包裝產品的質量一致性，與人工作業相比，具有更好的成本效益比。

同時，與專門為特定生產過程設計的固定式自動化裝置不同，機器人由於基於模組化設計，因而能夠相對容易地適應一個自動化系統，大大減少了昂貴的工程設計費用。此外，機器人工作單元通常比固定自動化裝置的體積更小，這也節約了寶貴的廠房空間。如果需要，機器人可以移動到其他生產線中，從而減少企業的裝置投資。

而且，與固定自動化裝置不同，機器人並不需要更新昂貴的工具以滿足產品變化的需求。通常，只需對程式進行簡單修改，對臂端操作裝置進行更換就能滿足產品變化的需求。這特別有利於包裝設計變化頻繁的小批次包裝生產。通常固定自動化生產線無法滿足這種變化的需求，或者實現成本過於昂貴。

此外，裝配了多功能自動夾取器或自動工具切換器的機器人，可以執行多種操作，如先對產品進行裝卸、檢查和貼商標，然後再將其放入包裝中。同時多功能機器人能輕鬆應付多種大小和形狀的產品。此外，如裝配視覺檢測系統和輸送帶跟蹤系統等可選配件，還能進一步提高機器人的能力。

最後還需指出的是，機器人技術由於採用封閉式結構（通常自動化裝置的一些部件，如馬達等裝置是敞開的，因而容易進入灰塵和碎片對機器造成磨損），因而保養成本要低得多。