事實(shí)已證明，擁有兩個(gè)主臂的機(jī)械手在疊模、模內(nèi)貼標(biāo)、嵌入成型以及各種模后處理的操作中是有用的。這一概念已經(jīng)發(fā)展到一臺(tái)常規(guī)的機(jī)械手可以擁有兩個(gè)引拔軸，每個(gè)引拔軸能選擇單臂或雙臂。

多年來，直角坐標(biāo)機(jī)械手一直是注塑加工中取出操作所用機(jī)械手的主要設(shè)計(jì)類型，它們通常由3個(gè)線型軸組成——前后行程、升降行程和輸送行程。當(dāng)模具打開時(shí)，升降行程會(huì)定位抓取裝置，以抓住模具中的成型部件。前后行程將向后移動(dòng)，取出成型部件，然后升降行程撤回，使模具可以閉合繼續(xù)下一循環(huán)。接下來，輸送行程負(fù)責(zé)移動(dòng)部件，通過升降行程軸和前后行程軸，將部件運(yùn)送到卸載區(qū)域。

不久以后，為滿足同時(shí)從三板模具中去除澆口的需要，直角坐標(biāo)機(jī)械手增加了另一個(gè)升降行程軸，該升降行程軸被定位在主升降臂后面。

在直角坐標(biāo)機(jī)械手的多臂發(fā)展中，第一步是在主提升臂后面添加一個(gè)副臂，以從三板模具中去除澆口

第二個(gè)主臂的演變

多年以后，上文中提到的次級(jí)輕型升降臂被第二個(gè)主升降臂所取代?，F(xiàn)在，線性機(jī)械手可用于疊模，同時(shí)從一副疊模的兩側(cè)取出成型部件，這些應(yīng)用在包裝市場(chǎng)中非常普遍。

隨著機(jī)械手技術(shù)的進(jìn)步，編程變得越來越容易，末端工具（EOAT）也越來越先進(jìn)，因此新的應(yīng)用已成為可能。將“雙主臂”機(jī)械手用于成型前和成型后的操作中已很常見。典型的成型前操作包括在注射前自動(dòng)埋入嵌件。這些用于包覆成型的嵌件可以是機(jī)加工或鑄造的金屬零部件，甚至是成型好的塑料件。

如今，雙主臂機(jī)械手已在各行各業(yè)得到廣泛應(yīng)用：醫(yī)療方面的應(yīng)用包括包覆成型帶螺紋的嵌件或透明窗；汽車領(lǐng)域的應(yīng)用包括包覆成型彈性體表皮或金屬增強(qiáng)結(jié)構(gòu)；電子和家用產(chǎn)品方面的應(yīng)用包括包覆成型RFI屏蔽體或封裝端子的連接體；軍事方面的應(yīng)用包括嵌入電子電路或包覆成型抗沖擊消音材料。

在成型前和成型后的操作應(yīng)用中，雙主臂機(jī)械手的使用越來越普遍，如嵌件埋入、模內(nèi)標(biāo)簽放置、除澆口、檢查、鉸鏈彎曲和裝配等

幾乎所有的行業(yè)都會(huì)受益于模內(nèi)貼標(biāo)（IML）的應(yīng)用。這些標(biāo)簽可以是塑料薄膜、硬質(zhì)塑料或金屬，應(yīng)用范圍包括剪草機(jī)上的警告標(biāo)簽、手術(shù)器械上的刻度標(biāo)記和汽車中的識(shí)別特征。

第二主臂的另一項(xiàng)用途是可以改變部件的方向，如NPE 2015展會(huì)中Yushin公司展臺(tái)所展示的，通過EOAT抓住醫(yī)用大麻瓶的底部將其從模具中取出。但這些瓶子需要瓶口朝上地被放在封蓋工位。為保證整體成型周期不會(huì)延長(zhǎng)，該公司采用了帶有相反EOAT的雙主臂機(jī)械手。從模具中取出部件后，抓住瓶底的EOAT會(huì)與另一個(gè)EOAT面對(duì)面，然后此ETOA抓住瓶子的開口一側(cè)。然后，這些容器可以正確地被放置在閉合的夾具中，循環(huán)時(shí)間沒有受到影響，因?yàn)槭窃谝苿?dòng)到夾具的過程中部件發(fā)生了重新取向。

第二主臂還可用于產(chǎn)品組裝。正如Yushin公司在NPE 2012年和    NPE 2015展會(huì)中所展示的，一副8部件的成套制品模具被用于成型一款玩具機(jī)器人“埃迪”。這些部件通過主臂EOAT脫模，然后該EOAT重新定位。接下來，6個(gè)部件被傳送給第二主臂的EOAT。當(dāng)前兩個(gè)部件被放置到一個(gè)組裝夾具中時(shí)，第二個(gè)EOAT上的部件被重新定位，使其與前兩個(gè)部件和鎖緊槽得到準(zhǔn)確定位。當(dāng)整個(gè)組裝完成，第三個(gè)EOAT從夾具中取回“埃迪”，將其站立著放在輸送機(jī)上。埃迪在1min內(nèi)就被制造出來，且無人工操作。

在套模中成型的8個(gè)部件被組裝成玩具機(jī)器人埃迪。在NPE 2012和NPE 2015展會(huì)中，一臺(tái)雙主臂機(jī)械手演示了這一組裝過程

第二主臂可執(zhí)行的模后操作包括去飛邊、除澆口、檢查和鉸鏈彎曲。將這些以及類似的機(jī)械手第二主臂所執(zhí)行的二次操作合并，可以獲得兩大優(yōu)勢(shì)：

首先，可以在部件從模具移向下一個(gè)操作工位的過程中執(zhí)行這些操作。由于機(jī)械手不必將部件放到位置固定的夾具或夾緊裝置中并等待操作完成，所以總的循環(huán)時(shí)間可以縮短。如果一個(gè)臂或兩個(gè)臂配有單向或雙向運(yùn)動(dòng)的伺服旋轉(zhuǎn)軸，機(jī)械手潛在的應(yīng)用范圍會(huì)顯著增加。例如，一些鉸鏈彎曲應(yīng)用無法通過一個(gè)EOAT完成，有時(shí)需要輔助裝置來提供正確的動(dòng)作。為取代一個(gè)固定裝置（它要求部件固定到位并消耗了寶貴的循環(huán)時(shí)間），可以將該裝置添加到第二主臂上。采用這一概念，這一操作發(fā)生在“機(jī)械手將成型部件傳送到下一工序”的過程中。

這種想法衍生出機(jī)械手第二主臂的另一個(gè)好處：寶貴的車間空間可用于其他用途。它允許機(jī)器彼此更靠近，或者增加其他節(jié)省勞力和庫存的項(xiàng)目，如儲(chǔ)物箱系統(tǒng)。在機(jī)器旁邊通過機(jī)械手包裝成型好的部件，避免了人工將部件從傳送帶送到裝運(yùn)處的工作，以及后續(xù)的檢查和包裝，從而減少了不必要的WIP排隊(duì)，降低了部件受損或丟失的可能性。這兩個(gè)優(yōu)勢(shì)中的每一個(gè)都會(huì)提高公司的盈利能力，并為其客戶增加可感知的價(jià)值。當(dāng)對(duì)一個(gè)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)多方面改進(jìn)時(shí)，ROI（投資回報(bào)率）會(huì)非常吸引人。

進(jìn)入雙翼

在過去十年內(nèi)，由于引入了兩個(gè)完全獨(dú)立的機(jī)械臂，機(jī)械手的功能再次進(jìn)步。每一個(gè)機(jī)械臂都在傳送或橫向軸上有其自己的運(yùn)動(dòng)軸。由一個(gè)單獨(dú)的控制器操作，兩個(gè)臂可以得到機(jī)械耦合或單獨(dú)運(yùn)行，后者就是所謂的“雙翼”設(shè)計(jì)。這種機(jī)械手在一個(gè)橫向行程上擁有兩個(gè)獨(dú)立的引拔軸，每個(gè)引拔軸都可以配置一個(gè)主升降臂，或一個(gè)主臂和一個(gè)副臂，或兩個(gè)主臂，或這些配置的任意組合。

在橫向行程上采用兩個(gè)引拔軸的機(jī)械手，如Yushin公司的“雙翼”設(shè)計(jì)，已經(jīng)在過去十年中出現(xiàn)

這種機(jī)械手允許的操作功能彼此獨(dú)立，像兩個(gè)獨(dú)立的單元，但仍由一個(gè)控制器管控。與傳統(tǒng)的采用兩個(gè)機(jī)械手的解決方案相比，此功能的優(yōu)勢(shì)是，可減少占地面積并節(jié)省10%～15%的成本。此外，發(fā)生在成型單元中的增值操作減少了材料處理的人工和存儲(chǔ)空間，以及由于額外處理所引起的損壞。最終的結(jié)果是使客戶實(shí)現(xiàn)了更快和成本更低的生產(chǎn)。

正如這些例子所示，這種設(shè)計(jì)非常適合于多個(gè)加工的自動(dòng)成型系統(tǒng)：

1．    雙色或多組分成型

首先，模具打開，主臂A定位EOAT以抓住并取出成型部件。當(dāng)主臂A將成型部件從第一副模具傳送到第二副模具中，以包覆成型第二種顏色或材料時(shí)，主臂B移動(dòng)到卸料區(qū)域。

2．    保持RH和LH部件完全分離

首先，模具打開，主臂A定位EOAT以抓住和取出成型部件。當(dāng)主臂A移動(dòng)到操作人員一側(cè)的卸料區(qū)時(shí)，主臂B移動(dòng)到卸料區(qū)的后側(cè)。成型部件可以被脫模至卸料輸送機(jī)上或放置到堆垛機(jī)系統(tǒng)中。

應(yīng)用2：在每個(gè)引拔軸上擁有一個(gè)主臂的雙翼設(shè)計(jì)，允許部件在操作員一側(cè)和機(jī)器后側(cè)脫模，以保持RH和LH部件的分離

3.    短循環(huán)周期的脫模和頂出

首先，模具打開，主臂B定位EOAT，以抓住并取出成型部件。然后，主臂B從模具區(qū)域提起部件，使機(jī)器能進(jìn)入下一循環(huán)。接下來，主臂B的EOAT將部件移動(dòng)到切換工段，并返回到模具上方的等待位置，此時(shí)，切換工位會(huì)將部件旋轉(zhuǎn)90°。然后，主臂A取回這些部件，在將該部件移動(dòng)到卸料位置的過程中，主臂A會(huì)旋轉(zhuǎn)，為部件提供合適的最終方向，使其便于脫模至卸料輸送機(jī)或堆垛機(jī)系統(tǒng)中。

應(yīng)用3：針對(duì)短成型周期的脫模和包裝。帶有副臂的主臂B取出部件，并把它們傳送給一個(gè)旋轉(zhuǎn)單元，旋轉(zhuǎn)90°以重新定位。主臂A拾取旋轉(zhuǎn)后的部件并包裝

4．超短成型周期的脫模和包裝

首先，模具打開，主臂A定位EOAT以抓住并取出成型部件。然后，主臂A從模具區(qū)域中提起部件，使機(jī)器能進(jìn)入下一循環(huán)，并將成型部件傳送到機(jī)器的操作員一側(cè)進(jìn)行卸料。當(dāng)主臂A離開模具時(shí)，主臂B將自己定位在模具上方，等待開模信號(hào)。接下來，模具打開，主臂B定位EOAT來抓住并取出成型部件。再然后，主臂B從模具區(qū)域提起部件，使機(jī)器進(jìn)入下一循環(huán)，并將成型部件傳送到機(jī)器的操作員一側(cè)進(jìn)行卸料。當(dāng)主臂B離開模具時(shí)，主臂A再次將自己定位在模具上方，如此循環(huán)往復(fù)。

應(yīng)用4：針對(duì)超短成型周期的脫模和包裝。設(shè)備A、B側(cè)的引拔軸各有一個(gè)主臂和副臂，用于在操作員一側(cè)和機(jī)器后側(cè)取出部件并包裝

5．脫模、組裝和/或檢查和包裝

首先，模具打開，主臂B定位EOAT以抓住并取出成型部件。然后，主臂B從模具區(qū)域提起部件并傳送給卸料夾具。一旦主臂B卸料完成，主臂A的EOAT可以進(jìn)行二次操作，如組裝和/或檢查。接下來，通過檢查的部件可以被傳送到卸料輸送機(jī)，或放置到堆垛機(jī)系統(tǒng)中。廢品可以單獨(dú)存放。

應(yīng)用5：脫模、組裝和/或檢查和包裝

6．脫模、冷卻、澆口切除和包裝

首先，模具打開，主臂B定位EOAT以抓住并取出成型部件。然后，主臂B從模具區(qū)域提起部件并移動(dòng)到一個(gè)打開的冷卻夾具（或夾具）。一旦主臂B卸料完成，主臂A的EOAT可以抓住一個(gè)冷卻部件并將其移送給澆口切除工位。切除澆口的部件可以被傳送到卸料輸送機(jī)或放置到堆垛機(jī)系統(tǒng)中。

應(yīng)用6：脫模、冷卻、澆口切除和包裝

7．脫模、粗細(xì)澆口料切除和包裝

首先，模具打開，主臂B定位EOAT以抓住并取出成型部件。然后，主臂B從模具區(qū)域中提起部件并移動(dòng)到澆口粗切工位。一旦主臂B卸料完成，主臂A的 EOAT可以拾取粗切的部件并傳送給澆口細(xì)切工位。澆口切除好的部件可以被傳送給卸料輸送機(jī)或放入堆垛機(jī)系統(tǒng)中。主臂A臂也可以把整個(gè)托盤移動(dòng)至卸料輸送機(jī)。

應(yīng)用7：脫模、澆口的粗切和細(xì)切以及包裝

8．適合包覆成型應(yīng)用的多個(gè)嵌件的取向和放置

后主臂A的EOAT抓住嵌套標(biāo)簽并移入模具上方定位。然后，模具打開，允許前主臂A和后主臂A在模具中定位相應(yīng)的EOAT。接下來，后主臂A的EOAT將標(biāo)簽準(zhǔn)確地送入模具中。成型后，前主臂A的EOAT抓住貼標(biāo)部件并其從模具中取出。再然后，兩個(gè)主臂A從模具區(qū)域中提起，并傳送到卸料輸送機(jī)以釋放貼標(biāo)部件。

9.在立式注塑機(jī)中對(duì)包覆成型所用的嵌件進(jìn)行取向和放置

主臂B的EOAT從下半模中取出包覆成型的部件并傳送給卸料輸送機(jī)或堆垛機(jī)，主臂A從一個(gè)喂料盒中或其他的存放裝置中取回嵌件，并把它們放置到下模腔內(nèi)。

如今，機(jī)械手可通過不同的配置來滿足復(fù)雜的市場(chǎng)需求，比較理想的方法是通過重新利用現(xiàn)有的技術(shù)而不是開發(fā)訂制新產(chǎn)品來降低風(fēng)險(xiǎn)。加工商們要仔細(xì)調(diào)查機(jī)械手供應(yīng)商的產(chǎn)品和經(jīng)驗(yàn)，并選擇最具價(jià)值的解決方案，而不是最低的價(jià)格。